ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Солнечные водонагревательные установки из "Индивидуальные солнечные установки " На отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование воздуха в жилых, общественных и промышленных зданиях расходуется 30—35 % общего годового энергопотребления. [c.52] Наиболее крупная солнечная система теплоснабжения в СССР построена в пансионате в г. Кастрополе (Крым), там суммарная площадь 1850 солнечных коллекторов равна 1600 м . В целом по стране введено в действие более 50 демонстрационных и опытных солнечных установок теплохолодоснабжения с суммарной площадью поверхности коллекторов более 10 ООО м. Стоимость плоских солнечных коллекторов 50—75 руб. в расчете на 1 площади лучевоспринимающей поверхности, а стоимость всей системы теплоснабжения в 3—5 раз выше. [c.52] Максимальная суточная производительность плоского солнечного коллектора Братского завода равна 70— 100 л горячей воды на 1 площади КСЭ в летний солнечный день, а годовая экономия топлива от применения солнечных систем теплоснабжения составляет 100 — 170 кг условного топлива на 1 м площади КСЭ в зависимости от района страны, в котором установлены коллекторы. [c.52] Сейчас во всем мире в эксплуатации находится более 5 млн. солнечных водонагревательных установок, используемых в индивидуальных жилых домах, централизованных системах горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, включая гостиницы, больницы, спортивно-оздоровительные учреждения и т. п. Налажено промышленное производство солнечных водонагревателей в таких странах, как Япония, Израиль, Кипр, США,. Австралия, Индия, Франция, ЮАР и др. [c.53] По принципу работы солнечные водонагревательные установки можно разделить на два типа установки с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. в последние годы все больше производится пассивных водонагревателей, которые работают без насоса, а следовательно, не потребляют электроэнергию. Они проще в конструктивном отношении, надежнее в эксплуатации, почти не требуют ухода, а по своей эффективности практически не заступают солнечным водонагревательным установкам с принудительной циркуляцией. Более половины пассивных водонагревателей составляют установки термосифонного типа с естественной циркуляцией, а остальные — это компактные водонагреватели, в которых бак-аккумулятор горячей воды и коллектор солнечной энергии объединены (интегрированы) в единое компактное устройство. [c.53] Очевидно, что чем больше разность температур воды, тем больше разность давлений и интенсивнее движение воды. Аналогичное влияние оказывает увеличение разности отметок Н. [c.55] Непременным условием эффективной работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа является тепловая изоляция всех нагретых поверхностей — прежде всего бака-аккумулятора, подъемной и опускной труб, патрубка для отвода горячей воды к водоразборным кранам или душу и воздушника. Толщина тепловой изоляции бака должна быть 50—75 мм при использовании минеральной ваты или другого материала с коэффициентом теплопроводности 0,04—0,045 Вт/(м-К), а для трубопроводов — от 25 мм для опускной трубы до 50 мм для подъемного и соединительных трубопроводов. Точка присоединения подъемной трубы к баку-аккумулятору должна находиться в верхней части бака на расстоянии не менее % высоты бака от его днища, а патрубок для подпитки холодной воды следует присоединять к нижней части бака. При необходимости использования электронагревателя для догрева воды внутри бака-аккумулятора его необходимо располагать горизонтально и размещать в верхней части бака. При соблюдении указанных условий обеспечивается температурное расслоение (стратификация) жидкости по высоте бака, при этом температура воды в нижней части бака ниже, чем в верхней. Благодаря этому в коллектор поступает вода с невысокой температурой, КПД коллектора возрастает и солнечная энергия используется более эффективно. [c.55] Солнечные водонагревательные установки с естественной циркуляцией теплоносителя являются саморегулирующимися системами, и расход жидкости в них полностью определяется интенсивностью поступающего солнечного излучения, а также теплотехническими и гидравлическими характеристиками солнечного коллектора, бака-аккумулятора и соединительных трубопроводов. [c.56] В условиях холодного климата в солнечном коллекторе следует использовать незамерзающий теплоноситель— смесь воды с этилен- или пропиленгликолем, гли-зантин (смесь воды с глицерином) и др. В этом случае схема становится двухконтурной. Пример конструктивного выполнения водонагревателя с антифризом в контуре коллектора показан на рис. 24, б. Теплота, полученная незамерзающим теплоносителем в коллекторе, передается воде посредством теплообменника, размещенного в нижней части бака-аккумулятора. По санитарно-гигиеническим нормам вода должна быть надежно защищена от попадания теплоносителя, содержащего токсические вещества. [c.56] Солнечные водонагреватели могут использоваться в качестве первой ступени для предварительного подогрева воды в обычных топливных системах горячего водоснабжения жилого здания. [c.59] Можно дать следующие рекомендации относительно схемного решения комбинированных солнечно-топливных установок горячего водоснабжения. Во-первых, необходимо обеспечивать улавливание максимально возможного количества солнечной энергии, что достигается снижением среднего уровня температуры теплоносителя в коллекторе и использованием эффективного коллектора. Во-вторых, следует исходить из того, что солнечная энергия должна использоваться для предварительного подогрева теплоносителя, в то время как дополнительный источник энергии (топливо или электроэнергия) — для доведения теплоносителя до требуемой температуры. При таком подходе обеспечивается максимальная экономия топлива благодаря наиболее эффективному использованию солнечной энергии. В-третьих, необходимо избегать смешения сред с различными уровнями температуры в аккумуляторе теплоты, в частности, с этой точки зрения не рекомендуется размещать электронагреватель в нижней части бака-аккумулятора или осуществлять подвод теплоты от дублера непосредственно в бак-аккумулятор гелиоустановки. Как минимум, верхняя часть бака, где размещается дублер, должна быть отделена перфорированной перегородкой от нижней, в которую подводится теплота от солнечного коллектора. Оптимальным решением является использование двух баков — одного с низкой температурой теплоносителя, обеспечиваемой солнечным нагревом, а второго с высокой температурой, обеспечиваемой дублером. [c.62] Для индивидуальных потребителей следует рекомендовать использовать водонагреватели с естественной циркуляцией воды или компактные устройства, поскольку они имеют хорошую эффективность при невысокой цене и просты в конструктивном отношении, а следовательно, и надежны. [c.63] Вернуться к основной статье