Päikese süsteem kaugkütte

Arvutamise põhilisi omadusi päikeseenergia seadmete. Mõju klimaatiliste tingimuste valida töörežiim paigaldus. Klassifikatsioon SST. Skeem двухконтурной süsteemi.

Süsteemi päikese kaugkütte (SST) üha enam populaarsed paljudes riikides üle maailma. Eriti muljetavaldav edu päikese теплоэнергетики Euroopas, kus aastane kasv käive tööstuse viimase kümne aasta jooksul oli 11-12%.

Üldpind päikesepaneelide (SC), paigaldatud täna euroopa riikides, on rohkem kui 11 miljonit m2. Viimasel kümnendil kõige kiiremini turule SST tekkis Saksamaal, Austrias ja Kreekas. Suhteline pindala päikesepaneelide kuni 2004 oli Kreekas 264 m2 1000 inimest, Austria - 203 m2 ja keskmine Euroopa riikide kogukonna - 26 m2 1000 elaniku kohta. Arengut selle sektori turg Euroopas on kaasas organisatsioon spetsiaalseid kampaaniaid, et edendada uute tehnoloogiate, samuti finants-ja seadusandlik määrused ja toetust.

Järsk kasv väärtus on orgaaniline energia on viimasel ajal andnud arengu päikese теплоэнергетики täiendava tõuke. Isegi need Euroopa riigid (Itaalia, Hispaania), kus vaatamata suurele kliima potentsiaal päikeseenergia tööstus arenes aeglaselt, 2004-2005 võtnud täiendavaid programmi kasutamisest.

Maailma kogemus taotluse SC näitab, et päikese süsteemi kaugkütte võib olla tõhus ja usaldusväärne, et tagada sooja vee ja kütte elamu-ja ühiskondlike hoonete eelsoojendus vee basseinid ja isegi päikese kliimaseadmed ja vee magestamise.

Täpsemalt edu välisriikides õppida ja kasutada päikeseenergia kirjeldatakse spetsialiseeritud väljaanded, mis kahjuks praktiliselt ei ole saadaval lai ringid inseneri avalik.

Kuidas asjad on luua süsteeme päikese kaugkütte Venemaal praegu? Suurel määral edu selles valdkonnas Euroopas on selgitatud võimas seadusandliku ja rahaline toetus kõigis riikides euroopa ühenduse. Meie riik on nagu üks nii ja teine toetuse täielikult puudub, ja seetõttu on saavutus selles vallas on minimaalsed, kuigi väike kogus süsteemid on kõik sama loodud ja edukalt käivitatud.

Enne kui vaadelda konkreetse skeemi päikeseenergia süsteemid, on vaja selgitada, sobivad üldse klimaatilised tingimused Venemaa nende loomise ja arendamise ning millised kompleksid kõige perspektiivi meie tingimustes.

Arvutamise põhilisi omadusi päikeseenergia seadmete

All päikeseline теплоснабжением mõistetakse päikeseenergia kasutamine, et tagada sooja vee ja kütte eluaseme-ja ühiskondlik majapidamises või tootmise valdkondades. Efektiivsuse määramiseks päikese kaugkütte ühes või teises punktis või piirkonnas ei piisa ainult info kliimas. Peab olema kvantitatiivsed andmed, mis iseloomustavad tõhusust taotluse päikeseenergia seadmete (nagu tavaliselt, korter SC).

Olemasolevad arvutamise meetodeid aktiivne süsteemid võimaldavad kasutamine põhineb vastupidavusega teavet ja võttes arvesse omadused kasutatava riistvara määrab nende peamised parameetrid, mis on:

• suhe asendamine termilise koormuse kohta'objekti (osa päikeseenergia katta koormus) f teatud vaadeldava ajavahemiku (kuu, hooaeg, aasta);
• kasulik теплопроизводительность paigaldus Q perioodil;
• pindala SC paigaldada F

Mugav suurus võrrelda erinevate võimaluste kasutamine seadistuste on suhteline теплопроизводительность q, отнесенная 1 m2 SC paigaldada.

Töös [1] läbi viidud arvutused definitsiooni järgi nimetatud tunnustele erinevates piirkondades Venemaal 39 läbi arvutatud punktidele, suhteliselt ühtlaselt kes asuvad riigi territooriumil. On arveldusarvel osas käsitletud järgmised töörežiimid seadistuste:

• osa katmise koormus kütte-ja ГВС (režiim kaugkütte);
• osa katmise koormus ainult ГВС aastaringselt (režiim aastaringselt sooja tarbevee);
• osa katmise koormus ainult ГВС ja ainult неотопительный periood (režiim hooajaline sooja tarbevee).

Esimesed kaks režiimi vaja teha paigaldamine двухконтурной skeemi, kui esimese коллекторном vooluringi jahutusvedelik on antifriis ja soojust, kuni tarbija tank-aku (BA) juhitakse läbi soojusvaheti. Hooajalised paigaldamist võib одноконтурными, mis on täidetud veega.

Üks arvutamise parameetreid soojuslik koormus. Koormus ГВС ühendatud Lõikama ja määratakse arvestatud ühe inimese kohta. Vastavalt ja parameetrite arvutamine päikese installi ГВС mugav teostada lähtudes konkreetsete koormus (arvestatuna ühe inimese kohta). Kui selle tulemused on universaalne, sest väärtused f ja Q, mis on saadud arvestatuna ühe inimese kohta, mis on jäänud samaks, kui igas koguses inimesi, pakutakse kuuma veega, ja ainult ala kogujad suureneb mitmekordselt selle arvu.

Palju keerulisem on määratleda kütte tasakaalustamine, mis peale kliima omadused, sõltub hoone, selle konfiguratsioon, soojus-vastupanu seinte ja vahelagede ja muudest teguritest. Mingi universaalne lähenemine on siin võimalik, ja küte koormus määratakse iga konkreetse kohta'objekti (või ühe liigi kohta'objektid).

Teise rühma parameetrid, mis on kantud arvutamisel nagu taustinformatsioon, moodustavad klimaatilised andmed - nimelt, et keskmine kuu väärtused kokku ja hajus kiirguse horisontaalsele pinnale ja kuu keskmine õhutemperatuur. Kui lähteandmed arvutamisel on sätestatud ja soojuslikud omadused on KREDIIDIRISK, kasutatakse selle paigaldada.

Arvutamise parameetrid seadistuste kehtib nn f-meetod [2].

Reaalne positiivne mõju, kasutades päikeseenergia installi (välja arvatud ökoloogilise) on kütuse kokkuhoid. Määramisel selline tulemus on päikeseenergia installi oluliselt teada KASUTEGUR asendab käitlemise seadmed. Tingimustes detsentraliseeritud kaugkütte (väikesed katlamajad ja kohandatud kütmiseks ja vee-водогрейные katlad) on selle KASUTEGUR võib võtta võrdseks 0, 5. Kusjuures sõltuvalt režiimi kasutamise, paigaldamise ja klimaatiliste tingimuste käesolevas punktis sätestatud suhteline aastane (hooajaline) kütusekulu (vastavalt arvutustele) on 0, 05 kuni 0, 2 jne. t.

Mõju klimaatiliste tingimuste valida töörežiim päikese installi

Analüüs array lahendamise tulemusi töös [1], mis on saadud kõik asjad, mis võimaldab teha järgmised järeldused suhteliselt taotluse päikeseenergia seadmete Venemaal.

Kasutades päikese paigaldus režiimis kaugkütte, see on seotud selle katte koormus kütte-ja ГВС, pindala SC peab olema vähemalt 0, 4 köetava pinna saavutamiseks koefitsient asendamine aastane termilise koormuse enamus punktid 0, 25-0, 40. Selles režiimis on aasta keskmine suhteline теплопроизводительность paigaldada väike tagajärjel alakoormus tema termiline võimsus suvel. Nii kohaldamise päikeseenergia seadmete antud režiimis enamikus valdkondades Venemaa (euroopa osa, Lääne-ja Kesk-Siberis) ei sobi. Erandiks on alad Забайкалья (eriti lõuna), lõuna Habarovski ja Primorje servad. Nendes piirkondades omaduste tõttu on kliima töö paigaldus režiimis kaugkütte võib olla üsna tõhus.

Kasutades päikese paigaldus režiimis aastaringseks ГВС tagab kõrged väärtused konkreetsete теплопроизводительности, seega konkreetsete aastane kütuse kokkuhoid, kuna selles režiimis soojuslik võimsus paigaldamise kasutatakse kõige paremini. On loomulik, et suurem aastane теплопроизводительность on saavutatud климатически kõige paremates piirkondades, näiteks lõuna-osa euroopa föderatsioonis (lõuna Самары), lõuna-osa Lääne-ja Kesk-Siberis, Забайкалья ja Kaug-Idas. Üldiselt on kasutada päikeseenergia seadmete antud režiimis mingis efektiivsus võib olla soovitatav kõikjal lõunas 60°. l. kui euroopa ja aasia osa Venemaa. Soovitatav pindala SC on seejuures 1, 0 - 1, 5 m2 ühe inimese kohta.

Kasutades päikeseenergia seadmete režiimis hooajaline ГВС on oluline eelis seoses lihtsus (skeemi kasutatakse одноконтурная skeem ilma vahevara soojusvaheti, ei ole vaja kohaldada, antifriis jne. ), kuid fl'on seotud vähenenud konkreetsete теплопроизводительности võrreldes profiiliga aastaringseks ГВС. See langus on, loomulikult on seda suurem, mida lühem on неотопительный aja jooksul, mis on kasutamise ajal paigaldamise aasta vältel. Kasutusalad päikeseenergia seadmete režiimis hooajaline ГВС otstarbekas seal, kus неотопительный periood on lühem kui n'viis kuud. Soovitatav pindala SC selles režiimis on 1 m2 ühe inimese kohta.

Klassifitseerimise süsteemid päikese kaugkütte

Niisiis, on selge, et kõige massilised tingimustes Venemaa võib paigaldada ГВС. Määravaks valiku, ilmselt on majanduslikud näitajad, mis peavad tuginema esialgsed soojuspidavuse arvutused süsteem, tehtud, pidades silmas andmete iga konkreetse kohta'objektist, selle asukohast, omadused, климатического linnaosa ja maksumuse asendab энергоресурса.

Milliseid süsteeme saaks kasutada nende probleemide lahendamiseks?

Traditsioonilise mustri enamikul SST on skeem kasutades päikesepaneelide (SC) аккумуляцией saadud energia tank-mäluseadmele).

SST saab liigitada erinevate kriteeriumite alusel:

• otstarbe järgi:
  • süsteemi kuumaveevarustus (ГВС);
  • küttesüsteem;
  • kombineeritud süsteem;
• välimuse järgi kasutatava jahutusvedeliku:
  • poliesterski;
  • õhu;
• kestus tööd:
  • круглогодичные;
  • hooajalised;
• tehnilise otsusega ringkonnakohtu:
  • одноконтурные;
  • двухконтурные;
  • многоконтурные.

Sõltumata võimalust täitmise süsteem maailma praktikas kõige sagedamini rakendatakse gradatsioon süsteemide, nende täitmise, mis määrab põhimõtteline skeem ja võimalus konstruktiivse täitmise süsteemi. Orienteeruvad vahemikud tulemuslikkuse ja mida nende rakendamise võimalusi süsteemid on toodud tabelis.

Tabel. Orienteeruvad vahemikud tulemuslikkuse ja mida nende rakendamise võimalusi süsteemide

Tulemuslikkuse üle kuuma veega päevas	Süsteemi tüüp	Kirjeldus süsteemi
<150 l	"Candybar"	Lihtsaim süsteem, kus SK, BA ja torustik kohta'koondatud ühte paigaldamise täielikult tehase valmis ja tavaliselt нероз'mahuka. Kehtib hooajaline ГВС majapidamises eesmärgil ja p'dega, mis kehtivad ainult suvel.
150-300 l	oli безнасосные ("термосифонная")	Süsteem, kus liikumine on jahutusvedeliku коллекторном vooluringi teostatud vahe tihedus jahutusvedelik, нагреваемого SC, ja jahutus teda BA. Sellistes süsteemides BA alati asub üle SK ja vahemaa nende vahel vähe. Kõige sagedamini on kohaldatud hooajalist ГВС.
300-500 (750) l	väike pumpamine	Süsteem on sunnitud ringlusse jahutusvedeliku коллекторном vooluringi kus on pump ja automaatne haldamine. Asukoht BA suhteliselt SC - on meelevaldne. Võib kasutada nii hooajaline (ГВС), nii ja aastaringset toimimist (ГВС + küte).
> 1000 liitrit	suur многоконтурная ("industrial")	Süsteemi sunnitud jahutusvedeliku ringlus. Kehtivad kaugkütte kohta'objektide suure termilise koormuse režiimis hooajaline või aastaringne operatsiooni.

Süsteemi tüüp "candy-bar" ja väike термосифонные süsteemi nimetatakse sageli kodus või koduste otsese водонагревателями. Need hoiakud võivad olla nii ühe-kui ka двухконтурными kehtestab õues ja iseloomustab kõrgenenud теплопотерями : tank-aku. Erinevalt "моноблока" väikeste süsteemide SC ja BA tehakse eraldi ning võivad muutuda nagu koos ühtne tuum disain ja kaugus üksteisest on piiratud hüdrauliline takistus коллекторного kontuuri.

Analüüsi põhjal materjalide eespool kirjeldatud, võib järeldada, et kõige sobivam tingimustes Venemaa on solar paigaldamine, mis kehtib režiimis hooajalise või aastaringse sooja tarbevee.

Arvestades ilmastikutingimusi riik, on selge, et see peab olema двухконтурная süsteem, kus коллекторном vooluringi ringleb незамерзающий kütteaine (joon. 1).

Joonis. 1. Skeem двухконтурного термосифонного päikese boiler

Kui vastava suurendada ala SC mahu see BA solar paigaldamine on tehtud selle skeemi, võib kasutada ja režiimis kaugkütte (ГВС + küte).

Komplekt süsteemi päikese kaugkütte

1970-80-ndatel ja enamik päikese водонагревательных süsteemid nagu meie riigis ja välismaal, olid одноконтурными, siis on süsteemide otsene kütte kraani (võrgu) vett. Kogemused on näidanud, et kui kogu lihtsuses ja näiline odavus need süsteemid on piisavalt проблематичны kasutada ja on väiksem eluiga võrreldes двухконтурными süsteemid, mis vahe soojusvaheti vahel SC ja BA.

Vähemalt pikendamise taotluse päikeseenergia süsteemid, samuti toimus järkjärguline üleminek üldlevinud taotlus "моноблоков" ja väikesed vee soojendamiseks (koos термосифонным liikumine jahutusvedelik läbi SK) двухконтурным süsteemid koos sunnitud pumpamiseks ringlus. Selline skeem on süsteem võimaldab teile BA igasse sobivasse hoone. Praegu on suur osa päikeseenergia süsteemid Euroopas on loodud selle põhimõttega.

Kõige levinum Euroopas süsteemi, mida täna ГВС üksikute elamud (talud), on двухконтурная süsteem on sunnitud ringlus on коллекторном vooluringi jahutusvedelik-antifriis.

Valik kuumutatud vett BA tehakse ülemise punkti tank meetod väljatõrjumine, st esitades külma vett välja lasta (või muu allikas) rõhu all alumist osa tank. Skeem on selline süsteem ei sõltu selle täitmise ja paigaldus.

Välismaal ühepereelamud tavaliselt kasutatakse BA maht on vahemikus 300 kuni 700 liitrit ja pindala SC valitakse olenevalt ilmastikutingimustest proportsionaalne vajaliku mahu BA ja majanduslikult põhjendatud kestuse hooaja süsteemi töö.

Tavaliselt sellised päikeseenergia süsteemid kujutavad endast komplekt, mis koosneb järgmise peamised teemad on:

• päikese kogumissüsteem;
• süsteemi püsttugede kinnitamiseks SC katused (kaldu või korter) või seintele;
• tank-aku on sisseehitatud теплообменниками;
• ringluspump kit mõõteriistad ja-ventiilid;
• diafragma tank hüvitise soojuspaisumine jahutusvedelik коллекторного kontuur;
• üksuse töö juhtimine pump koos andurite temperatuure;
• torud soojustatud;
• запорно-регулирующая ja предохранительная kanalisatsioon;
• kanalisatsioon;
• soojusvahetid (kasutamiseks koos BA suurtes kogustes).

Mõned süsteemid asemel SC kehtib ndate peamine sõlme теплопоглощающие paneel (PP). Neid kasutatakse tavaliselt, kui uus hoone lähedal, kus on võimalik luua nn kuum katuse, siis on вмонтировать on кровлю PP ja asendada ülejäänud sõlmede SC - korpuse alt ja läbipaistev isolatsiooni - kasutada kõige katus. See tekitab vähendada kulusid loomine, montaaži ja ekspluatatsiooni päikesesüsteemi, kuid nõuab hoolikat läbi kõik töötab hüdroisolatsiooni paigaldamise kohad PP.

Asetades kõik need elemendid juhtumi kohta'objekti, et võtta arvesse selle eripära nõuab täitmist projekteerimistööde käigus on kindlaks koht ja viis kinnitamine SK. Eriti raske on seda teha, kui hoone orientatsioon ei ole võimalik optimeerida suund ja kalle kogujad. Samuti arvestatakse majutuse BA, pump, ja mis kõige tähtsam - olulised torustik ja nende lõikamine olemasolevate maanteede hoone.

Seega, iga p'objekti projektid juhtelementide paigutuse päikesesüsteemi on erinevad suuremal või vähemal määral üksteisest, säilitades üldist põhimõttelist skeemi.

On sv'язку seda on võimatu anda ammendavat ja viimistletud loetelu osade elementide süsteem, kuidas seda tehakse, et majapidamises päikese boilerid, nii et järgmine loetelu ja kirjeldus seadmed, millest võib olla скомпонована iga süsteem suvalise tulemuslikkuse ning valitud vahemikus.

Kahjuks ainult kodumaise reguleeriv dokument, mida saab kasutada projekteerimisel päikesesüsteemi, jääb ВСН 52-86 "Paigaldus päikese sooja tarbevee. Kood disain ", milles on sätestatud üldised põhimõtted luua selliste süsteemide ja peamised nõuded neile. Tänapäeva reguleerivad dokumendid Venemaa veel mitte.

Skeem двухконтурной SST

Vaatleme lähemalt põhimõtteline skeem двухконтурной süsteemi päikese kaugkütte (joon. 2).

Joonis. 2. Skeem süsteemi päikese veevarustus

Коллекторный kontuur süsteem on suletud ja täidetud mingil незамерзающим ja mittetoksiline jahutusvedelik. Нетоксичность jahutusvedelik on обов'kohustuslik nõue, mis annab võimaluse loomisel skeemi paigaldus hakkama rohkem lihtsate tehniliste lahendustega ja vältida "reeglid kaks seina", kes jagavad mürgine jahutusvedelik ja joogivesi. Madal temperatuur nulli jahutusvedelik võimaldavad mitte valada seda SC talvel, et ka удешевляет toimimise ja suurendab korrosioonikindlust süsteemi.

Praegu sv'seoses развернувшимся ehituse turul'ilmus suur hulk küttesüsteemide üksikute ühepereelamud. Külmutusaineid süsteemid vastavad nõuetele, pre'on juurde jahutusvedelik päikeseenergia süsteemid. Need külmutusaineid, nii välis nii arenenud, et Venemaa on tasakaalustatud kogum inhibiitorid korrosiooni peamised ehituslik metalli kogujad. Valik jahutusvedelik läbi nende теплофизическим omadused ja kulu.

Kollektorid paigaldatakse tavaliselt katusekattel hoone, kuigi igal konkreetsel juhul teised paigalduskohad. Tingimused asukoha ja orientatsiooni SC valitakse vastavalt normatiivdokumentidele.

Väljumise SC ülemise punkti kontuuri on paigaldatud automaatne valve-воздухоотводчик. Seejärel kuumutatud SC jahutusvedelik läbib опускной torustik ja siseneb alumine soojusvaheti BA, kus on jahtunud, andes soojust tarbitav vee tank. Pärast vabanemist paagist kütteaine torujuhtmetes tuleb läbi pumba alumine osa SALAKOOPIA.

Ülemine soojusvaheti BA ühendatud katla, minge koos отопительным reljeefne hoone. Ringluses on sooja vee boiler kütte BA teostatakse kasutades eraldi pump.

Valik kuum tarbitav vesi BA tehakse ülemise punkti tank serveerimist alt paaki külm vesi (mis on alati suurendab kuumim vesi, olemasolev tank). See vesi on selgroog serveeritakse mitut valik. Tagada pidev kättesaadavus punktides valik kuuma vee süsteemi saab sisse циркуляционная kiirteed koos oma pumbaga.

Tegelikult BA alati surve all veetorustiku võrgu.

Sisse циркуляционного pump коллекторного kontuuri toodetud täiturseadme juhtseadmega, mis on oma funktsioon on diferentseeritud relee, сравнивающим näidud kahe temperatuuri andurid: andur, paigaldatud väljund jahutusvedelik välja SALAKOOPIA, ja andur, paigaldatud BA. Koht on paigaldada andur paagis võib olla erinev kõrgus, ning see mõjutab töö parameetreid regulaator, ja seega теплопроизводительность süsteemi ja selle turvalisus.

Kui jahutusvedeliku temperatuur väljumise SC suurem, kui vee temperatuur paagis, siis lülitatakse ringluspump ja soojus juhitakse vesi paagis. Kui kasutusel on kaasaegsed pumbad, kui töö saab toimuda reguleerimine pöörete pump, et võimaluse korral säilitada pidev paigaldatud erinevus temperatuuri reguleerivad andurid.

Paljud välismaised juhtseadmed on turvaelementide paigaldus ülekuumenemist. Nii, kui temperatuur SC ületab taseme, siis juhtseade sunniviisiliselt sisaldab pump, kuni temperatuur kogujad ei ole alla 10°C, vaatamata sellele, et paak ise on разогреваться üle kehtestatud piirnormi temperatuuri. Kuid jõudes paagis maksimaalne temperatuur 95°C pumba välja kindlasti.

Kirjandus, kasutatud materjali ettevalmistamisega
Тарнижевский B. . Skoor tõhusust taotluse päikese kaugkütte Venemaal. // "Теплоэнергетика" nr 5, 1996. - Koos. 15-18.
Beckman., Klein., Duffy J. Arvutamise süsteemide päikese kaugkütte. - M. : Энергоиздат, 1982.
ВСН 52-86 "Paigaldus päikese sooja tarbevee. Projekteerimise normid". // Госгражданстрой NSVL 1987, lk.
GOST P 51595-2000 "Нетрадиционная energeetika. Päikese energia. Kogujad on päikese. Üldised tehnilised tingimused".

Vjatšeslav Шершнев, peaspetsialist liitvabariigi enterprise "MTÜ masinaehituse"
Nikolai Дударев, projekti direktor liitvabariigi enterprise "MTÜ masinaehituse"

Allikas: Ajakirja "Ehitus engineering

Allikas: www. еremont. ee