Skaičiavimas pagrindinių savybių, saulės įrenginiams. Įtaka klimato sąlygos pasirinkti režimą, montavimo darbai. Klasifikacija centistoksų (cst). Schema двухконтурной sistemos.
Sistemos saulės šildymo (centistoksų (cst)) vis labiau populiarėja daugelyje pasaulio šalių. Ypač įspūdingi pasiekimai saulės теплоэнергетики Europoje, kur metinis prieaugis apyvartos pramonė per pastaruosius dešimt metų sudarė 11-12%.
Bendras plotas saulės коллекторов (CK), įrengti šiandien europos šalyse, yra daugiau nei 11 milijonų m2. Per pastarąjį dešimtmetį sparčiausiai rinkoje centistoksų (cst) sukurta Vokietijoje, Austrijoje ir Graikijoje. Удельная " saulės коллекторов iki 2004 m. buvo Graikijoje, 264 m2 1000 žmonių, Austrijoje - 203 m2, o vidutinis šalių Europos bendrijos - 26 m2 1000 gyventojų. Plėtros šio sektoriaus rinkos Europoje kartu su organizacija specialių kampanijas skatinti naujų technologijų, o taip pat ir finansinių, ir законодательным reglamentu ir palaikymo.
Staigus vertės ekologiškų energijos neseniai davė plėtoti saulės теплоэнергетики papildomą impulsą. Net ir tie, šalių Europoje (Italija, Ispanija), kuriose, nepaisant didelių klimato potencialą naudojant saulės energiją, ši pramonė vystėsi vangiai, 2004-2005 metais priėmė papildomos programos pagal jo naudojimą.
Pasaulio patirtis taikant CK rodo, kad saulės šildymo sistemos gali būti veiksmingos ir patikimos, siekiant užtikrinti karšto vandens tiekimo ir šildymo gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų, šildyti vandens baseinuose ir net saulės oro kondicionavimo ir опреснения vandens.
Daugiau informacijos sėkmę užsienio šalių išmokti ir naudoti saulės energijos aprašomi specializuotose leidiniuose, kurie, deja, praktiškai neveikia platus кругам inžinerijos visuomenei.
Kaip обстоят darbai su projektavimo sistemas, saulės šildymo Rusijoje šiuo metu? Didele dalimi sėkmė pramonėje Europoje ir paaiškinami galinga įstatymais ir finansinę paramą visose šalyse, europos bendrijos. Mūsų šalyje, kaip ir ta, ir kita parama visiškai nėra, ir todėl pasiekti šioje srityje yra minimali, nors nedaug sistemas vis paties sukurta ir sėkmingai veikia.
Prieš vertinti konkrečios schemos saulės sistemos, reikia paaiškinti, tinkami apskritai klimato sąlygos Rusijoje jų kūrimo ir plėtros, ir kokie kompleksai labiausiai перспективны mūsų sąlygomis.
Skaičiavimas pagrindinių savybių, saulės įrenginiams
Po saulės теплоснабжением suprantama saulės energijos naudojimas, siekiant užtikrinti karšto vandens tiekimo ir šildymo naudos коммунальной, buitinės, tiek gamybos srityse. Atlikimą saulės šildymo toje ar kitoje pastraipoje ar regione trūksta tik informacijos apie klimato sąlygomis. Reikia turėti kiekybiniai duomenys, ženklinimo taikymo efektyvumą saulės įrenginiams (kaip taisyklė, su iškilusiais CK).
Esamas skaičiavimo metodai aktyvių sistemų leidžia remiantis naudoti климатической informaciją ir atsižvelgiant į savybes применяемого įranga apibrėžti jų pagrindiniai parametrai, kuriais yra:
- koeficientas pakeitimo šilumos balansavimo apie'objekto (dalis saulės energijos dangą apkrovos) f už tam tikrą ataskaitinį laikotarpį (mėnesį, sezono metu, metus);
- naudinga теплопроизводительность diegimo Q per šį laikotarpį;
- "CK įdiegti F.
Patogi verte palyginti įvairių variantų naudojimo nuostatų yra удельная теплопроизводительность q, отнесенная į 1 m2 ploto CK įdiegti.
Darbe [1] atlikti skaičiavimai, remiantis šių pagrindinių savybių, skirtinguose regionuose Rusijos 39 pagal расчетным punktų, palyginti tolygiai расположенным šalies teritorijoje. Į расчетном planą buvo apsvarstyti šiuos aplinka nuostatas:
- dalyvauti dangą apkrovos šildymo ir ГВС (šildymo režimas);
- dalyvauti dangą balansavimo tik ГВС ištisus metus (režimas круглогодичного karšto vandens);
- dalyvauti dangą balansavimo tik ГВС ir tik неотопительный laikotarpį (režimas сезонного karšto vandens).
Pirmieji du būdai reikalauja įrengimui pagal двухконтурной schema, kai pirmą kartą коллекторном grandinėje теплоносителем yra антифриз, o šiluma iki vartotojo bak-baterija (BA) priskiriama per šilumokaitis. Sezoninis nustatyti gali būti одноконтурными, заполненными vandeniu.
Vienas iš parametrų skaičiavimo тепловая apkrova. Apkrova ГВС унифицированная Snip ir nustatomas skaičiuojant vienam asmeniui. Atitinkamai ir apskaičiavimo parametrai saulės diegimo ГВС patogu atlikti remiantis удельной apkrovos (skaičiuojant vienam žmogui). Tokiu atveju rezultatai bus universalus, nes reikšmės f ir Q, gautos skaičiuojant vienam žmogui, lieka pastovus, kad ir kokiu skaičių žmonių, aprūpintos karštu vandeniu, ir tik " коллекторов didėja кратно šį skaičių.
Kur kas sudėtingiau yra nustatyti отопительной apkrovos, kuri, be klimato charakteristikas, priklauso nuo to, kiek pastato, jo konfigūracijos, terminė varža sienų ir перекрытий ir kitų veiksnių. Koks nors universalus požiūris čia negalima, отопительная apkrova turi būti nustatoma kiekvieno konkretaus apie'objekto (arba to paties tipo apie'objektai).
Kitą grupę parametrus, kurie yra įrašyti į apskaičiavimą kaip pradinis informacija, sudaro klimatiniai duomenys, o būtent - vidutinės per mėnesį vertės суммарной ir išsibarsčiusios radiacijos į horizontalų paviršių ir vidutinis mėnesinis oro temperatūra. Kaip pradinius duomenis prie расчету incepted ir šilumos savybes nematoma kopija, naudojamos šiame įdiegti.
Norėdami apskaičiuoti parametrų nuostatas, taikomas vadinamasis f-metodas [2].
Realus teigiamas poveikį naudojant saulės instaliacija (be aplinkos) yra kuro taupymas. Nustatant tokią žalą, saulės įdiegti žymiai žinoti EFEKTYVUMAS pakeičia kuro prietaiso. Esant decentralizuoto šildymo (smulkių котельные ir individualius отопительно-водогрейные skysto kuro katilinės) šis EFEKTYVUMAS galite gauti lygus 0, 5. Tokiu atveju, priklausomai nuo naudojimo, diegimo ir klimato sąlygos šiame punkte žmonių, metinė (sezoninių) kuro taupymas (pagal skaičiavimus) yra nuo 0, 05 0, 2 vt. t.
Įtaka klimato sąlygos pasirinkti darbo režimo saulės diegimo
Analizė masyvo sureguliavimo rezultatų darbe [1], gautų iš visų punktų, leidžia padaryti šias išvadas gana taikymo saulės įrenginiams Rusijoje.
Naudojant saulės nustatyti telefonui veikiant šildymo, tai yra, dalyvauja jos dangą apkrovos šildymo ir ГВС, " slaptoji kopija turi būti ne mažiau kaip 0, 4 iš отапливаемой aikštėje pasiekti koeficiento pakeitimo, metinį šiluminės apkrovos dauguma punktų 0, 25-0, 40. Šiuo režimu vidutinė metinė удельная теплопроизводительность nustatyti žemas dėl недоиспользования jos šiluminės galios vasaros laikas. Todėl taikant saulės įrenginiams šiuo būdu, daugelyje rajonų Rusijos (jos europos dalyje, Vakarų ir centrinės Sibire) netinkamas. Išimtis sudaro teritorijos Забайкалья (ypač pietų), pietų Хабаровского ir Pajūrio kraštų. Šiose srityse dėl funkcijų klimato darbas nustatyti telefonui veikiant šildymo, gali būti pakankamai veiksminga.
Naudojant saulės diegimo režimu круглогодичного ГВС užtikrina aukšta удельной теплопроизводительности, todėl ir удельной metinis kuro taupymo, nes šiuo režimu тепловая galia nustatyti naudojama geriausiai. Natūralu, kad per didelis metinė теплопроизводительность pasiekiama климатически labiausiai palankios srityse, pavyzdžiui, pietų dalį europos teritorijos FEDERACIJOS (į pietus nuo samara numeriai), pietinė dalis Vakarų ir centrinės Sibire, Забайкалья ir Tolimuosiuose Rytuose. Apskritai naudoti saulės įrenginiams šiuo būdu, su įvairaus laipsnio efektyvumas gali būti rekomenduojama visur pietuose 60°. sh. tiek europos, tiek ir azijos Rusijos dalis. Rekomenduojamas plotas CK yra tokiu atveju 1, 0 - 1, 5 m2 vienam žmogui.
Naudojant saulės įrenginiams veikiant сезонного ГВС turi didelį pranašumą, kalbant apie paprastumą schemos (naudojamas одноконтурная schema be tarpinės šilumokaičio, nėra būtinybės taikyti антифриза ir pan. ), bet eth'susijęs su sumažėti удельной теплопроизводительности palyginti su režimu круглогодичного ГВС. Tai, kad mažėja, žinoma, yra didesnis, nei trumpai неотопительный laikotarpį, tai yra, naudojant diegimo metiniame ciklą. Taikymas saulės elementų režimu сезонного ГВС neįmanoma ten, kur неотопительный laikotarpį yra mažesnis nei n'penkių mėnesių. Rekomenduojamas plotas CK šiame režime yra 1 m2 vienas žmogus.
Klasifikacija sistemų saulės šildymo
Taigi, akivaizdu, kad labiausiai массовыми į Rusijos sąlygomis gali būti įdiegti ГВС. Lemiamas veiksnys renkantis, akivaizdu, bus ekonominiai rodikliai, kurie turėtų remtis preliminarią šilumos skaičiavimai sistemos, darbas, atsižvelgiant į duomenų kiekvieno konkretaus apie'objekto, jo vietą, savybes, klimato rajono ir išlaidų pakeičia энергоресурса.
Kokių tipų sistemos gali būti naudojami siekiant išspręsti šias problemas?
Tradicinės schemos daugeliu centistoksų (cst) yra schema, naudojant saulės коллекторов (CK) su аккумуляцией gautos energijos баке atmintyje.
Centistoksų (cst) gali būti klasifikuojami pagal įvairius kriterijus:
- pagal paskirtį:
- sistemos, karšto vandens (ГВС);
- šildymo sistema;
- kartu sistema;
- жидкостные;
- oro;
- круглогодичные;
- sezoninis;
- одноконтурные;
- двухконтурные;
- многоконтурные.
Nepriklausomai nuo varianto vykdymo sistemos pasaulinėje praktikoje dažniausiai taikomas gradacija sistemas pagal jų produktyvumą, kuri nustato principinę elektros schemą ir galimybė pradėti konstruktyvų vykdymo sistema. Ориентировочные diapazonai veiklos ir naudojami jų įgyvendinimo galimybes sistemų lentelėje.
Lentelė. Ориентировочные diapazonai veiklos ir naudojami jų įgyvendinimo galimybes sistemų
| Spektaklis pagal karšto vandens dieną | Sistemos tipas | Sistemos aprašymas |
| <150 l | "Candybar" | Простейшая sistema, kurioje CK, BA ir dujotiekis apie'sujungti į vieną diegti visiškai gamyklinis norą ir, kaip taisyklė, нероз'емким. Taikoma сезонного ГВС į buitinių siekiant ir apie'įrenginių, kurie veikia tik vasaros metu. |
| 150-300 l | turėjo безнасосные ("термосифонная") | Sistema, kurioje judėjimas теплоносителя į коллекторном grandinėje atlieka sąskaita skirtumas tankio теплоносителя, нагреваемого į CK, ir aušinimo jį į BA. Tokiose sistemose BA visada yra aukščiau CK ir atstumas tarp jų yra mažai. Dažniausiai taikomas сезонного ГВС. |
| 300-500 (750) l | nedidelis насосная | Sistema su priverstinio apyvartą теплоносителя į коллекторном grandinėje, kurioje yra siurblys ir sistema automatiškai valdyti. Vieta BA gana CK - savavališkai. Gali būti naudojamas kaip сезонной (ГВС), taip ir круглогодичной vadovas (ГВС + šildymas). |
| > 1000 l | didžioji многоконтурная ("industrial") | Sistemos su priverstinio apyvartą теплоносителя. Taikomos šildymo apie'objektai su didelės šiluminės apkrovos režimu сезонной arba круглогодичной eksploatavimo. |
Sistemos tipo "candybar" ir mažų термосифонные sistemos dažnai vadinami naminiais ar buities saulės водонагревателями. Šie įrenginiai gali būti kaip vienas, taip ir двухконтурными, montuojamos lauke ir yra didesnių теплопотерями kaupiamąjį bakas-baterijos. Skirtingai nuo "моноблока" mažų sistemose AB ir BA yra atliekami atskirai ir gali būti nustatomos kaip kartu į vieningą bazine konstrukcijos, taip ir atstumu vienas nuo kito, kurioms гидравлическим atsparumas коллекторного grandinės.
Remiantis analizės medžiagų, pirmiau, galima daryti išvadą, kad labiausiai tinkama Rusijos sąlygomis yra saulės montavimas, kuri veikia režimu сезонного arba круглогодичного karšto vandens tiekimo.
Atsižvelgiant į klimato sąlygas šalyje, aišku, kad tai turi būti двухконтурная sistema, kur коллекторном grandinėje cirkuliuoja незамерзающий теплоноситель (pav. 1).
Jei atitinkamoje padidinti aikštėje CK ir kiek BA ši saulės montavimas, выполненная pagal šią schemą, gali būti naudojama ir veikiant šildymo (ГВС + šildymas).
Komplektacija sistemos saulės šildymo
Į 1970-80-ojo dešimtmečio dauguma saulės водонагревательных sistemų tiek mūsų šalyje, tiek ir užsienyje, buvo одноконтурными, tai yra sistemų tiesioginio šildymo vandentiekio (tinklo) vandens. Priežiūros patirtis parodė, kad kai visą paprastumas ir matyti дешевизне šios sistemos yra pakankamai проблематичны veiklos ir turi mažiau tarnavimo laikas lyginant su двухконтурными sistemomis, kuriose yra tarpinis šilumokaitis, tarp AB ir BA.
Bent jau išplėsti taikymo saulės sistemos taip pat įvyko laipsniškai pereiti nuo visur taikymo "моноблоков" ir mažų водонагревателей (su термосифонным eismo теплоносителя per CK) prie двухконтурным sistemų su priverstinio pumpavimo apyvartą. Tokia schema sistema leidžia skelbti BA bet kurioje patogioje vietoje, pastatas. Šiuo metu didžioji dalis saulės sistemos Europoje устроена pagal šį principą.
Labiausiai paplitusi Europoje sistema, kuria šiandien ГВС individualių gyvenamųjų pastatų (kotedžai), yra двухконтурная sistema su priverstinio apyvartą į коллекторном grandinėje теплоносителя-антифриз.
Atrankos šildomas vanduo iš BA pagamintas iš viršų taško bakas metodas вытеснения, tai yra giliesiems šalto vandens iš водопровода (ar kito šaltinio) spaudimo į apatinę dalį bakas. Schema tokia sistema nepriklauso nuo jos veiklos rezultatų ir įrengimo vietos.
Užsienio односемейных namus paprastai naudojami BA apimtis nuo 300 iki 700 l, o " SK pasirenkama priklausomai nuo klimato sąlygų proporcingas norimą apimtį BA ir ekonomiškai pagrįstas trukmę sezono sistemos darbą.
Paprastai tokius saulės sistemą sudaro komplektas susideda iš šių pagrindinių elementų:
- saulės kolektorius;
- sistema atramų tvirtinimo CK ant stogų (pasvirusių ar butas) arba sienos;
- bak-akumuliatorius su įmontuotu теплообменниками;
- cirkuliacinis siurblys su rinkiniu matavimo prietaisai ir vožtuvų;
- мембранный bakas kompensacijos šilumos plėtimosi теплоносителя коллекторного grandinės;
- valdymo blokas darbu siurblys su temperatūros jutikliai būtų nukreipti;
- dujotiekis su теплоизоляцией;
- fiksavimo-kontroliuojanti ir предохранительная armatūra;
- фитинги;
- šilumokaičiai (naudoti siejama su BA didelius kiekius).
Kai kuriose sistemose vietoj CK taikomas aisiais pagrindinis mazgas - теплопоглощающие juostos (PP). Jie paprastai naudojami, kai naujos statybos objektai, kai yra galimybė sukurti vadinamąją karštą stogą, tai yra вмонтировать į кровлю PP, o vietoj likusių mazgų SK - korpuso apačioje ir skaidri izoliacija - naudoti elementus pati čerpėmis dengtiems stogams. Tai gamina sumažinti išlaidas, kūrimas, montavimas ir eksploatuoti saulės sistemos, bet reikia kruopščiai atlikti visus darbus гидроизоляции vietų įrengimo PP.
Apgyvendinimas visų šių elementų konkretaus apie'objektą, siekiant atsižvelgti į jo ypatumus, reikia atlikti projektavimo darbų procese, kuriuose apibrėžiama, vieta ir būdas tvirtinti CK. Ypač sunku tai padaryti, jei pastato orientacija neleidžia optimizuoti kryptį ir pakreipti коллекторов. Taip pat atsižvelgiama į komandiruotės BA, siurblys, o svarbiausia - разводка vamzdynų ir jų dangos su tuo магистралями pastato.
Taigi, kiekvienas apie'objekto projektų pateikimo elementus saulės sistemos skirsis daugiau ar mažiau vienas nuo kito, išlaikant bendrą esminis schemos.
Į ir paspauskite select'язку su tuo neįmanoma būti išsamus ir gatavas sąrašas komponentų elementų sistema, kaip tai yra daroma naminių saulės водонагревателей, todėl toliau pateikiamas sąrašas ir įrangos aprašymas, iš kurių gali būti скомпонована bet kuri sistema savavališkai veiklos per pasirinktą sritį.
Deja, vienintelis vidaus norminius dokumentu, kurį galite naudoti kurdami saulės sistemos, lieka ВСН 52-86 "Įdiegti saulės karšto vandens tiekimo. Kodas dizaino ", kuriame išdėstyti bendrieji principai sukurti tokias sistemas ir pagrindiniai reikalavimai juo. Šiuolaikinių norminių dokumentų Rusijoje kol kas nėra.
Schema двухконтурной centistoksų (cst)
Apsvarstykite daugiau principinę elektros schemą двухконтурной sistemos saulės šildymo (pav. 2).
Коллекторный grandinę sistema yra uždara ir nebelieka kaip nors незамерзающим ir нетоксичным теплоносителем. Нетоксичность теплоносителя yra обов'reikalavimas, kuris suteikia galimybę kurdami schemas įdiegti išsiversti daugiau nei paprastomis sprendimus ir išvengti "taisykles, dviejų sienelių", kurie dalijasi toksinýs теплоноситель ir питьевую vandenį. Žema temperatūra užšalimo теплоносителя leidžia ne сливать jį su CK žiemos metu, kad taip pat удешевляет eksploatacijos ir padidina коррозионную tvarumas sistemos.
Šiuo metu paspauskite select'dėl развернувшимся statybos rinkoje su'pasirodé daug šildymo sistemos individualiems односемейных namus. Теплоносители sistemos atitinka reikalavimus, dievui'yra prie теплоносителя saulės sistemos. Šie теплоносители, kaip užsienio, taip ir sukurta Rusijoje, turi subalansuotą rinkinį ингибиторов korozijos pagrindinės konstrukcinės metalų коллекторов. Pasirinkimas теплоносителя atliekamas pagal jų теплофизическим savybių ir vertės.
Šiluminė kolekcininkų, nustato, kaip taisyklė, кровле pastato, nors kiekvienu atveju galimi ir kiti įrengimo vietos. Sąlygos apgyvendinimo ir orientacijos CK parenkami pagal reglamentuojančius dokumentus.
Produkcija iš CK viršuje tašką, kontūras nustatomas automatinis vožtuvas-воздухоотводчик. Tada karšta, CK теплоноситель eina per опускной dujotiekis ir atvyksta į apatinio šilumokaičio BA, kur aušinamas, einančios šilumos расходной vandens rezervuaras. Po išėjimo iš statinės теплоноситель dujotiekiu tiekiamos per pompa į apatinę dalį CK.
Viršutinio šilumokaičio BA prijungtas prie отопительного katilą, jungtinė su šildymo kontūro pastato. Циркуляция karšto vandens iš katilo dėl šildymo BA atliekamas naudojant atskiro siurblio.
Atrankos karšto расходной vandens iš BA vykdoma viršutiniame taške bakas tiekimo iš apačios į bak šalto vandens (tai yra visada, baterija, yra karštas vanduo, turima į баке). Šis vanduo iki keliu skamba taškai atranka. Siekiant užtikrinti nuolatinį pasirinktų taškų atrankos karšto vandens sistema gali būti įjungta циркуляционная magistralė su savo насосом.
Iš tikrųjų BA visada yra slėgis vandentiekio tinkle.
Įjungimas циркуляционного siurblio коллекторного grandinės pagamintas valdymo bloku, kuris pagal savo funkcijas yra дифференциальным relės, сравнивающим parodymai du temperatūros jutikliai: jutiklio, nustatyto produkcijos теплоносителя iš CK, ir jutiklio, esančio BA. Montavimo vieta jutiklio баке gali būti skirtingas aukščio, ir tai turi įtakos parametrai, darbo reguliatorius, o todėl, теплопроизводительность sistema ir jos saugumas.
Jei temperatūra теплоносителя produkcija iš CK didesnis, nei vandens temperatūra į баке, tada įsijungia cirkuliacinis siurblys ir šiluma perduodama vandenyje баке. Naudojant šiuolaikinių siurblių, kai darbą gali būti dažnio reguliavimas sukimosi siurblio, kad, kai tik įmanoma, palaikyti nuolatinį įdėta skirtumas temperatūros kontrolės jutiklių.
Daugelis užsienio valdymo blokai turi apsaugos funkcijas įdiegti nuo perkaitimo. Taip, jei temperatūra CK viršija nustatytą lygį, tada valdymo blokas prievarta įjungia siurblį, kol temperatūra коллекторов ne понизится 10°C, nepaisant to, kad pats bakas bus разогреваться aukščiau įdiegta ekstremalus temperatūros. Bet pasiekus į баке didžiausią temperatūra 95°C, siurblys išsijungia, būtinai.
Literatūra, использованная mokymo medžiagos
Тарнижевский B. . Vertinimas taikymo efektyvumą saulės šildymo Rusijoje. // "Теплоэнергетика" № 5, 1996. - Su. 15-18.
Бекман., Haff., Duffy Dž. Skaičiavimo sistemų saulės šildymo. - M. : Энергоиздат, 1982.
ВСН 52-86 "Įdiegti saulės karšto vandens tiekimo. Kodas dizaino". // Госгражданстрой SSSR, 1987.
GOST P 51595-2000 "Нетрадиционная energetika. Saulės energetika. Saulės šiluminė kolekcininkų. Bendrosios techninės sąlygos".
Вячеслав Шершнев, vyriausiasis specialistas ФГУП "NVO mašinų"
Tadas Дударев, direktorius projekto ФГУП "NVO mašinų"
Šaltinis: www. еremont. lt
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą