Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

СХЕМЫ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

На рис. 1.15 представлена схема системы солнечного горячего водоснабжения. Принцип действия традиционного устройства основывался на том, что вода для горячего водоснабжения подавалась непосредственно в нагревательный агрегат - котел, кипятильник и т. п., где доводилась до определенной температу­ры, а затем направлялась потребителю. В системе солнечного го­рячего водоснабжения вода сначала поступает в солнечный кол­лектор, где нагревается с помощью солнечного излучения, а затем направляется в ванну, туалет, кухню. Если температура воды не достигает заданного значения, подключают вспомога­тельный источник энергии (бойлер), с помощью которого дово­дят температуру до необходимого уровня.

В районе Токио температура воды, поступающей в систему го­рячего водоснабжения из водопровода, в течение года меняется от 5 до 26°С, а температура горячей воды - от 45 до 60°С. Поэто­му обычно холодную воду, подаваемую в систему горячего водо­снабжения, в отопительный период предварительно подогре­вают. Применяя солнечные коллекторы даже для сравнительно низкотемпературного подогрева, можно достичь высокого коэф­фициента использования тепла. При подогреве воды всего на 1°С с помощью солнечного излучения можно получить опреде­ленную экономию топлива вспомогательного энергоисточника.

І

Например, в системе горячего водоснабжения для подогрева 1 л воды с 10 до 11°С требуется 1 ккал тепла, а для подогрева воды с 59 до 60°С потребуется 1 ккал тепла той же стоимости. В то же время если для предварительного подогрева использовать тепло, сбрасываемое системой отопления при температуре ниже 20°С, то оно будет, в сущности, бесплатным.

В отличие от системы теплохладоснабжения система горяче­го водоснабжения функционирует в течение всего года, так что период эксплуатации оборудования в этом случае получается продолжительным и коэффициент его использования высоким, поэтому с экономической точки зрения эта система наиболее выгодна.

На рис. 1.16 и 1.17 схемы систем солнечного горячего водо­снабжения показаны более детально.

На рис. 1.16 представлены два способа горячего водоснабже­ния с использованием солнечных водонагревателей. В одном случае (а) горячая вода предназначена только для ванны, а в другом ФУ - линия центрального водоснабжения питает горячей водой ванну, кухню, туалет и другие помещения. При этом при­меняют два вида солнечных водонагревателей с циркуляцией воды при постоянном уровне в напорном баке и с естественной циркуляцией воды.

На рис. 1.17 показана система горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды, в которой коллекторный контур отделен от контура бака-аккумулятора. Изображены две схемы горячего водоснабжения: а - с непосредственным нагре­вом воды (с открытым отбором воды), б - двухконтурная система (с закрытым отбором воды).

Принцип действия системы непосредственного нагрева (с открытым отбором воды) основан на непосредственной подаче и нагреве воды в коллекторе и последующем ее аккумулировании в открытом резервуаре. Нагретая вода насосами подается в ван­ны, кухни, туалеты и т. д.

В двухконтурной системе (с закрытым отбором воды) горячая вода, нагретая в коллекторе, проходит через змеевиковый теп­лообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор, и нагревает находящуюся в нем воду. Нагретая вода используется для, ванн,

Кухонь, туалетов и т. п. Подаваемая в бак-аккумулятор вода обычно находится под низким давлением: 0,65 кг/см2 (давле­ние воды 6,5 м); причем, когда через распределительный кран вода уходит к потребителю, одновременно в нижнюю часть бака поступает соответствующее количество воды.

А — система непосредственного нагрева (бак-аккумулятор с откры­тым отбором воды); б — двухконтурная система с теплообменником в баке-аккумуляторе: 1 — коллектор; 2 — бак-аккумулятор с открытым отбором воды; 3 — бак-аккумулятор с закрытым отбором воды; 4 — коллекторный насос; 5 — подача питательной воды; 6 - дополни­тельный нагреватель; 7 — дополнительное топливо