СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОИ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

ОПЫТ СОЗДАНИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ПО ВНЕДРЕНИЮ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ППО "СПЕЦГЕЛИОТЕПЛОМОНТАЖ")

Изучение солнечного теплоснабжения в СССР началось в 30-е годы. Оно было основано на разработке, создании и испытании эксперимен­тальных и опытно-промышленных гелиоустановок различного типа и назначения с целью определения их теплотехнических характеристик. По экспертным оценкам за все время было сооружено несколько сот установок с общей площадью коллекторов 3 ... 4 тыс. м2. Однако созданные для решения исследовательских задач установки в боль­шинстве случаев не разрабатывались как долгодействующие и эконо­мичные гелиосистемы, имеющие постоянных потребителей тепла. Использованные в них материалы нередко дефицитны, а способы изготовления и монтажа их отдельных элементов - малотехнологич­ны. Длительность работы таких систем солнечного теплоснабжения (ССТ) определялась продолжительностью экспериментов и не превыша­ла, как правило, одного-двух сезонов. Опытно-промышленные установки, не обеспеченные налаженным техническим обслуживанием из-за отсутствия специалистов-гелиотехников у пользователей, после зимнего перерыва не всегда восстанавливались до необходимого для качественной работы уровня. В результате через непродолжительное время их работу или прекращали как неэффективную, или поддержи­вали рабочее состояние таких гелиосистем силами и средствами заин­тересованных исследовательских групп. Сегодня подобные установки имеются почти во всех южных республиках страны, однако сооружение даже большого числа экспериментальных и опытно-промышленных ССТ еще не означает широкого применения солнечного теплоснабжения как практического нового альтернативного источника энергии, вы­тесняющего традиционные установки на органическом топливе.

Начало серийному производству солнечных коллекторов было. положено вводом в строй завода отопительного оборудования в Братске. Несмотря на то, что выпуск солнечных коллекторов Братским заводом должен был к 1990 г. возрасти до 1 млн м2 [1], само по себе массовое изготовление коллекторов не решает проблемы широкомас­штабного использования ССТ. Как показала практика, перевозка полносборных коллекторов из Братска в южные районы страны за несколько тысяч километров с последующей перегрузкой на местный транспорт приводит к потере товарного вида, поломкам стекла, дефор­мации корпуса и т. п. Затем эти коллекторы даже при тщательной их отбраковке часто монтируются случайными организациями, для кото­рых сооружение ССТ не является основным видом работ. Отсутствие в этих организациях специалистов-гелиотехников приводит к низкому

•>22 — 15

Качеству монтажа и наладки. Смонтированные таким образом ССТ передаются потребителям, не имеющим опыта их эксплуатации. В результате ССТ имеют высокую стоимость и низкую надежность. Все это приводит к дискредитации солнечного теплоснабжения, препятст­вует широкому развитию энергосберегающих экологически чистых ССТ.

В Грузии вопросами практического использования солнечной энергии начали заниматься с начала 80-х годов, когда при Главном управлении монтажных и специальных строительных работ (Главупр - монтажспецстрой) Грузинской ССР было создано подсобное хозяйство по выпуску солнечных коллекторов. В 1982 г. была введена в строй первая солнечная система горячего водоснабжения на одном из заво­дов в Тбилиси. В течение 1982-1983 гг. еще несколько объектов рес­публики были оснащены солнечными системами горячего водоснабже­ния. Опыт эксплуатации внедренных ССТ показал надежность и эффек­тивность их работы. В результате Совет Министров Грузинской ССР принял постановление от 18 апреля 1983 года № 236 "О мерах по уско­рению осуществления мероприятий по использованию солнечной энергии в народном хозяйстве Грузинской ССР", которое предусматри­вало создание специализированного производственного подразделе­ния по выпуску соответствующего инженерного оборудования для ССТ, а также по монтажу и наладке указанных систем.

Новая для нашей страны форма организации внедрения ССТ начала складываться после того, как во исполнение указанного Постановле­ния в системе Главупромонтажспецстроя Грузинской ССР Минмонтаж - спецстроя СССР в апреле 1984 г. было создано специализированное управление по производству, монтажу и наладке ССТ - Спецгелио - тепломонтаж. Сосредоточение в одной специализированной организа­ции производства солнечных коллекторов, монтажа и наладки ССТ с последующей сдачей их заказчику "под ключ" повысило качество работ и, как следствие, положило начало массовому внедрению ССТ в различные отрасли народного хозяйства.

Однако опыт первых двух-трех лет работы подобной организации показал целесообразность ее деятельности только при относительно невысоких объемах производства и внедрения ССТ (годовая произво­дительность управления"Спецгелиотепломонтаж"в 1986 г. составляла 10 тыс м2). В силу своего статуса - монтажное управление - "Спец - гелиотепломонтаж" не имело прав на создание в своей системе проект­ного подразделения и эксплуатационных участков. Поэтому заказчики были вынуждены привлекать свои или сторонние непрофильные проектные организации для проектирования ССТ, что, естественно, отражалось как на качестве проектных решений, так и на темпах проектирования.

Увеличение объемов внедрения, а следовательно, и производства ССТ в несколько раз, предусмотренное Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 1986 г. о коренном улучшении использова­ния сырьевых топливно-энергетических и других материальных ресурсов в 1986-1990 гг. и в период до 2000 года и Мероприятиями по увеличению использования в 1987-1990 гг. нетрадиционных источ­ников энергии в народном хозяйстве, утвержденными Госпланом СССР, Бюро Совета Министров СССР по топливно-энергетическому комплексу и ГКНТ СССР, потребовало значительного расширения Сферы деятельности и структуры управления Спецгелиотепломонтаж. В решении этого вопроса главную роль сыграл приказ по Минмонтаж - спецстрою СССР от 11 декабря 1987 г. № 500 "О дальнейшем развитии и внедрении систем солнечного теплоснабжения", которым предусматри - валость на базе управления"Спецгелиотепломонтаж"создать проектно - производственное объединение ППО "Спецгелиотепломонтаж? что и ~было осуществлено в феврале 1988 г.

ППО "Спецгелиотепломонтаж", призванному обслуживать Закав­казье и южные районы европейской территории страны, поручены все виды работ по внедрению ССТ, включая проектирование, изготовление солнечных коллекторов и монтажных заготовок, монтажные и пуско - наладочные работы, фирменное техническое обслуживание и ремонт. ССТ, а также конструкторские и технологические работы по дальней­шему совершенствованию конструкций ССТ и уменьшению их мате­риалоемкости.

Таким образом, в составе ППО "Спецгелиотепломонтаж" объедине­ны в единую технологическую цепочку все стадии процесса внедрения GCT, что в условиях хозрасчетной деятельности объединения направ­ляет усилия всех его подразделений и служб на повышение экономич­ности и надежности солнечного теплоснабжения, на создание заинтере­сованности в ССТ у потенциальных заказчиков и пользователей, ности в ССТ у потенциальных заказчиков и пользователей.

Организационная структура ППО "Спецгелиотепломонтаж" (рис. 8.1) Включает службу управления, технический совет, экспериментальную научно-конструкторскую лабораторию, специальное проектное бюро, управление производственно-технической комплектации, отдел снабжения, отдел главного механика и монтажно-эксплуатационные участки.

Служба управления ППО включает аппарат управления, производ­ственно-технический отдел, плановый отдел, бухгалтерию и админист­ративно-хозяйственный отдел.

В технический совет объединения входят: начальник ППО, его заместители, начальники отделов и монтажно-эксплуатационных участков, главный инженер и начальник экспериментальной научно-

I

D

Конструкторской лаборатории. Председателем технического совета является главный инженер. На заседаниях технического совета, проводимых, как правило, один раз в месяц, анализируется деятель­ность ППО; рассматриваются вопросы внедрения ноеой технологии изготовления солнечных коллекторов, сушилок, баков-аккумулято - ров и других элементов ССТ и монтажных заготовок; намечаются пути совершенствования строительно-монтажных работ; исследуются общие вопросы использования солнечной энергии и других нетрадиционных источников энергии и т. п. Результатом работы технического совета являются рекомендации и указания, направляющие деятельность различных служб ППО по пути повышения качества, надежности и эффективности выпускаемой продукции и выполняемых строительно - монтажных, наладочных, эксплуатационных, ремонтных и других работ. Решения технического совета оформляется приказами по объе­динению и являются обязательными для исполнения.

В прямом подчинении техническому совету ППО находится экспери­ментальная научно-конструкторская лаборатория, главной задачей которой - экспериментальная разработка следующих систем солнеч­ного теплоснабжения:

Производственного назначения, работающих в диапазоне темпера­тур 20 ... 70 °С и в особых режимах совместно с котельными, теплона - сосными и хладоснабжающими установками, отличающихся особенно­стями размещения, технологическими условиями и т. п.;

Индивидуального назначения, в основном для обеспечения нужд населения в горячей воде и отоплении;

Для сушки различной сельскохозяйственной продукции, строитель­ных материалов, бетона, дерева, окрашенных поверхностей и др.

Лаборатория включает пять групп специалистов, проводящих исследования и разработки в различных областях использования солнечной энергии, и опытно-экспериментальную мастерскую (рис. 8.2).

Группа информации занимается сбором информации и анализом отечественной и зарубежной литературы по использованию солнечной энергии, других нетрадиционных видов энергии, а также следит за новейшими достижениями в теплотехнике, термодинамике, механике и т. п., которые могут быть применены для усовершенствования уст­ройств и установок, использующих солнечную и другие нетрадицион­ные виды энергии. В задачи группы информации входит создание библиотеки по вышеназванным областям техники. Сотрудники группы регулярно, не реже одного раза в месяц, сообщают о результатах работы и представляют техническому совету и руководству лаборато­рии свои предложения по использованию в практической деятельности ППО новинок научно-технического прогресса. Группе информации передана фотолаборатория, которая ведет альбом, отражающий

Различные стороны и этапы деятельности ППО "Спецгелиотепломонтаж? Кроме этого, группе информации поручено оформление заявок на авторские свидетельства на изобретения и рацпредложения, разраба­тываемые сотрудниками объединения.

Направления деятельности следующих трех групп, входящих в состав экспериментальной научно-конструкторской лаборатории - группы солнечных коллекторов и концентраторов, группы тепловых насосов и солнечных двигателей, группы пластмасс, лакокрасочных и гальванических покрытий, стекла и резинотехнических изделий - в основных чертах отражены их названиями. Группой солнечных коллек­торов и концентраторов разработаны, спроектированы и изготовлены в опытных образцах: воздушный солнечный коллектор со стеклянным покрытием; воздушный коллектор из гофропласта, покрытый светлым гофропластом; плоские пленочные зеркальные концентраторы на различных каркасах; пленочные зеркальные фоконы и фоклины; сферические вогнутые вакуумные концентраторы; гелиопечь из вогну­тых концентраторов (в двух вариантах); одно - и двухконтурные индивидуальные солнечные установки; баки-коллекторы для индиви­дуальных потребителей (вместимостью 135 и 80 л); водяной солнечный коллектор из гофропласта (в трех вариантах); индивидуальная гелио - душевая; индивидуальные поворотные солнечные установки; солнеч­ные сушилки на поворотной ножке; оранжерея из светлого гофроплас­та. Работники группы солнечных коллекторов и концентраторов разработали и воплотили в опытных образцах различные варианты листотрубных алюминиевых профилей, а также крышу из листотруб - ного профиля. Параллельно с этим изготовлены приспособления для обработки различных профилей, разработана и опробована технология изготовления нового корпуса солнечных коллекторов, освоена техно­логия сварки гофропласта, проведены исследования защитных лаков для пленок и создана специальная центрифуга для нанесения лака.

Группа тепловых насосов занимается как применением непосред­ственно теплонасосных установок (ТНУ) для целей тепло - и хладоснаб­жения, так и комбинированным использованием ТНУ и ССТ. В доме отдыха "Гумиста" (Сухуми) действует комплексная система тепло- и хладоснабжения на базе солнечных коллекторов и ТНУ, предсталяю - щей собой реконструированную холодильную машину. В связи с тем, что в настоящее время серийный выпуск тепловых насосов слабо освоен отечественной промышленностью, специалисты лаборатории занимаются вопросами использования действующх на объектах холо­дильных машин и бытовых кондиционеров в режиме теплового насоса. Среди разработок, осуществленных группой тепловых насосов, следует отметить систему отопления и кондиционирования помещений, состоящую из теплового насоса на базе бытового кондиционера Бакин­ского завода (БК) и солнечной установки, причем в одном варианте испаритель ТНУ размещен в баке-аккумуляторе солнечной установки, а в другом - в грунте. Разработана также схема отопления и кондицио­нирования индивидуального дачного домика с использованием воздушного солнечного коллектора с калорифером и аккумулятором. Группой тепловых насосов выполнены в опытных образцах: листотруб - ный профиль для грунтового теплообменника (в одном варианте - фреоновый, в другом - водяной); турбина на базе компрессора конди­ционера БК; солнечный сильфонный водяной насос; тепловая труба и др.

Группой пластмасс, лакокрасочных и гальванических покрытий, стекла и резинотехнических изделий разработаны и доведены до опытных образцов: автоматическая линия по окраске деталей в элек­тростатическом поле; пластмассовый корпус для солнечного коллекто­ра; изоляция для трубопроводов из материала "вилотерм"; изоляция для баков-аккумуляторов из пенополиуретана и способ нанесения этой изоляции напылением; способ нанесения на внутреннюю часть листотрубного профиля защитного лака ФК-2А и др.

Группа испытаний и наладки проводит стендовые и натурные исследования устройств, установок и материалов, создаваемых в экспериментальной научно-конструкторской лаборатории. Деятель­ность этой группы охватывает следующие области: измерение солнеч­ной радиации и других климатических параметров, необходимых для обоснованного расчета ССТ; определение коэффициента полезного действия (КПД) и тепловых характеристик солнечных коллекторов; определение коэффициента преобразования ТНУ; наладка электроиз­мерительной аппаратуры и др.

В состав лаборатории входит также опытно-экспериментальная мастерская, главной задачей которой является изготовление опытных образцов устройств, установок и материалов, разрабатываемых груп­пами лаборатории. Наряду с этим опытно-экспериментальная мастер­ская изготовляет и монтирует нестандартное оборудование, а при необходимости и ремонтирует его. Персонал мастерской состоит из высококвалифицированных специалистов, владеющих, как правило, несколькими смежными профессиями, что позволяет выполнять поступающие в мастерскую заказы качественно и быстро.

Экспериментальная научно-конструкторская лаборатория в своей деятельности поддерживает связи с различными научными и научно - исследовательскими организациями: в Грузии г Грузинским научно - исследовательским институтом энергетики и гидротехнических соору­жений (ГрузНИИЭГС), Тбилисским зональным научно-исследователь - ским институтом экспериментального проектирования (ТбилЗНИИЭП), научно-исследовательским институтом механики машин (НИИММ); в Ленинграде - с институтом точной механики и оптики (ЛИТМО), физико-техническим институтом (ЛФТИ), Всесоюзным научно-исследо - вательским институтом гидромеханизации, санитарно-техническим и специальных строительных работ (ВНИИГС); в Москве - с Государст­венным научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН), институтом высоких температур Академии наук СССР (ИВТАН), Всесоюзным научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (ВНИИЭСХ), Цен­тральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом инженерного оборудования; в Киеве - с зональным науч­но-исследовательским институтом экспериментального проектирова­ния (КиевЗНИИЭП).

Завершая описание структуры и направлений деятельности экспе­риментальной научно-конструкторской лаборатории, следует доба­вить, что она обеспечивает доведение выполняемых разработок до товарного вида с тем, чтобы в дальнейшем они могли быть использова­ны в новых солнечных и иных установках ППО.

Специальное проектное бюро ППОиСпецгелиотепломонтаж"выполня - ет проектные работы в соответствии с конкретным назначением и условиями функционирования ССТ у организаций-заказчиков. В своей деятельности оно руководствуется официальными нормативными и методическими документами и непосредственно использует разработ­ки и рекомендации по конструкциям и материалам для ССТ, выполня­емые экспериментальной научно-конструкторской лабораторией и утверждаемые техническим советом объединения.

В формировании заказов на проектирование ССТ объединению существенную помощь оказывают Совет Министров и Госплан Грузин­ской ССР, которые ежегодно собирают руководителей министерств

Республики, а также предприятий союзного подчинения с целью рассмотрения вопросов внедрения ССТ на подведомственных им объектах. При достижении соглашения о сооружении ССТ Совет Министров и Госплан Грузинской ССР издают соответствующие распо­ряжения и устанавливают задания для министерств, ведомств респуб­лики и предприятий союзного подчинения по внедрению ССТ на Принадлежащих им объектах. Для пополнения пакета заказов на Проектирование ССТ объединение Спецгелиотепломонтаж" проводит работу по пропаганде применения солнечной энергии, используя рекламные буклеты и проспекты, документальные кинофильмы.

Основной функцией управления производственно-технической комплектации (УПТК) ППО "Спецгелиотепломонтаж" является изго­товление солнечных коллекторов, металлоконструкций, трубопрово­дов, баков-аккумуляторов и другого вспомогательного оборудования для ССТ, а также комплектация всех материалов и изделий, необходи­мых для сооружения ССТ.

В настоящее время при УПТК действуют три хозрасчетных выносных сборочно-заготовительных участка в Тбилиси, Кутаиси и Хоби (рис. 8.3), каждый из которых обслуживает прилегающую территорию в радиусе до 200 ... 300 километров. Основные заготовки, необходимые для изготовления солнечных коллекторов (корпус, поглощающий элемент, и т. п.), выпускает Тбилисский участок, находящийся непос­редственно при УПТК и наиболее оснащенный оборудованием. Вынос­ные сборочно-заготовительные участки для объектов в зоне своего действия осуществляют сборку солнечных коллекторов из заготовок, изготовление простейших металлоконструкций и другого вспомога­тельного оборудования. Крупные металлоконструкции, изолирован­ные баки-аккумуляторы большой вместимости, запорная арматура, насосы и другие основные комплектующие материалы поставляет на выносные участки Тбилисский участок УПТК. Такая организация производства и комплектации позволяет снизить транспортные расхо­ды, приблизить изготовление элементов ССТ к заказчикам и сократить сроки сооружения солнечных систем.

Деятельность УПТК и его подразделений организована следующим образом. Проект ССТ для конкретного объекта поступает в планово - технический отдел управления. В соответствии с проектом замерщик из группы комплектации вместе с производителем работ составляют комплектовочную ведомость объекта, состояющую из двух частей. В первой части указывают перечень материалов и оборудования, которые будут направлены на объект непосредственно со склада УПТК; во второй части - перечень продукции, которую требуется изготовить. Согласно этому перечню замерщик составляет чертежи и делает заказ на изготовление с указанием сроков исполнения. .По выполнении заказа в соответствии со сформированной комплекто­вочной ведомостью осуществляют комплектацию объекта.

Наряду с производством солнечных коллекторов и другого оборудо­вания для ССТ УПТК и его выносные участки изготовляют также малые индивидуальные солнечные установки по заказам населения. Как правило, эти работы выполняются участками автономно, так как они обеспечены всем необходимым оборудованием для выполнения подобных заказов в полном объеме. При УПТК функционирует участок дизайна и малых архитектурных форм, в задачи которого входит изготовление эстетически совершенных солнечных установок, суши­лок, солнечных душевых и других автономных устройств, использую­щих солнечную энергию.

Основной функцией отдела снабжения является обеспечение объек­тов необходимыми материалами и оборудованием. Объекты, на кото­рых сооружаются ССТ (промышленные и сельскохозяйственные объек­ты, курортно-оздоровительные и спортивные учреждения, пионерские лагеря, детские сады и т. п.), характеризуются широкой ведомственной разобщенностью. Материалы, необходимые для изготовления и монта­жа ССТ, являются нестандартными и, как правило, заказчики в полном объеме ими не располагают. Вследствие этого возникают препятствия к массовому внедрению ССТ. Опыт деятельности объединения Спец - гелиотепломонтаж"свидетельствует, что наиболее оптимальной формой снабжения объектов, оснащаемых солнечными системами, является централизованное снабжение. Благодаря тому, что в рамках ППО сосредоточены проектирование, изготовление и монтаж солнечных коллекторов и другого требуемого для сооружения ССТ оборудования, централизованное снабжение позволяет гибко реагировать на потреб­ности заказчиков и создает необходимые предпосылки для скорейшего ввода ССТ в действие. В ППО "Спецгелиотепломонтаж" централизован­ное снабжение реализуется следующим образом. В соответствии с планом внедрения ССТ на очередной год формируют перечень объек­тов, обеспеченных проектной документацией для монтажа ССТ. Согласно содержащейся в этих проектах спецификации материалов и оборудования, а также с учетом остатков материалов и оборудования на начало очередного года составляют спецификацию на требуемые ресурсы. Затем заявки на эти ресурсы (с обоснованным расчетом) направляют в Управление производственной комплектации Главупро - монтажспецстроя Грузинской ССР, где их защищают в техническом отделе. После этого формируют количество и сортамент материалов и оборудования, необходимых для производства комплектных солнеч­ных установок в объеме на 1 млн руб. Сформированную заявку на 1 млн руб. в соответствии с планом представляют в Главснаб Минмон - тажспецстроя, который совместно с управлением производственной комплектации Главупромонтажспецстроя Грузинской ССР закрепляет поставку материалов главным образом за теми заводами и организаци­ями-поставщиками, с которыми у ППО"Спецгелиотепломонтаж''сущест - вуют долгосрочные связи и договоры.

Наряду с централизованным снабжением, часть материалов и обору­дования для сооружения ССТ (в основном на монтаж) поступает от заказчиков. В связи с переходом предприятий и организаций страны на хозрасчет и самофинансирование поставки для ППО "Спецгелиотепло- монтаж"осуществляются и по прямым договорам.

Основной функцией отдела главного механика является обеспече­ние поставок ресурсов на центральный склад ППО, осуществление оперативной поставки материалов и оборудования на объекты, а также необходимых подъемно-транспортных механизмов.

Монтаж, наладку, эксплуатацию и ремонт ССТ осуществляют монтажно-эксплуатационные участки в зоне своей деятельности. В настоящее время при ППО созданы монтажно-эксплуатационные участки в Тбилиси, Кутаиси и Рустави. Как показала практика, каж­дый такой участок может обслуживать территорию радиусом примерно 100 ... 150 км. Выбор именно такого расстояния продиктован требова­нием обслужить заказчика в течение рабочего дня и вернуться на базу участка в приемлемые сроки.

Каждый монтажно-эксплуатационный участок располагает специа­лизированными бригадами: по строительству и монтажу ССТ; наладке; Фирменному техническому обслуживанию и ремонту ССТ; обслужива­нию передвижных солнечных теплоснабжающих установок. Кроме того, в составе участков имеются специалисты по монтажу теплонасос - ных установок, силами которых обеспечивается внедрение новых ТНУ,

Реконструкция действующих на объектах холодильных машин в теплонасосные установки, работающие в комплексе с ССТ, а также переоборудование бытовых кондиционеров в малые индивидуальные ТНУ, функционирующие совместно с индивидуальными солнечными установками.

Бригады по строительству и монтажу ССТ в соответствии с проек­тами, выполненными специальным проектным бюро, и комплектацией элементов ССТ, обеспечиваемой управлением производственно-техни­ческой комплектации при содействии отдела снабжения и отдела главного механика, сооружают основания конструкций на строитель­ной площадке и монтируют ССТ в строгом соответствии с технологи­ческой схемой. Эти бригады осуществляют также встречный контроль продукции и комплектации заготовок ССТ, что повышает качество и сокращает сроки сооружения ССТ. Допущенные отклонения устраняют за счет виновных в монтажно-технологических нарушениях.

Бригады по наладке, фирменному техническому обслуживанию и ремонту выполняют приемку ССТ от строительно-монтажных бригад и, после проведения наладочных работ и сдачи системы в эксплуатацию заказчику, обеспечивают поддержание теплотехнических характерис­тик ССТ на заданном уровне.

Целесообразно остановиться подробнее на проведении наладочных работ. В наладку системы солнечного теплоснабжения включаются следующие операции:

Проверку чистоты и целостности стекол на солнечных коллекторах; при наличии консервации ее удаляют;

Проверка правильности соединения трубопроводов и комплект­ности солнечной системы, а также наличия рабочих сред, теплоносите­лей и электропитания. Имеющиеся отступления от проектной докумен­тации согласовывают с представителем организации-разработчика; проверку выполняют при соблюдении мер предосторожности правил и техники безопасность-

Проверка работоспособности приводов насосов (при их наличии) кратковременным включением в работу по прямому назначению в соответствии с инструкцией по эксплуатации;

Проверка ССТ на заполнение и опорожнение рабочими средами, равномерность поступления теплоносителя в параллельные ветви солнечных коллекторов; проверка заканчивается заполнением систе­мы до рабочих уровней с обеспечением удаления воздуха из застойных зон;

Установка дополнительных контрольно-измерительных и регистри­рующих приборов, необходимых для проведения последующих испы­таний ССТ;

Включение ССТ в действие в соответствии с инструкцией по эксплу­атации и работа с минимальными расходами теплоносителей в течение времени, необходимого для осмотра системы; при обнаружении нару­шений ССТ отключают и, устранив неполадки, повторяют проверку;

Проверка работы ССТ на максимальных расходах теплоносителей; при обнаружении нарушений ССТ отключают и, устранив неполадки, повторяют проверку.

Удостоверившись в отсутствии неисправностей, приступают к испытаниям системы солнечного теплоснабжения, которые проводят для выявления реальных теплотехнических характеристик и сравне­ния их с расчетными. Испытания ССТ проводят сериями (одна серия - 10 дн.). Составляют таблицу замеров, которые проводят в течение рабочего дня через каждые 30 мин. В целом за день должно быть выполнено не менее 14 замеров. В ходе испытаний определяют:

Время выхода ССТ на установившийся режим из холодного состоя­Ния;

Время разогрева бака-аккумулятора до максимальной температуры и значение этого максимума при работе ССТ только на зарядку;

Время разрядки бака-аккумулятора при расчетном потреблении горячей воды и т. п.

На основании данных таблиц замеров составляют тепловой баланс ССТ и определяют коэффициенты полезного действия за различные промежутки времени. Для определения КПД системы в целом измеря­ют следующие параметры:

Температуру теплоносителя на входе и выходе поля солнечных коллекторов;

Расход теплоносителя;

Поступление солнечной радиации на плоскость поверхности коллек­торов;

Температуру воды на входе и выходе бака-аккумулятора; температуру окружающего воздуха и т. п.

Результаты измерений, проводимых в ходе наладочных работ, обрабатывают на ЭВМ. По завершении наладочных работ на каждом объекте составляют технический отчет о пусконаладочных работах и испытаниях ССТ, который согласовывают с представителями организа­ции-заказчика. После этого ССТ передают заказчику для эксплуатации.

Опыт деятельности ППО "Спецгелиотепломонтаж" еще в бытность его монтажным управлением (1984-1987 гг.) показал, что нередко ССТ, Успешно пройдя наладочные испытания, в ходе эксплуатации (особен­но по прошествии одного-двух сезонов) не достигала требуемых харак­теристик, а иногда даже прекращала работу. Обследования нескольких Подобных объектов привели к выводу, что причины неэффективной Работы заключались в следующем. Заказчики, получив ССТ в эксплуа­тацию, не всегда придерживались правил ее обслуживания. Кроме того, из-за отсутствия у заказчиков опыта в обращении с солнечными системами какая-нибудь мелкая неисправность, легко устранимая специалистом, могла вызвать прекращение работы.

Указанные факторы, а также рост числа объектов на которых эти системы эксплуатируются, позволили заключить, что наиболее целе­сообразным решением проблемы качественного функционирования ССТ является создание специальной службы по фирменному техничес­кому обслуживанию и ремонту ССТ. В результате, как было отмечено выше, в состав монтажно-эксплуатационных участков ППО "Спецге- лиотепломонтаж" были организованы (март 1988 г.) бригады, обеспечи­вающие фирменное техническое обслуживание и ремонт смонтированных ССТ. В ходе обследования нескольких десятков объектов, оснащенных солнечными системами, были проанализированы причины, препятст­вующие эффективной работе ССТ, выявлены основные виды работ, необходимые для проведения при эксплуатации этих систем, и состав­лены калькуляции по этим работам. Объединение выделило для бригад по обслуживанию и ремонту ССТ автомобили, оборудованные необходимыми техническими средствами. Всем предприятиям и организациям, имеющим смонтированные силами ППО солнечные системы, были направлены письма с предложением о заключении договора на текущий ремонт и гарантированное фирменное техничес­кое обслуживание ССТ, которое подразумевает выполнение следую­щих работ:

Замену разбитых стекол солнечных коллекторов; мытье стекол солнечных коллекторов; проверку и ремонт запорной арматуры; очистку баков-аккумуляторов; проверку циркуляции теплоносителя; выпуск воздуха из системы; ревизию опорных конструкций;

Подтяжку резьбовых соединений, муфт и контргаек солнечных коллекторов;

Проверку герметичности коллекторов;

Консервацию системы на зимний период и расконсервация весной; проверку изоляции трубопроводов и баков с частичной заменой; частичное окрашивание теплоприемной части коллекторов; испытание системы после расконсервации.

Те из заказчиков, кто изъявил желание заключить такой договор, были приняты на техобслуживание. Конкретно это происходит следую­щим образом. Инженер бригады (подрядчик) совместно с представите­лем организации-заказчика обследует объект, оснащенный ССТ, в результате чего составляется расценочная опись работ по фирменному 238

Техническому обслуживанию и мелкому ремонту ССТ. В расценоч­ную опись входят работы, которые необходимо проводить ежемесячно, ежеквартально, ежегодно или раз в несколько лет. Заказчик, руковод­ствуясь условиями эксплуатации своей ССТ, определяет виды работ, которые будет выполнять обслуживающая бригада. После составления и согласования с заказчиком расценочной описи оформляют договор на техническое обслуживание и ремонт ССТ, куда вносят итоговую договорную сумму из расценочной описи. В договоре также указывают срок его действия, который может варьироваться от двух-трех месяцев - (например, летние пионерские лагеря) до одного года. Ограничение максимального договорного срока одним годом объясняется тем, что, как свидетельствует уже накопленный опыт, ежегодно на конкретном объекте обычно требуется проводить разные виды работ, в связи с чем на каждый следующий год составляют новую расценочную опись и на ее основе заключают очередной договор. Как правило, фирменное техническое обслуживание объектов с ССТ выполняют ежемесячно, а в некоторых случаях (например, ССТ, расположенные рядом с загружен­ными автомагистралями или вблизи от источников выбросов пыли, золы, сажи) - два раза в месяц.

Выполнение работ по фирменному техническому обслуживанию фиксируют в соответствующем документе - здании на техническое обслуживание, которое подписывают и заверяют обе стороны (ППО и заказчик). В этом документе указывают наименование объекта и основные характеристики ССТ, исполнитель работ и стоимость их согласно калькуляциям расченочной описи, а также список израсходо­ванных материалов. Если при проведении обслуживания возникает необходимость в материалах, не вошедших в расценочную опись, они заносятся в соответствующий раздел здания на техобслуживание и оплачиваются заказчиком дополнительно.

Ниже в качестве примера рассмотрена деятельность бригад Тбилис­ского монтажно-эксплуатационного участка по фирменному техничес­кому обслуживанию и ремонту ССТ.

К концу 1988 г. на обслуживании находились 9 объектов с суммарной площадью

О

Солнечных коллекторов 1350 м. Работы на указанных объектах были выполнены на общую сумму 8259 руб. и имели следующий характер:

Подтяжка резьбовых соединений на 6 объектах из-за пересыхания используемой для подмостки пакли, вибрации коллекторов под действием ветра;

Замена 48 комплектов муфт и контргаек Dy 20 мм вследствие заводского брака; ремонт запорной арматуры (замена 24 вентилей 20 мм и 12 вентилей dy 25 мм) на 6 объектах из-за низкого качества поставляемых чугунных вентилей;

Замена разбитых стекол на 124 коллекторах из-за механических повреждений; замена 2 шаровых кранов из-за несовершенства конструкции;

Окраска поглощающих элементов в коллекторах общей площадью 250 м из-за выгора­ния краски и низкой степени герметизации;

Консервация ССТ на зимний период (слив воды из систем) из-за возможности отрица­Тельных температур.

Кроме того, ежемесячно проводили очистку стекол солнечных коллекторов от грязи и пыли. Все эти работы выполнялись и оплачивались в соответствии с заключенными догово­рами и расценочными описями к ним. Все заказчики, принятые на обслуживание, в случае экстренной необходимости могут по телефону связаться с начальником Тбилисского монтажно-эксплуатационного участка и вызвать бригаду для ликвидации аварии, что будет сделано в тот же день. Никакой дополнительной платы за аварийный вызов заказчик не производит.

Следует отметить, что относительно небольшое пока число организа­ций (по сравнению с общим числом действующих ССТ), заключивших с ППО "Спецгелиотепломонтаж" договоры на техобслуживание и ремонт ССТ, объясняется следующим.

Во-первых, эта служба в своем сегодняшнем виде была окончатель­но создана в объединении только во второй половине 1988 г.; во-вто­рых, примерно 50 % всех действующих ССТ были сооружены в 1988 г. и у их потребителей благодаря качественному выполнению монтажных и пусконаладочных работ еще не возникло никаких проблем с эксплуа­тацией; в-третьих, при проведении специалистами ППО обследований десятков объектов, введенных в строй в 1985-1987 гг., для выявления характерных неполадок многие из этих неисправностей были попутно устранены.

Кроме вышеперечисленных подразделений при ППО "Спецгелиотеп­ломонтаж" имеется кооператив "Мзе" ("Солнце"), созданный для обслуживания индивидуальных заказчиков. Опыт внедрения солнеч­ных установок для горячего водоснабжения у индивидуальных потре­бителей показал, что в силу различных требований, предъявляемых такими заказчиками к солнечной установке, резко отличающихся условий водоснабжения и т. п. ППО не обладает достаточной гибкостью для скорейшего удовлетворения их пожеланий. Кроме того, выполне­ние подобных заказов объединением "Спецгелиотепломонтаж" значи­тельно повышает их стоимость. Кооператив "Мзе" ведет свою деятель­ность в соответствии с существующим законодательством. Он оказы­вает населению услуги по изготовлению и установке солнечных кол­лекторов для горячего водоснабжения и солнечных фруктосушилок, выполняет фирменное техническое обслуживание в период эксплуата­ции и т. п. Объем работ, выполняемых кооперативом "Мзе", составляет 10 тыс. руб. в месяц.

В результате деятельности ППО "Спецгелиотепломонтаж" на 1 января 1989 г. внедрены ССТ суммарной площадью более 46 тыс. м2 на

261 объекте различных министерств и ведомств, а также 85 индивидуа­льных солнечных установок для горячего водоснабжения общей площадью 339 м2.

Практика сооружения и эсплуатации этих ССТ показывает сниже­ние значений их эксплуатационной характеристики (включающей кроме КПД ряд факторов, отражающих особенности и погрешности проектирования, монтажа, наладки и эксплуатации) с увеличением единичной мощности: от 0,45 ... 0,55 для систем с площадью коллекто­ров 10 м2 и менее до 0,3 ... 0,4 для ССТ с площадью коллекторов 500 м2 и выше.

Сравнение удельных капиталовложений и приведенных затрат в ССТ по всему диапазону сооруженных систем свидетельствует о, незначительном их различии для крайних значений: от 122 руб/м2 для установок с площадью не более 10 м2 до 117 руб/м2 для ССТ с площадью порядка 1000 м2. В настоящее время в связи с удорожанием материа­лов, используемых для производства солнечных коллекторов и других элементов ССТ, удельная стоимость солнечных систем возросла в среднем до 140... 160 руб/м2.

Естественно, что подавляющее большинство ССТ расположено в Грузии, однако деятельность объединения охватывает также Армению и Азербайджан, Дагестан, Краснодарский край и Крым. Динамика внедрения солнечных систем ППО "Спецгелиотепломонтаж'' структура ССТ по площадям солнечных коллекторов и по составу потребителей по состоянию на 01.01.89 г. отражены соответственно в табл. 8.1...8.3. Экономия, достигнутая за срок эксплуатации ССТ, сооруженных объединением, составила к концу 1988 г. более 7 тыс. т. усл. топл. Ожидается, что в 1990 г. объем внедрения ССТ достигнет 45 тыс. м2 в год.

Рассмотренная выше структура ППО "Спецгелиотепломонтаж" позволяет организовать сквозной контроль выпускаемых солнечных коллекторов и других элементов ССТ, проводить строительно-монтаж­ные работы по сооружению этих систем в установленные сроки, обеспе­чивать их долгосрочную работу с расчетными характеристиками, гибко реагировать на запросы потребителей с целью расширения областей эффективного использования солнечной энергии в народном хозяй­стве.

Опыт создания и пример деятельности ППО "Спецгелиотепломон­таж" способствовали организации Азербайджанской ССР при тресте Азсантехмонтаж участка по внедрению солнечных устройств и уста­новок, который в настоящее время преобразован в объединение Азгелиомонтаж.

Было бы ошибкой считать, что создание специализированных орга­низаций, подобных ППО "Спецгелиотепломонтаж", отрицает иные

622-16 241

Промышленность, строи­тельство, транспорт 140 2... 1500 Сельское хозяйство 43 3 ... 648 Санатории, дома отды - , ха, пансионаты, гости­ницы 68 24... 1036 Спортивно-оздорови-'

Тельные учреждения 10 12... 569

Индивидуальный

Жилой сектор 85 Менее 10

46 903

Способы разработки, производства и внедрения ССТ. Но представляет­ся очевидным, что не они должны быть главными в этом процессе. Научно-исследовательские организации и подразделения, занимаю­щиеся солнечным теплоснабжением, должны направлять свои усилия на выработку народнохозяйственной концепции расширения эффек­тивного использования солнечной энергии, расширение областей применения солнечной энергии, разработку принципиально новых экономичных конструкций солнечных установок, создание дешевых и долговечных конструкционных и изоляционных материалов, недоро­гих и нетоксичных антифризов, обеспечивающих возможность кругло­годичного функционирования ССТ.

Массовое внедрение ССТ в стране, по мнению ряда специалистов, должно основываться на практически реальных комплексных схемах развития энергоснабжения децентрализованных зон, главным образом, в южных районах страны, а также зон рекреации. Работы зональных институтов экспериментального и типового проектирования Госком- архитектуры СССР в этом направлении наряду с разработкой проектов крупных экономичных ССТ создадут базу для ускорения действитель­но широкого использования энергии Солнца в народном хозяйстве.

Производство полносборных солнечных коллекторов на заводах (в первую очередь в Братске), удаленных от южных районов страны, не может быть экономичным. Целесообразно на таких заводах изготов­лять теплотехнически эффективные поглощающие элементы (радиа­торы), заготовки корпуса и другие комплектующие элементы (кроме стекла) с последующей сборкой и остеклением коллекторов специали­зированными строительно-монтажными организациями в районах внедрения ССТ.