СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОИ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

ПРИМЕНЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изготовление сборных железобетонных изделий является одним из наиболее энергоемких технологических процессов в строительной индустрии. На тепловую обработку изделий приходится 50 ... 70 % общезаводского теплопотребления; это соответствует удельному расходу энергоресурсов на 1 м3 изделий 1,96 ГДж, или около 80 кг усл. топл. (средний показатель по стране) [4], причем в районах с жарким климатом (Средняя Азия, Казахстан, Закавказье, южные области РСФСР и Украины) производится 25 % общего объема сборных железобетонных изделий, а расход тепловой энергии составляет 64 млн ГДж.

В настоящее время для производства железобетонных изделий разработаны технические решения по использованию солнечной радиации с естественной плотностью потока, основанные на примене­нии различного вида гелиокамер и гелиоформ с покрытием СВИТАП, ТЕФОД, СГИТИП. Нагрев конструкций или материалов возможен до 45 ... 70 °С; экономия при этом составляет 70 кг. усл. топл. на 1 м3 изделий. При сооружении новых полигонов стоимость строительно - монтажных работ снижается на 20 ... 30 %, расход воды снижается на 0,5 т [3]. Этой проблемой занимаются институт ВНИПИТеплопроект Минмонтажспецстроя СССР и ряд институтов Госстроя СССР и общий
объем сборных железобетонных изделий, выпускаемых по такой технологии (в условиях тепловой обработки железобетонных изделий на технологических линиях открытых цехов и полигонов), в настоящее время составляет 25000 м3 в год [1,4]. •

Однако основная масса (около 70 %) сборных железобетонных изделий изготовляется на технологическом оборудовании, располо­женном внутри производственных зданий. Поэтому необходима разработка и внедрение эффективных способов использования солнеч­ной энергии именно в таких условиях.

Выполненные КиевЗНИИЭП разработки схем и оборудования позво­лили наметить пути использования солнечной энергии в технологии производства сборного железобетона (табл. 4.1). ■

С дублером

Солиечно-топливная котельная

Солнечно-теплонасосные установки Высокотемпературная система с концентрирующими Солнеч­ными коллекторами: типа "Фоклин" и др.

С солнечными парогенера - • торами

Предварительный нагрев компонентов бетонной смеси

То же

Низкотемпературная обработка железобетона (в кассетных установках); предварительный нагрев компонентов; обработка железобетона традиционными методами Обработка железобетона - традиционными методами

Низкотемпературная обра­ботка железобетона и обра­ботка без пропарки тради­ционным методом

Обработка железобетона с пропаркой традиционным методом

Горячее водоснабже­ние сезонного дейст­вия

Горячее водоснабже­ние

Теплоснабжение

Теплоснабжение

Создание систем солнечного теплоснабжения на существующих заводах ЖБИ с отработанной технологией осуществимо и экономи­чески целесообразно уже сегодня. Однако это связано с дооборудова­нием традиционных котельных установками для предварительного нагрева (до 45-55 °С) подпиточной воды; догрев ее до требуемой

Температуры или получение пара осуществляется в котлах. Солнечные коллекторы могут размещаться на опорных конструкциях на крыше корпуса или на участке территории, прилегающей к котельной.

Применение солнечно-топливных котельных может обеспечить экономию энергоресурсов до 40 %, что составляет 34 т усл. топл. в год на 1000 м3 сборных железобетонных изделий. Экономический эффект при этом будет около 300 руб. на 1 м3 изделия.

С помощью солнечных установок можно осуществлять подогрев воды на коммунально-бытовые нужды предприятий и предваритель­ный нагрев воды, идущей на затворение бетонной смеси, что, в свою очередь, увеличит долю применения солнечной энергии в тепловом балансе предприятия сборного железобетона.

Еще одно перспективное направление - создание на заводах ЖБИ систем с солнечно-теплонасосными установками. В последнее время интенсифицировались разработки и научные исследования в этой области, а в ближайшее время предполагается организовывать промыш­ленный выпуск параметрического ряда парокомпрессионных тепловых насосов типа "вода-вода" производительностью 100 кВт... 25 мВт, т. е. намечается создать материальную базу для внедрения систем с сол­нечно-теплонасосными установками. Достоинствами таких систем является получение требуемой температуры теплоносителя даже при неблагоприятных метеорологических условиях, а также сокращение потребления энергоресурсов до 60 %. Экономический эффект при этом составляет 3,6 руб. на 1 м3 изделия. Температурный уровень получае­мого теплоносителя в таких установках зависит от типа рабочего вещества и находится в интервале 65... 80 °С.

Для создания высокотемпературных систем солнечного теплоснаб­жения с солнечными концентраторами и парогенераторами требуется разработка к выпуск соответствующего оборудования. Работы в этом направлении ведутся в ряде организаций. КиевЗНИИЭП и НПО "Солнце" АН Туркменской ССР проводят совместный эксперимент по использованию солнечных низкотемпературных коллекторов типа "Фоклин" на заводе ЖБИ в Туркменской ССР.

Важным направлением работ в этой области является разработка и внедрение низкотемпературной технологии с применением теплоноси­теля, температура которого не превышает 60 ... 70 °С. Однако примене­ние такой технологии целесообразно только при использовании хими­ческих добавок, ускоряющих твердение и повышающих пластичность бетона, а также при наличии специального оборудования. Внедрение этой технологии позволит шире использовать солнечную энергию в общем энергетическом балансе предприятий, значительно увеличить экономию энергоресурсов при производстве сборных железобетонных изделий.