СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОИ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ АКТИВНЫХ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛО — И ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ (СТХС)

Приведенные ранее классификационные признаки систем СТХС свидетельствуют о многообразии применяемых схем, различающихся по функциональному назначению, виду дублирующих источников, методам аккумулирования тепловой энергии и т. д. Многообразие СТХС, естественно, предопределяет большое число вариантов схемных и конструктивных решений их автоматизации [2].

Простейшим примером является схема автоматизации солнечного теплоприемного контура (рис. 7.11) в составе поля солнечных коллек­торов, двух насосов (рабочего и резервного) и емкостного теплообмен­ника.

Работой циркуляционных насосов управляет регулятор разности температур ТЭ6ПЗ. Термопреобразователи сопротивления контроли­руют температуру теплоносителя в солнечном коллекторе (як}) и Температуру воды в баке-аккумуляторе {RK2).

При достижении установленной на регуляторе разности температур ^ *вкл через катушку реле К1 пойдет ток (замкнется цепь: фаза-катуш­ка реле Ю-нуль). Вследствие этого, контакты реле if 7 в цепи магнит­ных пускателей КМ1 и КМ2 (рис. 7.12) замкнутся, двигатель насоса Ml Или М2 (выбранный переключателем S А2) включится в работу и начнется циркуляция теплоносителя в теплоприемном контуре. Двигатель насоса выключится, если разность температур, установлен­ная на регуляторе ТЭ6ПЗ, достигнет разности A tBKJ1, катушка реле/О обесточится.

Таким образом, система работает в режиме двухпозиционного регулирования.

Если из строя выйдет один из насосов, то по сигналу датчика-реле разности давлений РКС (на схеме не показан), сработает реле К1, и управление насосом переключится с рабочего на резервный.

Схемой предусмотрена возможность ручного и автоматического управления каждым из насосов. В положении 1 переключателя sai Возможно только ручное управление нажатием на кнопки sbi, sb2, sb3, sb4. В положении 3 управление двигателями насосов производится контактами реле К1 и К2, т. е. автоматически. Положение переключе­

--220B-

TfiCt

TRC1

8

Теля Sa2 определяет, какой из двигателей насосов должен работать в качестве рабочего, а какой - в качестве резервного.

Для снижения общего расхода теплоты на систему активного солнеч­ного отопления разработаны схемы пофасадного регулирования (рис. 7.13). Теплоноситель контура накопления системы солнечного теплоснабжения циркулирует по двум параллельным ветвям отопле­ния. В зависимости от изменений температуры в контролируемом помещении происходит пропорциональное регулирование расхода теплоносителя в каждой ветви с помощью электроприводного регули­рующего клапана 25ч939нж и исполнительного механизма МЭО 0,63.

Управление исполнительным механизмом регулирующего клапана предусмотрено в ручном и автоматическом режиме (ручной - на случай ремонта, наладки системы) с помощью автоматического пере­ключателя Sa3. В положении 1 переключателя Sa3 возможно только ручное управление с помощью кнопок Sb5, Sb6.

В положении 3 переключателя Sa3 система работает в автоматичес­ком режиме. По сигналу "меньше" логометра Trci, контролирующего температуру в помещении, замкнется его нормально отрытый контакт (7-8) и через реле КЗ потечет ток. В результате замкнутся контакты реле К1 (53-54, 63-64), сельсинного прерывателя КТ (5-4) в цепи управления электроприводом Sq и электропривод начнет приоткры­вать регулирующий клапан, увеличивая расход теплоносителя. Если логометр выдает сигнал "больше", сработает реле К4 и схема в такой же последовательности начнет прикрывать клапан, уменьшая расход теплоносителя.

Для системы солнечного теплоснабжения, работающей с электро­дублером в режиме аккумуляции (в часы провалов в графиках элек­трических нагрузок) разработана схема автоматизации процесса догрева теплоносителя для нужд отопления (рис. 7.14).

Теплоноситель, нагреваясь в баке-аккумуляторе, с помощью тепло­обмена, встроенного в этот бак, отдает тепло циркулирующему тепло­носителю контура отопления, по сигналу регулятора PC 29-2 с датчи­ками, контролирующими температуру наружного воздуха (ТС1) и температуру теплоносителя (ТС2) на выходе из трехходового смеси­тельного клапана 27ч905нж. По сигналам реле К5, Кб происходит смешивание в необходимой пропорции теплоносителя контура отопле­ния с теплоносителем, подогретым в баке-дублере.

Автоматизация процесса догрева до заданной температуры в кон-

Туре горячего водоснабжения происходит аналогично, с той лишь разницей, что температура контролируется логометром в одной точке - на выходе из смесительного клапана. По сигналу логометра "больше" или "меньше" происходит пропорциональное смешивание воды, нагретой солнцем и в баке-дублере.

Как было отмечено выше, среди активных систем солнечного тепло- и хладоснабжения наибольшее распространение в нашей стране получили установки солнечного горячего водоснабжения сезонного действия. На рис. 7.15 приведена функциональная схема автоматиза­ции работы установки горячего водоснабжения с двумя отборами нагретой воды. Установка работает следующим образом. При увеличе­нии интенсивности солнечной радиации и при достижении разности температур на выходе из поля солнечных коллекторов tCK и нижней секции бака аккумулятора TBA2 больше A T2(TCK - tsA2 >Л T2) по сигналу регулятора разности температур Р2 (ТЭ6ПЗ) включается циркуляцион­ный насос, открывается соленоидный вентиль УА2г, теплоноситель, циркулируя в контуре, нагревает воду в нижней секции бака-аккуму - лятора. При дальнейшем нагреве теплоносителя, когда разность темпе­ратур на выходе из солнечных коллекторов fCK и верхней секции бака - аккумулятора t^Ai, контролируемая регулятором Р1, достигнет значе­ния Atj < TCK - tEA1, автоматически произойдет переключение венти­лей: вентиль УА2 закрывается, а УА1 - открывается.

При уменьшении интенсивности солнечной радиации, отключается высокотемпературная секция бака-аккумулятора, препятствуя выносу тепла в атмосферу, а по достижению разности температур At2 <tCK - 'ба2> ~~ циркуляционный насос.

При температуре воды tB в нижней секции бака-аккумулятора, контролируемой электроконтактным термометром, меньше заданной ('в 'зад)' вентиль УАЗ открывается, а вентиль УА4 закрывается; при <в> (зад вентиль УАЗ закрыт, а вентиль УА4 открыт.

Примером комплексной автоматизации системы солнечного тепло­снабжения служит схема автоматизации солнечной электрической котельной (рис. 7.16).

Система трехконтурная - один разомкнутый контур горячего водоснабжения и два замкнутых циркуляционных контура. По техно­логии водоразбора горячей воды предусмотрен режимный водоразбор по программе таймера 2РВМ. Работа электрокотла также возможна только в часы провалов электрических нагрузок.

Система работает следующим образом. При увеличении интенсив­ности солнечной радиации по достижении в солнечном коллекторе температуры теплоносителя выше (зад открываются вентили УА1 и УА2 (вентиль УАЗ при этом закрыт), включается циркуляционный насос. Теплоноситель, циркулируя через солнечные коллекторы и теплооб-

Менник, отдает свое тепло холодной воде, поступающей через вентиль УА2, в межтрубное пространство скоростного теплообменника и бак горячей воды. Расход воды через вентиль УА2 отрегулирован таким образом, чтобы за время работы солнечного теплоприемного контура бак наполнился необходимым количеством нагретой воды. При умень­шении интенсивности солнечной радиации, когда температура теплоно­сителя снизится до уровня гзад 2, циркуляционный насос выключится.

В ночное время в часы провалов электрических нагрузок по сигналу таймера включится электрокотел-дублер, циркуляционный насос и откроется вентиль УАЗ, а вентиль УА1 закроется. Теплоноситель, циркулируя через электрокотел, нагревается. При достижении темпе­ратуры теплоносителя, контролируемой в баке-аккумуляторе, до величины «зад з электрокотел и циркуляционный насос отключаются, положение вентилей УА1, УАЗ при этом не определено.

При водоразборе по сигналу таймера включаются циркуляционный и сетевой насосы, закрываются вентили УА1, УА2, открывается вентиль УАЗ и теплоноситель циркулирует по контуру дублера, подогревая до необходимой температуры нагретую солнцем воду в баке, поступаю­щую к потребителю. Подогрев воды потребителей происходит посредст­вом регулирования расхода теплоносителя через скоростной теплооб­менник с помощью регулятора температуры прямого действия РТ-40, термобаллон которого размещен на трубопроводе, идущем к потреби­телям.