ВОПРОСЫ ТЕОРИИ. И ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ. ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ ГРАВИТАЦИОННОГО ТИПА С МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ ГЕЛИОКОЛЛЕКТОРАМИ

Для повышения эффективности гелиоустановок пред­ложена система (рис. 1.7) с многоступенчатыми гелио­коллекторами, изготовленными из разнородных матери­алов [2]. Первая ступень 3 последовательно соединенных коллекторов - это элемент с неселективной поверхно­стью, теплоизоляцией и одинарным остеклением. Вто­рая ступень 2 состоит из таких же элементов с двойным остеклением. Третья ступень 1 состоит из элементов с селективной поверхностью, теплоизоляцией и двойным остеклением.

Предложенная гелиоустановка имеет ряд недостатков: большая стоимость составных элементов гелиоколлектора; значительные затраты на привод нескольких насосов; слож­ная конструкция бака-аккумулятора и ненадежная система регулирования расхода в каждом циркуляционном контуре.

Рис. 1.7.

Схема трехступенчатой гелиоустановки:

1,2 — элементы двухслойных селектив­ного и неселективного плоских кол­лекторов; 3 - элемент неселективного однослойного плоского коллектора; 4 - насос; 5 - циркуляционный тру­бопровод; 6 - бак-аккумулятор тепло­ты; 7 - перфорированные перегородки; 8 - трехступенчатый бак-аккумулятор теплоты

1 - расходный бак холодной воды; 2 - поплавковый регулятор уровня; 3, 4, 5 - первая, вторая и третья ступени гелиоколлектора; в — регулирую­щий вентиль; 7 - регулятор температуры; 8 — емкость постоянного уровня; 9 - бак-аккумулятор

Гелиоустановка гравитационного типа (рис. 1.8), состо­ящая из многоступенчатых коллекторов, выполненных из разнородных материалов, лишена большинства указанных выше недостатков [3]. В ней процесс подогрева происходит за счет однократного протекания теплоносителя через сту­пени гелиоколлектора, работающие при различных темпе­ратурах, но практически с одинаковой эффективностью.

Первая ступень гелиоколлектора изготовлена из наибо­лее простых и дешевых элементов (типа НПК), позволяю­щих подогревать воду до температуры 35-40 °С.

Вторая ступень коллектора представляет собой элемент НПК-1, имеющий одинарное остекление и теплоизоляцию. В этой ступени вода подогревается до 50-55 °С. Третья сту­пень состоит из элемента НПК-2 и, следовательно, имеет двойное остекление и теплоизоляцию. Это позволяет подо­греть воду до температуры 60-65 °С.

Для регулирования температуры горячей воды, посту­пающей в бак-аккумулятор 9, используется регулировоч­ный вентиль 6 и регулятор температуры 7.

Технико-экономический эффект этой гелиоустановки достигается последовательным соединением ступеней ге­лиоколлектора, обеспечивающим безнасосное перетекание воды из расходного бака холодной воды в бак-аккумулятор.

Автор работы [3] разработал варианты компоновки ге­лиоустановки гравитационного типа (с многоступенчатым гелиоколлекторами) с котельными, а также с ветроэнерге­тическими установками. Такие варианты гелиоустановок гравитационного типа следует рекомендовать для автоном­ного водо - и энергоснабжения сельскохозяйственных объ­ектов различного назначения.

Для автоматического регулирования температуры те­плоносителя и теплового режима гелиоустановки разрабо­тана система автоматизации «Логика-И» [3]. Структурная схема установки приведена на рис. 1.9. В системе регули­рования предусмотрено последовательное корректирую-

Рис. 1.9.

Функциональная схема автоматики гравитационной гелиоустановки:

1 - расходный бак; 2 - гелиоколлектор; 3 - регулирующий вентиль; 4 - бак - аккумулятор теплоты; 5 - фоторезистор; 6 - терморезистор; 7 - регулирующий орган; 8 - блок автоматики; 9 - звено задержки щее устройство. Для этого между блоком автоматики 8 и регулирующим органом 7 включено звено задержки 9.