Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

В разд. 1.13 авторы затрагивали вопрос об устройствах солнеч­ных систем, способных вырабатывать холод; в этом разделе будут рассмотрены системы солнечного теплохладоснабжения и горячего водоснабжения различного типа.

Возможность осуществления охлаждения домов с использо­ванием солнечного излучения уже подтверждена различными экспериментальными установками, и в последнее время число действующих установок увеличилось. В самом деле, если удаст­ся создать систему чисто солнечного охлаждения, то за 1 год эксплуатации дорогостоящих солнечных коллекторов станет возможным окупить вложенные средства. Это также поможет снизить пиковую нагрузку на охлаждение в летний период. Однако если исходить из общего энергопотребления жилых домов и принять во внимание специфику и сложность гелиосис­тем, их малый вклад в обеспечение нагрузки, их высокую стои­мость и низкий КПД, то станет совершенно ясно, что вопрос об экономии энергии продолжает существовать.

Следовательно, за исключением отдельных случаев, когда целью являются научно-технические разработки или когда охлаждение производят в малых масштабах (хладопроизводи - тельность 10 Rt = 30240 ккал/ч), такие системы не могут быть особенно рекомендованы.

Для обычного индивидуального дома, где необходима холо - допроизводительность 1,5—3 i? f, такие системы подходят. Адми­нистративные здания характеризуются большими объемами, однако у средне - и многоэтажных домов трудно обеспечить необ­ходимые площади коллекторов, при этом невозможно за счет ге­лиосистем удовлетворить большие нагрузки теплоснабжения.

Таким образом, система солнечного теплохладоснабжения и горячего водоснабжения имеет определенные недостатки и достоинства.

Рассмотрим подробнее структуры таких систем. На рис. 5.1 представлена схема наиболее распространенной системы, рабо­тающей в режимах теплохладоснабжения и горячего водоснаб­жения.

По сравнению с системой отопления в схему добавлены абсорбционная холодильная установка, охладительная башня, а также низкотемпературный аккумуляторный бак. В системе солнечного охлаждения для действия абсорбционной холодиль­ной установки необходимо, чтобы коллектор обеспечивал тем­пературу теплоносителя 80-100°С, поэтому следует использо-

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

РИС. 5.1. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕ­НИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ДВУМЯ АККУМУЛЯ­ТОРНЫМИ БАКАМИ

1 — коллектор; 2 — коллекторный насос, подающий воду; 3 — бойлер; 4 — накопительный теплообменник; 5 — высокотемпера­турный аккумуляторный бак; 6 — снабжение горячей водой; 7 — Охладительная башня; 8 — низкотемпературный аккумулятор­ный бак; 9 — абсорбционная холодильная установка; 10 — тепло­обменник для нагрева воздуха; И — снабжение воздухом потре­бителя; 12 — поступление отработанного воздуха; 13 — подача све­жего воздуха

Вать высококачественные солнечные плоские коллекторы и вакуумированные трубчатые коллекторы или фокусирующие коллекторы. Низкотемпературный аккумуляторный бак служит для аккумулирования холодной воды с температурой в преде­лах 10°С, получаемой в абсорбционной холодильной установке. Наличие низкотемпературного и высокотемпературного баков обеспечивает стабильную работу абсорбционной холодильной

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

РИС. 5.2. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕ­НИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ОДНИМ АККУМУ­ЛЯТОРНЫМ БАКОМ

1 — коллектор; 2 — подача питательной воды; 3 — накопитель - теплообменник; 4 — высокотемпературный аккумуляторный бак; 5 — бойлер; 6 — подача горячей воды потребителю; 7 — Охладительная башня; 8 — абсорбиионная холодильная уста­новка; 9 — теплообменник для нагрева воздуха; 10 — подача воздуха потребителю; 11 — поступление отработанного возду­ха; 12 - подача свежего воздуха

Установки. Однако такая система требует больших расходов на оборудование, ее используют только в крупномасштабных домах (практический пример использования - солнечный дом Кусака).

Система без низкотемпературного аккумуляторного бака представлена на рис. 5.2. Известно много примеров практическо­го использования такой системы в жилых и административных домах (экспериментальный солнечный дом Ядзаки, солнечный дом Исибаси, Дом общественных собраний Нумацукинока, дом престарелых Аситака).

Система без высокотемпературного аккумуляторного бака (рис. 5.3) в основном обеспечивает горячее водоснабжение в крупных масштабах, в летний период ее частично можно исполь­зовать в режиме солнечного хладоснабжения.

5.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ |

И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ |

При проектировании систем теплохладоснабжения и горяче-^ го водоснабжения для жилых домов в настоящее время нет смысла преследовать экономическую выгоду, следует лишь стремиться к возможно меньшему использованию дополнитель­ных источников энергии, увеличению коэффициента полезного использования солнечного излучения и получению максималь­ной экономии энергии.

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

JJ^ct

9 13

8 9

РИС. 5.3. СИСТЕМА ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕ­ГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ОДНИМ АККУМУЛЯТОРНЫМ БАКОМ

1 — коллектор; 2 — подача питательной воды; 3 — коллектор­ный насос; 4 — накопительный бак горячей воды; 5 - бойлер; 6— подача горячей воды потребителю; 7 - охладительная башня; 8 — адсорбционная холодильная установка; 9 — низко­температурный аккумуляторный бак; 10 — теплообменник для нагрева воздуха; И — подача воздуха потребителю; 12 — по­ступление отработанного воздуха; 13 — подача свежего воздуха

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

I

1. Проектирование коллекторов. Поскольку летом коллектор должен вырабатывать сравнительно высокотемпературное тепло (80-100°С), его эффективность должна быть высокой. Обычно используют высококачественные плоские коллекторы с селек­тивно-поглощающей пленкой и вакуумированные трубчатые коллекторы. Для выработки холода в объеме 1 Rt требуется

Г^ -

Тепловоспринимающая площадь приблизительно в 20-35 м'

РАЗНООБРАЗИЕ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

РИС. 5.4. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДО­СНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (СОЛ­НЕЧНЫЙ ДОМ ИСИБАСИ)

1 — коллектор; 2 — аккумулятор тепла; 3 — дополнитель­ный энергоисточник; 4 — абсорбционная холодильная установка; 5 - охладительная башня; 6 — теплообмен­ник для нагрева воздуха; 7 - специальное оборудование гелиосистемы; 8 — традиционное оборудование; А — аб­сорбер; С - конденсатор; Е - испаритель; G - генератор

Угол наклона коллектора 25-30и. Если угол сделать слишком малым, то стеклянная поверхность будет загрязняться и, кроме того, заметно упадет выработка тепла в зимний период.

2. Проектирование высокотемпературного аккумуляторного бака. Обычно выбирают бак с открытым отбором воды. При остановке коллекторного насоса вода из коллекторных труб естественным путем сливается в бак. Эта система требует при­менения антифриза зимой, а летом для предотвращения воз­можности вскипания воды включают насос. Вместимость акку­мулятора обычно выбирают из расчета, чтобы на 1 м2 тепловос­принимающей поверхности коллектора приходилось 40-60 л воды. Для уменьшения теплопотерь бака необходим слой тепло­изоляции толщиной 100-150 мм.

3. Проектирование коллекторных трубопроводов. Как прави­ло, для производства коллекторных труб используют медь, если система гарантирована от замерзания и нет необходимости Применять антифризные растворы. Часто применяют также стальные трубы. Теплоизоляционный слой делают толщиной 50-100 мм; вентили, контрольно-измерительные приборы, опор­ные металллические конструкции должны выдерживать опреде­ленную температуру. Очень важно точно установить наклон Трубопроводов и коллектора, который гарантировал бы полный и беспрепятственный дренаж воды.

Коллекторные насосы должны быть термостойкими, выдер­гивающими температуру более 100°С (типа "Кяндо мото", "Ме - Каникару сииру"). Трубопроводы рекомендуется монтировать ниже уровня воды в резервуарах. Скорость циркуляции воды должна обеспечивать расход 0,5-1 л/мин на 1 м2 тепловосприни­мающей поверхности. При этом в период максимального нагрева разность температур теплоносителя на входе и выходе составля­ет 5-10°. При включении и выключении насосов следует пользо­ваться датчиками разности температур; включение насосов соот­ветствует AT = 5°, выключение - Д Г = 0,5°.

Примечание. Температура на выходе охлажденной воды абсорбционной холодильной установки должна быть в пределах 10 С; площадь теплопередаю - щей поверхности теплообменника для нагрева воздуха и змеевиков вентилятора следует сделать больше обычного. При подборе охладительной башни необходи­мо также обратить внимание на то, чтобы температурные условия отличались от обычных.

Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

Часто возникающие вопросы о домах из морских контейнеров

Наши клиенты или просто интересующиеся люди домами из морских модулей часто имеют ошибочные убеждения о таких постройках...

Испытания солнечного коллектора — какую мощность выдают вакуумные трубки?

Сегодня, 26.04.2015 года мы провели такие испытания солнечных вакуумных трубок: Исходные материалы: - Солнечный вакуумные трубки 58мм на 1800мм, 47мм внутренний диаметр - 8шт. - Нержавеющая гофрированная сталь 15мм, подробнее …

ПОСЛЕСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

В книге С. Танака, Р. Суда "Жилые дома с автономным солнечным теплохладо- снабжением" кратко, но достаточно четко представлены большинство разработан­ных в настоящее время устройств, позволяющих за счет солнечного излучения (в …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.