Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ВЫБОР СОЛНЕЧНЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

При выборе солнечного водонагревателя важно, чтобы изде­лие соответствовало японскому промышленному стандарту, а также отвечало требованиям высокого качества, при удовлетво­рении которых изделиям присваивается марка BL*, и техничес-

Т"в 1974 г. по инициативе министра строительства Японии была учреждена система аттестации предметов жилищного обихода, обладающих улучшенными качествами, с присуждением им марки BL (Better Living). В настоящее время Функционирует Центр по разработке таких улучшенных изделий, имеющий пол­номочия выпускать их с маркой BL. Сейчас, когда на системы солнечного горяче - водоснабжения кредитными учреждениями по финансированию жилищного ■ троительства выделено 100000 иен, необходимо, чтобы изготовители оборудова­ния этих систем добивались оценки всех изделий маской BL.

^проточного типа: 1 - коллектор; 2 - вентиль, позволяющий регулировать тем - гопУр-у воды' 3 ~ бак-накопитель; 4 - дополнительный нагреватель; 5 - выход РяЧей воды; 6 - душ; е - система горячего водоснабжения с принудительной Реляцией воды (двухконтурная схема нагрева): 1 - коллектор; 2 - датчики Муп0сти температур; 3 - расширительный бак; 4 - выход горячей воды; 5 - акку - <задкТ0рный бак с мкры'Ы* отбором воды; 6 - коллекторный насос; 7 - подача (неп''Ж~ система горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды AKKv ственный нагРев): 1 ~ коллектор; 2 - датчик разности температур; 3- Г0„Умуляторный бак с открытым отбором воды; 4 - подача воды; 5 - Насоїг для ™чей еоды; 6 — выход горячей воды; 7 - коллекторный насос

Ким нормам Японской ассоциации по системам оборудования! жилых зданий.

На рис. 3.2, а показан солнечный водонагреватель в виде ста­ционарной установки с системой накачивания воды, у которого совмещены аккумулирующий и коллекторные элементы сис­темы. Это является своеобразной особенностью конструкции, применяемой исключительно в Японии. Кроме того, этот тип водонагревателя дешев. В солнечном водонагревателе с естест­венной циркуляцией воды (рис. 3.1, б) разделены коллекторная и аккумулирующая части системы. Его действие основано на термосифонном эффекте с использованием разности темпе­ратур.

Водонагреватели изготавливают с отражающей свет панелью и без нее (рис. 3.3): чтобы коллектор улавливал большее количе­ство тепла, выполненные из алюминия или нержавеющей стали отражающие панели, применение которых особенно эффективно в зимний период, устанавливают на боковой стене накопитель­ного бака.

В солнечном водонагревателе в виде стационарной установки с системой накачивания воды после захода солнца температура воды резко падает. Он удобен только в случаях, когда прини­мают ванну в сравнительно раннее время (например, в крестьян ских домах) или если ванну оборудуют хорошей теплоизоляїдЯ ей, чтобы сохранить воду теплой до вечера. Кроме того, ночЫ" температура воды сильно понижается, поэтому в последней время этот тип водонагревателя вытесняется высококачествен' ными водонагревателями с естественной циркуляцией водь1. Однако благодаря низкой стоимости и хорошим качествам вод0'

Нагреватели в виде стационарных установок с системой накачи­вания воды оказываются экономически выгодными при исполь­зовании их только для снабжения горячей водой ванны.

В системе с естественной циркуляцией воды нагретая вода находится в теплоизолированном накопительном баке, поэтому ее температура понижается постепенно и воду для ванны можно использовать на следующий день, причем ее температура сохра­няется относительно высокой. Следовательно, в домах, где про­живают служащие, которые принимают ванну поздно вечером или даже через день, эта система довольно удобна. Она особен­но подходит для подключения к центральному водоснабжению.

Наиболее распространенные типы солнечных водонагревате­лей представлены в табл. 3.1.

Внешний вид солнечных водонагревателей с естественной циркуляцией воды, а также отдельные элементы этих систем - накопительные баки, светопрозрачные покрытия, корпуса в фор­ме плоских ящиков - не имеют существенных различий, хотя такие водонагреватели изготавливают разные фирмы.

Как правило, водонагреватели отличаются по конструкции коллекторных панелей, являющихся их основным элементом: 1) коллекторная сварная панель изготавливается из специаль­ной нержавеющей стали (SUS 444) толщиной 0,3 мм, поверхность которой либо окрашивают в черный цвет, либо покрывают се­лективным покрытием. В этом случае водонагреватель запол­няют антифризным раствором; 2) коллекторная панель имеет форму надувной емкости из высокомолекулярного полиэтиле­на, окрашенного в черный цвет. Водонагреватель может быть использован в зимнее время; 3) коллекторная панель типа теп­ловой трубы (черная краска, селективное покрытие, селективно - поглощающая пленка) обладает морозоустойчивыми свойства­ми; 4) коллекторная панель для плоских коллекторов выполня­ется из оребренных медных труб, но не может быть использована с раствором антифриза.

Среди перечисленных видов солнечных водонагревателей конструкция с коллекторной панелью типа 1 наиболее простая, поэтому большинство изготовителей выпускают изделия подоб­ного типа. В свойствах разработанных за последнее время кол­лекторных панелей не наблюдается существенных различий. В

Таблица 3.1. Солнечные водонагреватели с естественной циркуляцией воды,

"Ювата", SW-T202 1,91 200 283,5 Специальная кор-

"Ядзаки согё" розионностойкая

_________________________________________ сталь, покрытая

275 ^20 черной краской с

Последующей тер­мообработкой

"Хай хита", HES-202 ^93200 303 Высокомолекуляр-

"Нитирицу ный полиэтилен

Касэй когё" черного цвета

"Пана сора", ST-20P

"Мацусита

Дэнки"

280 Специальная нержавеющая сталь с селектив­но-поглощающей пленкой

195 289 Типа тепловой

Оребренной трубы с селективно-погло­щающей пленкой

"Насирару ХСЕ-750 2,9 190

Тайо хита",

"Мацусита

Дэнки"

"Сансора", TCS-760 2,2 200

"Мицуи

Дэнки"

298 Стальные пласти­ны + тепловые трубы, покрытые че; ной краской

"Арусора", AS-H-230 2.88 200 290 Алюминиевые лис-

"Сёва аруми" . * ты, полученные

Прокаткой, с нане - сением селектив­но-поглощающей пленки + тепло­вые трубы

То же Пенополи - Пластик, ар - То же 2073х1537х стирол мированный х530

Стекловолок­ном

Выпускаются образцы:

1) с отражающей панелью

2) площадью 1,5; 2,4; 1,2 м2

3) снабженные теплообменни­ками из оребрен - ных труб

Пенополи - Пластик, ар - этилен мированный стекловолок­ном

2000х1680х Выпускаются х670 образцы пло­

Щадью 3,4 м2

2200х1100х Типа тепловой х500 трубы. Выпуска­

Ются образцы площадью 3,3 м2

Стеклова- Алюминие - Высоко - та вые профили, молеку-

Полученные лярный выдавлива - полиэти - нием, + оцин - лен, тер - кованное мостой-. окрашенное кие смо - железо лы +

+ сталь

Марки

SUS444

Зависимости от особенностей конструкции и способов их сварки несколько варьируются сроки службы водонагревателей, a j также обнаруживается их различная морозоустойчивость. Какщ правило, срок их службы рассчитан более чем на 2-3 года. ■

В районах, где в воде содержится много солей, целесообразной устанавливать водонагреватель с коллекторными панелями из ■ полиэтилена. По сравнению с металлическими коллекторными панелями у полиэтиленовых изделий с той же теплоприемной (или тепловоспринимающей) площадью КПД преобразования солнечного излучения в тепло несколько хуже, тем не менее они выигрывают за счет низкой стоимости и антикоррозионных! качеств. Недавно появились модификации таких коллекторов, которые имеют форму трапеции в поперечном сечении и отли­чаются термостойкостью, что важно для сохранности панели при отсутствии отбора тепла. Они также морозостойки. Коллектор­ные панели в виде тепловых труб наиболее безопасны с точки зрения воздействия резких перепадов температуры, и поскольку вода не циркулирует по коллекторной части установки, они почти не загрязняются. Такие водонагреватели легко контроли­ровать и чистить. Однако по сравнению с другими типами высо­кокачественных водонагревателей они гораздо дороже и исполь­зуемые в них тепловые трубы не всегда сохраняют с течением времени свои характеристики на исходном уровне.

В водонагревателях с панелями, предназначенными для ра­боты без антифризных растворов, приходится принимать меры для сохранения их работоспособности при низких температурах. Для этого необходимо оборудовать их двойными или тройными низкотемпературными клапанами. При открытии такого клапа­на возможны потери воды из системы; кроме того, клапаны часто выходят из строя, в связи с чем такая система особенно не рекомендуется для применения.

В обычном жилом доме наиболее экономично устроить водо­нагреватель с коллекторной поверхностью 2-3 м2 и вмести­мостью бака-аккумулятора 200-250 л. Многие разработчики считают целесообразным использовать крупные баки. Обычно площадь коллекторов и объем накопительных баков выбирают

Продолжение табл. 3.1

Полиар- Стеклова - Пластик, ар - Высоко - 2045х1615х Выпускаются образ - мирован - та + пено - мированный молеку - х655 цы с отражающей

Ное стек - полисти - стекловолок - лярный панелью

Ло 3 мм рол ном, сталь- -полиэти-

Ные листы, лен покрытые поливинил - хлоридом

Так, чтобы их отношение составляло 70-100 л/м2. Если принять отношение меньшим, то это повлечет повышение температуры теплоносителя, но выработка тепла уменьшается. Для большой семьи можно установить два солнечных водонагревателя. Сле­дует иметь в виду, что в районах, где выпадает много снега, необходимо специальное устройство, которое предохраняло бы водонагреватель от повреждений в результате снежных заносов.