26/11/2014
Работа вакуумных солнечных коллекторов в зимний период.
Принимая решение о целесообразности перехода на доступные альтернативные источники энергии возникают следующие важные для принятия решения вопросы:
1. Поддержание температуры в системе горячего водоснабжения здания.
2. Как с помощью солнечного коллектора решить проблему отопления здания и в каком объеме.
3. Эффективность производительности гелиосистемы в зимний период.
4. Экономия энергоресурсов при использовании солнечных коллекторов.
На фото отображена одна из двух действующих гелиосистем для подогрева воды в системе горячего водоснабжения.
Конструктивно вся гелиосистема предприятия состоит из двух независимых гелиосистем одной стационарной, другой установленной на поворотном устройстве. Объем приготовления горячей воды 400 л. в сутки, два бака-накопителя по 200 л. Угол наклона обоих коллекторов – 45 градусов.
Теплоноситель – пропиленгликоль 30 %. Посредством датчиков установленных в контрольных точках системы круглосуточно фиксируется параметры работы системы. Что позволяет эффективно управлять работой системы .
Ответы на вопросы рассмотрим на примерах и расчете.
Пример 1.
Средняя температура воздуха, tв = 5°С
Средняя температура на выходе из бака-аккумулятора, tб = 23°С
Средняя температура на выходе гелиоколлектора, tб = 17°С
Температура воды на входе в систему ГВС, tв = 7°С
Мощность гелиосистемы КВт/день в декабре, Qд = mc (tб – tв) / 3600
м – масса воды, кг;
с – теплоемкость воды, 4,183 кДж/(кг°С),
tб – температура воды в баке-накопителе после окончания нагрева, °С;
tв – температура воды в баке-накопителе до начала нагрева, °С;
Qд = 200 х 4,18 х 10 / 3600 = 2,32 КВт/день
Необходимая мощность для нагрева воды до 60°С в системе ГВС
Q = mc (60 – 7) / 3600
Q = 200 х 4,18 х 53 / 3600 = 12,3 КВт/день
Покрытие необходимой загрузки, Z = Qф х 100 / Q %
Z = 2,32 x 100 / 12,3 = 18,9 %
Мощность гелиосистемы КВТ/день 2,32, покрытие загрузки 18,9%
Пример 2.
Средняя температура воздуха tв = 0°С
Средняя температура на выходе из бака-акумулятора tб = 27°С
Средняя температура на выходе гелиоколлектора tб = 36°С
Температура воды на входе в систему ГВС tв = 7°С
Мощность гелиосистемы КВт/день в январе Qя = mc (tб – tв) / 3600
Qя = 200 х 4,18 х 20 / 3600 = 4,64 КВт / день
Необходимая мощность для нагрева воды до 60°С в системе ГВС
Q = mc (60 – 7) / 3600
Q = 200 х 4,18 х 53 / 3600 = 12,3 КВт/день
Покрытие необходимой загрузки, Z = Qф х 100 / Q %
Z = 4,64 x 100 / 12,3 = 38 %
Мощность гелиосистемы КВТ/день 4,64, покрытие загрузки 38%
Пример 3.
Средняя температура воздуха tв = 0°С
Средняя температура на выходе из бака-аккумулятора tб = 35°С
Средняя температура на выходе гелиоколлектора tб = 40°С
Температура воды на входе в систему ГВС tв = 7°С
Мощность гелиосистемы КВт/день в феврале Qф = mc (tб – tв) / 3600
Qф = 200 х 4,18 х 28 / 3600 = 6,50 КВт/день
Необходимая мощность для нагрева воды до 60°С в системе ГВС
Q = mc (60 – 7) / 3600
Q = 200 х 4,18 х 53 / 3600 = 12,3 КВт/день
Покрытие необходимой загрузки, Z = Qф х 100 / Q %
Z = 6,50 x 100 / 12,3 = 52,8 %
Мощность гелиосистемы КВТ/день 6,5, покрытие загрузки 52%
Итогом практических вычислений установленных гелиостеситем является фактический результат ее работы. В зимнее время она работает! Экономия энергоресурсов при использовании гелиосистемы в данный период составляет более 30 % (в случаях с более благоприятными погодными условиями экономия возрастает до 40%).
В весенне-осенний период 70-80%, летний до 100%.
Заведующий лабораторией инновационных технологий УкрГГРИ
Алексей Зурьян.
Гелиосистемы SUNMAX обладают рядом неоспоримых преимуществ, одним из которых является возможность переносить морозы до -45" (c), благодаря теплопроводящей жидкости "Пропилен-гликоль", используемой вместо воды.
Он не воспламеняется и не содержит никаких кислотных производных, вредных для здоровья человека, а так же не создает проблем, в отличие от воды; таких, как, раннее появление трещин, коррозии, ржавчины, раннее кипение или расширение. Поэтому "Пропилен-гликоль" увеличивает срок службы материалов увеличивая их производительность.
