Солнечные водонагревательные установки: Комплектация солнечной водонагревательной установки

Posted on by alexxlab
Posted in Разное

Содержание

Солнечные водонагревательные установки — Студопедия

Солнечные водонагревательные установки получили довольно широкое распространение благодаря простоте их конструкции, надежности, быстрой окупаемости. Даже в средней полосе России в течение 6-7 месяцев (апрель — октябрь) использование солнечной водонагревательной установки площадью 2 — 3 м2 позволяет нагреть за день 100 литров воды до температуры 45°С.

По принципу работы солнечные водонагревательные установки можно разделить на два типа: установки с естественной (рис. 6.2А) и принудительной циркуляцией теплоносителя (рис. 6.2Б).

Рисунок 6.2

В последние годы все больше производится пассивных водонагревателей, которые работают без насоса, следовательно, не потребляют электроэнергию. Они проще в конструктивном отношении, надежнее в эксплуатации, почти не требуют ухода, а по своей эффективности практически не уступают солнечным водонагревательным установкам с принудительной циркуляцией. Солнечная водонагревательная установка с естественной циркуляцией содержит коллектор солнечной энергии. В бак-аккумулятор подводится холодная вода (ХВ), и изего верхней части отводится потребителям горячая вода (ГВ). Перечисленные элементы образуют контур естественной циркуляции воды. По подъемной трубе горячая вода из коллектора солнечной энергии поступает в бак-аккумулятор, а по опускной трубе из бака в коллектор поступает более холодная вода для нагрева за счет поглощенной солнечной энергии. Поскольку средняя температура воды в подъемной трубе выше, чем в опускной, плотность воды, ниже во второй трубе И вследствие этого возникает разность давлений, вызывающая движение воды в контуре циркуляции. Очевидно, что чем больше разность температур воды, тем больше разность давлений и интенсивнее движение воды. Аналогичное влияние оказывает увеличение разности высот контура циркуляции.

Непременным условием эффективной работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа является тепловая изоляция всех нагретых поверхностей — прежде всего бака-аккумулятора, подъемной и опускной труб, патрубка для отвода горячей воды к водоразборным кранам. Во избежание обратного тока воды через коллектор в ночное время днище бака-аккумулятора должно располагаться выше верхней части солнечного коллектора. Теплота в аккумуляторе сохраняется от нескольких часов до нескольких дней. В условиях холодного климата в солнечном коллекторе следует использовать незамерзающий теплоноситель — смесь воды с этилен- или пропиленглиголем. глизантин (смесь воды с глицерином) и др.

Установки с принудительной циркуляцией теплоносителя целесообразно использовать для горячего водоснабжения крупных объектов. В них солнечный коллектор представляет собой большой массив модулей КСЭ (коллекторов солнечной энергии). Эти установки имеют большую теплопроизводительность, но, как правило, они довольно сложны. В подобной установке циркуляция воды в контуре КСЭ происходит с помощью насоса, подачей холодной воды в бак-аккумулятор и регулированием температуры горячей воды, поступающей к потребителю, путем подмешивания холодной воды в смесительном клапане.

Перспективы солнечных водонагревателей в России | Архив С.О.К. | 2011

Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для производства электроэнергии и тепла получило в последние 10–15 лет интенсивное развитие во многих странах мира. К ВИЭ относятся солнечная, ветровая, геотермальная энергии, энергия, содержащаяся в биомассе растительного и животного происхождения, в действии морских волн и приливов, рассеянная теплота окружающей среды. Солнечная энергия по своим масштабам значительно превосходит другие виды ВИЭ и является их источником, за исключением геотермальной энергии и энергии приливов.

Заметим также, что солнечное излучение, поступающее на Землю, является абсолютно экологически чистым. Солнечная энергия может быть преобразована в электрическую энергию и тепло. Оба этих направления находят в мире практическое применение. Преобразование солнечной радиации в тепло осуществляется с помощью достаточно простых технических средств, поэтому оно получило наибольшее распространение. В настоящей статье предметом рассмотрения является именно это направление.

Использование солнечной энергии для нагрева воды в бытовых и промышленных целях, отопления зданий и сооружений, сушки продуктов и материалов и т.п. объединяется понятием «солнечное теплоснабжение». Наибольшее применение нашел нагрев воды посредством энергии солнца.

Виды солнечных коллекторов. Солнечные коллекторы подразделяются на плоские и фокусирующие. Плоские жидкостные коллекторы используются для нагрева воды до 50–80 °C. Плоские воздушные коллекторы применяются с целью нагрева воздуха для систем воздушного отопления или сушки различных продуктов и материалов.

Для нагрева воды или органического теплоносителя до более высоких температур (200–300 °C) используются фокусирующие солнечные коллекторы, в которых приемник облучается концентрированным солнечным излучением, что позволяет существенно повысить температуру нагреваемого теплоносителя. Однако воздушные коллекторы не получили в отечественной практике достаточного распространения, а фокусирующие значительно более дороги, чем плоские, т.к. требуют применения оптических концентрирующих устройств — зеркал или линз, постоянно ориентируемых на солнце. Поэтому мы ограничимся рассмотрением солнечных установок на основе плоских жидкостных коллекторов.

Конструкция и принцип действия солнечной водонагревательной установки. Основным элементом установки солнечного горячего водоснабжения является плоский солнечный коллектор, содержащий четыре основных конструктивных элемента: зачерненную металлическую панель с каналами для теплоносителя, наружное остекление, тыльную теплоизоляцию и корпус, который по периметру объединяет указанные элементы.

Солнечные установки используются для сезонного и круглогодичного горячего водоснабжения и выполняются по однои двухконтурной схеме соответственно. Одноконтурная солнечная одонагревательная установка. Установки сезонного горячего водоснабжения выполняются по одноконтурной схеме. Простейшая схема такой водонагревательной установки для индивидуального потребителя с естественной циркуляцией теплоносителя (воды) показана на рис. 2.

Вода, нагретая в солнечных коллекторах 1, в силу меньшей плотности поднимается по циркуляционному трубопроводу 2 и поступает в верхнюю часть бака-аккумулятора 3. Из его нижней части холодная вода перемещается в солнечные коллекторы. Система работает тогда, когда весь циркуляционный контур, в т.ч. и бак-аккумулятор, заполнен водой, что обеспечивается регулятором уровня 7, например, простейшего поплавкового типа. Распределение горячей воды по трубопроводу 4 производится из верхней части бака-аккумулятора, где скапливается наиболее горячая вода.

Расход горячей воды компенсируется поступлением холодной воды из водопровода через регулятор уровня 7 и трубопровод 8, подсоединенный к нижней части бака-аккумулятора. Бак-аккумулятор с воздушной трубкой 9 и регулятор уровня являются сообщающимися сосудами, в которых сохраняется одинаковый уровень воды. Воздушная трубка 9 используется также для удаления воздуха из системы. Вентиль 5 служит для дренажа системы, а вентиль 6 — для отключения ее от водопровода.

Естественная циркуляция воды в системе характерна для установок с площадью солнечных коллекторов не более 40–50 м2. В установках большей площади требуется наличие циркуляционного насоса в контуре. Рекомендуемый удельный расход воды в коллекторном контуре составляет до 50 л/(м2⋅ч). Одноконтурные солнечные водонагревательные установки являются сезонными, поскольку не могут работать в холодное время года из-за опасности замерзания воды и разрушения системы.

На зиму они должны быть опорожнены и законсервированы. Двухконтурная солнечная водонагревательная установка. Установки солнечного горячего водоснабжения круглогодичного действия выполняются по двухконтурной схеме. В этом случае в первом (коллекторном) контуре используется какой-либо нетоксичный незамерзающий теплоноситель.

На рис. 3 представлен один из возможных вариантов двухконтурной схемы солнечной водонагревательной установки с емкостным теплообменником, встроенным в бак-аккумулятор и образующим вместе с солнечными коллекторами и циркуляционными трубопроводами первый контур, заполняемый незамерзающей жидкостью. Кроме теплообменника, дополнительными элементами установки являются расширительный бачок 11, вентиль 12, служащий для дренажа бака-аккумулятора, и дублер 13, работающий на каком-либо традиционном энергоносителе.

Приведенные на рис. 2 и 3 схемы являются примерными и могут быть выполнены в различных вариантах. Так, более крупные двухконтурные солнечные установки имеют, как правило, не емкостной, а выносной скоростной теплообменник. При этом в контуре бакаккумулятор-теплообменник устанавливается циркуляционный насос. Наиболее сложными являются схемы солнечных установок, участвующих в покрытии как нагрузки горячего водоснабжения, так и отопления.

Необходимым условием в данном случае является разделение отопительного контура и контура горячего водоснабжения. При любой используемой схеме солнечной установки необходима теплоизоляция бака-аккумулятора и циркуляционных трубопроводов во избежание бесполезных тепловых потерь.

Технические характеристики. Основными характеристиками солнечных водонагревательных установок являются коэффициент замещения нагрузки (доля солнечной энергии в покрытии нагрузки) и удельная (в расчете на 1 м2 коллектора) годовая или сезонная теплопроизводительность. Первая из них определяет значимость установки для потребителя, вторая — экономический эффект от применения установки.

Расчеты показывают, что в климатических условиях России солнечные установки горячего водоснабжения круглогодичного действия имеют удельную годовую теплопроизводительность от 0,35 до 0,8 Гкал/м2 при коэффициенте замещения нагрузки от 0,25 до 0,5. Для установок сезонного действия эти характеристики составляют от 0,2 до 0,5 Гкал/м2 и от 0,5 до 0,7, соответственно. КПД солнечного коллектора зависит от ряда факторов: внешних (плотность потока солнечной радиации, температура наружного воздуха), режимных (расход воды через коллектор), конструктивных.

При эксплуатации солнечных коллекторов в составе водонагревательной установки внешние факторы изменчивы вследствие природы используемого источника энергии, могут меняться и режимные факторы. Поэтому коллекторы также являются «величиной переменной». Это создает трудности, например, при сравнительной оценке различных конструкций коллекторов, поскольку такое сравнение требует равенства внешних факторов и расхода теплоносителя, что в реальных условиях далеко не всегда возможно.

Вот почему совершенство конструкции коллектора оценивается не по величине КПД вследствие его изменчивости, а по способности коллектора эффективно поглощать солнечную радиацию, а также по величине удельных тепловых потерь, которые являются постоянными. Для ориентировки отметим, что при температуре воздуха более 20 °C и плотности потока солнечной радиации в плоскости коллектора не менее 600 Вт/м2 КПД современных коллекторов составляет 0,5–0,6.

Область применения. Установки солнечного горячего водоснабжения применяются в основном для обеспечения горячей водой конкретного объекта — жилого дома, больницы, гостиницы и т.д., хотя в мировой практике известны крупные установки для централизованного горячего водоснабжения населенных пунктов с несколькими тысячами жителей.

В подавляющем большинстве случаев, когда требуется гарантированное обеспечение потребителя, солнечная установка должна иметь дублера, т.е. источник тепла на какомлибо традиционном теплоносителе — газовый котел, электрический нагреватель и пр. Таким дублером может быть и теплосеть. Однако в данной ситуации необходимо обеспечить возможность как регулирования поступления тепла из сети, так и, в особенности, его учет с оплатой по фактическому потреблению, иначе теплоснабжающая организация будет выставлять счета на оплату по своим нормативам независимо от наличия у потребителя солнечной установки, и ее применение потеряет смысл.

Перспективным направлением применения солнечных установок для нагрева воды является создание солнечно-топливных котельных, в которых солнечная установка является своеобразной приставкой к существующей или вновь создаваемой котельной. Использование солнечных установок горячего водоснабжения достаточно эффективно в европейской части России южнее Воронежа, Самары, в южной части Западной и Восточной Сибири, в Приморском крае.

Сезонные установки горячего водоснабжения эффективны при длительном межотопительном периоде. Что касается применения солнечных установок на основе плоских жидкостных коллекторов для отопления в климатических условиях России, то в целом это технически и экономически нецелесообразно. Объясняется это следующим — чтобы вклад солнечной энергии в отопительную нагрузку был достаточно ощутимым, площадь солнечных коллекторов в установке должна составлять не менее 0,4 отапливаемой площади здания.

Весной существенно увеличивается приток солнечной радиации, и теплопроизводительность установки значительно превосходит нагрузку горячего водоснабжения, в результате чего тепловая мощность установки не может быть использована полностью и среднегодовая удельная теплопроизводительность оказывается в разы меньше, чем для установок, предназначенных только для солнечного горячего водоснабжения. Поэтому их целесообразно применять в некоторых районах Забайкалья и Дальнего Востока в силу особенностей климата — ясные, солнечные зимы позволяют эффективно использовать эти системы.

Условия размещения солнечной установки. В любом месте размещения солнечной установки необходимо соблюдать условия ее незатенения в течение дня соседними строениями, растительностью и другими помехами (рис. 4). Удобно располагать солнечные коллекторы на крыше обеспечиваемого объекта, если ее площадь достаточна для размещения требуемого количества коллекторов и конструкция кровли позволяет это сделать.

Технико-экономический эффект. Использование солнечных водонагревательных установок приводит к экономии топлива и соответственно к снижению вредных выбросов, связанных с его сжиганием, а также к улучшению бытовых условий для населения, особенно в сельской местности, где горячее водоснабжение практически отсутствует. Однако экологические и социальные выгоды не имеют в современных российских условиях никакого экономического эквивалента.

Поэтому расходы на создание солнечной установки могут окупиться только за счет экономии расхода традиционных теплоносителей. Величина удельных (в расчете на 1 м2 коллектора) затрат на создание солнечных водонагревательных установок по данным ЮРЭК составляет $125–180. Значения удельной годовой теплопроизводительности приведены выше. Из этих данных следует, что приемлемый срок окупаемости солнечных установок горячего водоснабжения (пятьшесть лет) может быть достигнут при стоимости замещаемого тепла 1000–1200 руб/Гкал.

В настоящее время тарифы на тепло, поставляемое централизованными системами теплоснабжения, составляют для различных регионов страны от 250 до 900 руб/Гкал. Для сферы децентрализованного теплоснабжения достоверная статистика о стоимости отпускаемого тепла отсутствует. Очевидно, что она в целом выше, чем при централизованном теплоснабжении. Поэтому областью применения солнечных установок являются в первую очередь зоны децентрализованного теплоснабжения.

При замещении электроэнергии ситуация для солнечных установок более благоприятна. Приемлемые сроки окупаемости достигаются в большинстве регионов. Следует отметить, что действующие в стране тарифы на электроэнергию и тепло являются также инструментом социальной политики государства, что находит свое выражение, в частности, в так называемом перекрестном субсидировании, когда, например, тарифы для населения существенно ниже, чем для других групп потребителей (промышленность, бюджетные потребители и др.).

Тем не менее постоянное из года в год повышение тарифов на тепло и электроэнергию хотя и является негативным фактором для потребителей, расширяет сферу экономически выгодного применения солнечных установок. В любом случае решение об использовании солнечной установки в определенном пункте для конкретного потребителя должно приниматься на основе технико-экономического анализа с учетом расчетной теплопроизводительности установки, требуемых затрат на ее создание, местных тарифов на тепло и электроэнергию или цен на топливо.

Зарубежный опыт использования ВИЭ — причины, сдерживающие развитие солнечного теплоснабжения в России. Небезынтересно сравнить ситуацию с использованием солнечной энергии для теплоснабжения в нашей стране и за рубежом. Во многих зарубежных странах использование различных видов возобновляемых источников энергии, в т.ч. солнечной, является приоритетной задачей государственной технической политики в области энергетики.

Инструментом реализации этой политики служит принятое в этих странах законодательство, определяющее правовые, организационные и экономические основы использования ВИЭ. Последние состоят в установлении мер экономического стимулирования (благоприятные тарифы на производимую энергию, налоговые и кредитные льготы, прямые дотации) для становления и адаптации ВИЭ на энергетическом рынке.

В результате указанных мер ВИЭ широко применяются во многих странах. Так, площадь используемых в мире солнечных коллекторов превысила в настоящее время 70 млн м2. Лидерами в этом области являются США, Китай, Япония, Германия и Израиль. В Израиле принят закон, по которому жилые дома до пяти этажей в обязательном административном порядке должны быть оборудованы системами солнечного горячего водоснабжения, за исключением некоторых случаев, препятствующих эффективному использованию таких систем (затенение, неблагоприятная ориентация, например, установка системы на северном скате крыши и т.д.).

Вследствие этого в Израиле на каждого человека приходится 1 м2 солнечного коллектора. В бывшем СССР солнечное горячее водоснабжение имело некоторое распространение (общая площадь солнечных коллекторов составляла около 150 тыс. м2). Однако коллекторы использовались главным образом в южных районах, ныне находящихся вне России. С сожалением можно констатировать, что в настоящее время в России использование ВИЭ не является приоритетной задачей и солнечное горячее водоснабжение развито слабо.

Соответственно отсутствует законодательство в данной сфере, в т.ч. какие-либо меры экономического стимулирования этого направления. Развитие солнечного теплоснабжения сдерживается также ограниченной платежеспособностью потенциальных индивидуальных и коллективных потребителей солнечных водонагревательных установок. Тем не менее определенного успеха по созданию установок солнечного горячего водоснабжения на Северном Кавказе с суммарной площадью солнечных коллекторов более 4000 м2 добилась Южно-русская энергетическая компания (ЮРЭК, г. Краснодар).

Несколько организаций осуществляют изготовление солнечных коллекторов. Наиболее крупным производителем этой продукции является Ковровский механический завод (КМЗ) в городе Коврове Владимирской области. Объективные условия, состоящие в постоянном повышении тарифов на электроэнергию и тепло, позволяют рассчитывать на развитие в этой сфере. Несмотря на сложные климатические условия во многих регионах России солнечное теплоснабжение, по крайней мере с технической точки зрения, достаточно эффективно.

Монтаж солнечного коллектора- водонагревателя

Монтаж солнечного коллектора АНДИ ГРУПП, система без давления, сезонной эксплуатации.

1 – бак для воды; 2 – наружный слой бака; 3 – внутренний слой бака; 4 – уплотнитель, пыльник; 5 – вакуумные трубки; 6 – крышка бака для воды; 7 – резиновое уплотнение; 8 – подпорная рама, материал – сталь с гальваническим покрытием или нержавеющая сталь; 9 – отражающая пластина – дополнительная опция; 10 – спускной воздушный клапан; 11 – датчик контроллера.

Сборка и монтаж солнечных водонагревателей «АНДИ Групп» не требует специальных навыков и знаний и не занимает много времени.

Благодаря прилагаемых к каждому комплекту подробных инструкций с фотографиями сборки можно легко справиться с установкой и монтажом солнечного коллектора на Вашем загородном участке.

Сборка вакуумного солнечного водонагревателя для дачи «АНДИ Групп» : Для сборки установки необходимо два человека.

Необходимый инструмент: два рожковых гаечных ключа.

Необходимые материалы: жидкое мыло, губка.

Сборка одной установки занимает около 2-3 часов времени.

Сборка солнечного коллектора не требует определенных знаний и навыков. Сборка производится в соответствии с приложенной Инструкцией по сборке.

Сборка опорной рамы каркаса производится согласно фотографиям, включённым в инструкцию. Сборка производится при помощи болтов и гаек, прилагаемых к комплекту рамы каркаса.

Сборка гелиоприёмника:

  1. Наденьте противопылевое кольцо на один конец вакуумной трубки
  2. Нанесите смазку на верхнюю часть трубки (например жидкость для промывки)
  3. Вставьте вакуумированные трубки в отверстия бака, проворачивая их.
  4. Поместите другой конец трубки в отверстия в нижнем кронштейне.
  5. Аккуратно закройте отверстие противопылевым кольцом.

Благодаря разнообразию креплений предлагаемых ПК «АНДИ Групп» возможна установка солнечного коллектора как на плоской так и на наклонной крыше или на горизонтальной, ровной поверхности любого места Вашего дачного участка.

Инструкции:

Руководство по монтажу и эксплуатации солнечного водонагревателя без давления серии XF-II (pdf)

Руководство контроллер M-7 для системы подогрева воды на солнечном коллекторе без давления (pdf)

Руководство по монтажу и эксплуатации солнечного водонагревателя под давлением серии CP-II (pdf)

Руководство контроллер TNC-2 для системы подогрева воды на солнечном коллекторе под давлением (pdf)

 

КАТАЛОГ

  1. Солнечный водонагреватель (система без давления, бак окрашеный)
  2. Солнечный водонагреватель (система без давления, бак из нержавеющей стали)
  3. Солнечный водонагреватель (сплит-система)
  4. Вакуумный солнечный коллектор (панель)
  5. Компактный солнечный водонагреватель (система под давления, бак окрашенный)
  6. Вакуумная трубка с трехслойным покрытием

Пассивная солнечная водонагревательная установка – лучший выбор для сезонного ГВС | Атмосфера идеале

Пассивная солнечная водонагревательная установка – лучший выбор для сезонного ГВС

Один из самых эффективных способов экономии энергии, затрачиваемой на подогрев горячей воды, – это использование для ГВС солнечных коллекторов. Система нагрева, главным «ресурсным элементом» которой является солнечный коллектор, дает возможность сэкономить, в среднем, до 80% средств: для южных регионов этот показатель может быть даже выше. При этом срок окупаемости такой водонагревательной установки составит не более 2 лет (и это при том, что только гарантированный срок эксплуатации системы – 10 лет).

Компания «Атмосфера идеале» занимается реализацией, как солнечных коллекторов, так и готовых проектных решений (солнечных водонагревательных установок), основой которых является продукция Ariston — бренда с мировым именем. Мы готовы также спроектировать систему солнечного ГВС исходя из ваших индивидуальных потребностей.

Гелиоустановка: принцип и конструкция

Установка, способная дать такой превосходный результат, тем не менее, крайне проста. Она состоит из:

· солнечного коллектора, воспринимающего энергию, излучаемую солнцем;

· резервуара с водой (накопительного бака), который накапливает и хранит тепло, полученное от коллектора;

· гидравлических элементов и элементов управления, служащих для передачи тепловой энергии между коллектором и резервуаром.

Носителем тепла является жидкость, проходящая сквозь коллектор и бак-накопитель. В зависимости от способа движения жидкости-теплоносителя, водонагревательные установки делятся на системы с естественной или же с искусственной циркуляцией. Первые также называют пассивными, а вторые – активными.

Функционирование пассивной системы основано на элементарных физических законах: при нагреве плотность жидкости уменьшается, благодаря чему она становится легче и перемещается вверх. Таким образом, теплоноситель самопроизвольно перемещается в теплообменный бойлер, а охлаждаясь, тяжелеет и опускается, вновь стекая в солнечный коллектор.

В активной системе (системе с принудительной циркуляцией) для перемещения теплоносителя применяется насос.

Установка с принудительной циркуляцией более эффективна, чем с естественной, поскольку позволяет передавать большее количество тепла, зато пассивная система крайне проста и очень экономична. Ее функция – обеспечивать сезонное горячее водоснабжение, и с данной задачей она справляется превосходно.

В системе с естественной циркуляцией накопительный резервуар монтируется над солнечной панелью (панелями), которые могут быть установлены как на кровле строения, так и на земле.

Преимущества систем с естественной циркуляцией

К главным достоинствам пассивной водонагревательной системы на солнечных коллекторах можно отнести:

• простоту и надежность, легкое подключение;

• выгодность;

• возможность обойтись без электричества;

• малую затратность на техобслуживание;

• экономию пространства в доме;

• минимальные вложения.

В качестве недостатков можно назвать:

• сезонность;

• теплопотери из-за наружного расположения бойлера;

• риск замерзания.

Как выбрать объем бойлера?

Пассивные солнечные водонагревательные установки могут иметь накопительные баки емкостью 150, 200 и 300 литров и подходят для обустройства ГВС в небольших частных домах для малых семей. Площадь коллектора составляет 2,2 кв. м для баков емкостью 150, 200 л и 4,4 кв. м для баков 300 литров.

Выбирая солнечную водонагревательную установку с естественной циркуляцией, надо учесть объем суточного расхода горячей воды всеми живущими в доме, чтобы правильно подобрать объем бака, соответствующий этому потреблению. Нужно принять во внимание также время, обычно уходящее на «водные процедуры».

Для семьи из 2-3 человек при умеренном потреблении горячей воды (без излишней неоправданной экономии) оптимальной для сезонного горячего водоснабжения будет солнечная водонагревательная установка с естественной циркуляцией и накопительным баком объемом в 150 литров.

Такая система будет бесперебойно обеспечивать вас горячей водой в течение дачного сезона. Это – идеальное решение для подогрева воды для летнего душа, бани, полива растений.

Сборка и монтаж

Установка и сборка пассивной гелиосистемы с баком на 150 литров не требует специальных знаний или умений, занимает каких-то 2 — 3 часа. Вполне возможно смонтировать все самостоятельно, следуя подробным и внятным инструкциям в документации.

Правильная эксплуатация системы солнечного ГВС – гарантия ее безотказной службы на протяжении 5-10 лет. При их монтаже нужно учитывать, что теплая вода из накопительного бака подается без напора, а значит, системы надо рассчитывать на 1-2 точки водоразбора и при смешивании с холодной водой устанавливать устройство для понижения давления холодной воды.

Водонагревательные солнечные установки с естественной циркуляцией являются самыми дешевыми в классе гелиоколлекторов, успешно конкурируя в цене с самодельным летним душем. Они отлично подходят как частному коттеджу, так и небольшому пансионату.

Остались вопросы?

Наши специалисты с радостью ответят на все Ваши вопросы!

Наш телефон: +7 (495) 204-21-46

Наш e.mail: [email protected]

Энергоэффективный метод использования излишек тепла солнечного коллектора

В соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» ведется активный поиск альтернативных источников энергии, таких как вода, земля и солнце. Одним из путей решения этой проблемы на данный момент является преобразование солнечной энергии в низкопотенциальное тепло с использованием солнечных коллекторов (СК), как основного элемента солнечных водонагревательных установок (СВУ). Солнечный коллектор представляет собой теплообменник особого рода. В отличие от обычных используемых в промышленности теплообменников, в которых передача тепла происходит от одного теплоносителя к другому, в СК передача тепла к теплоносителю (жидкости, воздуху) происходит от удаленного источника энергии — Солнца. 

Солнечные водонагревательные установки (СВУ), основным элементом которых является солнечный коллектор (СК), в зимнее время года, когда температура окружающей среды и плотность потока солнечного излучения низкие, не способны самостоятельно обеспечить потребителя горячей водой, поэтому их дополнительно подключают к котельным или к тепловой насосной установке (ТНУ). Использование комбинированных систем СВУ-ТНУ является конкурентным по сравнению с традиционными системами отопления. Из-за снижения стоимости устройств данный путь отопления становится весьма привлекательным. 

В случае соединения СВУ – ТНУ тепловая энергия из СК, саккумулированная в весенний и летний период, например, в грунте позволяет увеличить температурный уровень низкопотенциального источника тепла для ТНУ, что увеличивает производительность теплового насоса. В данной разработке рассмотрена возможность использования в качестве дополнительного подогрева воды котельную. Но часть тепла из СК аккумулируется за летние месяцы, когда КПД коллектора наивысший, и нет необходимости расходовать тепло на отопление, в специальном тепловом аккумуляторе под слоем грунта (как в случае соединения СВУ-ТНУ), и может стать основой для построения теплиц. Для увеличения рациональности расхода тепла можно отделить теплоаккумулятор отражающим защитным экраном, чтобы тепло не расходовалось на обогрев глубинных слоев грунта. 

Доля покрытия тепловой нагрузки СВУ представляет собой отношение производительности СВУ, т.е. суммы тепловой энергии, полученной от СВУ (Ql), и общего расхода тепловой энергии потребителем (Qd), fsol = Q1 : Qd, следовательно, в летние месяцы сумма тепловой энергии, полученной от СВУ значительно больше общего расхода тепловой энергии потребителем. В качестве аккумулятора тепла есть смысл использовать сульфат натрия, т.к. известно, что теплоемкость данных растворов больше, чем у воды (Рис. 1). Объем «подгрунтового» резервуара может быть относительно небольшой. 

Преимущества данной модели в том, что излишки энергии используются с пользой, а значит КПД СВУ, а в частности СК возрастает. Также для оборудования теплицы не требуется использовать дополнительное, сложное оборудование, т.к. происходит непосредственно нагрев грунта (Рис. 2). 

Ранее избыточную энергию СВУ использовали только для подогрева воды в плавательных бассейнах. Постройка теплиц для климата России подходит больше, и встречается практически на всей территории страны. Использование теплиц без обогревательных систем довольно ограничено, даже без учета отопления в холодные зимние месяцы. Начиная отапливать теплицу в апреле, садовод продлевает сезонные работы больше чем на три месяца. В этом случае уже в мае можно высаживать рассаду в саду, теплице или парнике, после чего вы будете снимать первые урожаи уже в июне, и останется время для второго или даже третьего урожая той или иной культуры. В то время как выполняется основная задача СВУ по обогреву и горячему водоснабжению жилого помещения, можно осуществить и побочную – отвод излишек тепла из СК в грунт теплицы для выращивания овощей в холодные осенне-зимние месяцы. 

   Данная разработка будет актуальна для индивидуальных жилых домов, с приусадебными участками достаточной площадью для построения теплицы. Использование «энергоэффективной» теплицы в комплексе с солнечной водонагревательной установкой, основным элементом которой является солнечный коллектор (СК), значительно уменьшает затраты на электроэнергию и отопление. 

Преимущества солнечных коллекторов по сравнению с традиционными источниками энергии: 

  • просто подключается как в существующую отопительную систему, так и в новую;

  • независимость от традиционного повышения цен на энергоносители;

  • продолжительный срок службы; 

  • гарантия на коллекторы 20 лет, на практике подтвержден срок службы 25 — 30 лет; 

  • простой монтаж и возможность применения для всех типов крыш; 

  • минимальные требования к обслуживанию и ремонту; 

  • практически не добавляется тепло в приземные слои атмосферы, не создается тепличный эффект и не происходит загрязнения воздуха. 

Солнечные коллектора – это экологически чистый способ получения тепла. И из-за этого доля солнечных коллекторов растет по отношению к традиционным источникам энергии. Например, в Евросоюзе ожидается, что системы, которые обеспечивают снабжение горячей водой в быту, отопление помещений зимой и охлаждение летом, составят основную долю рынка систем солнечного теплоснабжения к 2020-2030 годам. 

Использование низкопотенциальной тепловой энергии солнца и грунта является основным направлением развития энергосберегающих технологий жилищно-коммунального хозяйства.


КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ | Ильин

1. Амерханов Р.А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. М.: Колос, 2003.

2. Марченко О.В., Соломин С.В. Системные исследования эффективности возобновляемых источников энергии // Теплоэнергетика. 2010. № 11. С. 12-17.

3. Оборудование нетрадиционной и малой энергетики: Справочник-каталог. 3-е изд. / Под ред. П.П. Безруких. М.: АО «Новые и возобновляемые источники энергии», 2005.

4. Фортов В.Е., Попель О.С. Энергетика в современном мире. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2011.

5. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года: утв. Распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-з // Собрание законодательства РФ. 2009. № 48. Статья 5836.

6. Шишкин Н.Д., Манченко Е.А. Системный анализ и алгоритмы расчета комбинированных солнечно-ветровых установок // Вестник Астраханского гос. техн. ун-та. Сер. Управление, вычислительная техника и информатика. 2013. № 1. С. 100-108.

7. Бутузов В.А., Брянцева Е.В., Бутузов В.В., Гнатюк И.С. Гелиоустановки: основные факторы экономической окупаемости // Промышленная энергетика. 2013. № 5. С. 55-57.

8. Бутузов В.А. Перспективы производства солнечных коллекторов в России // Промышленная энергетика. 2009. № 5. С. 47-49.

9. Ильин Р.А., Шишкин Н.Д. Совместная работа газовой котельной и солнечной водонагревательной установки в Астраханской области / Время научного прогресса: Материалы межд. научн. конф. Волгоград: Изд-во Научное обозрение, 2014. С. 21-26.

10. Шишкин Н.Д., Ильин Р.А. Использование солнечной энергии в Астраханской области // Вестник Астраханского гос. техн. ун-та. 2013. № 2. С. 74-79.

Инженерный вестник Дона | Энергоэффективный метод использования излишек тепла солнечного коллектора

Аннотация

М.И. Романова, В.В. Шерстюков

«В статье предложена методика использования накопленных излишек тепла солнечной водонагревательной установки, основным элементом которой является солнечный коллектор, для отопления теплиц. Сохранённая в тепловой аккумуляторе, за летние месяцы, тепловая энергия, может использоваться для отопления теплицы в осеннее -зимние месяцы. Предложенный метод позволит значительно увеличить КПД солнечного коллектора и уменьшить срок его окупаемости. Данная разработка будет актуальна для индивидуальных жилых домов, с приусадебными участками достаточной площадью для построения теплицы. Использование «энергоэффективной» теплицы в комплексе с солнечной водонагреватель-ной установкой, значительно уменьшает затраты на электроэнергию и отопление. Использование низкопотенциальной тепловой энергии солнца и грунта является основным направлением развития энергосберегающих технологий жилищно-коммунального хозяйства. «

Ключевые слова: солнечный коллектор, энергетическая эффективность, энергосбережение, низкопотенциальная энергия, альтернативный источник тепла.

05.02.13 — Машины и агрегаты (по отраслям)

В соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» ведется активный поиск альтернативных источников энергии, таких как вода, земля и солнце. Одним из путей решения этой проблемы на данный момент является преобразование солнечной энергии в низкопотенциальное тепло с использованием солнечных коллекторов (СК), как основного элемента солнечных водонагревательных установок (СВУ). Солнечный коллектор представляет собой теплообменник особого рода. В отличие от обычных используемых в промышленности теплообменников, в которых передача тепла происходит от одного теплоносителя к другому, в СК передача тепла к теплоносителю (жидкости, воздуху) происходит от удаленного источника энергии — Солнца.
Солнечные водонагревательные установки (СВУ), основным элементом которых является солнечный коллектор (СК), в зимнее время года, когда температура окружающей среды и плотность потока солнечного излучения низкие, не способны самостоятельно обеспечить потребителя горячей водой, поэтому их дополнительно  подключают к котельным или к тепловой насосной установке (ТНУ).[1] Использование комбинированных систем СВУ-ТНУ является конкурентным по сравнению с традиционными системами отопления. Из-за снижения стоимости устройств данный путь отопления становится весьма привлекательным.
В случае соединения СВУ – ТНУ тепловая энергия из СК, саккумулированная в весенний и летний период, например, в грунте позволяет увеличить температурный уровень низкопотенциального источника тепла для ТНУ, что увеличивает  производительность теплового насоса. В данной разработке рассмотрена возможность использования в качестве дополнительного подогрева воды котельную. Но часть тепла из СК аккумулируется за летние месяцы, когда КПД коллектора наивысший, и нет необходимости расходовать тепло на отопление, в специальном тепловом аккумуляторе под слоем грунта (как в случае соединения СВУ-ТНУ), и может стать основой для построения теплиц. Для увеличения рациональности расхода тепла можно отделить теплоаккумулятор отражающим защитным экраном, чтобы тепло не расходовалось на обогрев глубинных слоев грунта. 
Доля покрытия тепловой нагрузки СВУ представляет собой отношение производительности СВУ, т.е. суммы тепловой энергии, полученной от СВУ (Ql), и общего расхода тепловой энергии потребителем (Qd), [2]

,

следовательно, в летние месяцы сумма тепловой энергии, полученной от СВУ значительно больше общего расхода тепловой энергии потребителем.
В качестве аккумулятора тепла есть смысл использовать сульфат натрия, т.к. известно, что теплоемкость данных растворов больше, чем у воды «рис.1». Объем «подгрунтового» резервуара может быть относительно небольшой.

 

Рис.1 – Сравнительный график теплоемкости воды и сульфата натрия

Преимущества данной модели в том, что:
Во-первых, излишки энергии используются с пользой, а значит КПД СВУ, а в частности СК возрастает;
Во-вторых, для оборудования теплицы не требуется использовать дополнительное, сложное оборудование, т.к. происходит непосредственно нагрев грунта «рис. 2».
Ранее избыточную энергию СВУ использовали только для подогрева воды в плавательных бассейнах. Постройка теплиц для климата России подходит больше, и встречается практически на всей территории страны.
Использование теплиц без обогревательных систем довольно ограничено, даже без учета отопления в холодные зимние месяцы. Начиная отапливать теплицу в апреле, садовод продлевает сезонные работы больше чем на три месяца. В этом случае уже в мае можно высаживать рассаду в саду, теплице или парнике, после чего вы будете снимать первые урожаи уже в июне, и останется время для второго или даже третьего урожая той или иной культуры.
В то время как выполняется основная задача СВУ по обогреву и горячему водоснабжению жилого помещения, можно осуществить и побочную – отвод излишек тепла из СК в грунт теплицы для выращивания овощей в холодные осенне-зимние месяцы.

1 – солнечный коллектор; 2 – помещение теплицы; 3 – аккумулятор тепла;
4 – грунт; 5 — накопительный бак; 6 – котельная; 7 – отапливаемое помещение.

Рис. 2 – Принципиальная схема системы солнечного отопления и горячего водоснабжения с подключенной к системе теплицей

Данная разработка будет актуальна  для индивидуальных жилых домов, с приусадебными участками достаточной площадью для построения теплицы. Использование «энергоэффективной» теплицы  в комплексе с солнечной водонагревательной установкой, основным элементом которой является солнечный коллектор (СК), значительно уменьшает затраты на электроэнергию и отопление.
Преимущества солнечных коллекторов по сравнению с традиционными источниками энергии.
1) Практически бесплатная энергия на десятилетия. Расходы на электричество можно сравнить с расходами на одну лампочку.
2) Одноразовые расходы на установку — дальнейшая эксплуатация практически бесплатна. Система окупается в течение нескольких лет.
3) Просто подключается как в существующую отопительную систему, так и в новую.
4) Независимость от традиционного повышения цен на энергоносители.
5) Продолжительный срок службы. Гарантия на коллекторы 20 лет, на практике подтвержден срок службы 25 — 30 лет.
6) Простой монтаж. Возможность применения для всех типов крыш. Минимальные требования к обслуживанию и ремонту.
7) Практически не добавляется тепло в приземные слои атмосферы, не создается тепличный эффект и не происходит загрязнения воздуха.
Солнечные коллектора – это экологически чистый способ получения тепла. И из-за этого доля солнечных коллекторов растет по отношению к традиционным источникам энергии. Например, в Евросоюзе ожидается, что системы, которые обеспечивают снабжение горячей водой в быту, отопление помещений зимой и охлаждение летом, составят основную долю рынка систем солнечного теплоснабжения к 2020-2030 годам.[3]
Использование низкопотенциальной тепловой энергии солнца и грунта является основным направлением развития энергосберегающих технологий жилищно-коммунального хозяйства.

Литература

1. Сибикин, Ю. Д. Технология энергосбережения: учебник для сред. проф. образования / Ю. Д. Сибикин, М. Ю. Сибикин. — М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006. — 352 с.
2. Петров Д.С., Василевская Э.С. Энергосбережение и экология в строительстве и ЖКХ// Теплоэнергоэффективные технологии.-2008.-№2.-с.28-20.
3. Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich // Veröffentlicht im Bundesgesetzblatt Jahrgang 2008 Teil I Nr. 36 vom 18. August 2008, S. 1658

 

солнечных водонагревателей для вашего дома — Rheem Manufacturing Company

солнечных водонагревателей для вашего дома — Rheem Manufacturing Company — Rheem Manufacturing Company

Ближний Восток, Азия и Океания

Выберите страну

Соединенные Штаты Америки Канада Мексика Боливия Бразилия Чили Колумбия Аргентина Азия Китай Индонезия Сингапур Филиппины Вьетнам Малайзия Ближний Восток и Африка Австралия Новая Зеландия

Закрыть