1598005349-cbdd2b750b348f5994382c5962e09db2 (811198), страница 16
Текст из файла (страница 16)
В соответствии с рнс. 46 из солнечного коллектора через теплообменннк или непосредственно теплота передается в бак-аккумулятор. Циркуляция теплоносителя в контуре коллектора и аккумулятора осуществляется посредством насоса Н4 и Н5, Горячая вода из бака-аккумулятора поступает в котел, затем подается насосом Н2 в генератор, а из него — в нижнюю часть аккумулятора и через трехходовой вентиль — в котел. Этот вентиль предотвращает попадание теплоты из котла в аккумулятор. Охлаждающая вода из градирни насосом НЗ подается в абсорбер и конденсатор, при этом ее температура возрастает с 24 до 32 'С.
Насос Н1 подает охлаждающую воду для охлаждения воздуха, подаваемого вентилятором в здание. Для установки мощностью 10 кВт требуется солнечный коллектор площадью 50 м' (при КПД 34 о7р), она стоит около 15 тыс. руб,, в то время как обычный электрический кондиционер — 800 руб.
Баланс энергии бромисто-литиевой установки мощностью 1О кВт характеризуется следующими величинами мощности потока теплоты (ср=0,8): генератор— 12,5 кВт, конденсатор — 10,55 кВт, абсорбер — 11,95 кВт, градирня — 22,5 кВт. 12. ПЛАВАТЕЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ С СОЛНЕЧНЫМ ОБОГРЕВОМ Солнечные установки наиболее целесообразно применять для низкотемпературных процессов. Температура воды в плавательных бассейнах обычно поддерживается на уровне 20 — 27'С, что всего на 5 — 15'С выше температуры наружного воздуха, и энергия солнечной радиации в летний период — с начала июня до середины сентяб.
ря — вполне может заменить традиционный источник энергии, То же относится и к лечебным минеральным ваннам, хотя в этом случае температура воды и несколько выше — 35 — 38'С, Благодаря использованию солнечной энергии купальный сезон в открытых плавательных бассейнах будет увеличен на 1,5 — 2 мес, в год, а в закрытых бассейнах будет обеспечена значительная экономия топлива, особенно с учетом того, что в летний период котлы работают неэффективно — с низким КПД. Отключение котлов на этот период не только снижает расход топлива, но и уменыпает загрязнение окружающей среды вредными выбросами, в том числе оксидами серы и азота. В ряде стран (США, Австралия, ФРГ) в течение многих лет успешно эксплуатируется большое число частных и коммунальных плавательных бассейнов с солнечным обогревом. Это перспективная область применения солнечных установок как в спортивно-оздоровительных учреждениях, так н в индивидуальном строительстве в благоприятных в климатическом отношении районах страны.
В условиях средней полосы и южной части СССР ге-лноустановкн могут давать как минимум 250 — 300 кВт. ч полезной теплоты в год с 1 м' плошади плоского солнечного коллектора. Одна из возможных схем гелиоустановок для подогрева воды в плавательном бассейне показана на рис. 47, а. Вода из бассейна насосом прокачивается через фильтр и направляется в солнечный коллектор. Нагретая вода из коллектора поступает в бассейн. В схеме предусмотрены обратный клапан, воздушный клапан и байпасная линия с вентилем. Коллектор должен быть изготовлен из коррозионно-стойких материалов, чтобы не подвергаться агрессивному действию воды из бассейна. Кроме того, материал должен выдер- а) Рис. 47.
Схемы солнечных установок лля обогрева плавательных бассейнов: а — одвокоитурнаи скема; б — схема солнечно.теплонасосиой установки: г — бассейн; у — насос; л — йнльтр; а — обратный клапан; б — коллектор сел. вечной ааертии, б - воадушвак; 7 — байпас с вентнлен: Вг- тепловой насос: У вЂ” теплообмениик: ГΠ— трехлодовой алапен живать температуру от — 20 до 70 'С, обладать хорошей поглощательной способностью и высоким коэффициентом теплопроводности. Через коллектор прокачивается большое количество воды, и должно быть обеспечено такое поперечное сечение каналов, чтобы гидравлическое сопротивление было минимальным. Наиболее подходящими материалами являются окрашенные в черный цвет полиэтилен, полнпропилен и синтетический каучук.
Первые два )гатериала дешевы, а каучук значительно дороже, но более стойкий. При годовом поступлении 1050 кВт ч/м' солнечной энергии на горизонтальную поверхность и площади КСЭ800мтза сезон гелиоустанов- ка может дать 170 МВт ч теплоты, а потребность в теплоте составляет 270 МВт ч. В данном случае КСЭ не имеет остекления, вода в нем подогревается. на 3,5'С, и средняя тепловая мошность установки за сезон составляет 270 кВт, а ее КПД вЂ” 38,3 %.
Длинные оребренные трубы изготовлены из полипропилена, а прямой и обратный соединительные трубопроводы — из полиэтиленовых труб. Схема комбинированной солнечно-теплонасосной установки для обогрева плавательного бассейна показа-' на на рнс.
47,б. Летом в бассейне поддерживается температура не ниже 20'С. Это обеспечивается с помощью КСЭ. При неблагоприятных погодных условиях включается тепловой насос, использующий КСЭ в качестве пспарителя. Для снижения тепловых потерь водная поверхность бассейна покрывается специальной оболочкой, Если температура воды в бассейне выше, чем в КСЭ 1осенью, весной), то КСЭ отключается, а работает тепловой насос. В условиях средней части СССР гелиоустановка, предназначенная для поддержания температуры воды в плавательном бассейне на уровне 20 — 27'С, дает за сезон 250 — 270 кВт ч полезной теплоты на 1 м' площади КСЭ, Для сравнения укажем, что годовая удельная теплопронзводительность гелносистемы горячего водоснабжения равна 300 — 500 кВт ч/м' в год, а гелиоустановка отопления (30 — 70'С) 150 — 300 кВт ч/м' в год.
Бассейн теряет теплоту вследствие испарения воды, конвекции и йзлучения в окружающую среду, теплопроводности от дна к грунту и на разогрев. Требуемое количество теплоты от обычного топливного источника равно разности между суммарными теплопотерями бассейна и поступлением солнечной энергии.
Тепловые потери открытого плавательного бассейна могут быть существенно снижены, если в те периоды, когда бассейн не используется, т, е. в ночное время и в холодную ненастную погоду, закрывать его водную поверхность. Для этого можно использовать полимерную пленку нли плиты нз пенопласта. При работе бассейна полимерное покрытие убирается и хранится в свернутом виде на краю бассейна, плиты также могут быть сложены там же в виде штабеля. Второй вариант — это двухслойное полимерное покрытие в виде подушки, которая надувается воздухом и изолирует поверхность воды от 7 — 676 наружного воздуха; при работе бассейна воздух выпускается и благодаря наличию утяжелителей покрытие погружается на дно бассейна.
Защита поверхности воды от наружного воздуха позволяет уменьшить тепловые потери на 40 — 50 '/о, что прн площади бассейна 1000 м' эквивалентно экономии почти 25 — 35 м' мазута за сезон в районах с годовым поступлением солнечной энергии порядка 1000 †11 кВт ч/м', При использовании пластмассовых коллекторов себестоимость 1 кВт ч теплоты в 3 — 5 раз ниже по сравнению со стандартными плоскими КСЭ и в 6 — 10 раз ниже по сравнению с вакуумированными КСЭ. Один из наиболее крупных открытых плзвательиых бзссейиов с солнечной установкой в Европе находится в г. Виве (ФРГ) и иыеет плон!идя поверхности воды 1500 ы' и объем 2500 ы'. Всего в ФРГ эксплуатируется 2800 бассейнов со средней площадью одного бзссейиз 1270 и', и расход топлива зз сезон составляет 92 т нефти иа ! бассейн, э всего потребляется 260 тыс.
т нефти, Обшие теплопотери бассейна составляют 2390 кВт ч/и' зэ сезон, в тоы числе за счет излучения с повсрхиости воды теряется 1570, испзреиия и коивек. иии — 540, с проиывояиой водой — 230, вследствие теплопроводиости — 25 кВт ч/и' и потери при первом разогреве составляют 25 кВт ч/ыз. Вследствие поглошеиия атмосферного и солнечного излучения приход энергии составляет !730 кВт.ч/и' зз сезон, з обшзя потребность в тепло~е за сезон равна 660 кВт ч/и'.
Итак, ызксиызлъиые потери обусловлены испзреиием и теплоотдзчей от воды к воздуху, з вторая по величине потеря теплоты — разность между излучением поверхности воды и поглошеииеы зтыосфериого излучения (в диапазоне длин воли от 6 до 60 мкм), состзвляюшзя 370 кВт ч/и' зз сезон. Если глубина бассейна не превышает ! м, то его дно и стены должны быть покрашены краской с высокой поглощательной способностью, а дно, кроме того, должно иметь шероховатую поверхность. Для промывки фильт. ров используется теплая вода, норма расхода на одну промывку — 0,9 м' на 1 м' поверхности бассейна. Теплоту промывочной воды необходимо утилизировать, установив после фильтров теплообмеиник, При реализации всех трех указанных способов энергосбережения потребность в теплоте снижается до 260 кВт.ч/м' за сезон, что составляет всего 40 о/о первоначального значения. При этом требуемая площадь плоского КСЭ уменьшается до 0,4 м' (вместо 1 м') на 1 м' площади поверхности воды в бассейне.
При этом годовое теплопотребление бассейна составляет 700— 800 МВт ч, среднесуточная теплопроизводительность ге- 98 лиоустановки за период май — сентябрь 2,5 кВт ч/м' в день (максимум 6 кВт ч/м' в день) при площади поверхности воды КСЭ 1500 м', температура воды на входе в КСЭ 20 — 27'С, а на выходе 24 — 36'С при расходе 1Π— 90 мз/ч. Глава четвертая СОЛНЕЧНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 13. СОЛНЕЧНЫЕ ТЕПЛИЦЫ, СУШИЛКИ И КУХОННЫЕ ПЕЧИ В сельском хозяйстве имеются большие возможности для применения солнечных установок — в растеииеводстве,животноводстве и садоводстве. Речь идет прежде всего о гелиотеплнцах, сушильных установках, горячем водоснабжении и отоплении ферм по разведению крупного рогатого скота, свиней, птиц, о подогреве воды для бассейнов для разведения рыб, о холодильных установках и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
