1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Летом система горячего водоснабжения обеспечивается теплотой в основном при естественной циРкуляции теплоносителя через теплообменник типа "труба в трубе". В ез Р зупьтате осуществления различных режимов работы комбинированная солнечно-теплонасосная установка позволяет сберечь теплоты около 40 ГДж/год (результаты эксппуатацни этих установок приведены в гп. 8), Сочетание солнечной энергии и тепловых насосов нашло,зое отражение и в разработанном ЦНИИЭП инженерного оборудования 87 88 Рис.
43. Принднпиелвжтя глене системы теплоснебжения в г. Гелещркике 1 — солнечный коллектор; 9- теплообменник догрева с теплоносителем от контуре конденсетаре тепловых несосов; 3 — теплообменник догреве с теплоносителем от тепловой сети; 4 — насос контуре конденсетора; 9 — тепловой несло; 6 — насос контуре испертеля; У— теплообменник подогрева (охлеждения) воды контуре испернтеля (конденсетора); а— теллообменннк подогрево исходной (сырой) воды; 9 — насос горячего водоснабжения; 10— аккумуляторные баки; 11 — теплообменник солнечного контуре; 19 — насос солнечного контуре проекте теплоснабжения гостиничного комплекса '*Приветливый берег" в г.
Геленджике (рис. 4.3). Основу солнечно-теплонасосной установки составляют: плоские солнечные коллекторы общей площадью 690 ьтт и тре серийно выпускаемые холодильные машины МКТ 220-2-0, работающие в режиме теплового насоса. Расчетная годовая выработка теплоты составляет около 21000 ГДж, в том числе солнечной установкой — 1470 ГДж. Низкопотенциальным источником тепла для тепловых насосов служит морская вода.
Для обеспечения безкоорозионного и безнакип. ного режима работы поверхностей нагрева коллекторов, трубопроводов и конденсаторов их заполняют умягченной и деаэрированной водой тепловой сети. По сравнению с традиционной схемой теплоснабжения от котельной привлечение нетрадиционных источников тепла— солнца и морской воды, позволяет сэкономить около 500 т уел. топл /год. Другим характерным примером использования новых источников энергии является проект теплоснабжения усадебного дома с помощью солнечно-теплонасосной установки. Проект предусматривает круглогодичное полное удовлетворение потребностей отопления и горячего водоснабжения усадебного дома мансардного типа жилой площадью 55 м~. Низкопотенпиальным источником теплоты для теплового насоса служит грунт. Предположительный экономический эффект от внедрения системы — не менее 300 руб.
на квартиру по сравнению с традиционным вариантом теплоснабжения от твердотопливного аппарата. 4З. СОЛНЕЧНО-ТОПЛИБНЫБ И СОЛНЕЧНО ЗЛБКТТИЧЕСБИБ КОТЕЛЬНЫБ К числу устройств, где использование энергии солнца может быть наиболее эффективным, относятся установки, создаваемые на базе отопительных котельных. Как показал опыт эксплуатации солнечных установок, в таких системах достигается наибольший КПД солнечных коллекторов, большая продолжительность сезона работы и эксплуатационная надежность. Существенным достоинством этих установок является частичное использование технологического оборудования котельной, возможность обслуживания их прежним персоналом котельной, что позволяет снизить капитальные и эксплуаташаонные затраты на систему. При этом квалифицированный персонал котельной может проводить как текущие ремонтно-восстановительные работы, так и осуществлять постоянный контроль за состоянием солнечной установки.
Строительство солнечно-топливных котельных целесообразно в 1й и 1У климатических зонах с высокими значениями среднегодового уровня солнечной радиации, районах, куда затруднена доставка топлива, санаторно-курортных зонах, где можно создавать экологически чистую сроду проживания. Как правило, в таких установках солнечная энергия используется для частичного покрытия потребностей горячего водоснабжения в межотопительный период. Процент замещения нагрузки горячего водоснабжения солнечной энергией определяется технико-экономической оценкой принятых технических решений.
Поэтому основными задачами при проектировании солнечно-топливных котельных являютсярпределение региона строительства, тепловой нагрузки, условий застройки, возможной доли замещения солнечной энергией тепловой нагрузки котельной (при определенном соотношении нагрузки горячего водоснабжения и отопления) и выбор схемного решения. Анализ типовых проектов показал, что в большинстве отопительных котельных мощностью до 6 МВТ, нагрузка на горячее водоснабжение составляет!0 ... 30 % общей тепловой мощностги котельной.
Исследования по замещению нагрузки горячего водоснабжения солнечной энергией проводились с учетом летних нагрузок на грячее водоснабже- рнс. 4.5. Завиппнкчь козффвпвевта эю ерщюмг вщГр ей о рхмсти каналов теплоприемннка от расхода теплоносителя при его средней темпермуре 30 оС К„, Вт/м "Р 770 66 50 /50 30 720 к те гуур Р 40 00 / И И/ ю /1 йгггг 90 Рвс. 4.4. Зависюзопь доли заманаввн нагрузки горячпо водсквабжения солнечной энер- гией от капятальвьгх зврм ва соввпщув устмкпку для котельных рмличвой теплопровз- лоднтеаывххн 1 — 0,1/1,04 (в числителе — нагрузка на горячее водоснабжение, Мвт, в энаменателе— тепловая мощность котельной, МВг); 2 — 0,13/2,08; 3 — 0,25/2,3274 — 0,5 1/4,64; 5 — 0,76/6,96; б — 1,02/3,25; 7 — 1,31/4,18 ние, принятых в типовых проектах котельных (рис. 4.4).
При этом стоимость 1 м2 системы солнечного теплоснабжения принята для всех вариантов равной 110 руб/м2. Рассматривая ряд отопительных котельных мощностью до 6 МВт, где нагрузка на горячее водоснабжение не превьлпает 1,5 МВт, видно, что оптимальная доля замещения нагрузки солнечной энергии находится в пределах 10 ... 50 ъ. Для котельных, имеющих большую нагрузку на горячее водоснабжение, замещение ее солнечной энергией будет составлять меньший процент. Однако нижний предел по техникоэкономическим соображениям должен быть не менее 10 Уг. Известно, что на солнечные коллекторы приходится основная часть капитальных затрат при сооружении солнечной установки.
Увеличение площади коллекторов обеспечивает большую долю замещения тепловой нагрузки, но одновременно ведет к удорожанию солнечной установки. При разработке технических решений перед проектировщиком стоит задача выбора из множества вариантов оптимальной площади коллекторов, обеспечивахлцей выработку максимального количества тепла при возможных минимальных затратах и с учетом располагаемой свободной территории для размещения гелиополя. Следует отметить, что, как правило, плогцадь коллекторов по условиям застройки объекта теплоснабжения, бывает меньше, чем требуется для получения оптимального коэффициента замещения /, . Площадь определяют и эф' о /-методу, которыи используют для определения долгосрочных тепловых характеристик систем солнечного теплоснабжения в зависимости от конструктивных параметров этой системы и метеорологических среднемесячных параметров для конкретной местности. 00 00 Р 70 00 50 70 УР б /О'м /г Эа счет увеличения эффективности работы коллекторов можно соответственно уменьшить площадь солнечной установки, снижая этим капитальные затраты.
Эффективность солнечного коллектора в значи. тельной степени зависит от коэффициента теплопередачи внутренней ПОВЕРХНОСТИ КаНаЛОВ тЕПЛОПРИЕМНИКа ью а ОН В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ ПРЯМО пропорционален расходу теплоносителя (рис. 4.5). Из рпс. 4.5 видно, что оптимальным расходом теплоносителя через одну группу последовательно соединенных солнечных коллекторов могут считаться значения 0,03 ... 0,07 мз/ч.
Удельный расход теплоносителя на 1 м2 поверхности солнечного коллектора принимают в пределах ч = 10 ... 40 кг/(мгч). Низкий расход жидкости через коллектор может существенно уменьшить выработку тепла вследствие уменьшения коэффициента теплоотдачи. Кроме того, при уменьшении расхода повышается температура теплоносителя, что приводит к росту потерь энергии в окружаю- ' щую среду (рис. 4.б). Принятые значения необходимо учитывать для оптимизации схемы взаимного соединения (параллельного или последовательного) отдельных солнечных коллекторов в блоки. х оц о. о о,'й ой я о "Ы о 93 92 Как показали экспериментальные исследовния работы солнечно-, топливной котельной, проведенные в г.
Ашхабаде, при удельных расходах теплоносителя !О ... !5 кг/м' ч для получения расчетной выходной температуры теплоносителя число последовательно соединенных коллекторов в ряду должно быть уменьшено до 3 ... 5. Принятое в проекте решение о семи последовательно соединенных коллекторов в ряду обусловливает некоторое превышение выходной температуры теплоносителя над расчетной, по, в свою очередь, снижает эффективность солнечной установки.
Кроме того, это велет к. увеличенному расходу теплоносителя через один ряд последовательно соединенных солнечных коллекторов. В СССР первая солнечно-топливная котельная, разработанная ЭНИН, им. Кржижановского, была построена в Крыму для горячего водоснаб- ' жения гостиницы "Спортивная** без возможности сезонного аккумулирования тепла (рис. 4.2). Котельная работает следующим образом. Из теплообменника нагретая вода поступает в промежуточный бак-, аккумулятор. Если вода имеет температуру ниже заданной (42 ... 44оС), ' то она возвращается снова в теплообменник. По достижении заданной температуры вода из промежуточного бака-аккумулятора сливается в основной бак-аккумулятор, оттуда подается потребителю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
