1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Кржижановского (ЭНИН), КиевЗНИИЭП, ТашЗНИИЭП, ТбилЗНИИЭП, ЦНИИЭП инженерного оборудования, Институт высоких температур АН СССР, НПО "Солнце" АН Туркменской ССР, Физико-технический институт АН Узбекской ССР, Институт ВНИИКТЭП Госплана СССР, ВНИПИТеплопроект, ВНИИГС, ППО "Спецгелиотецломонтаж", СО "Сантехмонтаж' Минмонтажспецстроя СССР и др. Ъ Проведенный этими организациями комплекс работ, направленный на использование солнечной энергии, обеспечил необходимые условия, позволяющие перейти от строительства экспериментальных объектов к массовому применению гелиоустановок в системах тепло- и хладоснабжения жильэх, общественных и промышленных зданий.
Так, ЭНИН разработал ряд конструкций солнечных коллекторов и селективных покрытий поглощающих элементов. Институтом КиевЗНИИЭП созданы основы нормативной базы применения гелиоустановок, разработаны типовые и экспериментальные проекты, ведется совместно с промышленностью работа по созданию нового и повышению качества выпускаемого гелиооборудования. цНИИЭП инженерного оборудования разработана техническая документация и начато внедрение солнечно-топливных котельных, обеспечивающих покрытие нагрузок отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.
Физико-техническим институтом АН Узбекской ССР К , КиевЗНИИЭПом и рядом других организаций проведен комплекс Р от по созданию пассивных систем солнечного теплоснабжения, абот ~оторые основаны на применении архитектурных и конструктивных Р ш ний, повышающих степень использования солнечной радиации без решен " применения специального гелнотехническогооборудования. Наряду с разработкой и внедрением автономных гелиоснстем УЗНИИЭ ИЭП градостроительства, Ташкентским политехническим инсти- 1а 19 тутом и другими организациями выполнены работы в области создания систем централизованного солнечного тепло- и хладоснабжения. Особенность указанных централизованных систем заключается: в комплексном решении вопросов тепло- и хладоснабжения и городской застройки; создании крупных гелиоструктур (гелиополей), расположенных над транспортными магистралями на крутых склонах гор и других территориях, которые не могут быть использованы для размещения зданий и сооружении; использование энергии Солнца для кондиционирования воздуха путем ее преобразования в групповых тепло- и хладопунктах, оснащенных абсорбционными машинами; повышении эффективности работы ТЭП, за счет рационального сочетания различных термодинамических циклов (см.
выше 1.2) и нетрадиционных источников энергии. Минмонтажспецстрой СССР начиная с 1984 г. развивает работы по изготовлению и монтажу систем солнечного теплоснабжения. В 1988 г. объем работ по монтажу солнечных коллекторов достиг 30 тыс. мэ/год. Наибольший объем работ (до 80 %) приходится на долю Грузинской ССР, где в 1984 г.
быуго создано управление Спецгелиотепломонтаж, преобразованное в 1988 г. в проектно-производственное объединение. Это объединение выполняет комплекс работ ло проектированию, изготовлению, монтажу и сервисному обслуживанию систем солнечного теплоснабжения. За период !984 ... 1988 гг. введено в эксплуатацию злее 200 гелиосистем, предназначенных в основном для горячего водоснабжения объектов сезонного функционирования (пансионаты, базы отдыха и туризма, пионерские лагеря), а также объектов агропромышленного комплекса (молочные фермы и т.п.) в Грузии, соседних республиках Закавказья, Крыму и Краснодарском крае.
Кроме того, ППО "Спецгелиотепломонтаж" разработаны, изготавливаются серийно и продаются населению гелиоустановки площадью 4 ... 8 мт для горячего водоснабжения индивидуальных домов. Объединением разработаны и внедряются также системы с использованием тепловых насосов для отопления зданий. Созданы оригинальные конструкции гелиосушилок для овощей и фруктов, которые охотно приобретает население Грузинской ССР. В Киргизской ССР и Узбекской ССР также создаются специализированные предприятия, ориентированные в основном на выполнение работ по монтажу автономных систем солнечного горячего водоснабжения.
Так, в 1988 г. трестом Киргизсантехмонтаж смонтировано около 10'тыс. мт гелиоколлекторов. Вместе с тем объем вводимых мощностей систем солнечного теплоснабжения в республиках Средней Азии еще очень мал, что не позволяет даже близко подойти к контрольным показателям задания на 1990 г., составляющим 2 млн 250 тыс.
мт солнечных коллекторов. 20 рнс. 1.2. Однокоитурван савва солвеч. васо водовагреиателя с ескесгнеиной югркулялв ей ! — солнечный коллектор; 3 — бакаккумулятор; 3 — горячая вода к потребителю; 4 - колодная вода иа водопроводной сети Институтом ВНИПИТеплопроект разработана и внедрена новая технология тепловой обработки сборного железобетона с применением солнечной энергии. Уже выпущено более 1 млн мз изделий и конструкций на гелиополигонах южных районов страны. Опыт показывает, что наибольший экономический эффект достигается при использовании солнечных коллекторов для тепловой обработки железобетонных конструкций в заводских условиях. С конца 70-х г. трест Союзстекломонтаж совместно с научно-исследовательскими организациями создает и внедряет фотореакторы из стеклянных труб для выращивания микроводорослей с использованием солнечной энергии.
Опытно-промышленные установки для выращивания хлореллы, действующие с применением солнечной энергии, успешно эксплуатируются с 1980 г. на опытной станции в Ашхабаде, в ряде колхозов и совхозов Ташкентской области, в районе Тбилиси и др. Основные направления развития и использования солнечной энергии для целей теплоснабжения в нашей стране, планируемые на 15 ... 20 лет, сводятся к следующему. Ожидается, что наиболее широкое распространение получат системы горячего водоснабжения объектов сезонного функционирования (пансионаты, базы отдыха и туризма, пионерские лагеря, душевые установки пляжей), а также индивидуальных жилых домов и строений коллективных садоводческих товариществ. Такие установки (Рис. 1.2) могут быть охарактеризованы как одноконтурные (вода, нагретая в солнечном коллекторе, поступает непосредственно к потребителю через бак-аккумулятор), с естественной циркуляцией теплоносителя (термосифонная система), без дублирующего (пикового) источника энергии.
Отличительной особенностью системы является простота ее конструктивного исполнения. Предполагается, что совершенствова- ние подобных систем пойдет в первую очередь по пути создания высокоэффективных солнечных коллекторов, отличающихся малой материалоемкостью и высокими оптико-теплотехническими показателями. Такого рода системы наряду с использованием в капитальном строительстве будут реализовываться как товары народного потребления. !ттирокое ттрименение должны получить пассивные системы солнечного отопления (см.
гл. 5), которые основаны на применении архитектурных и конструктивных решений, повышающих степень использования солнечной радиации и (или) снижающих тепловые потери зданий без применения специального гелиотехнического оборудования. Учитывая климатические условия нашей страны, пассивные системы отопления, как правило, будут сооружаться с дублирующим источником энергии — электротепловым аккумулятором, теплонасосной установкой, а также с обычной системой водяного или воздушного отопления. К категории пассивных солнечных систем можно отнести здания, оборудованные обычными водяными системами отопления с пофасадным автоматическим регулированием расхода тепла. Учет с помощью автоматических регуляторов тепла, вносимого в здания с солнечной радиацией, позволяет, как показал опыт, существенно снизить общий объем теплопотребления зданий. Одновременно с пассивными будут применяться активные системы теплоснабжения здания (отопление и горячее водоснабжение), т.е.
системы, содержащие специальное гелиотехническое оборудование. Представленная на рис. 1.3 система может быть охарактеризована как двухконтурная: тепло, отводимое от солнечного коллектора промежуточным теплоносителем, передается в поверхностном теплообменнике нагреваемой воде, поступающей непосредственно к потребителю. В качестве промежуточного теплоносителя используется антифриз. Особенностями системы является также искусственная циркуляция теплоносителя как в первом, так и во втором контуре и наличие дублирующего источника энергии. Применяя вариант системы, показанный на рис. 1.4, возможно использование солнечной энергии не только для целей отопления, но и охлаждения (кондиционирования) воздуха в помещениях.
Для термотрансформации энергии применена компрессионная установка с электроприводом, работающая зимой в режиме теплового насоса, а летом — в режиме холодильной машины. Теплоносителем как в контуре гелиоколлектора, так и для непосредственного нагрева либо охлаждения помещений служит воздух. Большие перспективы имеет использование солнечной энергии в сельском хозяйстве (растениеводство в закрытом грунте, выращивание микроводорослей, сушка овощей, фруктов и других сельскохозяйст- 22 рве.
1,3. Двухковтурлаи сима солнечного ищиесвзбжынщ ! — солнечный коллектор; 2 — бак-аккумулятор; 3 — дополнительный ввгревщев! 4— система горячего водоснабжения; 3- система отопления; 6 — подпктка 7а рве.! 4 Схема системы отоплеввт и оюыждевни ва саине комбинированного использования солнечной свергни и ищпоеого насоса ! — солнечный коллектор; 3 — быоаккумулщор; 3 — вентнляторьг, 4 — компрессор; 3— испаритель; 6 — конденсатор! 7 — редуктор; 8 — ввод наружного воздуха; 9 — ввод воздуха из помещения; !Π— выход воздуха в помещение; !! — сброс воздуха венных продуктов, опреснение воды для водопоя скота, теплоснабжение животноводческих помещений и т.д.). В строительной индустрии основным направлением использования тепла Солнца является тепловая обработка железобетонных изделий.
Таким образом, развитие систем солнечного тепло- и хладоснабжения является перспективным. Оно позволит сэкономйть большое количество органического топлива, улучшить экологическую ситуацию, особенно в южных районах нашей страны. 1. Барский Ммц Использование тепловых вторичных энергетических ресурсов промышленяости для теплоснабжения зданий Л Водоснабжение и сзн. техника. — 1982. — Вз 5.
2. КРУглов М.Г., Добролегов В.И., Макаров А.А. Приоритешые направления и государственные програмыы научнотехнического прогресса в производстве и использовании энергетических ресурсов // Теплоэнергетика. — 1989. — й' 1, — С. 2-7. 3. Солодени иков Лм Ь Энергетические установки с использованием солнечной энергии // Монтажные и специальные работы в строительшве.
— 1988. — й' 7. — С. 4-7. 4. 8нсгоеич С.А., Ковылянский Я,А. Экономия энергии и повышение надежности систем цешралиэованного теплоснабжения Л Материалы совместного сов.-америк. семинара "Наружные системы инженерного оборудования населенных мест".— ", — Вашингтон, 1983. 5.
чисгоецч С.А, Зкономия топливно. энергетических ресурсов в системах теплоснабжения // Теплоснабжение ЛнтССР— Каунас, 1988. — С, 191-198. б. й/фс А.Л., Нссулько Л.Р. Комплексная оптимизация теплоснабжения. — Киев: Техвяка, Н88. — 134 с. время аккумулирования энергии — без аккумулятора,' с краткосрочным аккумулированием (1 ... 2 сут.), с долгосрочным (сезонным) аккумулированием; характер движения теплоносителя в процессе нагрева — без циркуляции, с естественной (термосифонной) или принудительной циркуляцией; числоконтуров — одно., двух- и многоконтурные; режим отбора тепла — с постоянной или переменной температурой теплоносителя; наличие дублирующего источника энергии — с дублером, без дублера (автономные). К специфическому оборудованию систем солнечного тепло- и хладоснабжения относятся солнечные коллекторы и аккумуляторы солнечной энергии.
2.2. ОВОРРЛОВАниВ устАИОВОк сОлнВчного тВНПО- и КПАПОснАБЖВния Глава 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛО- И ХЛАДОСНАЕЖЕНИЯ Преобразование солнечного излучения в энергию связано со значительными затратами, и чем выше эксергетический потенциал получаемой энергии, тем больше ее стоимость.