1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Положение и — коллектор установлен в чердачном помещении, под стеклянной крышей. Обращают на себя внимание значительный экономический эффект от применения коллектора и стабильность его характеристик. На рис. 2.26, н представлен также экспериментальный солнечный дом Ядзаки (э' 1) и на рис. 2.26, о -солнечный дом Кусака.
В обоих случаях солнечное тепло используется для систем теплохладоснабжения и горячего водоснабжения. В солнечном доме Кимура (рис. 2.26, л) переносные коллекторы установлены в обращенных к югу окнах 1-го и 2-го этажей. 2.10. ПРЕЛОТВРАШЕНИЕ ЗАМЕРЗАНИЯ КОЛЛЕКТОРА И ВСКИПАНИЯ АНТИФРИЗНЫХ РАСТВОРОВ Необходимо тщательно предусмотреть все детали, касающиеся проектирования, монтажа и систем контроля солнечных коллекторов„чтобы они на протяжении длительного срока (не менее 15 лет) работали бесперебойно и не выходили из строя. Помимо повреждений коллекторов в результате их замерзания, что является наиболее распространенным бедствием, не меньшие трудности создают явления вибрации труб и самого коллектора, их поломки, а также ухудшение качества селективно-поглощающих пленок в результате резкого повышения температуры поглощающих панелей при отсутствии отвода тепла.
Большие неприятности приносит загрязнение стеклянных поверхностей коллекторов, образование налетов при дегазации связующих веществ теплоизоляции, а также появление ржавчины на трубах, корпусе и опорных подставках. При замерзании воды в трубах в результате изменения ее объема независимо от материалов, из которых сделаны трубы, происходит их поломка. В отличие от водонагревателей солнечные коллекторы работают под давлением, и, поскольку та часть трубопровода, по которой циркулирет вода, является сборной, не всегда возможно использовать антифризные растворы. На рис. 2.27 показаны способы, при помощи которых предотвращают замерзание воды. Способы 1, а и б основаны на есте.
ственном сливе воды: когда коллекторные насосы перестают работать, вся вода из коллектора и трубопроводов свободно стекает в аккумуляторный бак с открытым (или закрытым) отбором воды. Необходимо выбрать правильный наклон системы труб и проследить, чтобы они не имели неровностей. Следует также постоянно иметь в виду, что вследствие провисания труб (от их растяжения или в результате действия внешних факторов) может быть нарушен сток воды. В самой верхней точке системы нужно установить воздушный клапан, а внутри резервуара сделать отверстие для выпуска воды, обеспечивающее водосбор. Способ П вЂ” принудительная циркуляция воды.
При появлении опасности замерзания воды в коллекторе принимают меры по предотвращению этого явления путем включения циркуляционного насоса (при постоянном измерении температуры тепловоспринимающей панели). Однако в этом случае тепловые потери велики. При выключении тока насос перестает работать и принудительная циркуляция останавливается. Наиболее надежный способ Ш вЂ” использование антифризных растворов. Недостаток его в том, что помимо строгого контроля за использованием таких растворов необходим теплообменник, что снижает общий КПЛ системы. Способ 1У вЂ” принудительная откачка воды.
При появлении опасности замерзания воды необходимо отключить систему коллекторных труб аккумуляторного бака и при помощи электромагнитного или низкотемпературного клапана выпустить всю воду. Поскольку замерзание воды вызывает очень серьезные повреждения коллектора, необходимо одновременно с использованием антифризных растворов принимать и другие меры предосторожности. Лля контроля температуры воды необходимо вмонтировать в систему коллектора термостат. Ночью под влиянием охлаждения путем излучения в ночное небо температура воздуха понижается до 5-6оС, так что возникает опасность замерзания воды.
Летом, в ясные солнечные дни, панели плоских коллекторов с селективно.поглощающей пленкой нагреваются свыше 180оС, а температура вакуумированных трубчатых коллекторов поднимается до 250оС. При таких температурах возможно вскипание теплоносителя, начинается вибрация коллекторов, и иногда жидкость выливается наружу. Если при выключении тока и ремонте коллектора в трубах остаются воздух и вода, то при включении тока возникает эффект "парового молота", в результате чего в коллекторе и трубах происходят разрушения.
Кроме того, раскаленная масса воздуха и горячей воды затрудняют как эксплуатацию, так и работу коллекторов: высокая температура этой массы ухудшает качество селективных пленок и оказывает отрицательное влияние на свойства контактной резины и изоляционных материалов. Когда падает нагрузка потребления, возникают излишки тепла в аккумуляторных баках. При этом появляется ряд новых проблем: выдержат ли материалы аккумуляторного бака новую нагрузку, не откажут ли в работе насосы, не появится льэ опас- ность загорания в системе горячего водоснабжения и т.п.
Для предотвращения возможных нарушений в системе следует установить механизм отключения коллекторных насосов на случай повышения температуры сверх установленной нормы. Необходиьзо также пРинЯть во внимание возможность пеРегРева коллектора при отсутствии отвода тепла. Во избежание появления ржавчины в трубах рекомендуется применять только такие металлы и сплавы, как медь и сталь определенных марок; кроме того, следует использовать антикоррозионные средства.
Установлено, что при скорости циркуляции воды менее 1,5 мlс ржавчина в трубах не образуется. Если в системе горячего водоснабжения используется жесткая вода или вода с большим содержанием микроорганизмов и солей, следует для безопасности применять двухконтурную схему нагрева. Можно применять теплообменник, расположенный в аккумуляторном баке. РНС. 2.27. МЕРЫ ПРЕДОТВРАБ)ЕНИЯ ЗАМЕРЗАНИЯ ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 1 — схема с естественным сливом воды.' а — обычный способ: 1 — коллектор; 2- вход воды; 3 — к потребителю; 4 — коллекгорный насос; 5 — аккумуляторный бак 1с открытым отборам воды); б — с использованием сливной емкости: 1 — коллектор; 2- сливной бак; 3 — к потребителю; 4 — коллекгорный насос; 5 — еход воды; 6— обратный трубопровод; 7 - аккумуляторный бак (с закрытым отбором еоды); 11— схема с принудительной циркуляцией воды: 1 — коллектор; 2 — расширительный бак) 3 — к потребителю; 4 — вход воды; 5 — коллекторный насос; 6 — аккумуляторный бак (с закрытым отбором воды); 1Я вЂ” схема с использованием ангифризчых растворов: 1 — коллектор; 2 — расширительный резервуар; 3 — к потребителю) 4— аккумуляторный бак 1с закрытым отбором воды); 5 — коллекторный насос; 6 — бак 2.11.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АНТИФРИЗНЫХ РАСТВОРОВ Одним из важнейших средств по предотвращению поломки коллекторов и труб вследствие замерзания воды является использование антифризных растворов, подходящих для систем горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды. Применение антифризных растворов имеет как преимущества, так и недостатки, Преимущества 1) В коллекторном контуре двухконтурной системы мозгно использовать насосы с малыми оборотами. 2) Обычно антифризные растворы применяют вместе с антикоррозионными добавками; в этом случае в качестве материалов для изготовления коллекторов и трубопроводов можно использовать дешевые марки стали.
3) В системах отопления и горячего водоснабжения существуют два отдельных контура, разделяемых в теплообменнике, поэтому, выбрав подходящую по давлению часть контура, можно легко подключиться к водопроводной сети. 4) Не существует опасности замерзания, нет особых о раничений в градиенте температур по длине труб (для слива антифризных растворов в нижней части системы следует установить дренажный кран), Недостатки !) Необходимо установить теплообменник. По сравнению с непосредственным обогревом температура теплоносителя должна быть значительно выше, при этом 'Ффективностьч или кпд, коллектора падает и выработка тепла в течение года Уменьшается на 10-20гь 2) для системы горячего водоснабжения используются антифризные растворы иа основе пропиленгликоля, одобренные Ассоциацией службы водоснабжения Японии и рекомендованные фирмами изготовителями.
Как правило, эти раство. Ры ие следует смешивать с изделиями других изготовителей. По мере уменьшения их содержания в трубопроводах антифризные растворы нельзя пополнять водой. 3) При использовании антифризных растворов необходимо учитывать возможность их испарения, разжижения, вскипания или просто ухудшения их качества. этой связи следует принять меры предосторожности и обеспечить надежную систему контроля. с антифризным раствором;Пг — схема с использованием принудительной откачки о ига — откачка с применением электромагнитного клапаног 1 — коллектор; 2— лекто иый "огребигелю) 3- аккумуляторный бак; 4 — электромагнитный клала; 5— и; — кол- Р насос; б — предотвращение замерзания жидкости с помощью низкоечпературного клапаног 1 — коллектор; 2 — к потребителю,' 3 — обратный кропая; аккумуляторный бак,' 5 — сливной клапан; 6 — кол лекторний насос 63 1,4 20 40 ЕО ЕО 100 Свойства Растворы Вода 0 100 8 Ь22 Водный раствор этилен- глнколя 20 -18 30 103 -24 40 105 -37 50 107 Весный раствор про- пиленгликоля 30 102 -20 40 103 106 50 60 108 РИС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
