1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 16
Текст из файла (страница 16)
ГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕЧЕНИЕ СУТОК (ЯСНЫИ ДЕНЬ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ) Š— плотность потока падающего срлнечного излучения, клалl(ыг. ч); 2'- часы суток РИС. 2,3!. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВО! НАГРУЗКИ В СИСТЕМЕ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (ЗИМНЯЯ ПИКО ВАЯ НАГРУЗКА) С) — теплоеая нагрузка е течение сут т'- часы суток РИС. 2.32. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВ НАГРУЗКИ В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕН (ЗИМНЯЯ ПИКОВАЯ НАГРУЗКА) В ЧЕНИЕ СУТОК О вЂ” геппоеая нагрузка; т'- часы сут 9 9 12 19 1В 21 24 г т г Уровень температур, Коллекторы ОС Область использованяи Предварительный подогрев воды Тепловые насосы Подогрев воды в бассейнах Плоский коллектор с! -2 слоями стекла С селективно-поглоща щей пленкой 69 О В 9 9 12 19 19 21 24 О 3 В 9 12 19 1В 21 24 г> ° т ч 1 Таблица 2.7. Области использования солнечного тепла и необходимая температура теплоносителя Низкие температуры Плоский с одним слоем теплоносителя 10...20ОС стекла или без остеклен Покрытие черной краскОВ Простой пластмассовый коллектор Отопление Средние температуры Горячее водоснабжение теплоносителя 20...40ОС Предварительный подогрев воды Пологрев воды в бассейнах время.
Существуют различные способы размещения в баках теплоаккумулирующих веществ. О конструкциях теплоаккуму- ляторных баков и их технических характеристиках см. следую- щие разделы. 2.14. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОАККУЬГУЛЯТОРНЫХ БАКОВ По своему значению эффективное использование теплоаккумуляторных баков равносильно максимальному поглощению солнечного излучения коллектором.
Как бы хорошо ни работал коллектор, улавливая солнечную энергию, если неправильно использовать бак, накапливающий и сохраняющий тепло солнечного излучения, коэффициент его использования будет снижаться. Пелесообразно выбирать в качестве теплоаккумулнрующих материалов, с помощью которых в баке накапливается з)епловая энергия, вещества, отвечающие следующим требованиям: 1) высокая теплоемкостьб 2) низкая стоимость; 3) наличие материала в продаже; 4) низкая коррозионная активность; 5) отсутствие токсичности; б) простота в эксплуатации.
Аккумуляторы тепловой энергии подразделяются на три. вида: обычные теплоаккумуляторы; аккумуляторы, использую. 'дне скрытую теплоту фазовых переходов; аккумуляторы, основанные на поглощении теплоты в процессе обратимых химических реакций. два последних находятся в стадии исследований и на практике применяются редко. Обычные тепловые аккумуляторы на основе веществ с высокой теплоемкостью распространены довольно широко.
При применении таких аккумуляторов используют тепло, которое выделяется или поглощается физическим телом по мере изменения его температуры. Наиболее характерным теплоаккумулирующим веществом является вода, применяющаяся в настоящее Время почти во всех гелиосистемах. если вода используется в качестве аккумулирующей среды, то теплоносителем в коллекторе также является вода. от Способ использования теплоаккумуляторного бака зависит т назначения гелиосистемы. Рассмотрим некоторые из этих способов.
РИС. 2.33. КОНСТРУКЦИЯ БАКА, ПРИМЕНЯЕМОГО 1 систкмк горячкго водоснАБжкния с нкпосрк СТВЕННЫМ ОБОГРЕВОМ 2 — подача горячей воды потребителю,' 2 — поступлен воды из коллектора; 3 — выход воды, возвращающейся, коллектор; З вЂ” теплоизоляиионный материал (стекло ее та); 5 — буферные пластины; б — подача питательны, воды В схеме, представдленной на рис. 2.33, для нагрева в коллекк торе и горячего водоснабжения потребителя используется од нз и то же вещество — вода.
Следовательно, подаваемая питатель ная вода смешивается с нагретой и темйература потребляемой воды снижается. Здесь применяют дополнительный энергоис точник, что уменьшает коэффициент использования солнечногз тепла. При такой конструкции внешние размеры аккумулятор ного бака и примыкающих к нему труб должны проектироватьсх так, чтобы обеспечить так называемое встречное течение (з продаже есть теплоаккумуляторные баки, имеющие фор ы) продолговатого цилиндра с отношением высоты к внутренне м) диаметру Б 2). Как видно из рис.
2.33, отверстие для подачи питательн ои воды расположено близко от отверстий входа и выхода коллекк торных труб, и чтобы предотвратить смешивание воды, рекоменн дуется монтировать буферные пластины. В системе горячего водоснабжения с опосредствованным нагревом в нижней части теплоаккумуляторного бака устаноэ лен теплообменник, при помощи которого вода в баке нагрее вается. Для наиболее эффективного использования вырабатываемо го тепла теплоаккумуляторный бак должен иметь форму п ро долговатого цилиндра, как показано на рис. 2.33. Рекомендует св не делать баки по индивидуальным проектам, а выбирать пз каталогам наиболее подходящее изделие. При установке теплоаккумуляторного бака в системе отоплее ния и горячего водоснабжения следует обращать внимание не столько на его габариты, сколько на место его включения з гелиоконтур. В гелиосистеме с подогревом теплоаккумуляторр ного бака от вспомогательного энергоисточника резко снижаетт ся коэффициент использования солнечного тепла.
Важнейшим условием эффективности теплоаккумуляторнб го бака является снижение его теплопотерь. В гелиосистема3 период накопления тепла значительно продолжительнее, чем 3 обычных, и свойства теплоизоляционных материалов оказываюз большое влияния на коэффициент использования тепла в тече ние года. Желательно, чтобы слой изоляционных материалоз имел толщину не менее 50 мм; в системе отопления теплоаккУУ муляторный бак рекомендуется устанавливать в помещениях. РИС.
2.34. ТЕПЛОАККУМУЛЯ ТОРНЫИ БАК С ОТКРЫТЫМ ОТБОРОМ ВОДЫ С НЕПОСРЕД- СТВЕННЫМ ОБОГРЕВОМ г — из коллектора; 2 — в коллектор; 3 — подача еорячей воды потребителю 72 Большинство теплоаккумуляторных баков, используемых в гелиосистемах, поступают в продажу как один из элементов системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды.
Их обычно называют просто баки-аккумуляторы. Про. даются также комплекты оборудования, в которые входят теплоаккумуляторный бак, коллекторный насос и вмонтированная в бак автоматическая аппаратура, контролирующая разность температур. Эти теплоаккумудирующие баки разделяются по способам нагрева на четыре группы: 1) способ непосредственного нагрева с открытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла); 2) способ непосредственного нагрева с закрытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла); 3) способ апосредствованного нагрева с закрытым отбором воды (с отдельным источником дополнительного тепла); 4) способ апосредствованного нагрева с закрытым отбором воды (источник дополнительного тепла помещен в бак).
1-й способ (рис. 2.34) состоит в непосредственном нагреве воды, которая накапливается в теплоаккумуляторе, без использования теплообменника: вода непосредственно подается в коллектор и там нагревается. В этом случае вода путем естественного стока поступает в теплоаккумуляторный бак с откры. тым отбором воды, чем предотвращается ее замерзание. Водопроводная линия не соединяется с этой системой, поэтому здесь использован бак с открытым отбором воды: необходим вспомо. гательный насос для горячей воды.
2-й способ (рис. 2.35) состоит в том, что вода из аккумуляторного бака непосредственно подается в коллектор, где происходит ее нагрев, т.е. эта часть цикла аналогична предыдущему способу. Однако, поскольку здесь использован накопительный бак с закрытым отбором воды, для предотвращения замерзания необходимо полностью спускать воду из коллекторных труб при помощи электромагнитного клапана.
Весь распределительный контур выполнен по типу закрытого отбора воды, поэтому если потери давления в системе невелики, отпадает необходимость во вспомогательном насосе. Системы такого типа можно соединять непосредствен)го с водопроводной линией. 3-й способ (рис. 2.36) предусматривает в нижней части тепло- аккумуляторного бака установку надежного трубчатого теплообменника, по которому циркулирует теплоноситель, нагреваю- РИС. 2.35. ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРНЫИ БАК С ЗАКРЫТЫМ ОтБОРОм воды с непосред- СТВЕННЫМ ОБОГРЕВОМ 1 — из коллектора; 2 — в коллекторт 3 — подача горячей воды потребителют 4 — подача питательной воды РИС.
2.37. СПОСОБ ОПОСРЕДСТВОВАННОГО НАГРЕВА В СИСТЕМЕ ЗАКРЫТОГО ОТБОРА ВОДЫ (ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ЭНЕРГО- ИСТОЧНИК ВКЛЮЧЕН В СИСТЕМУ) 1 — подача горячей воды потребителю; 2 — керосин или газ; 3 — из коллектора; 4 — в коллектор; 5 — подача питательной воды РИС. 2.36. ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРНЫЙ БАК С ЗАКРЫТЫМ ОТБОРОМ ВОДЫ С ОПОСРЕДСТВОВАННЫМ НАГРЕВОМ 1 — горячая вода; 2 — подача питательной воды щий воду в баке. Такую систему часто подключают к водопроводной линии, получив предварительное разрешение Ассоциации службы водоснабжения Японии (АСВЯ).
Бывают и такие случаи, когда АСВЯ выдает разрешение на подключение, а у местных властей возникают возражения, поэтому необходимо заблаговременно получить согласие всех заинтересованных организаций на подключение системы к водопроводной линии. В качестве антифриза при этом способе используют водный раствор пропиленгликоля, применяемый как теплоноситель, который является нетоксичным и вполне приемлемым с санитарной точки зрения. Этот способ нагрева считают в высшей степе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
