1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Большинство теплоаккумуляторных баков обычно имеет слой теплоизоляции толщиной 20-50 мм; даже при этом теплопотери за год достигают большой величины, и температура внутри бака значительно понижается. Рассмотрим, как возникают теплопотери на примере электрического водонагревателя с использованием электричества ночного тарифа. У такого водонагревателя накопительный бак по внешнему виду и по своим функциям не отличается от теплоак. кумуляторного, но в него вмонтирован электронагреватель, Вместимость водонагревателя 300 л.
В течение зимнего периода н переходных сезонов температура внутри бака достигает 80ОС и только летом она составляет 60ОС. При таких условиях теплопотери за год равняются приблизительно 1 Гкал. Это соответст- ВС, 2.42 ТЕПЛОПОТЕРИ В ТЕПЛОАККУМУЛЯ. торном БАке ! - стекловата; а — тепло потеР и боко: когда сы) сгь тепло из боко угодите окружающую среду РИС. 2.43. СХЕМА РАБОТЫ БАННЫ, ОБЕСС ПЕЧИВАЮБ(ЕИСЯ ГОРЯЧЕЙ БОЛОй йт ТЕПЛОАККУМУЛЯТОРНОГО БАКА 1 — теплоаккумуляторный резервуар с закрвв гым отбором воды (выполнен из стали маркс 5(/5444 вместимостью 100 л; имеет на ссг 5лlминх4 мм еод. сг.
и добавочный, расшив ригельный, бак 5 л); 2 — клапан, автомата чески регулирующий подачу горячей воды г ванну; 3 — труба подачи питательной ео дьС 4- водомерный клапан; 5 — медные тру з 1/41 6 — теплоизолироеанная ванна 180-220г На рис. 2.43 представлена схема действия такого устройства: когда температу. , воды в теплоаккумуляторном баке поднимается выше заданного уровня, вода ,и него автоматически выливается в ванну, которая стоит наполненной до вече- Если принимать ванну приходится поздно вечером, то ее можно подогревать рн помощи тапки За последнее время появились очень хорошие теплоизоляиионные материать, для ванн: они более совершенны, чем теплоизоляиия для накопительньп ,зков. Трудности в работе описанной системы могут возникнуть в таких домах, ,ле ванной пользуются не каждый день.
Однако в ломах, оборудованных систе,иой солнечного горячего водоснабжения, где проживает в основном молодежтч ганной пользуются ежедневно. 2.20. ДАТЧИКИ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР Датчиком разности температур называют прибор, который являясь как бы сердцем гелиосистемы, служит для автоматического включения и выключения коллекторных насосов. Под воздействием сигналов, получаемых от высокотемпературного датчика, помещенного на коллекторной пластине вблизи выходного отверстия коллектора, и низкотемпературного датчика, находящегося в нижней части теплоаккумуляторного бака, в терморегуляторе фиксируется разность температур.
Когда разность температур превышает определенный уровень, автоматический регулятор включает коллекторные насосы. Если разность температур ниже определенного уровня, то автоматический регулятор отключает насосы. Высокотемпературный датчик помещается на нагреваемой потоком солнечного излучения тепловоспринимающей пласти. не, где температура достигает наибольшего значения. По мере того как на пластину поступает поток солнечного излучения, ее температура повышается.
В момент, когда разница в показаниях высоко- и низкотемпературного датчика, находящегося в нижней части теплоаккумуляторного бака, превысит заданный уровень, приводится в действие коллекторный насос, в результате чего рабочее вещество перекачивается в коллектор, где и нагревается. На рис. 2.44 представлена схема действия датчиков разности температур, регулирующих работу коллекторных насосов. Обычно принимается что при включении коллекторного насоса разность температур на измерительной шкале прибора должна составлять 5-7оС, а при выключении — 0,5-2оС.
Однако у этих приборов, выпускаемых разными производителями, возможны некоторые различия в устройстве. Имеются также, как пРавило, приспособления, позволяющие проверять и настраиватьприборы. Если высокотемпературный датчик помещается на тепловос"Ринимающей пластине плоского солнечного коллектора, оборудованного селективно-поглощающей пленкой, то он может подвергаться воздействию температур выше 180оС, поэтому необходимо обращать особое внимание на термостойкость материалов, иэ которых изготовляются датчики. Датчики, выполненные из Ванна, обеспечиеаюшаяся горячей водой геплооккумулягорного бака. настоящее время в системах солнечного горячего водоснабжения емкость аккуму ляторных баков обязательно составляет 300-500 л. Такие баки не только дорогО стоят, но и занимают обширное пространство.
Сзкономить расходы на систему горячего водоснабжения жилого дома можно, если соорудить в нем ванну, кота указанного. рая снабжалась бы теплом от аккумуляторного бака, объемом в 3-5 е в — раз меньш Традииионные японские ванны в виде бочек имеют снизу своеобразные т~пки. (Примеч. пер.) вует годовой выработке тепла солнечным водонагревателем с плошадью 2 м2 солей стекловаты 50 мм). В разд. 1.б говорилось о том, что годовая нагрузка системы го.
рячего водоснабжения индивидуальных домов составляет 2-3 Гкал на семью. Другими словами, указанные выше теплопо тери соответствуют 35-50О(О годовой нагрузки системы горяче го водоснабжения, обеспечивающего одну семью. В теплоаккумуляторном баке системы солнечного водонагрб ва температура в летний период составляет 50-70оС, в зимний- 30-50оС. Теплопотери не так велики, как в электрическом водо.
нагревателе. Однако годовые теплопотери аккумуляторного бака вместимостью 300 л, аналогичного упомянутому выше, составляют по расчетам О,б3 Гкал/год, что соответствует 21-32% годовой нагрузки системы горячего водоснабжения. Следова. тельно, эти теплопотери нельзя игнорировать, и при конструи ро. вании или выборе теплоаккумуляторного бака необходимо об а тить внимание на толщину слоя стекловаты или какой. либо дру. Р' гой теплоизоляции. Для рационального использования солнеч. к ного тепла в гелиосистемах рекомендуется применять в теп О. а кумуляторном баке слой теплоизоляционного материала тол щиной 75-100 мм.
Выше при расчетах теплопотерь мы исходили из идеальных условий аккумулирования тепла в баке тб в , в н ремя как на практике всегда существует возможность нар ше. ия таких условий, например из-за плохой теплоизоляции у клапана выпуска горячей воды. РИС.
2.44. ДАТЧИКИ РАЗНО Сть ТЕМПЕРАТУР, РЕГУЛИРУЮЩ СОСОВ РАБОТУ КОЛЛЕКТОРНЫХ )НА 1 — коллектор; 2 — еысокотемпе турный датчик: 5 — стекло; 4 — те лоеоспринизюющоя пластина; 5 теплоизоляционный мотериол; 6 корпус; 7 — школе датчиков р ности температур;  — коллекто ный насос; у — низкотемперог ныйдогчик 3) Следует обращать внимание на надежность коллектора. Где бы ни монти. ров овалась гелиосистема, в случае аварии коллектор может оказаться перед опасностью воздействия высоких температур.
У коллекторов, оборудованных селек. тивно-поглощающими пленками, температура поглошающих пластин поднимаетс ается до 18ООС, поэтому возможны явления вскипания жидкости, вибрации и ухудшения качеств коллекторов. Рекомендуется выбирать коллектор, характеризующийся надежностью в подобных ситуациях. 4) Коллектор должен иметь простую схемУ монтажа: при установке не только сборка самого коллектора, но и его соединение с трубопроводами должны осуществляться просто.
Нужно выбирать тип коллектора, подходящий для эксплуатации в гелиосистеме, Так, необходимо обращать внимание на то, чтобы в гелиоконтуре можно было осуществить антикоррозионные и антифризные меры, а также установить устройства, предохраняющие систему от'чрезмерных перепадов давлений. 5) Оценку коллектору следует давать по его эксплуатационным качествам: следует выбирать такой коллектор, который может работать стабильно по край. ней мере в течение 2-3 лет.
материалов на основе платины, выдерживают сравнительно в беспокойства. Ла сокую температуру и в отношении термостойкости не вызыва юу температурой 120оС. . Латчики, сделанные на основе меди ограниче г нц Если датчики разности температур, у которых значение раз) ницы температур точно фиксировано, изготовлены вместе с ге лиосистемой, то устройство работает хорошо. Однако если гелий ся выби ть система проектировалась отдельно от термостата рекам ендует ля того бирать датчики разности температур с саморегули к д, чтобы после установки системы во время пусконалаа ровко дочных работ можно было определить оптимальное значение разности температур 1рис.
2.45). Методика выбора солнечного коллектора. В последнее в емя в п явилось множество различных типов коллекторов. е время в продаже по жениями: При выборе коллектора след ет ко у ру водствоваться такими основными поло стоимость. Напр 1) Следует учитывать не только теплов ю э вую эффективность коллектора, но и е снабжения необязатель .
Например, при выборе данного устройства для системы горячего во до. ра останавливаться на вакуумиро а язательно исходя из соотношения стоимости и кач 2) Рекомен ется и в нных тру чатых коллекторах. б еств коллекто ни было качество тепловосприним екомендуется принимать во внимание прочность коллект тора. Каково бн ржавеет, и если в нем появятся отве стия, аюшеи пластины, мате иал ег к р о орпуса вско рг еретик то коллектор не сможет функциоииро работать по крайней мере не менее 15 лет. ином режиме.
ледует выбирать такой коллекто, тор, который смог бн з РИС. 2.45. ДАТЧИКИ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР С САМОРЕГулирор КОЙ1ФИРМА "ОЕДЭНКО КОРЕ') 1 — еысокогемперотурный дотчиг (помещоется но тедлоеоспринимоя щей пластине); 2 — низкогемперот Ур ный датчик гпомещоегся е нижне секции теплооккумуляторного бака» 5 — регулятор разности гемперот уу Геключение и выключение насосов); 4 4- электропитоние коллекгорн огг насоса ГЛАВА 3 СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАВжЕНИЯ 3.1. ТИПЫ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Наиболее широкое распространение использование солнечной энергии получило для нагрева воды в системах горячего водоснабжения 1рис. 3.1). 1) солнечный водонагреватель в виде стационарной установки с системой периодического накачивания воды; 2) солнечный водонагреватель с естественной циркуляцией воды' 3) система горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды.
Солнечный водонагреватель в виде стационарной установки с системой периодического накачивания воды полузакрытого типа (рис. 3.1, а) является прототипом первого солнечного водо- нагревателя. Это устройство обходится очень дешево и его можно сделать самостоятельно, однако коэффициент эффективности у него сравнительно низкий. Его нужно обязательно устанавливать горизонтально. В зимний период его КПЛ падает, к тому же в нем иногда появляются водоросли, и в последнее время такой тип водонагревателя почти вышел из употребления. В солнечном водонагревателе типа мешков контейнеров 1рис.
3.1, б) выставленные на солнце пластмассовые мешки-контейнеРы заполняются водой, которая непосредственно нагревается' солнечным теплом. Эта установка стоит очень недорого, но срок ее годности весьма невелик: она служит от 1 года до 3 лет. Используется в основном как простой водонагреватель для бытовых целей. Солнечный водонагреватель, выполненный в виде стационарной установки с системой периодического накачивания воды (рис. 3.1, в) (коллектор может быть самостоятельным элементом или совмещенным с аккумулятором; аккумулятор при этом имеет обычно форму цилиндра), широко применялся до сих пор, но в последнее время стал вытесняться водонагревателем с естественной циркуляцией воды. В настоящее время более 90% имеющихся в продаже солнечных водонагревателей являются водонагревателями с естест. венной циркуляцией воды (рис.
3.1, д). Их конструкция отличается простотой, высоким КПД и относительно низкой стои. мастью. К тому же водонагревателем такого типа легко управ. лять. Он работает по схеме термосифона, поэтому бак-аккумулятор обязательно должен находиться выше коллектора. Хотя такой водонагреватель имеет относительно большой вес, его приходится, как правило, устанавливать на крыше здания, чтобы вода самотеком поступала к потребителю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
