Использование солнечной энергии. Общие сведения. Область применения и классификация систем солнечного теплоснабжения, страница 6

Коллекторы ориентируются на юг. Допускается отклонение от южного направления не более 20о.

Солнечные коллекторы следует компоновать в последовательно-параллельные блоки по П-образной и Z-образной схемам. При этом последовально соединяются по 2-3 коллектора, максимальное число таких параллельных групп в одном блоке не должно быть более 30 при диаметрах сборных и раздающих коллекторов 40¸50 мм. Для отключения каждый блок оборудуется запорной арматурой и отпускными кранами.

Для удаления воздуха и дренажа коллекторной системы трубопроводы прокладываются с уклоном не менее: 0,01 - при естественной циркуляции; 0,002 - при насосной циркуляции воды. Схема движения воды в солнечных коллекторах - «снизу вверх».

Расстояние между рядами и блоками солнечных коллекторов следует принимать равным: 1,7 высота ряда - при круглогодичной работе; 1,2 высоты ряда - при сезонной работе установки.

Водяные аккумуляторы теплоты в установках с естественной циркуляцией размещают на кровле выше солнечных коллекторов. В насосных системах аккумуляторы следует устанавливать в подвальной части зданий, в пристройках к ним, в также на открытых площадках.

Для обеспечения температурной стратификации аккумуляторы следует выполнять из двух-трех отдельных секций. Подвод водопроводной воды и отбор ее к солнечным коллекторам должен осуществляться из «холодной» секции, а подвод нагретой воды от солнечных коллекторов - в «горячую» секцию аккумулятора, откуда производится отбор горячей воды к потребителю.

Насосы, теплообменники, средства автоматики и КИП следует размещать в тепловых пунктах в подвалах, технических помещениях и в пристройках к зданиям.

Определение площади солнечных коллекторов

Цель расчета заключается в нахождении оптимального значения площади солнечных коллекторов, при котором обеспечивается конкурентоспособность системы солнечного теплоснабжения по сравнению с традиционной.

Исходными данными для расчета служат:

-  суточный расход воды на горячее водоснабжение - Vсут , м3/сут.;

-  тип солнечного коллектора и его удельная стоимость - , руб/м2;

-  вид и стоимость замещаемого топлива - Стоп , руб/т у.т.;

-  район строительства.

Оптимальные значения удельной площади солнечных коллекторов, отнесенной к суточному расходу воды на горячее водоснабжение, - , м2/(м3/сут.), и коэффициента замещения годовой тепловой нагрузки - fопт определяются в зависимости от типа системы и соотношения стоимости топлива - Стоп и удельных капитальных затрат на устройство ССТ - .

Удельные капитальные затраты на устройство УСГВ учитывают стоимость оборудования и все затраты на его монтаж, отнесенные к единице площади солнечных коллекторов. Ориентировочно их определяют по формуле:

=(1,5¸2,0) .

Общая площадь солнечных коллекторов - Аск , необходимых к установке, определяется как

, м», где            b =1,1 - коэффициент запаса площади солнечных коллекторов;

 - удельная площадь солнечных коллекторов, определяемая в зависимости от типа системы.

Количество замещаемого топлива при использовании солнечной установки - DВ находим по формуле:

, где        Qгод - годовая нагрузка на горячее водоснабжение;

 - низшая теплотворная способность топлива;

hкот - к.п.д. дублера (котельной);

fопт - оптимальное значение коэффициента замещения, определяемое в зависимости от типа системы.

Для проточных УСГВ значения fопт и  находятся по номограммам.

В насосных одноконтурных УСГВ значения fопт и  определяются в зависимости от годового прихода суммарной солнечной радиации на горизонтальной поверхности.

В двухконтурных УСГВ площадь СК и коэффициент замещения определяются по методике для одноконтурных систем, с учетом увеличения площади СК, вызванного установкой промежуточного теплообменника.

Подбор вспомогательного оборудования УСГВ