В последние годы в связи с уменьшением запасов природного органического топлива и возрастанием его стоимости наблюдается устойчивая тенденция развития систем, использующих энергию Солнца для отопления и теплоснабжения (гелиосистем).
Разведанные запасы угля достаточны для получения 6´1018 кВт.ч энергии, а поступление солнечной энергии на землю за год составляет 4´1021 кВт.ч.
В мире уже действуют десятки тысяч солнечных отопительных и водонагревательных систем, позволяющих покрывать за счет солнечной энергии от 30 до 80% тепловой нагрузки зданий.
Максимальная плотность солнечной радиации, достигающей поверхности земли сильно колеблется во времени и от широты местности, и не превышает 1 кВт/м2.
За пределами атмосферы плотность солнечной постоянной критически постоянна и составляет 1350 Вт/м2 (солнечная постоянная). На величину потока солнечной радиации, проникающей через атмосферу, существенно влияет наличие в ней водяных паров и пыли. Спектр излучения Солнца, достигающий поверхности земли, с учетом поглощения, приходится на диапазон длин волн 0,3¸2,5 мкм (l£0,4 - УФИ; 0,4¸0,8 - видимая часть; 0,8¸2,5 - ИКИ).
Область применения и классификация систем солнечного теплоснабжения
Основными частями гелиосистем являются:
· устройство для приема солнечного излучения и его преобразование в теплоту - солнечный коллектор;
· теплопроводы, предназначенные для транспортировки теплоты;
· аккумулятор теплоты, необходимый для сглаживания неравномерности прихода солнечного излучения;
· догреватель (дублирующий теплогенератор), предназначенный для догрева теплоносителя при недостатке или отсутствии солнечной теплоты, а также на случай ремонта системы.
· средства автоматизации
По функциональному назначению установки солнечного горячего водоснабжения (УСГВ) подразделяются на: центральные и местные; по времени работы - сезонные и круглогодичные; по схеме движения воды - проточные и циркуляционные; по количеству контуров - одно-, двухконтурные; по способу побуждения воды - с естественной и с насосной циркуляцией.
Центральные УСГВ замыкаются через центральный тепловой пункт (источник тепла) на систему горячего водоснабжения одного или нескольких зданий.
Местные системы предназначены для снабжения горячей водой отдельных потребителей (душевых спортзалов, столовых, плавательных бассейнов и т.п.) при отсутствии центральной системы горячего водоснабжения.
Установки сезонного действия предназначены для получения горячей воды в период с устойчивой температурой наружного воздуха не менее 5оС, при этом в солнечных коллекторах нагревается или вода из водопровода при ее удовлетворительном качестве, или специально подготовленная (химически очищенная и деаэрированная) вода.
Установки круглогодичного действия предназначены для предварительного нагрева воды в течение года и выполняются по двухконтурной схеме с незамерзающим теплоносителем первичного контура (антифризами).
Проточная УСГВ (рис. П5.1а) состоит из солнечных коллекторов, бака-аккумулятора с переменным объемом воды, трубопроводов с регулируемой температурой и, при необходимости, оборудуется электрическим или газовым догревателем. Электрический догреватель может быть встроенным в месте потребления горячей воды.
Установки с естественной циркуляцией сезонного действия выполняются по одно- и двухконтурной схемам (рис.П.5.1б) Циркуляция воды через солнечные коллекторы происходит за счет разности плотностей холодной и нагретой воды, для чего аккумулятор устанавливается выше солнечных коллекторов. Догреватель, как и в прочных схемах, может быть встроенным или вносным.
При значительном потреблении горячей воды (более 3 м3/сут), а также при невозможности организации естественной циркуляции применяют насосные УСГВ (рис. П.5.1в), выполняемые по одно- и двухконтурной схемам. Первичным теплоносителем в них являются исходная водопроводная, химически очищенная вода и незамерзающие водные растворы соответственно.
Любая система солнечного теплоснабжения выполняет следующие три функции:
Поглощение и трансформация солнечной энергии в теплоту.
Аккумулирование теплоты.
Подача теплоты, в общем случае, в отапливаемые помещения и на нужды горячего водоснабжения.
В зависимости от методов реализации этих трех функций различают пассивные и активные гелиосистемы:
а) в пассивных гелиосистемах все эти функции осуществляются спонтанно, путем протекания естественных процессов, без принудительного изменения энергетических потоков. Здание (или его элементы) в этом случае выполняет, кроме основных, еще и функции преобразователя солнечной энергии;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
