2015-05-06
351
Основные наиболее перспективные сферы применения солнечных нагревательных установок следующие:
– горячее водоснабжение индивидуальных жилых домов, объектов санаторно-курортного и оздоровительного назначения, полевых станов, и других объектов жилищно-коммунального и сельского хозяйства. Использование солнечных установок оказывается особенно эффективным, если они замещают электрические водонагреватели или нагреватели, работающие на жидком топливе.
Первоочередной интерес представляют объекты, нагрузка которых по горячему водоснабжению имеет летний максимум, то есть совпадает с максимальным поступлением солнечной энергии на поверхность земли (летние дома отдыха, санатории, летние кафе, некоторые объекты сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности, дачные участки и т. п.);
– использование солнечной энергии для подогрева воды в общественных и частных плавательных бассейнах;
– обеспечение теплом разнообразных сушилок сельскохозяйственной и другой продукции, работающих в теплый период года;
|
|
|
– представляет интерес рассмотрение возможности создания солнечно-топливных котельных, работающих на жидком топливе и угле.
Пример использования солнечной водонагревательной установки дан на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3 – Пример использования солнечной водонагревательной установки
в г. Ставрополе
Вероятность получения только за счет солнечной энергии горячей бытовой воды в летний период превышает 80 %. В неотопительный период (с апреля по октябрь) получение горячей воды за счет солнечной энергии можно ожидать в 60 – 70 % дней. Для повышения надежности горячего водоснабжения солнечная установка может быть снабжена дублирующим источником энергии.
Основным рабочим элементов таких систем является солнечный коллектор.
Солнечные коллекторы (СК) – это технические устройства, предназначенные для прямого преобразования солнечного излучения (СИ) в тепловую энергию в системах теплоснабжения для нагрева воздуха, воды или других жидкостей. Системы теплоснабжения обычно принято разделять на пассивные и активные. Самыми простыми и дешевыми являются пассивные системы теплоснабжения, которые для сбора и распределения солнечной энергии используют специальным образом сконструированные архитектурные или строительные элементы здания или сооружения и не требуют дополнительного специального оборудования.
В настоящее время в мире все большее распространение получают активные системы теплоснабжения со специально установленным оборудованием для сбора, хранения и распределения энергии СИ. Эти системы, по сравнению с пассивными, позволяют значительно повысить эффективность использования СИ, обеспечить большие возможности регулирования тепловой нагрузки и расширить область применения солнечных систем теплоснабжения в целом.
|
|
|
Солнечные коллекторы классифицируются по следующим признакам:
– назначению: для горячего водоснабжения и отопления;
– виду теплоносителя: жидкостные и воздушные;
– продолжительности работы: сезонные и круглогодичные;
– техническому решению: одно-, двух- и многоконтурные.
Сегодня наиболее распространены плоские водонагреватели или СК, позволяющие использовать как прямую, так и диффузную составляющую СИ, которая весьма значительна в условиях России.
Такой СК представляет собой теплоизолированный с тыльной стороны к СИ и боков ящик, внутри которого расположены теплопоглощающие каналы, по которым движется теплоноситель. Сверху СК закрыт светопроникающим материалом. Циркуляция теплоносителя в таком подогревателе (чаще всего воды) может осуществляться принудительно с помощью небольшого насоса или естественным путем за счет разности гидростатических давлений в столбах холодной и горячей воды (рисунок 7.4.).
Рисунок 7.4 – Общий вид и схема работы солнечного коллектора
Обычный солнечный водоподогреватель для нагрева воды до 50 60 оС, в котором облучаемая поверхность ориентирована на юг под углом 25 ÷ 35 градусов к горизонту, имеет дневную производительность в среднем 70 ÷ 80 л воды с 1 м2 поверхности нагревателя.
В ряде стран мира солнечные коллекторы систем теплоснабжения стали обычным атрибутом жизни. Технологии эффективного нагрева воды для бытовых целей с помощью СИ достаточно хорошо отработаны. Например, в США более 60 % находящихся в среднем на широте Крыма частных и общественных бассейнов обогреваются за счет СИ. При этом используются простейшие и дешевые системы – бесстекольные, без тепловой изоляции, пластиковые.
