 |
|
Принцип роботи геліосистеми
Схеми використання сонячних водонагрівальних установок як основного джерела тепла для гарячого водопостачання (ГВП) і додаткового джерела енергії для основної системи опалення [4].
Давайте розглянемо найрозповсюдженішу схему використання сонячних водонагрівачів (рис. 1.6.).
Алгоритм роботи сонячних водонагріваючих установок
Збір сонячного тепла за допомогою вакуумних трубок, зібраних у вакуумний колектор. Збір енергії відбувається за рахунок нагрівання внутрішньої стінки сонячної вакуумної трубки. Нагрівання внутрішньої стінки трубки відбувається за рахунок нанесеного на неї багатошарового високоселективного покриття, що забезпечує збір до 98% сонячної енергії. Внутрішня частина труби може нагріватися до 230 градусів Цельсія.
Відбір зібраного тепла з сонячного колектора за допомогою прокачуваємой в контурі незамерзаючої рідини-теплоносія.
Рис. 1.6. Схема будинку з встановленою геліосистемою.
1 – сонячний вакуумний колектор; 2 – вхід холодної води; 3 – накопичуючий бак з двома теплообмінниками; 4 - контролер; 5 – розширювальний бак; 6 – основний котел системи опалення; 7 – відбір гарячої води для ГВП; 8 – верхній теплообмінник в баці; 9 - нижній теплообмінник в баці.
Передача тепла в бак-накопичувач З за допомогою вбудованого в бак нижнього теплообмінника 9. Нагріта в баку вода за законом природної конвекції піднімається у верхню частину бака-накопичувача.
Відбір нагрітої води з бака-накопичувача через вихідний отвір, що знаходиться у верхній частині бака 7 для потреб гарячого водопостачання (душ, санвузол, кухня).
Відбір тепла з бака-накопичувача з допомогою верхнього теплообмінника 8. Верхній теплообмінник підключений до входу в контур основної системи опалення 6. Через верхній теплообмінник прокачується теплоносій, що передає тепло на потреби опалення.
Відмінні особливості:
· можливість покриття до 100% потреб тепла для гарячого водопостачання;
· можливість використання системи як додаткового джерела енергії для класичних систем опалення. Можливість покрити від 50% до 90% потреби в тепловій енергії для опалення;
· можливість використання надлишкового тепла в літній час для обігріву басейнів;
· використовувані в установках вакуумні колектори найбільш ефективні для помірного і холодного клімату, витримують температури до -50 ° С і зберігають працездатність при низькій інтенсивності потоку сонячного випромінювання;
· мають велику кількість схем підключення;
· легко вбудовуються в існуючі системи гарячого водопостачання та опалення;
· розташування бака-накопичувача не вимагає особливого місця розміщення. Бак-накопичувач може встановлюватися на значній віддаленості від сонячних колекторів. За рахунок вільного розташування компонентів дані системи легше модифікуються, ніж пасивні та сифонні системи;
· велика продуктивність за рахунок активної циркуляції теплоносія та інтелектуального контролера керує роботою системи;
· контролер забезпечує оптимальні параметри циркуляції теплоносія в системі і дозволяє підтримувати задану температуру. За відсутності достатньої сонячної активності контролер включає додатковий електронагрівач, встановлений у баці-акумуляторі.
Сонячні системи з двома теплообмінниками (рис. 1.7.) використовуються для гарячого водопостачання, підігріву басейнів, а також як додаткове джерело тепла для основної системи опалення.
Рис. 1.7. Сонячні геліосистеми з двома теплообмінниками.
1. сонячні промені, 2. сонячний вакуумний колектор; З. датчик температури; 4. розширювальний бак; 5. робоча станція, 6. контролер; 7. електронагрівач; 8. датчик температури; 9. запірний клапан; 10. вхідний отвір (холодна вода); 11. вихідний отвір (гаряча вода); 12. накопичувальний резервуар з двома мідними теплообмінниками; 13. основна система опалення.
За рахунок наявності двох мідних теплообмінників в накопичувальному баці можливе підключення системи як основного або додаткового джерела тепла для систем опалення.
Напрямок використання: гаряче водопостачання, опалення приміщень і підігрів басейнів.