Повышение энергоэффективности схем ГВС при помощи солнечных коллекторов

п»ї

п»ї
В последнее время все актуальней становится тема использования альтернативных источников энергии, основным из которых является Солнце. Этот источник бесплатен и неисчерпаем, а методы преобразования солнечной энергии основаны на экологически чистых процессах. Для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию традиционно используются солнечные коллекторы. Среди различных конструкций солнечных коллекторов наибольшее распространение получили жидкостные плоские солнечные коллекторы (СК).

В условиях умеренного климата солнечные коллекторы не могут играть роль основного источника энергии, и их использование носит вспомогательный, сезонный и периодический характер. Поэтому их применение, в основном, ограничивается системами горячего водоснабжения (ГВС) зданий, коттеджей и спортивных сооружений.

Известны схемы, в которых СК работают совместно с традиционными источниками тепла, при этом обеспечивая возможность эффективного регулирования потребления тепла от системы централизованного теплоснабжения или других источников тепла, вплоть до полного отключения от них, при переходе на использование энергии солнца.

Особенностью системы ГВС является необходимость поддержания температуры горячей воды на уровне 60°С, в соответствии с требованиями СНиП. Из-за изменения количества поступающей солнечной радиации, вызванного, например, переменной облачностью или действием ветра в течение дня, тепло вырабатываемое СК будет поступать в систему ГВС также неравномерно. В теплые летние дни при пиках солнечной активности СК способны вырабатывать такое количество тепла, которое превышает потребности системы ГВС здания.

Поэтому для поддержания заданной температуры, будет сокращаться или расход греющей воды поступающей в теплообменник ГВС или ее температура путем разбавления греющей воды более холодной водой. В этом случае избыточное тепло, поступающее от СК, будет безвозвратно потеряно.
Ведется разработка схемы, которая позволит аккумулировать тепло в периоды избыточной солнечной активности. В начальный момент времени, при недостаточной солнечной активности вентили от бака к аккумулятору и от аккумулятора к баку перекрыты, а вентиль ведущий к теплообменнику ГВС полностью открыт.

При повышении температуры горячей воды в системе ГВС выше заданной, трехходовой клапан, перекроет поток греющей воды от системы центрального отопления и подогрев воды будет осуществляться только за счет тепла поступающего от СК. В пики солнечной активности, при дальнейшем повышении температуры воды в системе ГВС, открывается регулирующий клапан, ведущий к баку аккумулятора, и уменьшает подачу нагревающей воды за счет ее перенаправления в данный бак.

Емкость бака аккумулятора желательно подбирать так, чтобы иметь возможность принять излишки тепла в периоды солнечной активности. Горячая вода из бака аккумулятора может использоваться для других хозяйственных нужд, например, для подогрева воды в плавательном бассейне. При заполнении бака аккумулятора клапан, ведущий к баку аккумулятора, перекрывается, а дальнейшее регулирование температуры будет осуществляться вентилем теплообменника.

Повышение энергоэффективности схем ГВС при помощи солнечных коллекторовПри снижении солнечной активности, а следовательно, и температуры нагревающей воды, открывается регулирующий вентиль, ведущий от бака аккумулятора, и вода из бака аккумулятора добавляется к нагревающей воде, тем самым увеличивая ее температуру. Происходит постепенное опорожнение бака аккумулятора до следующего повышения солнечной активности.

Поддержание заданной температуры в системе ГВС путем управления четырьмя регулирующими органами представляет собой нестандартную задачу автоматического регулирования. Для ее решения система управления теплоснабжением здания должна включать в себя программируемый контроллер. Авторами разработан алгоритм автоматического регулирования температурой воды в системе ГВС, использующей предложенную схему, комбинирующий законы ПИ регулирования с логическим управлением исполнительными устройствами. Таким образом, предложенная схема позволяет сохранить излишки тепла получаемого от СК за счет его аккумуляции и последующего использования для бытовых нужд или в периоды снижения солнечной активности и тем самым повысить энергоэффективность системы.
п»ї

Похожие новости

Экологическое жилище

Экологическое жилище – это жилище XXI века постиндустриальной эпохи. «Жизнеобеспечивающий энергоэффективный» или «Экологический дом» («экодом») – это дружественный по отношению к природе и человеку

Энергоэффективные дома

Создание жилых образований в соответствии с доктриной устойчивого развития – актуальная проблема градостроительства в большинстве стран Европы, США и Японии.

Создание жилой среды

XXI век считается веком экологии и информации. Создание энергоэффективной жилой среды в застройке жилых районов должно стать основным направлением в градостроительстве и архитектуре XXI века в нашей

ТКП 45-4.01-51-2007 Системы водоснабжения и канализации усадебных жилых домов

ТКП 45-4.01-51-2007 Системы водоснабжения и канализации усадебных жилых домовНастоящий технический кодекс установившейся практики (далее - технический кодекс) устанав-ливает правила проектирования

ТКП 45-4.01-52-2007 Системы внутреннего водоснабжения зданий

ТКП 45-4.01-52-2007 Системы внутреннего водоснабжения зданийНастоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) распространяется на системы внутреннего водоснабжения
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Популярные новости