Система сбора, хранения и распределения тепла

На сегодняшний день самыми универсальными, эффективными и удобными в эксплуатации считаются жидкостные гелиосистемы, содержащие три основных устройства:

• гелиоколлектор, преобразующий энергию излучения солнца в тепловую;
• аккумулятор, поглощающий и сохраняющий тепловую энергию;
• соединительный трубопровод, доставляющий с минимальными потерями тепловую энергию в аккумулятор.

Термальные коллекторы
Современные плоские гелиоколлекторы характеризуются средним коэффициентом полезного действия около 50 % (устаревшие модели имеют КПД от 20 до 40 %). Отметим, что КПД фототермального коллектора нестабилен и может рассчитываться только для определённых условий эксплуатации в отдельный промежуток времени. При этом чем ниже температура, до которой необходимо нагреть теплоноситель, тем выше коэффициент полезного действия гелиоколлектора. Нанесение на поверхность коллектора поглощающего высокоселективного покрытия позволяет в облачную погоду повысить его эффективность почти на 45 %. Гелиосистемы обычно подразделяются на одноконтурные и двухконтурные системы. Они бывают с естественной, а также с принудительной циркуляцией теплоносителя. В качестве теплоносителя используется вода или специальная морозоустойчивая жидкость. Системы с большим количеством контуров встречаются очень редко.

В системах с одним контуром в солнечные коллекторы подается и нагревается непосредственно та вода, которая используется из бака-аккумулятора. К достоинствам одноконтурных систем относятся:

•   простота конструкции, обслуживания и эксплуатации;
• возможность получения самого высокого (на сегодняшний день) коэффициента полезного действия системы.

Недостатки одноконтурных систем:

• высокие требования к качеству нагреваемой воды (желательны низкая концентрация солей и высокая степень ее очистки), так как на стенках каналов солнечного коллектора оседают соли, каналы также могут засориться намываемой грязью, это приводит к значительному уменьшению эффективности или даже к полному выходу коллектора из строя (если вовремя не провести сервис системы каналов, то в ряде случаев может быть очень затруднительно обслуживание);
•   повышенная коррозия из-за наличия растворенного в воде воздуха;
• невозможна нормальная работа системы при отрицательных температурах вследствие опасности разрыва труб замерзшей водой;
•  непродолжительный эффективный срок эксплуатации (практически не более 3—5 лет).

В гелиосистемах с двумя контурами для перемещения тепловой энергии используется специальный теплоноситель. Это обычно незамерзающая, а также нетоксичная жидкость в которой растворены антикоррозионные и антивспенивающие присадки. Для передачи тепловой энергии от теплоносителя воде используется теплообменник — спиральная трубка, которая расположена непосредственно в баке.

Достоинства двухконтурных систем:

• значительное увеличение надежности работы по сравнению с одноконтурными системами (солнечные коллекторы всегда пребывают в хорошем состоянии, так как в них исключены причины осаждения солей и грязевых отложений);
•   возможность безопасной работы при отрицательных температурах;
• такие солнечные коллекторы не нуждаются в дополнительном техническом обслуживании;
• более продолжительный (чем у одноконтурных систем) гарантированный эффективный срок эксплуатации (от 10 до 50 лет).

Недостатки двухконтурных систем:

•   незначительное снижение эффективности работы по сравнению с одноконтурными системами вследствие наличия дополнительных  потерь тепла в коллекторах и
трубопроводе, потери также происходят непосредственно в теплообменнике (около 2—5 %);
•   если применять незамерзающий теплоноситель, то это также незначительно влияет на эффективность системы, по причине более низкой его теплопроводности (если сравнивать с водой);
• необходимость периодического обновления теплоносителя (техническое обслуживание и проверка состояния выполняется каждые 6—7 лет, обычно необходима замена теплоносителя).

Двухконтурные системы предназначены для длительной, надежной и эффективной работы. Их можно использовать по всей территории Украины, так как в большинстве наших водоемов вода имеет повышенную жесткость и учитывая климатические условия: даже на побережьи Крыма бывают морозы, которые доходят до -10 °С. В том случае, когда каналы термальных фотоколлекторов забились солями, обычно необходима полная замена устройств, так как на месте устранить такие  неисправности практически не представляется возможным.

Снижение энергоэффективности двухконтурных систем относительно этого же показателя у одноконтурных не столь значительно, поэтому не стоит предпочитать одноконтурную систему, жертвуя при этом надежностью отопления и горячего водоснабжения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>