Инженерные системы загородного дома

Гелиоустановки

Практическое использование солнечной энергии для теплоснабжения возможно в южных широтах (не выше 50° с. ш.), то есть там, где много солнечных дней в году.

Установки солнечного теплоснабжения производятся как отечественной, так и зарубежной промышленностью. Речь идет о так называемом активном теплоснабжении, потому что в указанных широтах ощутимый эффект в обеспечении теплового режима жилья приносит пассивное солнечное теплоснабжение, когда приемником теплового излучения солнца является само строение, в конструкцию которого заложены такие решения, как остекление южной стороны дома, массивные стены, накапливающие дневное тепло и отдающие его ночью, теплозащитные жалюзи и др.

Рассмотрим подробнее работу гелиоустановки.

В местности с устойчивыми ветрами можно использовать в качестве источника электроэнергии ветроустановку. Существует достаточно большое количество конструктивных схем таких установок. Их мощность в большинстве моделей довольно велика, поэтому имеет смысл сооружать коллективную ветроустановку, способную обслуживать несколько домов.

Одноконтурная схема

Эта схема (рис. 112 а) с естественной циркуляцией теплоносителя. Вода нагревается в гелиоколлекторе и поднимается (так как горячая вода легче холодной) по трубе, ведущей в бак-теплообменник; оттуда отдавшая свое тепло (охлажденная) вода самотеком возвращается в гелиоколлектор, опять нагревается и т. д. В результате многократной циркуляции вода в теплообменном баке нагревается и поступает в систему горячего водоснабжения дома. Площадь гелиоколлекторов в таких установках не превышает 10 кв. м.

Рис. 112. Гелиоустановки горячего водоснабжения (принципиальная схема): а — одноконтурная схема с естественной циркуляцией; б — принудительная двухконтурная схема; 1 — солнечный коллектор; 2 — теплообменник; 3 — гидроаккумулятор; 4 — резервный источник нагрева воды в бессолнечный период; 5 — циркуляционный насос.

Двухконтурная схема

Более мощные гелиоустановки имеют замкнутый насосный циркуляционный контур первичного теплоносителя, который через теплообменник отдает тепло вторичному контуру, водяному (рис. 112 б).

В первичном, теплоприёмном, контуре может применяться антифриз на основе этиленгликоля — это обеспечивает ее работоспособность при ночных заморозках в солнечный, активный период функционирования.

Вторичный, водяной, контур запасает тепло в баке-аккумуляторе достаточного объема, что позволяет иметь горячую воду не только в то время, когда светит солнце, но и в пасмурные дни (если позволит мощность гелиоустановки и объем бака-аккумулятора).

Солнечный коллектор

Солнечный коллектор — это покрытая матовой черной краской теплопоглощающая металлическая пластина, к которой прикреплен плоский змеевик из стальной трубы. Позади пластины имеется слой теплоизоляции, а спереди она защищена стеклом (рис. 113).

Рис. 113. Солнечный коллектор: 1 - змеевик; 2 - защитное стекло; 3 - корпус; 4 - поглотитель тепла; 5 - теплоизоляция.

Батареи солнечных коллекторов располагают на опорах на крыше здания, оптимальная ориентация — юг, с отклонением в летний период на угол, равный широте местности + 25°, а в зимний — на угол, равный широте местности — 15°. Для установки, работающей круглый год и не снабженной механизмом поворота коллекторов, приходится брать среднее значение, то есть угол наклона, равный широте местности.

Приведем параметры солнечного коллектора, выпускаемого отечественной промышленностью:

мощность — 550 Вт/м2;
рабочее давление — 0,6 атм;
максимальная температура нагрева теплоносителя - 100°С;
вместимость панели — 3 л;
площадь панели — 0,8 м2;
масса — 50 кг.

Рис. 114. Схема солнечного теплоснабжения дома: 1 — солнечный коллектор; 2 — бак-аккумулятор; 3 — нагреватель-дублер; 4 — горячая вода; 5 — отопительный прибор; 6 — циркуляционный насос; 7 — обратный клапан;
8 — расширительный бак.

Как видно из приведенной схемы, тепло, накопленное первичным контуром, отдается первичному баку-аккумулятору, который включен в контур отопления дома и в котором имеется змеевик контура горячего водоснабжения. Таким образом, бак-аккумулятор одновременно служит теплообменником. Оба вторичных контура снабжены дублерами-нагревателями (например, отопительный котел или электронагреватель).

Система солнечного теплоснабжения уменьшает нагрузку на отопительную систему-дублер, которая включается лишь в малосолнечные и очень холодные дни.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект K-275-1D