Тепловые и гидравлические характеристики систем солнечного горячего водоснабжения в условиях умеренного климата

• Автор: Мышко, Юрий Львович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .

Глава I. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ РАБОТ ПО СОЛНЕЧНОМУ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЮ В СССР И ЗА РУБЕЖОМ

11. Состояние работ за рубежом .

12. Состояние работ в СССР.

13. Постановка задачи .

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА

21. Теплопроизводительность солнечного коллектора 22. Расчет тепловых потерь и коэффициента эффективности плоского солнечного коллектора

23. Методика испытаний солнечных коллекторов в

лабораторных условиях

24. Солнечные коллекторы повышенной эффективности Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СОЛНЕЧНОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ В СРЕДНЕЙ ПОЛОСЕ СССР
31. Описание солнечной водонагревательной установ
32. Режим испытаний, измеряемые величины и измерите
тельная аппаратура .
33. Методика обработки опытных данных.
34. Результаты испытаний и их анализ
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 41. Расчет солнечных водонагревательных установок
для сезонных потребителей тепловой энергии
42. Исследование влияния неравномерности расходов теплоносителя по коллекторам секции на выработку тепла III
Глава 5. ЭКОНОМИКА СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
СЕЗОННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В СРЕДНЕЙ ПОЛОСЕ СССР
5. Определение коэффициента заиещения .
52. Расчет годового экономического эффекта от
использования солнечной установки .
55. Результаты расчетов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Соединительные трубопроводы хорошо теплоизолированы, а расстояние между коллекторами и аккумулятором невелико, так что потери тепла от трубопроводов малы. Источником дополнительной энергии является газовый котел низкого давления. Холодная вода, подаваемая в солнечную установку, подогревается водой, направляемой после стирки в канализацию. Средняя эффективность работы солнечной установки за период испытаний с ноября г. I) составляла всего 0, [ ] . Низкая эффективность связана, по-видимому, с малым расходом воды через систему солнечных коллекторов (меньше 9,6 кг/м2ч) и выбросами соседних промышленных предприятий, загрязняющими остекление и снижающими его пропуска-тельную способность. Месяц ; Месячный приход і суммарной сол- ; нечнои радиации ; кВт . Полезное тепло І К. Еще одним примером применения простой одноконтурной схемы отвода тепла является установка для горячего водоснабжения трехэтажного -квартирного жилого дома в г. Сан-Диего ( 0 с*ш#) штат Калифорния. В качестве теплоносителя используется питьевая вода. Тепло из коллекторов отводится в бак-аккумулятор объемом 3,8 м^. Бак-аккумулятор зарыт в землю; его боковая поверхность и днище теплоизолированы слоем пенополиуретана толщиной мм. Вода из аккумулятора подается к индивидуальным бакам горячей воды, установленным в каждой квартире. Баки оснащены погружными электронагревателями для повышения температуры воды до необходимого потребителю уровня. Выработка солнечного тепла в период с марта по август г. Однако из-за тепловых потерь с поверхности трубопроводов и арматуры фактический вклад солнечной энергии составил только $ [ ]. Данные по эффективности работы солнечной установки представлены в таблице 1й 2. Месяц ; Месячный приход ; суммарной сол- і I нечной радиации ; і кВт. Полезное тепло г _ " і К. В США, особенно в северных районах, наряду с одноконтурными установками широко применяются и двухконтурные системы отвода тепла. Примером двухконтурной системы является установка в Вашингтоне ( 0 с. Суточное потребление горячей воды составляет примерно ,5 тонн при температуре °С. Солнечные коллекторы ориентированы на юго-запад вместо идеальной южной ориентации. В качестве теплоносителя в контуре солнечных коллекторов используется водный раствор пропиленгликеля. Тепло аккумулируется в двух баках объемом по м3. Дополнительный нагрев обеспечивается газовым котлом мощностью 0 кВт. Средняя месячная (с июля по август г. МВт. Месяц ; Месячный приход ; суммарной сол- ; нечнои радиации кВт . Полезное тепло 1 ! К.П. Д. 1 • 1 • ! Для отопления зданий, как правило, тоже применяются двухконтурные схемы отвода тепла из коллекторов в аккумулятор. Это объясняется тем, что солнечные установки, обеспечивающие отопление зданий, работают в периоды с пониженной температурой наружного воздуха, когда может произойти замораживание коллекторов. Широкое использование солнечной энергии для нахрева воды имеет место в Израиле (. Этому способствуют благоприятные климатические условия, высокий уровень технологии производства солнечных коллекторов, их низкая стоимость, а также нехватка и дороговизна органического топлива. За последние двадцать лет в Израиле было построено около 0 тыс. Широко применяются простые одноконтурные установки, работающие на принципе термосифона. Ценатакой установки изменяется в пределах от 0 до 0 долларов. Многие установки снабжены электронагреват елями, встроенными в бак-аккумулятор. Практика показывает, что применение подобных установок для горячего водоснабжения отдельных квартир многоквартирных домов неприемлемо как с экономической, так и с архитектурной точек зрения. Поэтому в последнее время в Израиле были разработаны и построены несколько демонстрационных установок централизованного солнечного горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией теплоносителя. Одна из таких установок предназначена для горячего водоснабжения университетского общежития [ ] . Общая площадь тепловоспринимающей поверхности составляет около иг. Отвод тепла из коллекторов в бак-аккумулятор объемом 2 іг осуществляется по одноконтурной схеме. Циркуляция воды обеспечивается с помощью центробежного насоса, работающего в автоматическом режиме. Средний к.