Контакты
Днепропетровск, ул.Чичерина, 74

+38 (056) 788-67-80
+38 (098) 032-04-62
+38 (099) 212-09-88


e-mail: konst.o.a@gmail.com
            
www.myfort.com.ua

 

Основные компоненты гелиоустановок - Форум

Страница 1 из 11
Форум » Форум по альтернативной энергетике » Форум по гелиосистемам, расчет гелиосистем » Основные компоненты гелиоустановок
Основные компоненты гелиоустановок
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 07:58
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Здесь рассматриваются основные узлы которые можно установить в вашу гелиоустановку
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:06
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Солнечные коллекторы
Ежесекундно Солнце отдает нашей планете около 80 000 000 000 000 килловат. Эта цифра в несколько тысяч раз превышает суммарную мощность всех электростанций созданных человеком. Солнечная энергия – это новый этап в развитии высоких технологий, так как имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими источниками энергии, и при этом является абсолютно экологически безопасной. Солнечное теплоснабжение массово используется самыми развитыми странами уже не первый год, в то время как страны постсоветского пространства только начинают знакомиться с этой замечательной технологией.
Солнечный коллектор - прибор предназначенный для преобразования солнечной энергии в тепловую, с целью приготовления тёплой воды для бытовых нужд и усиления отопления. Благодаря высокому коэфициенту абсорбции (95%) солнечный коллектор эффективен практически 9 месяцев в году.
Тип коллекторов выбирается в зависимости от задач, которым они служат. Коллекторы могут быть плоскими, поглощающими солнечные лучи, не концентрируя, а направляя или рассеивая их, а также трубчатыми, полосовыми, листовыми или полыми, преобразующими в тепло прямую солнечную радиацию, концентрируемую оптическими или другими приспособлениями.
Наиболее эффективными и распространёнными на сегодняшний день являются: плоские и вакуумные.
Рассмотрим подробнее вакуумные коллекторы.
ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ПРЯМОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ ВОДЕ

В данном коллекторе вакуумные трубки соединены с накопительным баком. Из контура теплообменника вода течёт прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно. Такие системы еще называют термосифонными. К преимуществам этих систем относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Термосифонные системы работают на принципе явления естественной конвекции, когда теплая вода стремится вверх. В термосифонных системах бак должен быть расположен выше коллектора. Когда вода в трубках коллектора нагревается, она становится легче и естественно поднимается в верхнюю часть бака. Более прохладная вода в баке течет вниз в трубки, таким образом, обеспечивается циркуляция во всей системе. В маленьких системах бак объединен с коллектором и не рассчитан на магистральное давление, поэтому термосифонные системы нужно использовать либо с подачей воды из вышерасположенной емкости, либо через уменьшающие давление редукторы. Такая система имеет минимальное гидравлическое сопротивление.
ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ПРЯМОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ ВОДЕ И ВСТРОЕННЫМ ТЕПЛООБМЕННИКОМ

Такой коллектор имеет все преимущества и особенности предыдущего типа коллекторов. Отличием является наличие встроенного в бак эффективного теплообменника, что позволяет подсоединить коллектор с баком к нааэрой сети водоснабжения. При этом в трубках по-прежнему практически нет давления. Одним из преимуществ также является возможность заполнения водонагревательного контура незамерзающей жидкостью, что позволяет использовать его и при небольших минусовых температурах (до минус 5-10 градусов). Другим преимуществом является то, что в коллекторе не откладываются соли жесткости и другие загрязнения, так как объем теплоносителя один и тот же, а расходуемая вода проходит только по внутреннему медному теплообменнику.
ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ТЕРМОТРУБКАМИ

Главным элементом солнечных коллекторов данной конструкции является термотрубка – закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Работа высокотехнологичных вакуумных трубок основана на простом принципе тепловой трубы, которая представляет собой полый медный стержень, запаянный с обоих концов с расширением в верхней части. Внутри него находиться нетоксичная жидкость (иноргатик). При нагревании жидкости до температуры кипения она закипает и в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть – наконечник (конденсатор), температура на котором может достигать 250-380 °С. И там конденсируется, отдавая тепло. А конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется. Тепловая трубка вставляется в стеклянную трубу и фиксируется между двумя алюминиевыми ребрами. Форма ребер такова, что площадь их контакта с тепловой трубкой и внутренней поверхностью вакуумной трубы максимальна. Такая модель ребер обеспечивает максимальную передачу тепла к медной тепловой трубке, а потом теплоносителю в проточном теплообменнике. Способ передачи тепла от тепловой трубки теплообменнику очень прост. Медная тепловая трубка внутри полая и содержит запатентованную неорганическую нетоксичную жидкость- теплоноситель. Внутренняя полость тепловой трубки – вакуумирована, поэтому эта жидкость испаряется даже при температуре около 20 °С. При меньшей температуре трубка "запирается" и дополнительно сохраняет тепло. Тепло от головки термотрубки передается основанию коллектора - приемнику. Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим корпусом. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок. При повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Вакуумная труба состоит из двух стеклянных труб. Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса, одна трубка вставлена в другую с большим диаметром . Внешняя труба выполнена из прозрачного сверхпрочного боросиликатного стекла. Внутренняя труба также сделана из прозрачного боросиликатного стекла, покрытого специальным селективным нанопокрытием, которое обеспечивает максимальное поглощение тепла при минимальном отражении. Во избежание кондуктивных и конвективных теплопотерь из пространства между двумя трубами выкачан воздух и создан вакуум. Для поддержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель (такой же, как в телевизионных трубках). При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает CO, CO2, N2, O2, H2O и H2, которые выделяются из трубы в процессе хранения и эксплуатации, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, бариевый слой из серебристого становится белым. Это дает возможность легко определить, исправна ли труба, внутри которой закреплена медная тепловая трубка с алюминиевыми ребрами для передачи тепла.

Основные требования к вакуумной трубе:
• Материал: боросиликатное стекло соответствует ISO3585: 1991.
• Коэффициент пропускания боросиликатного стекла: ≥ 0.92.
• Поглощаемая способность селективного абсорбирующего покрытия: а ≥ 0.94
• Излучательная способность полусферы: ε ≥ 0.08
• Стартовая температура: +20°С (при данной температуре тепловая трубка начинает работать)
• Время запуска в работу: не более 2-х минут при нормальном солнечном освещении
• Морозостойкость: выдерживает -50°С.
• Термостойкость: нет повреждений после трех раз поочередного воздействия холодной воды до 25°С и горячей воды свыше 90°С.
• Сопротивление граду: выдерживает град Ø25 мм.
• Стандарт внешнего вида: цвет селективного абсорбирующего покрытия должен быть равномерным, покрытие не должно шелушиться или морщиться. Поддерживающие части внутри трубы должны быть правильно и прочно закреплены. Допустимое отклонение в диаметре трубы из боросиликатного стекла должно соответствовать ISO4803: 1978.
• Выгиб трубы из боросиликатного стекла не должен превышать 0.3%.
• Поперечное сечение трубы из боросиликатного стекла, находящееся на 40-60 мм от её конца, должно быть круглым. Соотношение между самым коротким и самым длинным радиальными размерами стеклянной трубы не должно превышать 1.02.
• Вакуумные трубы в коллекторе уложены параллельно, угол наклона зависит от географической широты данного места. Ориентированные на Юг трубы пассивно «следуют за солнцем» в течение всего дня. Форма труб обеспечивает высокую степень поглощения
- вакуумные трубки показывают превосходные результаты и в облачные дни, потому что трубы способны поглощать энергию инфракрасных лучей, которые проходят через облака;
- благодаря изоляционным свойствам вакуума воздействие ветра и низких температур на работу вакуумных труб незначительно.
Плоский солнечный коллектор

Плоский коллектор - самый распространенный вид солнечных коллекторов, используемых в бытовых водонагревательных и отопительных системах. Этот коллектор представляет собой теплоизолированную остекленную панель, в которую помещена пластина поглотителя. Пластина поглотителя изготовлена из металла, хорошо проводящего тепло (чаще всего меди или алюминия). Чаще всего используют медь, т.к. она лучше проводит тепло и меньше подвержена коррозии, чем алюминий. Пластина поглотителя обработана специальным высокоселективным покрытием, которое лучше удерживает поглощенный солнечный свет. Это покрытие состоит из очень прочного тонкого слоя аморфного полупроводника, нанесенного на металлическое основание, и отличается высокой поглощающей способностью в видимой области спектра и низким коэффициентом излучения в длинноволновой инфракрасной области. Благодаря остеклению (в плоских коллекторах обычно используется матовое, пропускающее только свет, стекло с низким содержанием железа) снижаются потери тепла. Дно и боковые стенки коллектора покрывают теплоизолирующим материалом, что еще больше сокращает тепловые потери.
В добавление к выше сказанному необходимо отметить, что ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ПРЯМОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ ВОДЕ необходимо использовать сезонно( апрель-октябрь). Дальнейшее их использование невозможно за счет вероятности замерзания жидкости внутри трубок и дальнейшего повреждения прибора. Использование этих коллекторов наиболее выгодно в регионах где нет отрицательных температур. В этом случае, их установка окупается меньше чем за сезон. Поскольку данный вид коллектора работает исключительно без давления( не допускается давление в баке более 0,2 атмосфер), то подключение данного оборудование к магистральным трубопроводам возможно только с использованием понижающего редуктора или открытого бака с поплавковым механизмом. Поэтому, если на выходе необходим напор (например, для работы сантехнических приборов - кранов, санузла и т.п.), после солнечной водонагревательной установки нужно ставить гидроаккумулятор (насос с резиновым баком), рассчитанный на работу с горячей водой. Также к недостаткам можно отнести и возможность откладывания солей и другие загрязнения на внутренние поверхности трубок при повышенной жёсткости или загрязненности воды. Это может привести к ухудшению поглощающих свойств вакуумных трубок.
Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным теплообменником –это более технологичный вариант предыдущего вида коллектора. За счет неизменности теплоносителя( можно залить незамерзающую жидкость, увеличивая диапазон эксплуатации до -5..-10°С) в вакуумных трубках он не подвержен риску загрязнения внутренних поверхностей. Кроме того возможно подключение коллектора к трубам с магистральным давлением. К недостаткам следует отнести большую стоимость с предыдущим типом коллектора.
Плоский солнечный коллектор оптимален при необходимости использовать энергию солнца апрель-октябрь. За счет относительной дешевизны он может быть оптимальным для нагрева воды и бассейна в этот период. В холодное время года при минусовых температурах плоский солнечный коллектор не может служить источником тепла за счет больших потерь в окружающую среду. К недостатком этого типа коллекторов относятся и достаточно небольшие температуры нагрева циркулирующей жидкости, что кроме всего прочего приводит к вероятности размножения болезнетворных бактерий. В случае разбития герметизирующего стекла эффективность коллектора значительно уменьшается, так как тепло расходуется на обогрев окружающей среды, а также отсутствует парниковый эффект позволяющий в достаточной степени нагревать теплоноситель. В большинстве случаев солнечные коллектора устанавливаются на крыше, поэтому для монтажных организаций важна легкость доставки и монтажа. Плоские солнечные коллекторы представляют собой неразборной блок больших габаритов, все это затрудняет подъем оборудования для монтажа на высоту и дальнейшая работа с ними. Если для плоских коллекторов максимальная температура нагрева воды не превышает 80-90 градусов, поэтому в системах с плоскими коллекторами существует проблема размножения бактерий и других микроорганизмов, которой нет в системах с вакуумными коллекторами.

ВАКУУМНЫЙ КОЛЛЕКТОР С ТЕРМОТРУБКАМИ – самый технологичный на данный момент тип коллектора. Может эффективно работать при температура до -50 °С. В отличие от плоского коллектора, при механическом повреждении одной или нескольких вакуумных трубок, они легко заменяются без остановки и слива всей системы. Из-за формы трубок и более эффективного поглощения солнечной радиации с одного м2 вакуумный коллектор собирает в 1,5 раза больше тепловой энергии. К недостаткам данного типа приборов можно отнести относительно большую цену. Но этот «минус» компенсируется большим количеством « плюсов»
Использование вышеописанных типов вакуумных коллекторов является достаточно выгодным. Ведь с одного квадратного метра солнечного коллектора в условиях Украины и России для коммунально-бытовых нужд можно получать примерно 500 кВт•ч тепла в год. Ежегодная потребность одного человека в горячей воде трпилет 1500 кВт•ч тепла, а для отопления одного квадратного метра современного жилища - примерно 100 кВт•ч в год. Оборудование объекта гелиоприставкой означает появление на объекте дополнительного источника, способного поставлять в систему теплоснабжения от 30 до 70% необходимого тепла. В принципе, это уже само по себе даёт повод к тому, чтобы лишний раз подумать над тем, какой же из источников после этого следует воспринимать в качестве дополнительного. Если в зимний и летний периоды котёл и гелиоприставка поочерёдно принимают на себя основные сезонные функции, то в периоды межсезонья между ними устанавливается плавное взаимодействие. Такое рациональное сочетание не только позволяет существенно разгрузить котёл, но и, что ещё особенно ценно - обеспечивает более мягкий режим его эксплуатации. Оба указанных обстоятельства способствуют тому, чтобы считать, что наличие гелиоприставки создаёт условия для увеличения срока службы и повышает надёжность работы оборудования.

Прикрепления: 5379786.gif(44Kb) · 9294222.gif(62Kb) · 1006943.gif(38Kb) · 2043958.gif(30Kb) · 9653249.gif(22Kb) · 6321166.gif(35Kb)
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:06
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Достоинства вакуумного солнечного коллектора:
- вакуумный солнечный кооллектор обеспечивает высокую работоспособность гелиоустановки даже в осенне-зимний сезон, для изготовления вакуумного солнечного коллектора используется самый наилучший теплоизолятор – вакуум, общие потери тепла в коллекторе минимальны, т.к. в вакууме не происходит потерь на теплопроводность и конвекцию. Поэтому КПД вакуумного коллектора сохраняется стабильно высоким даже при неблагоприятных погодных условиях – температуре воздуха до -50°С и рассеянном солнечном свете, и его производительность на 40% выше, чем у других видов коллекторов;
- поглощение солнечной энергии осуществляется максимально эффективно, абсорбер имеет форму цилиндра, что позволяет оптимально использовать для преобразования каждый солнечный луч в процеессе перемещения солнца по своей дневной траектории, благодаря цилиндрической форме абсорбера вакуумный коллектор в три раза эффективнее способен улавливать рассеянную энергию солнца по сравнению с коллекторами, имеющими плоскую форму, и может произвести на 40% тепловой энергии больше, чем другие системы с аналогичной площадью абсорбера;
- вакуумные солнечные коллекторы обладают повышенной надежностью, залог его высокой долговечности и надежности – использование в конструкции высококачественных современных материалов, все детали, находящиеся в непосредственном контакте с теплоносителем, изготовлены из меди высокого качества, а трубки коллектора выполняются из особого ударопрочного стекла, которому не страшен даже град, вакуумные коллекторы хорошо зарекомендовали себя в регионах с суровым климатом, где нередки шквальные ветра и даже ураганы, т.к. эти приборы имеют небольшую парусность,замена вакуумных трубок в случае их повреждения не вызывает особого затруднения, т.к. не трпилет полной остановки и слива всей системы;
- по сравнению с другими видами коллекторов, вакуумный коллектор быстрее возвращается в рабочее состояние, избавляясь от снега, льда или инея, это объясняется тем, что стеклянное покрытие коллектора имеет очень небольшую толщину, благодаря чему тепловая инерция прибора сводится к минимуму;
- вакуумный солнечный коллектор способен обеззараживать воду, в нагреваемой коллектором воде под действие высоких температур и вакуума размножение различных бактерии становится невозможным.
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:07
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Контроллеры
Возможности системы контроля и управления для гелиоустановок можно рассмотреть на примере контроллера USDT-3200. Данный контроллер представляет собой микропроцессорный, многофункциональный комплекс по управлению солнечной системой отопления, а также систем вентиляции и кондиционирования. Работа основана на контроле разности температур между солнечным коллектором и накопительным баком. Информация о режиме работы и контролируемые параметры в удобном виде отображается на экране дисплея.

Заводские настройки установлены для управления стандартной гелиосистемой нагрева воды и вспомогательным реле, предназначенным для поддержания температуры в накопительном баке, защиты от перегрева или подключения дополнительного источника тепла накопительному баку. Контроллер имеет четыре входа для подключения температурных датчиков PT-1000. Четвёртый датчик может использоваться как для дополнительного контроля температуры или как расходомер.
Трёхклавишная панель под большим ЖК служит в качестве пользовательского интерфейса. Простые иконки предоставляют информацию о функциях режимах работы контролера и системы.
Порядок работы.
Коллекторный датчик (S1), установленный в верхней точке коллектора, следит за температурой на выходе из солнечного коллектора. Датчик в накопительном баке (S2) контролирует температуру в нижней его части. Разность температур между этими датчиками называется ∆Т. Когда ∆Т превысит температуру заданную в настройках контролера, в действие вводится насос коллекторного контура.

Третий датчик используется для подключения дополнительного источника энергии (газового или электрического котла).

В нормальном режиме работы вспомогательное реле А2 может пере направить избыточное тепло (при перегреве системы) в другую цистерну. Эта функция является полностью автономной и независит от работы солнечной установки, имеет собственный отдельный датчик (S3).
Прикрепления: 6318864.jpg(14Kb) · 1171125.gif(11Kb) · 2502116.jpg(19Kb)
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:09
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Циркуляционный насос солнечного контура.
Компактный насос Control Unit с блоком управления содержит все необходимые комплектующие для быстрой и облегченной установки.
В данный комплект входят:
- контроллер;
- три датчика;
- трёхскоростной насос;
- расходомер;
- обратный клапан;
- предохранительный клапан;
- манометр;
- сливной клапан.


Как видите всё просто. Применение такого насоса в комплекте с 3/4" фитингами и гибкими шлангами делает подключение достаточно лёгким и быстрым.
Прикрепления: 0392986.gif(56Kb) · 0681163.gif(8Kb)
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:10
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Итальянский клапан.
Итальянский клапан преобразует любую стандартную ёмкость электрического водонагревателя в накопительную ёмкость солнечного водонагревателя, заменяя его сливной клапан.

Клапан состоит из двух коаксиальных труб и балансировочного клапана. По внутренней трубе протекает тёплая вода в резервуар, в то же время по внешней трубе протекает холодная вода в солнечный контур.

Холодная вода подаётся в нижнюю часть цистерны, откуда она с помощью насоса прокачивается через солнечный коллектор обратно в цистерну. Интеграция данного решения в гелиоустановку показана ниже:
Прикрепления: 7290708.jpg(10Kb) · 1151042.jpg(6Kb) · 4274092.gif(6Kb)
 
Дата: Понедельник, 28.06.2010, 08:10
Добавил: Администраторы
Сообщений: 58
Репутация: 0
Расширительный бак.
При росте температуры воды в системе, растёт её объём а следовательно и давление в системе. С ростом давления увеличивается вероятность её повреждения и выхода из строя. Включив в систему расширительный бак, рост объёма воды компенсируется дополнительным пространством расширительного бака.

Ёмкость состоит из двух частей. Одна часть подключается непосредственно к системе. Обе части разделены между собой специальной мембраной. Во второй части бака находится воздух или азот под некоторым начальным давлением. С ростом температуры вода расширяется и мембрана перемещается. Когда вода остывает, мембрана перемещается обратно.
Прикрепления: 8750010.gif(18Kb)
 
Форум » Форум по альтернативной энергетике » Форум по гелиосистемам, расчет гелиосистем » Основные компоненты гелиоустановок
Страница 1 из 11
Поиск:





Главная          О нас        Новости         Контакты

 









Главная | Вход Создание сайта web-love.me