Беззатратные сезонные и всесезонные системы

Солнечные коллекторы.

Системы горячего водоснабжения (ГВС) и отопления с вакуумными солнечными коллекторами.

1 .Назначение.

Система на базе солнечных вакуумных коллекторов предназначена для производства горячей воды заданной температуры путем поглощения солнечного излучения, преобразования его в тепло, аккумуляции и передачи потребителю.

Система состоит из двух основных элементов:


- наружного блока - солнечных вакуумных коллекторов (световой преобразователь);

- внутреннего блока – (резервуар-теплообменник).

2. Принцип работы

Солнечный вакуумный коллектор (световой преобразователь) обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, при степени вакуума 10??, составляет 98 %. Солнечные батареи (коллекторы) устанавливаются непосредственно на крыше зданий таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать площадь крыши для сбора энергии. Коллектора монтируются под любым углом, от 0 до 90 градусов.

службы вакуумных коллекторов - не менее 20 лет.Резервуар-теплообменник представляет собой автоматизированную систему преобразования, поддержания и сохранения тепла, полученного от энергии солнца, а также и от других источников энергии (например, традиционный водонагреватель, работающий на электричестве, газе или дизтопливе), которые страхуют систему при недостаточном количестве солнечной энергии. Нагретая таким образом вода поступает из теплообменника внутреннего блока в радиаторы системы отопления, а вода из резервуара используется для горячего водоснабжения.

Микропроцессорный блок управления предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе и резервуаре-теплообменнике, а также для выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток. При этом контроллер регулирует поток теплоносителя через теплообменник, определяет направление подачи тепла (на ГВС или на отопление). В ночное время автоматика системы обеспечивает минимально необходимое привлечение дополнительной энергии для поддержания заданной температуры внутри помещения.

Система обладает малой инерционностью, быстрым выходом на рабочий режим и позволяет обеспечить:

Круглогодично- горячее водоснабжение; Сезонное отопление с экономией традиционных источников тепловой энергии до 80% (в зависимости от географической широты и климатических условий).

3. Конструкция элементов

3.1. Световой преобразователь (вакуумный коллектор).

Конструкция коллекторов с вакуумными трубами состоит из параллельных рядов прозрачных

трубчатых профилей. Используются трубы типа ”стекло-стекло”.Внутренняя труба покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует солнечную энергию и препятствует потерям тепла. Такие трубы функционируют и в пасмурную погоду,и при отрицательной температуре, они преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Инфракрасное излучение, которое проходит сквозь облака, также поглощается и преобразуется в тепло. Труба выполнена на 100% из кристалла (ситала).

Конструкция вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию.

Для всесезонных систем в коллекторах применяются вакуумные трубы с встроенными термотрубками.

Термотрубка – это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура водопотребления или незамерзающей жидкости отопительного контура. Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова.

Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим листом. 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.

3.2. Резервуар-теплообменник.

Конструктивно выполнен в виде электрического бойлера-накопителя. Предназначен для накопления и сохранения тепла, включает в себя две внутренние теплообменные спирали. Насосный блок с регулятором давления, насос, электронагреватель 1; 2 или 3 кВт, вентили, кран регулировки налива воды, соединители, манометр, вентиль безопасности на 6 атм. набор для безопасного подсоединения к отопительной системе.

При одновременной потребности в горячей воде и отоплении, солнечная энергия распределяется для нагрева главного котла, для обеспечения горячего водоснабжения. При достижении заданной температуры, автоматика переключает подачу тепла на отопительный контур. Такая последовательность работы системы может быть изменена на прямо противоположную, в зависимости от климатической зоны или времени года. Система сконструирована таким образом, что к ней легко могут подсоединяться другие нагревательные системы.

3.3. Системный контроллер для солнечных и нагревательных систем SR-868C6-En.

Контроллер SR-868C6-En предназначен для контроля температуры в солнечном коллекторе, в резервуаре-теплообменнике и выбора, в зависимости от величины этих температур, оптимального режима работы системы в течение суток.

Контроллер выполняет следующие основные функции:

- Индикацию температуры коллектора;

- Индикацию температуры в резервуаре;

- Индикацию температуры обратного потока теплоносителя;

- Установка температуры включения принудительной циркуляции теплоносителя;

- Установка времени включения и выключения системы отопления;

- Установка температуры и времени дополнительного подогрева;

- Установка температуры "антизамерзания";

- Индикацию повреждения датчиков.

4. Типы гелиосистем.

Различают два типа гелиосистем: сезонные и круглогодичные (всесезонные)

4.1. Сезонные гелиосистемы:

К сезонным системам относятся вакуумные коллекторы с прямой теплопередачей солнечной энергии воде. В таких системах вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода протекает прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно.

К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Основным преимуществом остается низкая стоимость и высокий КПД, до 98 %.

4.2 Всесезонные гелиосистемы:

К всесезонным системам относятся вакуумные коллекторы с термотрубками.

Принцип действия таких коллекторов прост и припоминает работу установки центрального отопления. Это закрытая система, в которой, через верхнюю часть коллектора и змеевик протекает, незамерзающая жидкость. Эта жидкость забирает тепло из медных наконечников. нагреваемых до температуры 350-380 °С, а затем горячая жидкость перекачивается через змеевик аккумулятора и нагревает воду. Цикл передачи тепла из коллектора к аккумулятору длится до тех пор, пока длится день. Работу насоса контролирует электронный контроллер, он следит за исправностью системы. Датчики контроллера находятся в коллекторе и в аккумуляторе. Они указывают температуру в системе. Кроме того, расширительный бак предохраняет систему от слишком высокого давления, возникающего при возрастании температуры и не использовании воды потребителями.

5. Область применения.

Обеспечение горячим водоснабжением жилых домов, коттеджей, дачных домиков, гостиниц, ресторанов, теплиц, бассейнов и т.д.;

Отопление помещений в весенне-осенний период и экономия энергоносителей системы отопления в зимний период до 50%.

Поддерживающее отопление помещений при применении с технологией «теплый пол».

6.Основные технические характеристики гелиосистем.

По материалам сайта: http://www.uiis.com.ua