МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ
СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
РД 34.20.115-89
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ПО «СОЮЗТЕХЭНЕРГО»
Москва 1990
РАЗРАБОТАНО Государственным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г.М. Кржижановского
ИСПОЛНИТЕЛИ М.Н. ЕГАЙ, О.М. КОРШУНОВ, А.С. ЛЕОНОВИЧ, В.В. НУШТАЙКИН, В.К. РЫБАЛКО, Б.В. ТАРНИЖЕВСКИЙ, В.Г. БУЛЫЧЕВ
УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 07.12.89 г.
Начальник В.И. ГОРИЙ
Срок действия устанавливается
с 01.01.90
до 01.01.92
Настоящие Методические указания устанавливают порядок выполнения расчета и содержат рекомендации по проектированию систем солнечного теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.
Методические указания предназначены для проектировщиков и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.
1.1. Методические указания распространяются на активные системы солнечного теплоснабжения (ССТ) с плоскими солнечными коллекторами, принудительной циркуляцией жидкого теплоносителя в теплоприемном контуре и предусматривают использование трехконтурной системы для покрытия нагрузок круглогодичного теплоснабжения и двухконтурной - для горячего водоснабжения (ГВС). Терминология по солнечному теплоснабжению приведена в приложении 1.
1.2. Данная методика используется при расчете ССТ для населенных пунктов, расположенных южнее 53° северной широты и от 22,5 до 84° восточной долготы.
1.3. Целесообразность и эффективность применения ССТ зависит от доли тепловой нагрузки (коэффициента замещения), обеспечиваемой за счет солнечной энергии f, и в каждом конкретном случае определяется технико-экономическим расчетом.
1.4. Методика расчета удельной теплопроизводительности, отнесенной к единице площади поверхности солнечных коллекторов (СК), базируется на среднегодовых долгосрочных данных суммарной солнечной радиации, приходящей на горизонтальную поверхность, и теплотехнических характеристиках солнечных коллекторов, приведенных в приложении 2.
1.5. Расчет годовой удельной теплопроизводительности ССТ производится при следующих условиях:
удельный расход антифриза в теплоприемном контуре g равен 50 кг/(м2 · ч);
эффективность водяного теплообменника ε1 равна 0,7;
удельная вместимость бака-аккумулятора (БА) Va, приходящаяся на 1 м2 площади поверхности СК, равна 75 л/м2;
эффективность водовоздушного теплообменника ε2 удовлетворяет условию ε2Сmin/λV ³ 2, где Сmin меньший из водяных эквивалентов водовоздушного теплообменника;
удельная суточная нагрузка ГВС равна 517 Вт · ч/м2;
разность температур горячей tг и холодной воды tх равна 40 °С.
1.6. Тепловой расчет ССТ служит основой для расчетов гидродинамических и конструктивных параметров.
1.7. Выбор и расчет ССТ, площади поверхности СК, их типа, бака-аккумулятора рекомендуется осуществлять с учетом следующих основных факторов:
потерь теплоты в окружающую среду;
гидравлических сопротивлений по потокам теплоносителей;
габаритных размеров;
массы и металлоемкости;
экологии окружающей среды;
ремонтоспособности;
технологичности узлов;
соответствия требованиям действующих стандартов.
1.8. Исходные данные для расчетов должны входить в техническое задание на проектирование ССТ. Разработка, порядок согласования и утверждение технического задания регламентируются ГОСТ 15.001-73*. Техническое задание на разработку ССТ должно содержать:
местонахождение объекта, на котором устанавливается система теплоснабжения (населенный пункт), географическая широта;
тип дублирующего источника, его КПД и стоимость вырабатываемой теплоты;
тепловую нагрузку по месяцам, приходящуюся на отопление и ГВС;
теплотехнические (λ, К) и габаритные показатели здания (V, S);
температуру горячей воды;
температуру питательной (холодной) воды.
1.9. Критерием для выбора оптимальной доли тепловой нагрузки, обеспечиваемой ССТ, является минимум приведенных затрат.
2.1. Для установок солнечного теплоснабжения следует применять солнечные коллекторы с одинарным или двойным остеклением. Технические характеристики солнечных коллекторов, выпускаемых в СССР, приведены в приложении 3.
2.2. В установках солнечного теплоснабжения следует использовать водяные насосы, применяемые в системах отопления и горячего водоснабжения зданий.
При использовании в теплоприемном контуре антифриза целесообразно применять насосы типов ЦВЦ, ВС, ВКО и ХО.
2.3. При установке насосов в жилых домах следует применять малошумные насосы или принимать меры к снижению шума и вибрации до норм, допустимых СНиП 11.12.77.
2.4. В качестве теплообменников для ССТ рекомендуется применять водоводяные подогреватели для тепловых сетей, выпускаемые по ТУ 400-28-429-82Е, и скоростные теплообменники типа ТТ, разработанные ВНИИнефтемаш Минхиммаш СССР.
Технические характеристики проточных теплообменников типа ТТ приведены в приложении 4.
2.5. В системе солнечного теплоснабжения рекомендуется применять воздушно-отопительные агрегаты А02-10-02УЗ, А0Д2-10-02УЗ, АСУ2-10-02УЗ по ТУ 36-2552-82, калориферы стальные пластинчатые КВСБ-ПУЗ, КВББ-ПУЗ и калориферы биметаллические со спиральнонакатным оребрением КСк3-01ХЛЗА и КСк3-02ХЛЗА.
3.1. Общие положения
3.1.1. При расчете ССТ и горячего водоснабжения учитывается круглогодичность их работы.
3.1.2. Теплопроизводительность ССТ за годичный период ее эксплуатации (Qс) определяется по уравнению
где f - доля полной среднегодовой тепловой нагрузки, обеспечиваемой за счет солнечной энергии;
Q - полная годовая нагрузка теплоснабжения, кВт·ч.
3.1.3. Удельная годовая теплопроизводительность ССТ определяется по формуле
где F - площадь поверхности СК, м2.
3.1.4. Удельная годовая теплопроизводительность q является функцией следующих параметров:
географической и климатических характеристик (φ, Н, tнв);
характеристик солнечного коллектора (UL, (τα), Fr, ε);
режимных параметров (tг, tх, g);
параметров системы (ε1, Va, f).
3.1.5. Характеристики солнечных коллекторов различных конструкций обобщены в трех типах - I, II, III, которые используются при нахождении удельной годовой теплопроизводительности ССТ q, и приведены в приложении 1.
3.1.6. Для ССТ рекомендуется применять одностекольный селективный коллектор (тип II) и двухстекольный неселективный коллектор (тип III). Для систем ГВС - одностекольные коллекторы (типов I, II).
3.2. Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения
3.2.1. Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения приведена на рис. 1 и предусматривает работу установки в режимах:
Рис. 1. Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения
отопления и горячего водоснабжения;
горячего водоснабжения.
Система ССТ включает три контура циркуляции:
первый контур, состоящий из солнечных коллекторов 1, циркуляционного насоса 8 и жидкостного теплообменника 3;
второй контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8 и теплообменника 3;
третий контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8, водовоздушного теплообменника (калорифера) 5.
Функционирует ССТ следующим образом. Теплоноситель (антифриз) теплоприемного контура, нагреваясь в солнечных коллекторах 1, поступает в теплообменник 3, где теплота антифриза передается воде, циркулирующей в межтрубном пространстве теплообменника 3 под действием насоса 8 второго контура. Нагретая вода поступает в бак-аккумулятор 2.
Из бака-аккумулятора вода забирается насосом ГВС 8, доводится при необходимости до требуемой температуры в дублере 7 и поступает в систему ГВС здания. Подпитка бака-аккумулятора осуществляется из водопровода.
Для отопления вода из бака-аккумулятора 2 подается насосом третьего контура 8 в калорифер 5, через который с помощью вентилятора 9 пропускается воздух и, нагревшись, поступает в здание 4.
В случае отсутствия солнечной радиации или нехватки тепловой энергии, вырабатываемой солнечными коллекторами, в работу включается дублер 6.
3.2.2. Принципиальная схема системы ГВС приведена на рис. 2.
Работа СГВС осуществляется следующим обрезом. Циркуляционный насос 5 прокачивает теплоноситель через солнечные коллекторы 1, где он, нагреваясь, отдает в теплообменнике 2 теплоту воде второго контура. Второй контур образован теплообменником 2, баком-аккумулятором 3 и насосом 5, соединенными между собой трубопроводом. Вода из бака-аккумулятора 3 через дублер 4 поступает в систему горячей воды здания. Холодная вода для подпитки поступает в нижнюю часть БА из водопровода.
Рис. 2. Принципиальная схема системы солнечного горячего водоснабжения
3.3. Расчет системы солнечного теплоснабжения
3.3.1. Основным параметром ССТ является годовая удельная теплопроизводительность, определяемая из уравнения
q = а + b·(Н - 1000), кВт · ч/м2, (3.3)
где Н - среднегодовая суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность, кВт · ч/м2; находится из приложения 5;
а, b - параметры, определяемые из уравнения (3.4) и (3.5)
a = (α1 + α2r + α3r2) + (α4 + α5r + α6r2)f + (α7 + α8r + α9r2)f2; (3.4)
b = (β1 + β2r + β3r2) + (β4 + β5r + β6r2)f + (β7 + β8r + β9r2)f2; (3.5)
где r - характеристика теплоизолирующих свойств ограждающих конструкций здания при фиксированном значении нагрузки ГВС, представляет собой отношение суточной нагрузки отопления при температуре наружного воздуха равной 0 °С к суточной нагрузке ГВС. Чем больше r, тем больше доля отопительной нагрузки по сравнению с долей нагрузки ГВС и тем менее совершенной является конструкция здания с точки зрения тепловых потерь; r = 0 принимается при расчете только системы ГВС. Характеристика определяется по формуле
r = (λm + kρвCpв)Vtв/ls, (3.6)
где λ - удельные тепловые потери здания, Вт/(м3 · °С);
m - количество часов в сутках;
k - кратность вентиляционного обмена воздуха, 1/сут;
ρв - плотность воздуха при 0 °С, кг/м3;
Cpв - теплоемкость воздуха при 0 °С и постоянном давлении, Вт · ч/(кг · °С);
V - объем здания, м3;
tв - температура воздуха внутри здания, °С;
l - суточная нагрузка ГВС, равная 517 Вт · ч/м2;
s - жилая площадь здания, м2;
α1 ... α9; β1 .... β9 - коэффициенты, находятся из табл. 3.1 и 3.2;
f - коэффициент замещения, ориентировочно принимается от 0,2 до 0,4.
Уравнение (3.3) применимо при использовании схемы, приведенной на рис. 1.
Значения λ, k, V, tв, s закладываются при проектировании ССТ.
Значения коэффициента α для солнечных коллекторов II и III типов
Значения коэффициентов |
|||||||||
α1 |
α2 |
α3 |
α4 |
α5 |
α6 |
α7 |
α8 |
α9 |
|
II |
607,0 |
-80,0 |
-3,0 |
-1340,0 |
437,5 |
22,5 |
1900,0 |
-1125,0 |
25,0 |
III |
298,0 |
148,5 |
-61,5 |
150,0 |
1112,0 |
337,5 |
-700,0 |
1725,0 |
-775,0 |
Значения коэффициента β для солнечных коллекторов II и III типов
Значения коэффициентов |
|||||||||
β1 |
β2 |
β3 |
β4 |
β5 |
β6 |
β7 |
β8 |
β9 |
|
II |
1,177 |
-0,496 |
0,140 |
-2,6 |
3,6 |
-0,995 |
3,350 |
-5,05 |
1,400 |
III |
1,062 |
-0,434 |
0,158 |
-2,465 |
2,958 |
-1,088 |
3,550 |
-4,475 |
1,775 |
Уравнение (3.3) применимо при значениях:
1050 £ Н £ 1900; 1 £ r £ 3; 0,2 £ f £ 0,4.
3.3.2. Общая площадь поверхности солнечных коллекторов находится по формуле
3.4. Расчет системы солнечного горячего водоснабжения (СГВС)
3.4.1. Удельная годовая теплопроизводительность СГВС (схема на рис. 2) определяется по формуле
q = а + b(H - 1050), кВт · ч/м2 (3.8)
Значения коэффициентов а и b находятся из табл. 3.3.
Значения коэффициентов а и b в зависимости от типа солнечного коллектора
Значения коэффициентов |
||
a |
b |
|
I |
235 |
0,75 |
II |
355 |
0,80 |
Уравнение (3.8) справедливо при f = 0,5 и 1050 £ Н £ 1900.
3.4.2. При других значениях коэффициента замещения f для рассматриваемых типов коллекторов I и II значение удельной годовой теплопроизводительности q должно быть увеличено (уменьшено) в соответствии с данными табл. 3.4 и определяется по формуле
qi = q(1 + Δq/100) , кВт · ч/м2, (3.9)
где qi - удельная годовая теплопроизводительность СГВС при значениях f, отличных от 0,5;
Δq - изменение годовой удельной теплопроизводительности СГВС, %.
Изменение значения удельной годовой теплопроизводительности Δq от годового поступления солнечной радиации на горизонтальную поверхность H и коэффициента f
Значения H, кВт · ч/м2 |
Значения Δq, % при |
|||
f = 0,3 |
f = 0,4 |
f = 0,5 |
f = 0,6 |
|
Менее 1500 |
+17 |
+9 |
0 |
-10 |
Более 1500 |
+10 |
+5 |
0 |
-6 |
Значение f больше 0,6 достигается при H ³ 1700.
3.4.3. Общая площадь поверхности солнечных коллекторов СГВС определяется по формуле
4.1. Размещение солнечных коллекторов производится на кровле зданий или площадках с учетом ландшафта и застройки местности.
4.2. При проектировании установки теплоснабжения следует произвести расчет опорных конструкций с учетом ветровой и снеговой нагрузок, а при необходимости - с учетом сейсмических воздействий.
4.3. Оптимальная ориентация солнечных коллекторов - южная. Отклонение от южной ориентации на восток до 15° ведет к уменьшению прихода солнечной радиации на 5 %, а на запад до 30° - на 10 %.
4.4. Угол наклона солнечных коллекторов к горизонту при круглогодичной работе установки должен приниматься равным широте местности для солнечного ГВС и φ + 15° для ССТ.
4.5. Расстояние между рядами солнечных коллекторов по горизонтали рассматривается из условия незатенения по наименьшему значению высоты солнца над горизонтом, приведенной в приложении 6, в зависимости от географической широты местонахождения объекта.
4.6. Для обеспечения высокой эффективности солнечных коллекторов и выбора циркуляционного насоса производится гидравлический расчет по общепринятой методике. Сопротивление солнечного коллектора при расходе 50 кг/(м2 · ч) не превышает 500 Па.
4.7. Для равномерного распределения потока теплоносителя в системах солнечные коллекторы соединяются в последовательно-параллельные и параллельно-последовательные группы с учетом удобства технического обслуживания и ремонта.
4.8. В установках солнечного теплоснабжения с большой площадью поверхности солнечных коллекторов следует предусматривать возможность отключения отдельных секций в случае выхода их из строя без вывода из эксплуатации всей установки.
4.9. Для удаления воздуха из системы необходимо предусматривать воздушный клапан, устанавливаемый в наивысшей точке системы. Допускается удаление воздуха с помощью расширительного бака, установленного выше уровня статического давления в гелиоконтуре.
4.10. В системе теплоснабжения необходимо предусматривать арматуру для заполнения системы, а в нижней части - для спуска теплоносителя с уклоном трубопровода 0,002.
4.11. Рекомендуется предусматривать 10 %-ный запас площади поверхности солнечных коллекторов на случай выхода части ее из строя, ухудшения теплопередающих свойств и загрязнения поверхности остекления.
4.12. Движение теплоносителей в контурах следует принимать по противоточной схеме.
4.13. Тепловые потери через изоляцию БА, теплообменников и трубопроводов не должны превышать 5 % теплопроизводительности СК.
4.14. Для поддержания постоянной температуры горячей воды, подаваемой к потребителю, установки должны обеспечиваться автоматическими регуляторами температуры.
4.15. При использовании в гелиоконтуре в качестве теплоносителя воды необходимо предусмотреть ее химическую обработку и деаэрирование перед заполнением системы.
4.16. При круглогодичной эксплуатации ССТ в теплоприемном контуре рекомендуется применять антифриз. Свойства антифризов приведены в приложении 7.
Давление антифриза в теплоприемном контуре во избежание попадания его в БА при нарушении герметичности теплообменника должно быть ниже, чем давление воды в тепловоспринимающем контуре.
4.17. Система теплоснабжения должна включать дублер, работающий совместно с солнечной установкой при длительном отсутствии солнечной радиации, обеспечивающий 100 %-ное покрытие тепловой нагрузки здания.
5.1. Применение ССТ считается целесообразным, если выполняется условие
где Зс - удельные приведенные затраты на единицу вырабатываемой тепловой энергии ССТ, руб./ГДж;
Зб - удельные приведенные затраты на единицу вырабатываемой тепловой энергии базовой установкой, руб./ГДж.
5.2. Удельные приведенные затраты на единицу вырабатываемой энергии (стоимость единицы тепловой энергии) для солнечной установки определяется по формуле
где Сc - приведенные затраты на ССТ и дублер, руб./год;
Сс = (кс + кв)Eн + Эскс + Эвкв + ЦNд - кэ - кп, (5.3)
где кс - капитальные затраты на ССТ, руб.;
кв - капитальные затраты на дублер, руб.;
Eн - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений (0,1);
Эс - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на ССТ;
Эв - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на дублер;
Ц - стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой дублером, руб./ГДж;
Nд - количество тепловой энергии, вырабатываемой дублером в течение года, ГДж;
кэ - эффект от снижения загрязнения окружающей среды, руб.;
кп - социальный эффект от экономии зарплаты персонала, обслуживающего дублер, руб.
Удельные приведенные затраты определяются по формуле
где Сб - приведенные затраты на базовую установку, руб./год;
где кб - капитальные затраты на базовый источник тепловой энергии, руб.;
Эб - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на базовый источник тепловой энергии.
5.3. Эффект от снижения загрязнения окружающей среды учитывается для приведения к сопоставимому виду сравниваемых вариантов и рассчитывается в соответствии с действующей «Временной типовой методикой определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды» (Госплан СССР, Госстрой СССР, АН СССР, 1983) и «Руководством по расчету количества и удельных показателей выбросов вредных веществ в атмосферу» (М.: ВПТИтрансстрой, 1982).
5.4. Социальный эффект от экономии зарплаты персонала, обслуживающего дублер кп при отключении дублера в период полного покрытия тепловой нагрузкой ССТ, определяется по формуле
где Зп - среднегодовая удельная зарплата с начислениями эксплуатационного персонала дублера, руб./год;
τпн - период полного покрытия тепловой нагрузки ССТ, мес.
5.5. Расчет экономии топлива в пересчете на условное (т) за счет использования солнечной энергии следует определять по формуле
где Qнр - низшая теплота сгорания условного топлива, кВт·ч/кг;
η - КПД замещаемого источника энергии.
Зс - удельные приведенные затраты на единицу вырабатываемой тепловой энергии ССТ, руб./ГДж;
Зб - удельные приведенные затраты на единицу вырабатываемой тепловой энергии базовой установкой, руб./ГДж;
Зп - среднегодовая удельная зарплата с начислениями эксплуатационного персонала дублера, руб./год;
кс - капитальные затраты на ССТ, руб.;
кв - капитальные затраты на дублер, руб.;
кэ - эффект от снижения загрязнения окружающей среды, руб.;
кп - социальный эффект от экономии зарплаты персонала обслуживающего дублер, руб.;
Ен - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений;
Сс - приведенные затраты на ССТ и дублер, руб./год;
Сб - приведенные затраты на базовую установку, руб./год;
Эс - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на ССТ;
Эв - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на дублер;
Эб - доля эксплуатационных расходов от капитальных затрат на базовый источник тепловой энергии;
Ц - стоимость единицы тепловой энергии, вырабатываемой дублером, руб./ГДж;
В - экономия топлива в пересчете на условное за эксплуатационный период солнечной установки, т/год;
Н - среднегодовая суммарная солнечная радиация, приходящая на горизонтальную поверхность, кВт · ч;
Q - полная годовая нагрузка теплоснабжения, кВт · ч;
Qнр - низшая теплота сгорания условного топлива, кВт · ч/кг;
Qс - годовая теплопроизводительность ССТ, кВт · ч;
F - площадь поверхности СК, м2;
UL - общий коэффициент тепловых потерь, Вт/(м2 · °С);
FR - коэффициент эффективности солнечного коллектора;
Va - удельная вместимость бака-аккумулятора, л/м2;
V - объем здания, м3;
S - жилая площадь здания, м2;
Nд - количество тепловой энергии, вырабатываемой дублером за год, ГДж;
а - параметр;
b - параметр;
tг - температура горячей воды на выходе из СК, °С;
tх - температура холодной воды на входе в БА, °С;
tнв - температура наружного воздуха, °С;
tв - температура воздуха внутри здания, °С;
q - годовая удельная теплопроизводительность ССТ, отнесенная к единице площади солнечных коллекторов, кВт · ч/м2;
f - доля полной среднегодовой тепловой нагрузки, обеспечиваемой за счет солнечной энергии (коэффициент замещения);
φ - географическая широта, град.;
ε - степень черноты поглощательной поверхности СК в диапазоне рабочих температур коллектора;
ε1 - эффективность водяного теплообменника;
ε2 - эффективность водовоздушного теплообменника;
τп - пропускательная способность остекления;
τпн - период полного покрытия тепловой нагрузки ССТ, мес.;
(τα) - приведенная поглощательная способность солнечного коллектора;
g - удельный расход антифриза в теплоприемном контуре, кг/(м2 · ч);
α - поглощательная способность теплоприемной поверхности;
α1 ... α9 - коэффициенты;
β1 ... β9 - коэффициенты;
r - характеристика теплоизолирующих свойств ограждающих конструкций здания при фиксированном значении нагрузки ГВС;
λ - удельные тепловые потери здания, Вт/(м3 · °С);
m - количество часов в сутках;
к - кратность вентиляционного обмена воздуха, 1/сут;
ρв - плотность воздуха при 0 °С, кг/м3;
Срв - теплоемкость воздуха при 0 °С и постоянном давлении, Вт · ч/(кг · °С);
l - удельная суточная нагрузка ГВС, Вт · ч/м2;
Сmin - меньший из водяных эквивалентов водовоздушного теплообменника, Вт/°С;
η - КПД замещаемого источника энергии.
Определение термина |
|
Солнечный коллектор |
Устройство для улавливания солнечной радиации и преобразования ее в тепловую и другие виды энергии |
Часовая (суточная, месячная и т.д.) теплопроизводительность |
Количество тепловой энергии, отводимой от коллектора за час (сутки, месяц и т.д.) работы |
Плоский солнечный коллектор |
Нефокусирующий солнечный коллектор с поглощающим элементом плоской конфигурации (типа «труба в листе», только из труб и т.п.) и плоской прозрачной изоляцией |
Площадь тепловоспринимающей поверхности |
Площадь поверхности поглощающего элемента, освещенная солнцем в условиях нормального падения лучей |
Коэффициент тепловых потерь через прозрачную изоляцию (днище, боковые стенки коллектора) |
Поток тепла в окружающую среду через прозрачную изоляцию (днище, боковые стенки коллектора), отнесенный к единице площади тепловоспринимающей поверхности, при разности средних температур поглощающего элемента и наружного воздуха в 1 °С |
Удельный расход теплоносителя в плоском солнечном коллекторе |
Расход теплоносителя в коллекторе, отнесенный к единице площади тепловоспринимающей поверхности |
Коэффициент эффективности |
Величина, характеризующая эффективность переноса тепла от поверхности поглощающего элемента к теплоносителю и равная отношению фактической теплопроизводительности к теплопроизводительности при условии, что все термические сопротивления передачи тепла от поверхности поглощающего элемента к теплоносителю равны нулю |
Степень черноты поверхности |
Отношение интенсивности излучения поверхности к интенсивности излучения черного тела при той же температуре |
Пропускательная способность остекления |
Пропускаемая прозрачной изоляцией доля солнечного (инфракрасного, видимого) излучения, падающего на поверхность прозрачной изоляции |
Дублер |
Традиционный источник тепловой энергии, обеспечивающий частичное или полное покрытие тепловой нагрузки и работающий в сочетании с системой солнечного теплоснабжения |
Система солнечного теплоснабжения |
Система, обеспечивающая покрытие нагрузки отопления и горячего водоснабжения за счет солнечной энергии |
Тип коллектора |
|||
I |
II |
III |
|
Общий коэффициент тепловых потерь UL, Вт/(м2 · °С) |
7,5 |
4,3 |
4,4 |
Поглощательная способность тепло-приемной поверхности α |
0,95 |
0,90 |
0,95 |
Степень черноты поглощательной поверхности в диапазоне рабочих температур коллектора ε |
0,95 |
0,10 |
0,95 |
Пропускательная способность остекления τп |
0,87 |
0,87 |
0,72 |
Коэффициент эффективности FR |
0,91 |
0,93 |
0,95 |
Максимальная температура теплоносителя, °С |
80 |
100 |
80 |
Примечание. I - одностекольный неселективный коллектор; II - одностекольный селективный коллектор; III - двухстекольный неселективный коллектор. |
Изготовитель |
||||
Братский завод отопительного оборудования |
Спецгелиотепломонтаж ГССР |
КиевЗНИИЭП |
Бухарский завод гелиоаппаратуры |
|
Длина, мм |
1530 |
1000 - 3000 |
1624 |
1100 |
Ширина, мм |
630 |
600 |
1008 |
650 |
Высота, мм |
98 |
70 - 100 |
100 |
111 |
Масса, кг |
50,5 |
30 - 50 |
37 |
36 |
Тепловоспринимающая поверхность, м |
0,8 |
0,6 - 1,5 |
1,5 |
0,62 |
Рабочее давление, МПа |
0,6 |
0,2 - 0,6 |
0,6 |
0,6 |
Диаметр наружный/внутренний, мм |
Проходное сечение |
Поверхность нагрева одной секции, м2 |
Длина секции, мм |
Масса одной секции, кг |
||||
внутренней трубы, см2 |
кольцевого канала, см2 |
|||||||
внутренней трубы |
наружной трубы |
|||||||
ТТ 1-25/38-10/10 |
25/20 |
38/32 |
3,14 |
1,13 |
1,4 |
1500 |
140 |
|
ТТ 2-25/38-10/10 |
25/20 |
38/32 |
6,28 |
6,26 |
1,4 |
1500 |
140 |
|
Н |
|
Азербайджанская ССР |
|
Баку |
1378 |
Кировобад |
1426 |
Мингечаур |
1426 |
Армянская ССР |
|
Ереван |
1701 |
Ленинакан |
1681 |
Севан |
1732 |
Нахичевань |
1783 |
Грузинская ССР |
|
Телави |
1498 |
Тбилиси |
1396 |
Цхакая |
1365 |
Казахская ССР |
|
Алма-Ата |
1447 |
Гурьев |
1569 |
Форт-Шевченко |
1437 |
Джезказган |
1508 |
Ак-Кум |
1773 |
Аральское море |
1630 |
Бирса-Кельмес |
1569 |
Кустанай |
1212 |
Семипалатинск |
1437 |
Джаныбек |
1304 |
Колмыково |
1406 |
Киргизская ССР |
|
Фрунзе |
1538 |
Тянь-Шань |
1915 |
РСФСР |
|
Алтайский край |
|
Благовещенка |
1284 |
Астраханская область |
|
Астрахань |
1365 |
Волгоградская область |
|
Волгоград |
1314 |
Воронежская область |
|
Воронеж |
1039 |
Каменная степь |
1111 |
Краснодарский край |
|
Сочи |
1365 |
Куйбышевская область |
|
Куйбышев |
1172 |
Курская область |
|
Курск |
1029 |
Молдавская ССР |
|
Кишинев |
1304 |
Оренбургская область |
|
Бузулук |
1162 |
Ростовская область |
|
Цимлянск |
1284 |
Гигант |
1314 |
Саратовская область |
|
Ершов |
1263 |
Саратов |
1233 |
Ставропольский край |
|
Ессентуки |
1294 |
Узбекская ССР |
|
Самарканд |
1661 |
Тамдыбулак |
1752 |
Тахнаташ |
1681 |
Ташкент |
1559 |
Термез |
1844 |
Фергана |
1671 |
Чурук |
1610 |
Таджикская ССР |
|
Душанбе |
1752 |
Туркменская ССР |
|
Ак-Молла |
1834 |
Ашхабад |
1722 |
Гасан-Кули |
1783 |
Кара-Богаз-Гол |
1671 |
Чарджоу |
1885 |
Украинская ССР |
|
Херсонская область |
|
Херсон |
1335 |
Аскания Нова |
1335 |
Сумская область |
|
Конотоп |
1080 |
Полтавская область |
|
Полтава |
1100 |
Волынская область |
|
Ковель |
1070 |
Донецкая область |
|
Донецк |
1233 |
Закарпатская область |
|
Берегово |
1202 |
Киевская область |
|
Киев |
1141 |
Кировоградская область |
|
Знаменка |
1161 |
Крымская область |
|
Евпатория |
1386 |
Карадаг |
1426 |
Одесская область |
|
Одесса |
1385 |
Географическая широта, ° с.ш. |
Месяцы |
|||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
38 |
30,8 |
39,2 |
49,8 |
61,7 |
70,8 |
75,3 |
73,6 |
66,2 |
55,1 |
43,6 |
33,6 |
28,7 |
40 |
28,8 |
37,2 |
47,8 |
59,7 |
68,8 |
73,3 |
71,6 |
64,2 |
53,1 |
41,6 |
31,6 |
26,7 |
42 |
26,8 |
35,2 |
45,8 |
57,7 |
66,8 |
71,3 |
69,6 |
62,2 |
51,1 |
39,6 |
29,6 |
24,7 |
44 |
24,8 |
33,2 |
43,8 |
55,7 |
64,8 |
69,3 |
67,5 |
60,2 |
49,1 |
37,6 |
27,6 |
22,7 |
46 |
22,8 |
31,2 |
41,8 |
53,7 |
62,8 |
67,3 |
65,6 |
58,2 |
47,1 |
35,6 |
25,6 |
20,7 |
48 |
20,8 |
29,2 |
39,8 |
51,7 |
60,8 |
65,3 |
63,6 |
56,2 |
45,1 |
33,6 |
23,6 |
18,7 |
50 |
18,8 |
27,2 |
37,8 |
49,7 |
58,8 |
63,3 |
61,6 |
54,2 |
43,1 |
31,6 |
21,6 |
16,7 |
52 |
16,8 |
25,2 |
35,8 |
47,7 |
56,8 |
61,3 |
59,6 |
52,2 |
41,1 |
29,6 |
19,6 |
14,7 |
54 |
14,8 |
23,2 |
33,8 |
45,7 |
54,8 |
59,3 |
57,6 |
50,2 |
39,1 |
27,6 |
17,6 |
12,7 |
Хлористый натрий (23,1 %-й раствор) |
Хлористый кальций (29,9 %-й раствор) |
Пропилен гликоль (60 %-й раствор) |
Этилен гликоль (60 %-й раствор) |
Углекислый калий |
|
Температура замерзания, °С |
-21,2 |
-55,0 |
-52 |
-53 |
-57 |
Температура кипения, °С |
106,0 |
110,0 |
107,5 |
105,0 |
113,0 |
Вязкость, 10-3 Па · с: |
|
|
|
|
|
при температуре 5 °С |
2,6 |
5,15 |
- |
6,38 |
- |
при температуре 20 °С |
- |
- |
- |
- |
7,65 |
при температуре -40 °С |
7,75 |
35,3 |
- |
28,45 |
- |
Плотность, кг/м3 |
- |
- |
- |
1077 |
1483 - 1490 |
Теплоемкость кДж/(м3 · °С): |
|
|
|
|
|
при температуре 5 °С |
3900 |
3524 |
- |
- |
- |
при температуре 20 °С |
- |
- |
- |
3340 |
3486 |
Коррозионная способность |
Сильная |
Средняя |
Слабая |
Слабая |
Сильная |
Токсичность |
Нет |
Средняя |
Нет |
Слабая |
Нет |
Примечание. Теплоносители на основе углекислого калия имеют следующие составы (массовая доля):
Рецептура 1 Рецептура 2
Калий углекислый, 1,5-водный 51,6 42,9
Натрий фосфорнокислый, 12-водный 4,3 3,57
Натрий кремнекислый, 9-водный 2,6 2,16
Натрий тетраборнокислый, 10-водный 2,0 1,66
Флуоресцоин 0,01 0,01
Вода До 100 До 100
СОДЕРЖАНИЕ