太陽熱暖房システム。スキーム、説明

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太陽熱温水器の設置。太陽熱暖房システム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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太陽光発電所の使用に基づいて、住宅、管理用建物、産業および農業施設の冷暖房および給湯の問題を解決できます。太陽光発電設備には次の分類があります。

目的別：給湯システム。暖房システム。熱と冷気の供給を目的とした複合設備。
使用する冷却剤の種類別: 液体。空気;
作業期間別: 一年中。季節限定。
スキームの技術的解決策によると：単一回路; 二重回路; マルチループ。

太陽熱暖房システムで最も一般的に使用される冷却剤は、液体 (水、エチレングリコール溶液、有機物質) と空気です。それぞれに特定の長所と短所があります。空気は凍らないので、漏れや機器の腐食に伴う大きな問題が発生しません。ただし、空気の密度と熱容量が低いため、空気設備のサイズと冷媒を圧送するための電力消費量は液体システムよりも高くなります。したがって、稼働中のほとんどの太陽熱システムは液体を好みます。住宅や公共のニーズに応じて、主な冷却剤は水です。

外気温がマイナスの期間にソーラーコレクターを動作させる場合は、冷却剤として不凍液を使用するか、何らかの方法で冷却剤の凍結を回避する必要があります（たとえば、適時に水を排出し、加熱し、ソーラーコレクターを断熱するなど）。

田舎の住宅、高層ビルや集合住宅、療養所、病院、その他の施設には、バックアップ熱源を備えた一年中太陽熱温水供給ユニットを設置することができます。たとえば、開拓者キャンプ、寄宿舎用のシャワー設備、地質学者、建築業者、羊飼い用の移動式設備などの季節設備は、通常、夏と季節の変わり目の月、外気温がプラスの期間に稼働します。対象物の種類や動作条件に応じて、バックアップ熱源を備えたり、備えずに熱源を備えたりすることができます。

太陽熱温水器の設置コストは施設コストの5〜15％の範囲であり、気候条件、機器のコスト、開発の程度によって異なります。

暖房システムを目的とした太陽光発電設備では、液体と空気の両方が冷却剤として使用されます。多回路太陽光発電システムでは、回路ごとに異なる冷却剤を使用できます (たとえば、太陽光回路では水、配電回路では空気)。私たちの国では、熱供給のための太陽熱温水施設が普及しています。

暖房システムに必要な太陽熱集熱器の表面積は、通常、温水システムの集光器の表面積の3〜5倍であるため、これらのシステムの利用率は、特に夏には低くなります。暖房システムの設置コストは、物件価格の 15 ～ 35% になる場合があります。

複合システムには、暖房と給湯を目的とした通年設備のほか、暖房と冷却を目的としてヒートポンプおよびヒートパイプモードで動作する設備が含まれる場合があります。これらのシステムはまだ産業界で広く使用されていません。

コレクタの表面に到達する太陽放射の束密度は、太陽熱システムの熱工学および技術的および経済的指標を主に決定します。

太陽放射束密度は、一日を通して、また一年を通して変化します。これは太陽エネルギーを利用するシステムの特徴の XNUMX つであり、太陽光発電設備の特定の工学計算を実行する場合、E の計算値を選択する問題が決定的になります。

太陽熱暖房システムの設計図として、図 3.3 に示されている図を考慮してください。これにより、さまざまなシステムの動作特性を考慮することができます。ソーラーコレクター 1 は太陽放射エネルギーを熱に変換し、熱交換器 2 を介して貯蔵タンク 3 に伝達します。熱交換器を貯蔵タンク自体に配置することも可能です。冷却液の循環はポンプによって行われます。加熱された冷却剤は給湯および暖房システムに入ります。日射量が不足または不足している場合は、給湯または暖房用のバックアップ熱源がオンになります。

太陽熱温水設備。太陽熱暖房システム
図3.3。太陽熱加熱システムの図: 1 - 太陽熱収集器。 2 - 貯湯タンク。 3 - 熱交換器。 4 - 床暖房のある建物。 5 - バックアップ（追加のエネルギー源）。 6 - パッシブソーラーシステム。 7 - 小石バッテリー; 8 - ダンパー。 9 - ファン。 10 - 建物内への暖かい空気の流れ。 11- 建物からの再循環空気の供給

太陽熱加熱システムには、原子力発電所「Konkurent」の新世代太陽熱集熱器「Raduga」が使用されており、ステンレス鋼製の熱吸収パネル上の選択的コーティングと、特に耐久性の高いガラス製の半透明コーティングの使用により、熱特性が向上しています。光学特性。

このシステムは冷却剤として、プラスの温度の水または暖房期間中の不凍液 (太陽熱回路)、水 (床下暖房の XNUMX 番目の回路)、および空気 (空気太陽熱暖房の XNUMX 番目の回路) を使用します。

バックアップ源として電気ボイラーを使用した。

太陽光供給システムの効率の向上は、さまざまな熱エネルギー蓄積方法、太陽光発電システムと熱ボイラーハウスおよびヒートポンプユニットとの合理的な組み合わせ、効果的な手段と方法の開発のためのアクティブシステムとパッシブシステムの組み合わせによって達成できます。自動制御のこと。

季節給湯用のSCに基づくソーラーシステムと、暖房用の季節熱貯蔵を備えたパッシブソーラーシステムの広範な導入により、エネルギー不足地域での化石燃料の消費が大幅に削減され、それによって数万トンの炭素の排出が防止されます。二酸化炭素の排出と環境の改善。

著者：マゴメドフA.M.

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