ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Солнечные нагревательные установки (гелиоустановки) применяются в одно- и двухконтурном исполнении. В одноконтурных простых установках (ИЛ №№ 279-97, 280-97, 281-97, 89-98, 90-98) используются солнечные тепловые коллекторы и вода в качестве теплоносителя. В состав установки входят также бак-аккумулятор теплой воды, трубопроводы и запорная арматура. Здесь циркуляция воды происходит за счет естественной конвекции. Такие установки могут работать только в теплое время - в условиях России с марта по октябрь. Двухконтурные гелиоустановки являются всесезонными - на юге России способны работать круглый год. Солнечные коллекторы (принадлежность первого контура) располагаются снаружи помещения, в связи с чем здесь в качестве теплоносителя применяется незамерзающая жидкость, например антифриз. Змеевик первого контура нагревает воду второго контура, в котором также происходит естественная циркуляция воды. Для повышения теплоотдачи в первом контуре зачастую применяют тепловой насос для принудительного прогона теплоносителя, вследствие чего тепло более интенсивно «снимается» со змеевика, и, чем выше скорость теплоносителя, тем больше теплоотдача.

В двухконтурной гелиоустановке, функционирующей в г. Волгограде, первый контур включает: два солнечных тепловых коллектора 1 (см. рисунок), трубопроводы 2, 3 со змеевиком 4 внизу. В трубопровод 2 вмонтирован трехскоростной электроприводной теплонасос 5, к этому же трубопроводу подсоединен мембранный расширитель 6. Второй контур содержит бойлер 7 с водой, куда помещен змеевик 4, трубопроводы нижнего 8 и верхнего 9 забора соответственно менее или более нагретой воды. От верхнего трубопровода предусмотрен забор теплой воды со своим трубопроводом 10. Нижний и верхний трубопроводы пересекаются между собой в смесителе, от которого отходят трубопроводы 11 и 12 для воды разной температуры. Установка снабжена электрическим пультом управления УПР (электрические линии показан пунктирными линиями). Установка имеет ряд контрольных и управляющих приборов и устройств: датчики температуры Т, давления Р, скорости потока v, а также запорная и запорно-регулирующая арматура (показана, но не обозначена на рис.). Некоторые данные гелиоустановки: бойлер из нержавеющей стали с термоизоляцией 50 мм, его вместимость 500 л; теплоноситель первого контура - антифриз типа А-40; коллекторы изготовлены из алюминиевых сплавов с медной трубкой 16х1 для циркуляции теплоносителя; змеевик изготовлен из медной трубы диаметром 25 мм, покрытой хромом; трубопроводы и их обвязка - из медной трубки 16х1, общая длина трубок - около 50 м; расчетная температура воды во втором контуре - до +63°С (поддерживается автоматически); предельная температура теплоносителя в первом контуре (по данным испытаний) - до 120°С (теоретически - до +200°С); расход теплой воды - до 1 м ³ в сутки.

После монтажа и отладки гелиоустановка функционирует в автоматическом и полуавтоматическом режиме. Теплонасос 5, прогоняя по коллекторам 1 и трубопроводам 2 и 3 теплоноситель, поднимает его температуру, тепло по змеевику передается воде в бойлере 7. Для снижения теплопотерь бойлер теплоизолирован. В холодное время года скорость прогона теплоносителя увеличивается за счет включения второй или третьей скорости теплонасоса. При достижении заданной температуры воды в бойлере насос автоматически отключается. В процессе эксплуатации периодически контролируют показатели работы установки, в т.ч. дистанционно с помощью пульта. Забор, смешивание и расход теплой воды производится включением соответствующей запорной и запорно-регулирующей арматуры. Заправку бойлера холодной водой производят через ввод 13 в трубопроводе 9. Двухконтурная всесезонная гелиоустановка позволяет экономить энергоресурсы на нагрев воды, который традиционным способом осуществляется циклически, нерационально и неэкономично.