Возможности использования энергоэффективного оборудования в России

Возможности использования энергоэффективного оборудования в России

, профессор, доктор техн. наук, заведующий кафедры теплотехники и теплогазоснабжения МГСУ

В комплексе мероприятий по энергосбережению, частичному замещению и сокращению потребления ископаемых энергоносителей и электроэнергии, водонагревательные гелиоустановки для систем теплоснабжения давно вошли в практику применения для объектов малой энергетики.

Солнечная энергетика является одним из наиболее динамично развивающихся направлений использования возобновляемых источников энергии.

Однако, для России, территория которой расположена преимущественно в холодной климатической зоне, наиболее рационально использование водонагревательных гелиоустановок сезонного действия, эксплуатация которых осуществляется лишь в неотопительный период года. В таких установках нет необходимости использования «незамерзающих» теплоносителей, в связи с чем они проще по конструкции и дешевле, т. к. отсутствуют теплообменники для передачи теплоты от антифриза к воде.

В теплый период года поступление солнечной радиации на поверхность земли существенно выше, чем в зимнее время. Так, ресурсы гелиопоступлений а различных регионах России (по результатам обобщенных данных исследований, выполненных в Институте высоких температур РАН) за теплое полугодие (апрель – сентябрь) составляют 3,5 – 6,0 кВт. ч /м2 в день, при среднегодовом (за весь год) 2,5 – 4,0 кВт. ч /м2 в день.

Наиболее высокие удельные гелиопоступления имеют место в Краснодарском крае, на Северном Кавказе, Приморье и Юге Сибири, вместе с тем и в других регионах России ресурсы солнечной энергии достаточно велики. Это позволяет утверждать, что возможности малой гелиоэнергетики в любом случае,  для сезонного получения горячей воды для целей ГВС имеются не только в южных регионах, но и в средней полосе России.

Серьезным препятствием для широкого внедрения гелиоустановок является низкий уровень технического информирования населения и отсутствие государственных мер материального стимулирования, а также невозможность обеспечить постоянную надежную и бесперебойную выработку тепловой энергии в течении всего года. Поскольку поступления солнечной энергии подвержено сезонным колебаниям, практически ежедневно претерпевает изменения из-за метеоусловий, неравномерно в течении суток, система ГВС помимо гелиоконтура (с баком аккумулятором) должна иметь резервный источник, например, котел с автоматическим его подключением к системе ГВС при нехватке теплопоступлений от гелиоконтура. Компанией Wolf для такой схемы предлагается:

1.Энергосберегающая котельная установка с использованием солнечных коллекторов бивалентного бойлера «TOPSon F3» и емкостного бака послойного нагрева BSP. Эта схема (рис.1) позволяет использовать солнечные коллекторы для приготовления горячей воды и частичного покрытия потребления а тепле в системе отопления.

2.Энергосберегающая котельная установка с использованием солнечных коллекторов «SEM-1» и бака накопителя «SPU-2-W» (рис.2).  Солнечные коллекторы «TOPSon F3» и «SEM-1» используются для приготовления горячей воды с баками-аккумуляторами повышенной емкости и с возможностью частичного покрытия потребности в тепле в системе отопления. Схема обладает большой глубиной и точностью регулирования.

3.Энергосберегающая котельная установка с использованием солнечных коллекторов «TOPSon F3-1» и бивалентного бойлера «SEM-1». В схеме 3 солнечные коллекторы «TOPSon F3-1», а в схеме 4 солнечные коллекторы CRK – используются только для приготовления воды для целей ГВС.

Очевидно, что гелиосистемы, какими бы схемными решениями ни были представлены, замещают только часть потребности в теплоте системы ГВС (или системы теплоснабжения) и для климатических зон России могут обеспечить в течении года экономию до 50% энергии затрачиваемой на цели ГВС и до 20% энергии затрачиваемой на цели отопления.

Важнейшими факторами, определяющими эффективность работы гелиосистемы (при идентичности географических климатических условий) являются техническое совершенство солнечных коллекторов (их эффективный оптический КПД ηк, коэффициенты теплопотерь поверхностей к внешней среде а1; а2  Вт /м2  ºС) и правильностью установки коллекторов.

Независимо от типа солнечных коллекторов оптимальные углы наклона коллекторов определяются периодом их работы и для южной ориентации равны:

- для круглогодично работающих установок угол наклона (β) равен широте местности (φ);

- для летних β≤φ-15º

- для работающих в отопительный период β=φ+15º

При произвольном расположении коллекторов для углов наклона β=φ±15º, отклонение от южной ориентации на 10 º  изменяет суммарный годовой поток солнечной радиации не более чем на 5%; до 20 º - на 10%; до 30 º - на 15%.

Солнечные коллекторы Wolf являются результатом многолетней деятельности, направленной на создание высокоэффективных, надежных и практичных конструкций,

с использованием всех научных достижений в этой области, реализуемые по разумной цене.

Линейка представлена коллекторами двух типов:

- плоские солнечные коллекторы «TOPSon F3- / F3-Q» и «CFK» (см. описание и характеристики);

- трубчатые вакуумные солнечные коллекторы «CRK» (см. описание и характеристики).

Солнечные коллекторы Wolf обладают высокой селективностью при минимальных значениях тепловых потерь.

Компания Wolf  производит как полные комплекты оборудования, систем автоматизированного управления и монтажных принадлежностей для схем 1-4, так и всю элементную базу для разработки гелиосистем ГВС и отопления по индивидуальным проектам (см. описание и характеристики).

рис.1

рис. 2

рис 3

Оригинал статьи находиться: http://www. *****/tech/1206/copy_2451/