Альтернативные источники энергии и энергосбережение

 Примечание.

По умолчанию резервуар комплектуется электронагревателем, но дополнительный подогрев (в случае необходимости) может осуществляться за счет любой системы энергогенерирования (газ, дизель, уголь, дрова и т. д.).

Центр управления (рабочая станция) — комплекс автоматического контроля функционирования вакуумного коллектора и накопительного резервуара, включающий контроллер, датчики температуры и давления, насос и запорные элементы.

Она позволяет полностью автоматизировать процесс и установить наиболее эффективный режим работы системы в течение суток в зависимости от заданных потребителей параметров. Это реализуется при помощи микропроцессорного контроллера обеспечивающего следующие функции:

♦ индикация температуры коллектора, резервуара, обратного потока теплоносителя

♦ выбор температуры активации принудительной циркуляции теплоносителя и дополнительного подогрева;

♦ выбор временных параметров включения-выключения системы отопления и дополнительного подогрева;

♦ выбор температуры режима антизамерзания;

♦ индикация повреждения датчиков.

Принцип работы такого коллектора представлен на рис. 2.6. В основу функционирования солнечного вакуумного коллектора положено четыре базовых процесса:

♦ улавливание солнечного излучения;

♦ теплообмен;

♦ консервация полученного тепла;

♦ автоматизированный контроль системы.

При этом инженерное решение по реализации этих процессов четко распределяется в соответствии с элементами солнечного вакуумного коллектора. Так, солнечное излучение, попадая на коллектор (рис. 2.6), проходит через его вакуумную зону и достигает специального покрытия, которое улавливает те волны солнечного излучения, которые несут наибольшую энергию — в первую очередь инфракрасный спектр.

Рис. 2.6.Принцип работы солнечного вакуумного коллектора

В результате этого происходит интенсивный разогрев вакуумного коллектора. В зависимости от типа вакуумных трубок коллектора, полученная энергия передается: воде (непосредственно используемой), теплоносителю (вода или антифриз) или металлической пластине. В первом случае полученное тепло непосредственно передается воде для ее нагрева. Во втором и третьем — используется теплоноситель или теплопередатчик.

В качестве теплоносителя может использоваться обычная вода или антифриз (как правило, водный раствор гликоля), а в качестве теплопередатчика медная трубка или алюминиевая пластина.

Далее теплоноситель или теплопередатчик отдает полученное тепло воде, используемой для бытовых нужд (горячая вода и/или отопление). Обычно, теплоноситель или теплопередатчик пространственно соприкасаются с медной трубкой (спиральной, U-образной или головчатого типа), которая характеризуется повышенным коэффициентом теплообмена.

Именно через медную трубку и осуществляется процесс теплообмена между теплоносителем (теплопередатчиком) и нагреваемой водой. В наиболее простых системах медные трубки отсутствуют, в таком случае процесс теплообмена происходит непосредственно между теплоносителем и нагреваемой водой.

С целью сохранения полученного тепла в солнечном вакуумном коллекторе используются баки-резервуары, имеющие изоляционный слой, который обеспечивает как можно более продолжительное поддержание внутренней температуры.

Для более эффективной координации функционирования наиболее сложные (и одновременно наиболее производительные) солнечные вакуумные коллекторы комплектуются системой автоматического управления.

Эта система управления осуществляется контроль работы всей установки в соответствии с заданными параметрами, включая выбор оптимального режима работы системы в течение суток, при этом контроллер регулирует поток теплоносителя и определяет направление подачи тепла (горячее водоснабжение и/или отопление).

Для бесперебойного функционирования системы солнечного вакуумного коллектора могут комплектоваться дополнительными источниками энергии. Например, традиционный водонагреватель, работающий на электричестве, газе, жидком (дизель) или твердом (уголь) виде топлива. Это обеспечивает наиболее высокую эффективность использования в зимнее время, когда нагрузки наиболее высоки, а также ночное время или облачную погоду, при этом альтернативный источник энергии используется лишь для поддержания заданных параметров.

 Примечание.

Наибольшее количество энергии воспринимается панелью коллектора при расположении его плоскости под прямым углом к направлению на Солнце.

Установка гелиосистемы