3.4 Расчёт гелиоустановки.

Гелиоустановка предназначена для снабжения здания теплом, которое потребляют системы горячего водоснабжения здания. Как видно из рисунка 2.1, количество теплоты, которое вырабатывает гелиоустановка, вполне достаточно для покрытия тепловых нагрузок здания более чем в шести месяцах года. Установка состоит из следующего оборудования: коллектора гелиоприёмников, трубопроводов первого контура, баков-аккумуляторов с теплообменниками, циркуляционного насоса, расширительного бака и системы автоматики управления.

3.4.1 Конструирование и расчёт коллектора гелиоприёмников.

Коллектор гелиоприёмников размещается на крыше здания и ориентирован на юг. Угол наклона гелиоприёмников, , к горизонту равен широте местности – 15⁰. Общую площадь гелиоприёмника, А, необходимо собрать из отдельных гелиоприёмников. Решить эту задачу можно следующим образом.

Задаёмся числом гелиоприёмников в одном блоке (2х3 штуки). Площадь одного гелиоприёмника . Два гелиоприёмника соединены последовательно в узел. Три узла собраны в блок по параллельной схеме. Следовательно, площадь одного блока будет равна.

Согласно рекомендациям, расход воды, проходящий через один гелиоприёмник должен быть не менее 54 кг/ч. Тогда, через каждый узел гелиоприёмников, соединенных последовательно, должно проходить 54 кг/ч, а через весь блок, где три узла соединены последовательно, 162 кг/ч.

Общее количество блоков в коллекторе равно:

Так как все блоки соединены по параллельной схеме, общий расход теплоносителя в системе составит:

Ожидаемая температура воды на выходе из коллектора может быть определена из выражения:

Где - число узлов в блоке, штук;

–продолжительность работы, час.

В формуле принято, что вода проходит через два гелиоприёмника, соединенных последовательно, а установка работает в среднем 8 часов в сутки.

3.4.2 Подбор основного оборудования гелиоустановки.

Определяем суммарный объем баков-аккумуляторов, .

Рассчитываем необходимое число ёмкостных водоподогревателей, , из условия, что ёмкость одного подогревателя равна.

Вычисляем мощность дублирующего источника тепла для системы горячего водоснабжения по максимальному потреблению тепла, .

Определяем расход топлива, сэкономленного за год, В, м³/год.

Где - КПД котла,

- теплотворная способность газа, .

3.4.4 Основные показатели гелиоустановки.

1. Период эффективной работы с 1 мая по 1 октября

2. Марка гелиоприёмников НПК-1

3. Общая площадь коллектора гелиоприёмников, А 34 м²

4. Объем баков-аккумуляторов, 2,38 м³

5. Количество ёмкостных теплообменников, 3 шт.

6. Расход воды в контуре гелиоприёмников, 972 кг/ч

7. Мощность дублирующего источника тепла, 66,45 КВт

8. Количество сэкономленного топлива, В 1529,5 м³/год

Литература:

1. ДБН В.2.6-31: 2006 Теплова ізоляція будівель. МБАЖКГ Україна 2006.

2. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника/ Госсторой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998.-29с. Изменение №1 СНиП II-3-79*, действующее на територии Украины. Будівництво України. 1996.

3. СНиП 27.01.01-82. Строительная климатология и геофизика, М.: Стройиздат. 1983.-13с.

4. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий, М. 2003.-33с.

5. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование./ Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1999.-66с. Изменение №1. – Киев: Госкомградостроительства Украины, 1998.-19с.

6. СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации, М.: Стройиздат. 1976.-60с.

7. Энергосбережение в Украине. Справочник. Оборудование, материалы, услуги. К., 2000.-252с.

8. Маляренко В.А. Основи теплофізики будівель та енергозбереження. Харків САГА. 2006.

9. Справочник проектировщика. Под ред. Староверова И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч1. Отопление – М.: Стройиздат, 1990.-313с.

10. Руководство по теплотехническому расчёту и проектированию ограждающих конструкций зданий. НИИСФ. М.: Стройиздат, 1985.-141с.

11. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Мотросов Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1986.-360с.

12. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха: Справочное пособие/ Богословский Л.Д. и др. – М.: Стройиздат, 1990.-624с.

13. Техническая документация к гелиоустановкам фирм Vissman, Herz, Vaillant.

14. Нормы теплотехнического проектирования ограждающих конструкций и оценки энергоэффективности зданий. СТО 17532043-001-2005. М. 2006.-52с.