Методика. 01_Методика_расчета_солнечного_коллектора. 5. методика расчета выработки теплоты в солнечном коллекторе

• Название: 5. методика расчета выработки теплоты в солнечном коллекторе
• Анкор: Методика
• Дата: 28.02.2022
• Размер: 295.5 Kb.
• Имя файла: 01_Методика_расчета_солнечного_коллектора.doc
• Тип: Документы; #376955
• страница: 4 из 4

Рис. 5. Помесячная выработка теплоты в солнечно коллекторе
_{Годовая выработка теплоты таким образом составит 0,835 ГКал.}

Для определения достоверности полученных данных используем технические данные выпускаемых фирмой сайта «Эколайн» коллекторов (http://septik.com.ua/article/173/sun_collector.html). Количество воды, нагреваемое на протяжение года с помощью одного солнечного коллектора, представлено табл. 12. Технические характеристики высокоэффективных вакуумных солнечных коллекторов показаны в табл. 13.

Таблица 12

Расход и мощность вакуумного солнечного коллектора

Модель	Пр-ть 1го кол.	Месяца
		Янв	Фев	Мар	Апр	Май	Июн	Июл	Авг	Сен	Окт	Ноя	Дек	За год
TS-24	За сутки, кВт	3,83	4,53	6,75	8,69	9,46	10,65	11,59	10,79	9,64	8	4,84	3,33	2809
	Общая за месяц, кВт	119	128	209	261	293	319,5	359	334,5	289	248	145	103
	За сутки, л/сут	94	112,1	165	213,4	232,3	261,4	284,5	264,9	236,6	196,6	118,9	81,9	69958
	Общая за месяц, л	2914	3199	5115	6402	7201	7842	8819	8212	7098	6095	3567	2539
TS-30	За сутки, кВт	4,79	5,71	8,43	10,86	11,83	13,31	14,49	13,49	12,05	10	6,05	4,17	3511
	Общая за месяц, кВт	148,5	160	261	326	367	399	449	418	361,5	310	181,5	129
	За сутки, л/сут	117,5	140,2	207	266,7	290,4	326,7	355,6	331,1	295,8	245,7	148,6	102,3	86198
	Общая за месяц, л	4603	3926	6417	8001	9002	9801	11024	10264	8874	7617	4458	4607

Таблица 13

Технические характеристики высокоэффективных вакуумных солнечных коллекторов

Характеристики	Ед. измерения	Модель
		TS-24	TS-30
Длина трубок коллектора	мм	1800	1800
Количество трубок	шт.	24	30
Внешний диаметр трубы	мм	58	58
Внутренний диаметр трубы	мм	47	47
Площадь поглатителя*	м2	2,03	2,54
Макс. производительность коллектора**	л/сутки	306	308
Максимальная мощность коллектора***	кВт	2	2,5
Цена одного коллектора	грн.	9350	11550

* Рабочая площадь поглотителя определяется как площадь проекции цилиндрического абсорбера вакуумной трубки.

** При температуре нагрева воды от 15 до 50 град.Цельсия.

*** При интенсивности солнечного излучения 1000 Вт/м², скорости ветра 0 м/с, температуре окружающей среды 20 град.Цельсия (идеальные условия).
_{Как видно из табл. 12 средняя выработка воды в сутки установкой с площадью коллектора 2,03 м}² _{в Черниговской области составляет от 82 л в зимнее время до 285 л в летнее, или от 40 до 140 л/м}³<sub>, что сопоставимо с данными из табл. 11. Таким образом разработную методику расчета теплопроизводительности коллектора можно считать достоверной, так как в разделе приведен расчет для более северной широты..

Сравним стоимость теплоты, полученной разными способами теплогенерации и срок окупаемости солнечного коллектора при замене или дополнении рассмотренных способов теплогенерации. В качестве примера рассмотрим две доступных в Белгородском регионе установки производства РФ и КНР, включающих солнечные коллекторы, циркуляционную систему и бак-аккамулятор.

Стоимость солнечных коллекторов отечественной компании «Новый полюс» взята с официального сайта компании (http://www.newpolus.ru/price.html).</sub>

• 
  Стоимость солнечного коллектора "Сокол"   15.000 рублей
  
• 
  Стоимость двухконтурной системы без насоса   36.200 рублей
  
• 
  Стоимость двухконтурной системы с принудительной циркуляцией   43.400 рублей
  
• 
  Стоимость солнечных баков-аккумуляторов   19.000 рублей
  

Площадь поглощающего слоя солнечного коллектора «Сокол» составляет 2 м². Тогда стоимость двухконтурной системы без насоса с площадью солнечного коллектора 1 м² составит примерно 18100 руб.

Стоимость солнечных вакуумных коллекторов китайской фирмы SKI-SOLAR взяты с официального сайта (http://www.skisolar.com) и приведены в табл. 11. В пересчете солнечного коллектора на 1м² его стоимость равна примерно $255 или 8379 руб.

В пересчете солнечного коллектора на 1 м² его стоимость равна примерно $255 или 8379 руб.
<sub>Таблица 11

Стоимость солнечных вакуумных коллекторов SKI-SOLAR</sub> (Китай)

SKI-SC	Солнечный коллектор SKI-CA			Накопительный бак SKI-TCC				Стоимость установки	Готовая система
	Тип	Площадь нагрева, м²	Цена		Объем накопительного бака	Цена	Нагреватель	A-SP226	Полная стоимость
							Цена
SKI-SC 58-20	CA-20	4,32	$293		200 L	$290	$144	$370	$ 1 097
SKI-SC 58-30	CA-30	5,76	$436		300 L	$373	$159	$370	$ 1 338
SKI-SC 58-40	CA-20*2	7,2	$586		400 L	$523	$188	$370	$ 1 667
SKI-SC 58-50	CA-20+ CA-30	8,64	$729		500 L	$680	$202	$370	$ 1 981

Срок окупаемости солнечного коллектора в разных условиях представлен в табл. табл. 10.

_{Таблица 10}

Стоимость выработки 0,835 Гкал теплоты

Вид теплогенерации	Стоимость единицы энергии, руб.	Количество затрачиваемой энергии в год	Стоимотсь вырабатываемой теплоты, руб.	Срок окупаемости солнечного коллектора площадью 1м2 стоимостью
				производство КНР, 8379 руб/м2	производство РФ, 18100 руб/м2
Текущие цены РФ
Газовый котел с КПД 75%	2,56 (1м3 газа)	133,3 м3 газа с теплотой сгорания 35 МДж/м3	341,2	24,5 лет	53 года
Электрический котел с КПД 95%	2,34 (1 кВт·ч)	1023 кВт·ч	2393,8	3,5 года	7,5 лет
Централизованное теплоснабжение	1016	0,835 Гкал	848,4	10 лет	21 год
Текущие цены Западной Европы
Газовый котел с КПД 90%	15 ($0,5/м3 газа)	133,3 м3 газа с теплотой сгорания 35 МДж/м3	2221	3,8 лет	8,1 года
Электрический котел с КПД 95%	17,6 (€0,4/кВт·ч)	1023 кВт·ч	18952	0,44 года	1,0 лет

_{Можно сделать вывод, что применение солнечных водонагревательных установок в условиях Белгородской области выгодно в условиях труднодоступности альтернативных энергоисточников, например в отдаленных районах с наличием только электроснабжения. При возможности использования газового топлива или централизованного водоснабжения применение солнечных коллекторов в настоящее время экономически не выгодно. Солнечные водонагревательные установки станут самоокупаемыми при достижении в нашей стране среднеевропейских цен на энергоносители.}
Список литературы

1. 
   СНиП II–3–79^*. Строительная теплотехника / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998.
   
2. 
   СНиП 23-01-99^*. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2000.
   
3. 
   Богословский В. Н. Строительная теплофизика. – М.: Высшая школа, 1982.
   
4. 
   Богословский В. Н. Отопление / В.Н. Богословский, А.Н. Сканави – М.: Стройиздат, 1981.
   
5. 
   Сканави А.Н., МаховЛ.М. Отопление: Учебник для ВУЗов. – М: Изд-во АСВ, 2002.
   
6. 
   СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.
   
7. 
   Щекин Р. В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Кн. 1, Отопление и теплоснабжение. – Киев: Будiвельник, 1976.
   
8. 
   Фокин К. Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. – М.: Стройиздат, 1973.
   
9. 
   Строительная теплофизика: Метод. Указания к выполнению расчетно-графических заданий и контрольных работ для студентов специальности 29.07.00 – теплогазоснабжение и вентиляция / В.А. Минко, Б.Ф. Подпоринов, В.Н. Токарев. – Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001.
   
10. 
    Физико–технические основы проектирования зданий. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: Метод. указ. к выполнению курсовых проектов и квалифик. работы для студентов спец. 290100, 290300, 290500, 290600 /Д.Д. Гордица, И.А.Дегтев, Г.В. Коренькова – Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1999.
    
11. 
    СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. – М.: Стройиздат, 1989 г
    
12. 
    СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве. – М.: Стройиздат, 1989г.
    
13. 
    СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования. – М.: Стройиздат, 2000г.
    
14. 
    Мастепанов А.М., Коган Ю.М.. Повышение эффективности использования энергии в жилищном секторе здании.-Москва:1999г.
    
15. 
    В.С. Беляев,Л.П.Хохлова. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий.- М.: «Высшая школа»,1991г.
    
16. 
    Умнякова Н.П. Как сделать дом теплым - М.: Стройиздат,1996г.
    
17. 
    Ржеганек Я., Яноуш А. Снижение теплопотерь в зданиях – М: Стройиздат,1988г
    
18. 
    Е.В. Лихтенко. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций гражданских зданий, Методические указания – Оренбург,2003г
    
19. 
    справочник по теплозащите зданий, В.П.Хоменко,Г.Г.Фаренюк, - К,Будiвельник ,1986г
    
20. 
    О.А. Мухин.Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции, - Минск: «Высшая школа»,1986 г.
    
21. 
    Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки.- М.: Энергоатомиздат, 1991.
    
22. 
    Таблица наблюдений за нагревом воды в солнечном вакуумном коллекторе: 20 трубок, бак 165 литров. (Режим доступа: http://all-ower.ru/uploads/user_upload/ vodonagrevateli/rabochie_sistemy/ Tablica_nabljudenii_kollektor.xls).
    
23. 
    "Ваш Солнечный Дом" - Ваше решение проблемы автономного энергоснабжении (Режим доступа: http://www.solarhome.ru).
    
24. 
    К. Тимошенко, статья «Солнечный коллектор. Устройство, расчет и рассуждения на тему эффективности» (http://dom.delaysam.ru/ekootoplen/ekootoplen2.html).
    
25. 
    Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации центрально-черноземное межрегиональное территориальное управление федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу оружающей среды (Режим доступа: http://www.pogoda.046.ru/klimat.htm).