СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Печенкин Денис Владимирович

студент 4 курса, кафедра АТП АГТУ, г. Астрахань

Е-mail: pechenkin1@gmail.com

Кокуев Андрей Геннадьевич

научный руководитель, канд. тех. наук, доцент кафедры АТП АГТУ, г. Астрахань

На основании 261 ФЗ, а также в связи с постоянным ростом цен на энергоресурсы, в настоящее время наблюдается тенденция к снижению их потребления за счет повышения энергоэффективности использующих их систем. В большой степени это касается и систем отопления нежилых зданий.

Основным способом ограничения потребления тепла является автоматическое регулирование температуры теплоносителя на вводе в здание в зависимости от температуры наружного воздуха, с обеспечением насосной циркуляции теплоносителя в системе отопления.

Автоматическое регулирование температуры теплоносителя реализуется в автоматизированном узле управления.

Основная идея, заложенная в автоматизированный узел – поддержание отопительного графика температуры теплоносителя, на который рассчитана система отопления здания. Поддержание температурного графика наряду с устойчивой циркуляцией теплоносителя в системе отопления осуществляется путем подмеса необходимого количества холодного теплоносителя из обратного трубопровода в подающий с помощью клапана с одновременным контролем температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах внутреннего контура системы отопления. [1]

Помимо этого, с увеличением энергоэффективности систем и существенным снижением затрат на потребление теплоносителя успешно справляются солнечные коллекторы (рис. 1).

Рис. 1. Вакуумный солнечный коллектор.

В частности, для нашего региона их использование более чем оправдано, ведь по показателям солнечной активности Астраханская область находится среди лидеров по всей России.

Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором состоит из двух основных элементов:

• наружного блока – солнечных вакуумных коллекторов;
• внутреннего блока –резервуара-теплообменника.

Наружный блок состоит из медных зачернённых трубок и отражающего слоя (рис. 2).

Рис. 2. Устройство и принцип работы наружного блока.

Прямые солнечные лучи нагревают чёрные трубки, а отражённые от отражающего слоя солнечные лучи фокусируются на обратной стороне трубок.

Солнечный вакуумный коллектор обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, ослабляя зависимость от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии коллекторов достигает 98 %, но из-за потерь, связанных с отражением света стеклянными трубками и их неполной светопроницаемостью, он ниже. [3]

Итак, рассмотрим предлагаемую схему системы автоматического регулирования потребления тепловой энергии с использованием солнечных коллекторов (рис. 3).

Теплоноситель, поданный в систему отопления, осуществляет принудительную циркуляцию с помощью насосов 1. Подводящий и отводящий трубопроводы системы теплоснабжения здания, а также устанавливаемые перемычки между ними, укомплектованы регулирующими клапанами 2, которые подчинены автоматизированному узлу управления. Клапан 3 обеспечивает подмес необходимого количества нагретого теплоносителя в систему по команде автоматизированного узла. Когда он неактивен, возможно, использование горячей воды, нагретой коллектором, в бытовых целях. В здании выбирается помещение, которое будет выполнять роль контрольного. В нем размещается датчик температуры, показания которого будут приниматься за среднее значение температуры внутри здания. Кроме того, устанавливается датчик температуры снаружи для измерения температуры окружающей среды и, как следствие, корректировки автоматизированным узлом температурного графика.

Таким образом, экономия заключается в уменьшении потребления теплоносителя в часы отсутствия в здании рабочего персонала, в связи с чем рассчитывается температурный график, а также при помощи солнечных коллекторов, что в сумме дает существенное снижение платы за отопление и горячую воду.

Рис. 3. Схема системы автоматического регулирования потребления тепловой энергии с использованием солнечных коллекторов

Список литературы:

1. Компания «ОВК» : Каталог » СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР » Энергия даром. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ovk-company.ru/index.php?page=products&pid=101344&pin=1(дата обращения: 03.04.2012)
2. Солнечный коллектор – Википедия. [ Электронный ресурс].URL:http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечный коллектор(дата обращения: 30.03.2012)
3.  http://www.etehnica.ru/ustanovka-schetchikov/pogodnoe-regulirovanie.html(дата обращения: 01.04.2012)