Слънчево Парно

by Feb 7, 2021Екология0 comments

СЛЪНЧЕВА ИНСТАЛАЦИЯ

за ПАРНО ОТОПЛЕНИЕ и ТОПЛА ВОДА

Целта на изградената слънчева инсталация е да подобри параметрите на съществуващата отоплителна инсталация, да осигурява топла вода за битови нужди и да намали разходите за отопление и топла вода.

КЪЩАТА

Жилищната сграда, където е изградена слънчевата инсталацията е в околностите на София.Сградата се обитава целогодишно.Тя е на два етажа, 60 кв.м. на етаж има и един приземен етаж, където е кухнята (снимка 1).
Къщата е с железобетонна конструкция, тухлена зидария 25 см.(тухли четворки), измазана с хоросан и цименто – варова пръскана мазилка.Дограмата е дървена, двукатна (без стъклопакети).Къщата няма топлоизолация.Покривът е двускатен, ориентиран на изток – запад.
Жилищната сграда има локална отоплителна инсталация, тя се отоплява на природен газ (метан), с газов котел 24 kW, модел Турбомакс, тип VVW/VU INT 242/2 – 3, производител Vaillant. Котелът захранва парното и топлата вода за битови нужди.

снимка 1 – южна фасада

ПРОЕКТА

Проектът е разработен така, че да изгради локална водонагревателна система със слънчеви водонагреватели.Системата има три кръга :
– слънчев кръг, който включва : слънчеви колектори, циркулационна помпа, разширителен съд, топлинен акумулатор (буферен съд) и управляващ контролер.
– кръг за парно отопление, който включва : серпентина (черпи топлина от буферния съд), циркулационна помпа, клапани, радиатори и тръби, управляващ контролер.
– кръг за топла вода, който включва : серпентина (черпи топлина от буферния съд), спирателни кранове, тръби.
Количеството топлина което ще произвеждат колекторите е около 6 kW/h.Необходимо условие за това е да има слънчево греене.
За географската ширина на София средните стойности на слънчевото греене варират от
минимално – 640 kWh/кв.м. за месец
максимално – 2 000 kWh/кв.м. за месец.
Слънчевата системата е проектирана така, че при минимални стойности на слънчевото греене през м. декември, температурата в буферния съд да бъде 30° С.
Проектът представлява една почти независима, самостоятелна система за добив на топлинна енергия.В проекта се предвижда използване на ел.енергия за циркулационни те помпи и контролерите.Тази енергия не надвишава 1,0 kWh за денонощие.Тази енергия може да бъде осигурена и от фотоволтаични колектори.
Фотоволтаичните колектори ще се добавят към системата на следващ, по късен етап, за сега системата работи с ел.енергия от мрежата.
При непрекъснато повишаващи се цени на енергоносителите (петрол, газ и др.) както в световен мащаб, така и в България, тази система ще се изплати за 4 -5 год., при условие, че цената на природния газ остане непроменена, на равнище зима 2009 – 2010 г. Практиката показва, че цените на енергоносителите непрестанно вървят нагоре, ако тази тенденция се запази, може да се окаже, че слънчевата инсталация ще се изплати за 2 – 3 год.
Проектната цена на слънчевата инсталация е 10 000 лв.

Освен икономически ефект, тази слънчева система има и екологичен ефект.Тя не изгаря газ, не отделя замърсители при изгарянето и може да работи не по малко от 25 години.

ОПИСАНИЕ на ЕЛЕМЕНТИТЕ на СЛЪНЧЕВАТА

ИНСТАЛАЦИЯ

Елементи на слънчевия кръг :

▲ колектори – използвани са 4 бр.плоски колектори, със селективно покритие (снимка 2).Размери на колектора 115 см. х 205 см. К.П.Д. на колекторите е 85 %.Работната течност в колекторите е етилен – гликол.Температурата на замръзване на етилен – гликола е минус 25° С.
▲ помпа – монофазна със захранване 220 V, мощност 60 W/h., тристепенна, налягане 6 м. воден стълб, помпата е комплектована с термометър и манометър.
▲ разширителен съд – обем на съда 15 л.
▲ серпентина – разположена в долната част на буф. съд, d = 20 mm.
▲ буферен съд – изработен от ламарина 3 мм.., обем на съда 500 л. (снимка 3)
▲ контролер – работата на слънчевия кръг се управлява от контролер INTIEL (гр.Поморие)
▲ тръбна мрежа – връзките между колекторите, помпата и буферния съд са изпълнени от медни тръби ф = 20 mm., тръбите са положени надземно, изолирани са с пенест каучук, „Гомапласт” (снимка 4)

снимка 2 – колектори монтаж | снимка 3 – буферен съд | снимка 4 – тръбна система, монтаж

Елементи на кръга за парно отопление :

▲ радиатори на І етаж – използваните радиатори са алуминиеви, 4 бр. (общо 50 глидера), в банята една лира.
▲ радиатори на ІІ етаж – използваните радиатори са алуминиеви, 3 бр. (общо 35 глидера), в банята една лира.
▲ газов котел – използва се 24 kW котел, производител Vaillant, с вградена помпа и
арматура, котелът подгрява водата за парното и осигурява битова топла вода, в облачни дни.
▲ помпа – монофазна, със захранване 220 V, мощност 60 W/h., двустепенна, налягане 6 м. воден стъл –
▲ магнитен клапан – използвани са 2 бр. клапани, присъединителен размер
¾ „, захранване 220 V.
▲ серпентина – разположена в горната част на буф. съд, d = 20 mm,
▲ буферен съд – изработен от ламарина 3 мм.., обем на съда 500 л.
▲ разширителен съд – обем на съда 15 л.
▲ контролер – работата на кръга за парното се управлява от контролер INTIEL (гр.Поморие), превключването от газов котел на слънчева инсталация става ръчно,
▲ тръбна мрежа – елементите на кръга за парно са свързани с полипропиленови тръби с Al вложка, Тръбите са размери ф = 16 mm., ф = 20 mm. и ф = 26 mm. Изолирани са с пенест каучук, „Гомапласт”

Елементи на кръга за топла вода :

▲ редуцир вентил – с налягане 3 bar., монтиран на главния водопроводен щранг.
▲ буферен съд – изработен от ламарина 3 мм.., обем на съда 500 л.
▲ серпентина – разположена в горната част на буф. съд, d = 20 mm,
▲ филтър – разположен на изхода на серпентината.
▲ тръбна мрежа – елементите на кръга са свързани с полипропиленови тръби с Al вложка, Тръбите са с размери ф = 16 mm., изолирани са с пенест каучук, „Гомапласт”.
▲ газов котел – използва се 24 kW котел, производител Vaillant, с вградена помпа и
арматура, котелът осигурява битова топла вода, в облачни дни.
▲ смесителни батерии

ТЕХНИЧЕСКО ИЗПЪЛНЕНИЕ на СЛЪНЧЕВАТА ИНСТАЛАЦИЯ

Изграждането на слънчевата инсталация е съобразено с архитектурните особености на къщата и дворното място.

Слънчев кръг

Топлинните колектори 4 бр. са разположени на двора, пред терасата на къщата, от стра на на южната фасада (снимка 5).Колекторите са монтирани неподвижно върху метални рамки, които рамки са фундирани върху бетонни пети и закрепени за плочата на терасата.
Циркулационната помпа и разширителния съд са монтирани под терасата, външно върху фасадата.

снимка 5 – тераса с южно изложение

снимка 6 – буферен съд, термоизолация | снимка 7 – шахта с буферен съд | снимка 8 – шахта

Буферният (акумулиращ) съд е вкопан в земята, изолиран със стъклена вата (снимка 6).Съдът е положен в шахта с дълбочина 2,5 м (снимка 7).Шахтата е иззидана с бетонови тухли(снимка 8), дъното и е застлано с чакъл и пясък (снимка 9).
Колекторите, помпата и буферния съд са разположени в максимално възможна близост, с цел да се съкрати дължината на тръбната мрежа и да се намалят загубите при преноса на топлина.Тръбните връзки са медни тръби с ф=20 мм., изолирани са с пенест каучук. Тръбите са положени надземно.Датчикът за измерване температурата на работната течност (етилен – гликол) е на изхода на колектор №1 (снимка 10), до датчика е монтиран контролен термометър.
Кабелите свързващи датчика и помпата с управляващия контролер, са положени в гофрирани тръби.Газовият котел и контролерите са разположени в приземно помеще ние (кухня), под терасата.

снимка 10 – първи колектор, точка на температурно измерване

Кръг отопление

Къщата има изградено локално парно преди изграждането на слънчевата инсталация. Радиаторите и топлата вода се захранват от газов котел 24 kW.Новата слънчева инстала ция е проектирана така, че когато температурата в буферния съд е достатъчно висока ( ≥ 40° С) източникът на топлина става слънчевата инсталация.Изборът – газов котел или буферен съд, става ръчно.
Циркулационната помпа която подава водата от буферния съд към радиаторите, е монтирана под газовия котел.Двата магнитни клапана са разположени така, че когато буферният съд захранва радиаторите, водата от съда се подава към радиаторите, без да минава през газовия котел.
Клапаните и помпата се управляват от втори контролер, който следи температурата в радиаторите и температурата в буферния съд.Когато тези две температури са под/над зададените, контролерът включва/изключва помпата и клапаните.Така се поддържа постоянна температура в стаите на сградата.Когато топлината в буферния съд се изче рпи (температурата спадне под 35°С) контролерът спира помпата.
Серпентината за кръга парно, е в горната част на буферния съд.Чрез топлообмен водата в серпентината се нагрява и се подава към радиаторите, когато е активиран контролер ът за кръг отопление.
Тръбните връзки между буферен съд, помпа и радиатори са с размер ф=26 мм.Тръбите са от полипропилен с алуминиева вложка.Изолацията е от пенест каучук.Част от тръби те буферен съд – къща минават извън къщата.Тези тръби с дължина около 2 м. са вкопа
ни на 50 см. и са изолирани с троен пласт топлоизолация.
Контролерът, който управлява кръга отопление е монтиран в ел.табло до газовия котел.

Кръг за битова топла вода

Топлата вода за битови нужди се осигурява от газов котел, инсталиран преди изграждане на слънчевата инсталация.Когато температурата в 500 л. буферен съд се повиши над 40° С съдът обезпечава сградата с топла вода.Изборът – газов котел , буферен съд става ръчно, чрез спирателни кранове.
Серпентината която нагрява водата за битови нужди, е в горната част на буферния съд.На изхода на серпентината има филтър за прочистване водата от механични примеси.
Тръбната мрежа е изпълнена с полипропиленови тръби, с алуминиева вложка ф=16 мм.Изолацията на тръбите е от пенест каучук.
На главния водопроводен кран на къщата е монтиран редуцир вентил 3 bar.
Температурата на водата в буферния съд се следи от контролера за парно.Тази температура постоянно се следи и показва от този контролер.

Забележка : Слънчевата система постоянно се усъвършенствува, с цел повишаване нейната ефективност.Възможно е, някои промени да не са отразени в настоящото описание.

СЛЪНЧЕВА  ИНСТАЛАЦИЯ – ЕКСПЛОАТАЦИЯ  през 2016 г.

През 2016 г. слънчевата активност в района на София е :
149 слънчеви дни
106 дни с разкъсана облачност
111 облачни дни

Соларът е работил в режим слънчев бойлер           . . . . .     95 дни
Соларът е работил в режим слънчево парно           . . . .  1 074 часа
Топлинната енергия от солара е  . . . . . . . . . . . . . . . .    > 2 520 kWh

Газовият котел е работил в режим бойлер              . . . . . .  251  дни
Газовият котел е работил в режим парно                . . . . . .  197  дни

През 2016 г. домакинството е изразходвало газ за отопление, топла вода и
готвене      . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1 160 куб.м

Разходът на газ през 2016 г. е почти колкото през 2015 г. (1 108 куб.м.)

Потребление газ_2013 | Годишно потребление газ_СТАТИСТИКА

ПРОЕКТАНТИ и ИЗПЪЛНИТЕЛИ

Проектът е по идея на инж. В.Хаджимитов
Инвеститори са арх. Д.Василева и инж.В.Хаджимитов.
Проектанти на слънчевата инсталация са инж.В.Янков и инж.В.Хаджимитов
Изпълнители на проекта са инж.В.Хаджимитов, инж.В.Янков, инж.С.Инджов.
На различни етапи от изграждане на инсталацията са участвали бригади от строителни работници, монтажници, водопроводчици и ел.техници.

КОНТАКТИ

инж. Валентин Хаджимитов мобил.тел. 0886 27 59 37
електр.поща : valentinhm@gmail.com

инж. Володя Янков мобил. тел. 0885 360 808
електр.поща viankov@vip.bg

инж. Сергей Инджов мобил. тел. 0886 79 53 44
електр. поща indco@abv.bg

май 2010 г.  

    

                                 

0 Comments

Submit a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *