Европейска Комисия Генерална Дирекция Транспорт и Енергетика



Дата12.07.2017
Размер214.87 Kb.
#25558







Европейска Комисия

Генерална Дирекция Транспорт и Енергетика

Договор No.: NNE5/2002/86

СОЛМЕД II

Разширяване използването на Европейски слънчеви топлинни технологии в Средиземноморските страни, следвайки успешния модел на Гърция. Част Б: Италия, Франция, Румъния, България и Турция

Основни факти за малки системи за потребителя






Съдържание


Предговор 4

1.Увод 5

2. Слънчев потенциал 5

3. Основни компоненти на слънчева система за битова топла вода. 7

4. Слънчевият колектор 9

5. Резервоар за гореща вода 10

6. Системи за битова топла вода от термо-сифонен тип 12

7. Слънчеви системи за битова топла вода с предизвикана циркулация 12

8. Директни (с отворен кръг) слънчеви системи за битова топла вода 13

9. Индиректни (със затворен кръг) слънчеви системи за битова топла вода. 13

10. Базисни изисквания при инсталацията 14

11. Работни резултати на слънчева система за битова топла вода 15

12. Избор на подходящия размер слънчева система за битова гореща вода 16

13. Ефективно използване на слънчевата ситема за битова гореща вода 17

14. Миене на съдове със слънчева топла вода 17

15. Пране 18

16. Въпроси по безопасността 18

17. Метеорологични данни 18

Слънчева енергия 19



18. Библиография 20


Предговор


Този документ е предназначен за използване като наръчник за подготовка на спомагателен материал за



Слънчеви системи за подготовка на битова топла вода,

от Производители, търговци, разпространители, и др. Той може да бъде използван също от Местни и регионални власти за същата цел.


Крайният спомагателен материал е предназначен за Крайни потребители на битова топла вода.
Той съдържа кратко описание на различните видове системи за битова топла вода и на техните компоненти, т.е. слънчеви колектори, резервоари за гореща вода, системи за регулиране и т.н.
Отделните производители, или търговци, или разпространители могат да изберат частта от текста, която е пригодна за техните изделия, и да я разширят, както сметнат за необходимо. Те могат да представят:

 карта със слънчевото греене за страната или региона, които го интересуват (Фигури 2.1, 2.2, 2.3)

 разрез (и) на техните колектори (фигура 4.1)

 графика на температурните профили на техните системи (фигура 11.1)

 метеорологични данни за региона (фигури 17.1 и 17.2)

или други материали, свързани с техните продукти.



  1. Увод

Слънчевото греене, или слънчевата енергия е била използвана от човечеството от древни времена, но само през последните десетилетия тя се използва за производство на топлонна и електроенергия. Слънчевата енергия, която е безплатана и е в големи количества в по-голямата част от света, се превръща в:

 топлинна енергия, посредством използването на голямо разнообразие на слънчеви колектори (подгряващи течност или въздух);

 електроенергия посредством слънчеви клетки, които преобразуват слънчевата светлина директно в електроенергия посредством фотоволтаични елементи.


Слънчевите топлинни системи са широко използвани за подгряване на вода за домакинството в страните от Южна Европа, както и в някои северно-европейски страни (Германия, Австрия, Дания, и др.).
След няколко десетилетия на техническо развитие пазарът на слънчеви топлинни системи е напълно развит и на него могат да се намерят висококачествени продукти. Слънчевите системи са надеждни и може да бъде гарантирана ефективната им работа.
Слънчевите системи за битова топла вода има някои важни предимства:

 Те пестят пари на потребителя, тъй като работата им не е свързана с разходи.

 Има непрекъснато топла вода.

 Те предлагат “чиста” енергия от слънцето и допринасят за намаление на емисиите на въглероден двуокис. Вълеродния двуокис е парников газ и допринася за глобалното затопляне.


Тзои документ дава на потребителя информация за използването на слънчева енергия за затопляне на вода в домакинството.Той може да помогне на консуматора да реши какъв вид система да купи, от кого, къде да я инсталира и други подобни въпроси. Нещо повече, той може да му посочи как да събере информация за работните характеристики и резултати на слънчевите системи с цел да оцени тяхната възвръщаемост и как да използва по максимален начин слънчевата енергия.

2. Слънчев потенциал

Резултатите на една слънчева система за битова топла вода зависят в голяма степен от наличната слънчева светлина на мястото, където тя е инсталирана. Колкото повече слънчева енергия има, толкова повече топлинна енергия може да бъде получеан във вид на топла вода.


Фигури 2.1, 2.2 и 2.3 представят слънчевото греене в Гърция, Кипър и на Иберийския полуостров. Всички те представят средното дневно количество слънчева енергия върху хоризонтална равнина. Това е усреднена стойност за цялата година и енергията е дадена в кВтч на квадратен метър на ден.
Слънчевите колектори на системата за топла вода са поставени на наклонена повърхнина под ъгъл 30o - 45o спрямо хоризонталната равнина. Те винаги са обърнати на юг (за Северното полукълбо).



Фигура 2.1 Слънчева енергия в Гърция (средно-дневни стойности в кВтч на кв. метър).





Фигура 2.2 Слънчева енергия в Кипър (средно-дневни стойности в кВтч на кв. метър).



Фигура 2.3 Слънчева енергия на Иберийския полуостров (Испания и Португалия) (средно-дневни стойности в кВтч на кв. метър).

3. Основни компоненти на слънчева система за битова топла вода.

Слънчевите системи за битова топла вода се различават от подобните електронагреватели за топла вода по това, че колектори събират слънчевата радиация и я превръщат в използваема топлина. Колекторите обикновенно се поставят на покрива или на други места, където са изложени на директна слънчева светилна през целия ден.


Една слънчева система за битова топла вода се състои от слънчев колектор (колектори), резервоар за гореща вода, поддържаща конструкция и тръби свърващи различните компоненти (вкл. помпа и оборудване за регулиране в някои системи).
Някои слъчеви системи за битова топла вода се монтират (както колекторът, така и резервоарът за гореща вода) на покривите (обикновенно плоски) на къщи и блокове. Такава система е показана на Фигуре 3.1. Показаната система има два слънчеви колектора.
Има също така системи, където колекторите са монтирани на покрива, а резервоара за гореща вода е поставен ан по-ниско ниво в сградата, напр. партера или мазето. В такъв случай е необходима помпа за предаване на енергията от колектора до резервоара, чиято работа се регулира с термостат. Обикновенно такава система е с по-голяма мощност (по-голяма площ на колекторите, по-голям резервоар) от обикновенна термосифонна система.
Схемата на такава слънчева система е показана на Фигура 3.2



Фигура 3.1 Типична слънчева система за битова топла вода от термосифонен тип

Слънчева енергия




Слънчев колектор на покрива




Резервоар за гореща вода (партер)






Помпа

Фигуре 3.2 Схема на типична слънчева система за битова топла вода с помпа

4. Слънчевият колектор

Основните компоненти на слънчевия колектор са рамка, изолация, прозрачно покритие (остъкляване) и абсорбатор. Абсорбаторът е вътре в колектора и се състои от черна метална повърхнина (обикновенно медни или алуминиеви ребра) и метални тръби (обикновенно медни). Повърхността на абсорбатора и тръбите са добре споени. Тези компоненти са описани схематично на Фигура 4.1.


Когато слънчевия колектор е изложен на слънце, слънчевата радиация, която попада на колектора, прониква през стъклото и се абсорбира от черната повърхност, която се загрява. След това течността, която служи за провеждане на топлината (вода или вода с антифриз) и се намира в тръбите на абсорбатора, също се загрява и предава енергията на водата в резервоара.





Фигура 4.1 Типичен разрез на остъклен течно-топлинен слънчев колектор

При определни условия, например през лятото и когато колектора не се използва (напр. по време на отпуската на потребителя), повърхността на абсорбатора може да развие много високи температури, които могат да достигнат 150oC или даже 200oC при някои колектори. По тази причина изолацията в близост до абсорбатора трябва да издържа високи температури.


Матирано черно покритие обикновенно се използва за повърхността на абсорбатора, което може да работи ефективно при температури до 50oC - 60 oC.
Използването на селективно покритие за повърхността на абосорбатора води до ефективна работа на колектора:

- при по-високи температури от 60oC - 80 oC и



- на места с по-малка слънчева радиация (Северна Европа)
Обикновенно стъкло се използва за предното покритие на колектора. Трябва да се отбележи, че зеленикавия цвят на обикновенното стъкло (кйто се вижда погледнато отстрани) се дължи на наличието на железни окиси. Те намаляват неговата проводимост на слънчева радиация..
Закаленото стъкло е с ниско съдържание на железни окиси и има по-висока проводимост на слънчева радиация в сравнение с обикновенното стъкло, като по този начин осигурява по-висока ефективност на работа на колектора.
Закаленото стъкло е също така много по-здраво от обикновенното стъкло и при него възможността от счупване е почти елиминирана. Нещо повече, в редките случаи на счупване то се разпада на много малки безвредни парченца стъкло (подобно на стъклата на колите), което води до по-голяма безопасност при работа с него.
Рамката дава структурната здравина на един колектор. Тя свързва прозрачното покритие, абсорбатора и изолацията..
Цялостта и издържливостта на един колектор зависи в голяма степен от неговия дизайн и от качеството на уплътненията около прозрачното покритие и около тръбите за течността..
Водонепроницаемостта между рамката и прозрачното покритие е много важна за надеждността на колектора. Поради риска от проникване на вода в колектора с течение на времето (и не само), за предпочитане е да се оставят дренажни отвори на покритието, и то със съответната вентилация. В същото време трябва да се вземат мерки за предпазване от проникване на насекоми в колектора.
Предназначението на колектора е да абсорбира слъчевата радиация и да предава абсорбираната енергия на течността-топлоносител с минимални топлинни загуби. Топлинната ефективност на колектора се определя като отношение на енергията, предадена на течността, към съответното количество слънчева енергия.
Топлинната ефективност на един слънчев колектор е висока, ако работната му температура е ниска, и обратно, ефективността му е ниска ако работната температура е висока. В последния случай, колектор, работещ при висока температура, губи енергия към околната среда от всички страни, и особено през прозрачното покритие.

5. Резервоар за гореща вода



Резервоарът.
Резервоарът за гореща вода (при слъчев колектор, конвенционален електрически бойлер или при друг начин за подгряване на водата) се проектира при отчитане изискванията за налягане. Друг важен параметър при проектирането е защитата от корозия. Трябва да се отбележи, че температурата на водата при една слъчева система може да достигне нива от 90oC - 95oC.


Меката стомана е най-разпространеният материал за изработка на резервоари за гореща вода, защото е достатъчно издържлива на налягане (6 бара или повече) при дебелина на стените 2mm-3mm на приемлива цена. Защитата от корозия на вътрешната стена на резервоара се постига чрез използване на стъклено емайлово покритие.

Емайлирането се нанася обикновенно на два слоя. Грундиращия слой постига слепване със стоманата, а втория слой издържа корозионното действие на водата.

Многогодишният опит показва, че добре изработен емайлиран резервоар за гореща вода, с магнезиев анод за катодна защита (той предпазва площите, които може да не са покрити с емайл) е надежден продукт с дългогодишен живот от порядъка на десетилетия. Небоходимо е само да се проверява редовно (особено в началото) фукнционирането на анода.
Неръждаемата стомана е друг материал, който се използва за изработка на резервоари. Този материал сам по себе си е корозо-устойчив, като е необходима стомана от високо качество и обработена при усъвершестван леярен процес, иначе съществува риск от ръждясване и пробив на резервоара.
Друга технология за изработка на резервоара е използването на мека стомана и вътрешен резервоар от корозо-устойчив материал. Тънки медни листове (Европа) и полимерен материал (Европа, САЩ) се използват за изработката на вътрешния резервоар. Този материал трябва да издържа очакваните високи температури на горещата вода, трябва да бъде физиологично инетрен и да бъде одобрез за директен контакт с храна.

Специални мерки трябва да бъдат взети за избягване образуването на вакуум във вътрешния резервоар за гореща вода. Поставянето на прекъсвач за вакуум при подаването на студена вода е една от тези мерки.



Топлообменник на резервоара
Всички слинчеви системи за битова топла вода от затворен тип (виж параграф 9) изискват да има топлобменник в резервоара за гореща вода. Използването на топлообменник позволява по-широк избор на материали за слъчевия абсорбатор и за тръбите на системата, защото към течността-топлоносител могат да се прибавят антифризни и анти-корозионни добавки.
Най-използван е двустенен дизайн на топлообменника при резервоари с емалирано покритие от стъкло, но неговото приложение не се ограничава с това. Той осигурява голяма площ на топлообмен и е сравнително лесен за изработка. Много е важно да има атникорозионна защита на стоманата в зоната на топлообменника (напр. между двете стени) поради високите температури, възможността от “свободно” пространство (непокрито с течност) на върха на топлообменника и наличието на високо-корозионна пара (при определени условия).
Топлообменник вътре в резервоара е друга алтернатива. Отлаганията на стената на топлобменника при съприкосновението с вода е въпрос, който трябва да се вземе предвид. Медни тръби с два колектора се използват за топлообенници вътре в резервоара. Друг дизайн е направен от медна или стоманена тръба (галванизирана или с емайл от стъкло) с малък диаметър, в спираловидна форма.

6. Системи за битова топла вода от термо-сифонен тип

Този тип слънчеви системи за битова топла вода се състои от слънчев колектор/и и резервоар за гореща вода, който е монтиран над колектора. Той е широко използван в Гърция, Кипър и други средиземноморски страни. Фиг. 3.1. описва такава система, а схематичното й представяне е показано на Фиг. 6.1.


Течността циркулира автоматично вътре в медните тръби на абсорбатора и топлообменника на резервоара. Нейната циркулация се базира на факта, че течността-топлоносител в тръбите на абсорбатора става по-лека, когато се загрее. Този поток на течността вътре в слънчевата система за битова топла вода е известен като естествен или термосифонен поток. Принципа на термосифона е показан схематично на Фигура 6.1




Фигура 6.1 Схематично представяне на термосифонна система

За да се осигури добро функциониране на системата за битова гореща вода е неонходимо резервоара да бъде над колектора. Ако няма подходяща разлика в нивата се наблюдава загуба на температура от водата в резервоара през нощта. Това се дължи на феномена, наречен обратен поток, т.е. създават се условия, при които течността-топлоносител се движи в абсорбера в обратната посока на тази при нормална работа. Така топла течност се връща към колектора, където изстива.



7. Слънчеви системи за битова топла вода с предизвикана циркулация

Освен слънчева система за битова топла вода, която работи с естествена цикулация, има системи, когато слънчевите колектори са монтирани на покрива, а резервоарът за гореща вода е другаде, например на партера или в мазето на къщата. Такава система е показана на схемата на Фигура 3.2.


В този случай е необходима помпа, за да циркулира течността. Нещо повече, необходимо е да се постави система за регулиране (обикновенно диференциален термостат), за да работи помпата само когато е необходимо (напр. когато има слънце).
Тези системи са известни като слънчеви системи за битова топла вода с принудителна циркулация и такива системи обикновенно се инсталират в еднофамилни къщи.

8. Директни (с отворен кръг) слънчеви системи за битова топла вода

В слънчевите системи с отворен кръг водата за консуматора минава през колектора. В този случай съществуват два проблема:




  • Системата не е автоматично защитена от замръзване. Консуматора трябва да я изпразва с помощта на съответни клапани и отвори, които трябва да бъдат монтирани при инсталирането на системата.

  • Отлаганията в райони с много твърда вода могат да блокират медните тръби на абсорбатора. Като следствие на това има непрекъснато намаление ефективността на системата.

Системи с отворен кръг могат да бъдат използвани само в географски райони с малка вероятност от замръзване. В редките случаи на условия за замръзване се препоръчва да има отвори и клапи за изпразване на системата, докато проблема с отлаганията от твърда вода е много труден за решаване.



9. Индиректни (със затворен кръг) слънчеви системи за битова топла вода.

Когато се използва топлообменник при системи със затворен кръг и с резервоар за горещата вода, може да бъде използвана различна от горещата вода течност-топлоносител за предаване на топлината от слънчевия колектор до резервоара. В този случай топлата вода за консуматора не минава през колектора.


Използването на топлообменник позволява по-голям избор на материали за слънчевия абсорбатор и за системните тръби, защото към течността-топлоносител могат да бъдат прибавени антифриз и антикорозионни добавки.
Прибавянето на антифриз в правилна пропорция към течността-топлоносител позволява надеждна защита срещу замръзване на слънчевата система за битов агореща вода.
Като правило се препоръчва да се използват слънчеви топлинни системи със затворен кръг.

10. Базисни изисквания при инсталацията

Една слънчева топлинна система трябва да бъде инсталирана на място, където много слънчева светлина да попада върху колектора. Това се постига при условие, че:


- Колекторите са с лице на юг (ориентация на колектора);

- Слънчевите лъчи попадат перпендикулярно (във възможно най-голяма степен) върху повърхността на колектора (колектора трябва да бъде под наклон спрямо хоризонталната равнина);

- Няма сянка, която да попада върху колекторите, особено по време на най-интензивното слънчево греене.

Ориентация на колектора
Слънчевите колектори трябва да бъдат с лице на юг с цел да има възможно най-много слънчева енергия, попадаща върху тях през деня.
В някои случаи се препочита юг с малка ориентация на запад вместо чист юг с цел да се използват по-високите следобедни температури, което води до по-добра работа на колектора.
Отклонение до максимум 20o от южната ориентация води до много малко намаление на слъчевата радиация върху повърхността на колектора. При по-големи отклонения до 450 намалението е от порядъка на 15 % през зимата и относително малко (около 5 %) през лятото.

Наклон на колектора
Наклон на колектора спрямо хоризонталната равнина равен на географската ширина на региона (на екватора - 0o, на северния полюс - 90o) позволява на колектора да улови възможно най-много слънчева енергия през годината.
Болшинството слънчеви системи за битова топла вода в средиземноморските страни имат колектори под ъгъл 45o спрямо хоризонталната равнина.
Когато наклонът е от поядъка на 25o до 50o, промяната на годишните количества получена енергия не надвишава 5 %, затова монтирането на колекторите в такъв диапазон на наклона води до нормално функциониране без проблеми с ефективността или добрата работа.

Засенчване
Трябва да се избягват големи препятствия пред колектора, защото тяхната сянка в периода 09:30 до15:30 води до влошаване работата на системата. Малки засенчвания рано сутринта или късно през деня не се отразяват на работата на колектора.

11. Работни резултати на слънчева система за битова топла вода

Съществува международен/европейски стандарт (ISO 9459-2 или EN 12976-2) за работните резултати на слънчеви системи за битова топла вода. В съответния Доклад от тестовете се съдържа заедно с друга полезна информация и данни за количествата енергия и гореща вода, осигурени от системата през всички месеци на годината. Също така се съдържат данни за нощните загуби на резервоара.


Всички надеждни производители са правили изпитания на своите слънчеви системи за битов атопла вода според този стандарт.
Една типична термосифонна система се очаква да произвежда от 600 kWh до 800kWh на кв.м. колекторна площ на година, при определни условия (едно източване на резервоара на края на деня).
Измерванията показват, че температурата на битовата топла вода на типична слънчева система по време на източване на водата, остава постоянна за 70 - 80% от обема на водата в резервоара.
Фигура 11.1 показва типична диаграма за температурата на горещата вода от термосифонна слънчева система (температурен профил при източване). На Фигурата е показана също температурата на водата, която се подава в слънчевата система за битова топла вода.
Диаграми, подобни на тази на Фигура 11.1, са включени в Доклада за тестовете на една система за битова топла вода, тествана по горепосочения стандарт.




Фигура 11.1: Температура на топлата вода на една слънчева система за битова топла вода с обем на резервоара 160 литра (термосифонен тип)
Очевидно е от горната фигура, че температурата на топлата вода остава по-висока от тази на входящата студена вода до обем от 300 литра (обема на резервоара е 160 литра). Това се дължи на смесването на топла вода с входяща студена вода по време на източването на резервоара.
Максималната температура от една слъчева система през определен ден зависи от:

- наличието на слънчева енергия през този ден

- външната температура

- температурата на студената вода на сутринта на този ден.


Така ако една слънчева система за БГВ се напълни със студена вода от водоснабдителната мрежа сутринта, очаква се топлата вода да достигне температури от порядъка на:

- 55C - 65C през слънчев пролетен/летен ден и



  • 35C - 40C през слънчев зимен ден.

В случаите, когато в резервоара има останала топла вода от предишния ден, се очакват дори по-високи температури.



12. Избор на подходящия размер слънчева система за битова гореща вода

Чрез измервания в домакинства със слъчеви системи за битова гореща вода е установено, че средно на човек на ден консумацията на гореща вода е от порядъка на 40 литра. Това количество се отнася до топлата вода, която консуматорите ползват директно от резервоара на на системата, без да я сместват със студена вода. Това включва също и миенето на съдове и прането с топла вода от слънчевата система.


Тези данни помагат при избора на размер на слънчевата система за битова топла вода. Например задоволяването на пълните потребности от топла вода (вкл. миене на съдовеи пране) за едно четиричленно семейство може да бъде постигнато чрез 160- литрова система. Могат да се вземат предвид индивидуалните нужди на всяко семейство и в случай на намалени нужди да се използва 120-литрова система.
Следната таблица дава приблизителна представа за необходимия размер на системата в зависимост от големината на семейството:
Брой членове Обем на резервоара (Литри) Площ на колектора (m2)

2 - 4 120 2.0

4 - 6 160 2.5

6 - 7 200 3.5



13. Ефективно използване на слънчевата ситема за битова гореща вода

Предназначението на колектора е да абсорбира слъчевата радиация и да предава абсорбираната енергия на течността-топлоносител с минимални топлинни загуби. Топлинната ефективност на колектора се определя като отношение на енергията, предадена на течността, към съответното количество слънчева енергия.


Топлинната ефектиеност на един слънчев колектор е висока, ако работната му температура е ниска, и обратно, ефективността му е ниска ако работната температура е висока. В последния случай, колектор, работещ при висока температура, губи енергия към околната среда от всички страни, и особено през прозрачното покритие
Следователно, основния принцип за ефективна работа на една система за битова гореща вода е водата в резервоара да бъде с ниска температура сутринта, когато слънчевата радиация започва да расте.
Така, ако е необходимо да се използва елелктрически нагревател за резервоара през нощта, препоръчва се топлата вода да се изразходва преди сутринта на следващия ден. Така слънчевия колектор ще може да започне работа при ниска температура, и следователно, ефективно.
Друг съвет е да се ползва топлата вода през деня, а не перз нощта или на следващата сутри. Така са установени по-високи нива на ефективност с около 20-25%.
Топлата вода за битови нужди се ползва за:

  • нуждите в кухнята, основно чрез миялна машина (20%-25% от общите нужди от топла вода).

  • За пране на дрехи, основно чрез перална машина (30%-35% от общите нужди от топла вода).

  • За къпане – ползване на вана/душ

Използването на топла вода от слънчева система за битова топла вода за миене на съдове и пране (чрез машини) създава някои трудности, които са разгледани по-долу заедно с препоръки за тяхното преодоляване.



14. Миене на съдове със слънчева топла вода

Топла вода от слънчева система не може да бъде използвана директно в съдомиялна машина. Причината е, че производителя на съдомиялната машина определя максимална температура на входящата вода (обикновено от порядъка на 60oC). Една слънчева система за битова топла вода може да достигне температура на водата до 95oC през лятото и при определени условия (напр. ограничено използване на топла вода).

Един смесителен клапан за смесване на топлата със студена вода, поставен на изхода на слънчевата система, може да регулира температурата на използваната топла вода така, че да не надвишава 60 60oC. При тези условия слънчева гореща вода може да бъде използвана в съдомиялна машина. В същото време потребителя на топла вода е предпазен от температури на водата над 60oC, които могат да причинят изгаряния.

Смесителни клапани много се използват в големи инсталации за топла вода, но те са относително скъпи. Такива с ниски цени и сравнително просто устройство се продават на цени под 50 Евро и те могат да бъдат използвани в система за топла вода в домакинствата.




15. Пране

Топла вода от слънчевата система може да се ползва за перална машина, само ако тя има две входящи тръби – една за студена и една за топла вода. Такива перални машини се продават и цената им не е по-висока от тези с една входяща тръба (за студена вода). Те имат по-бърз цикъл на пране, заштото не е необходимо време за подгряване на водата.




16. Въпроси по безопасността

Колекторите, резервоара за гореща вода и регулиращото оборудване (където го има) трябва да бъдат поставени така, че монтажника и персонала по поддръжката да могат да ги достигат безопасно.


Слъчевите системи могат да достигат при определени условия (ограничено потребление на вода през лятото) температури на водата до 95oC. Максималната безопасна температура на водата в системата е 60 oC с цел да се избягват изгаряния.
При тези условия е необходимо да се постави смесителен клапан за смесване със студена вода при изхода на слънчевата система с цел регулиране на температурата на топлата вода така, че да не превишава 60oC. Такива с ниски цени и сравнително просто устройство се продават на цени под 50 Евро (виж също параграф 14.)


17. Метеорологични данни

Едан слъчева система за битова топла вода се захранва с вода от градската водопроводна мрежа, и след това с помощта на слънцето студената вода се подгрява за нуждите на семейството. Следващите параграфи разглеждат температурата на водата от водопроводната мрежа и слънчевото греене.


Температура на водата от водопроводната мрежа
Температурата на водата от водопроводната мрежа не остава стабилна през годината. През зимата тя е от порядъка на 10oC, докато през лятото може да бъде над 25oC.
Фигура 17.1 по-долу показва средно-месечните стойности на температурата от водопроводната мрежа за даден град.
Водата трябеа да бъде с температура от порядъка на 45oC, за да може да бъде използвана за домакинството. Така през зимата температурата на водата трябва да бъде повишена с 30oC-35oC, докото през лятото – с 15oC -20oC, което означава половината от това, което е необходимо през зимата.
Температурата, която достига една слънчева инсталация в края на деня зависи също и от температурата на водата сутринта, т.е. от температурата на водата от водопровода. Колкото по-висока е първоначалната температура, толкова по-висока ще бъде крайната.
Така ако се разгледат два града в една и съща страна, един на север и един на юг, водата от водопровода в северния град ще бъде по-студена. При тези условия слънчевата инсталация на юг ще бъде по ефективна и ще произвежда по-топла вода. И двете системи ще предават на водата едно и също количество енергия от слънцето.





Фигура 17.1 Средно-месечни стойности на температурата от водопроводната мрежа за даден град

Слънчева енергия

Една система за битова топла вода подгрява водата с помощта на слънчевата енергия. Наличната слънчева енергия варира в течение на годината. Тя е много през лятото, но малко през зимата – около 1/3 от тази през лятото.


Фигура 17.2 показва средно-месечни стойности на дневното количество слънчева енергия на повърхността на колектора за даден град.
Разглеждайки Фигури 17.1 и 17.2, се вижда, че през зимата, когато водата от водопровода е студена, и слънчевата енергия е малко. Обратно, през лятото и водопроводната вода е топла, и има много слънчева енергия.
Очевидно е, че през зимата трябва да се използва допълнителен електрически нагревател, главно през облачните дни. През слънчевите дни слънчевата инсталация има значителен принос към подгряването на водата за битови нужди.


Ф
игура 17.2. Средно-месечни стойности на дневното количество слънчева енергия за даден град


18. Библиография

[1]. Европейски Атлас на слънчевото греене, Том I: Хоризонтални повърхности, Европейска Комисия , VERLAG TÜV RHEINLAND 1984.






Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница