Использование солнечного концентратора ПСК-3 для индивидуального домохозяйства.

При отсутствии в месте расположения дома магистрального газа отопление и горячее водоснабжение (ГВС) сильно осложняются или дорожают (с электричеством). Для небольшого (до 200кв.м.) дома хорошим решением будет интеграция в систему параболоцилиндрического солнечного концентратора ПСК-3, схема которой приведена ниже.

Центром ее является теплоизолированный бак-накопитель 2 (около 500л). Внутри него размещаются " в два этажа" теплообменники (в виде черных змеевиков на цветном, для не любящих чертежи, рисунке ниже :) и трубчатые электронагреватели ТЭН1 и ТЭН2 ( обозначены цифрой 9 на верхней схеме). Холодная вода, как обычно, подается в бак снизу через вход 5, нагретая поднимается вверх (что отражено цветом на нижнем рисунке ). Горячая вода отбирается в верхней части бака через выход 8, на нижнем рисунке справа красным показана разводка на точки потребления, а слева, от верхнего теплообменника — на радиаторы системы отопления. Возвращается она из радиаторов на вход бака 7.

В такой схеме параболический концентратор 1 нагревает воду, циркулирующую через 3 и 4 в нижнем теплообменнике и, соответственно, через него во всем баке. При недостаточном нагреве автоматика должна будет включать один или оба ТЭНа 9, а при достижении заданной для верхней части бака температуры — отключать их.

Таким образом параболоцилиндрический солнечный коллектор может быть интегрирован в общую систему отопления и горячего водоснабжения отдельного дома, в разные времена года выполняя несколько отличающиеся функции. Оценить его возможности с учетом среднедневного выхода горячей воды можно при помощи ниже приведенного калькулятора. Выставьте при помощи ползунков площадь апертуры в квадратных метрах, требуемое количество градусов Цельсия нагрева воды и среднемесячную энергию солнечного излучения для вашей местности с одного квадратного метра, ориентированного по нормали с отслеживанием солнца, в кВтч на кв.м. Помесячный график этой последней величины вы можете запросить у нас или взять "на глаз" в диапазоне от 40-60 для декабря-января до 200-260 для июня-июля в Украине.
После калькулятора - резюме преимуществ концентраторов перед коллекторами.

Калькулятор для оценки среднего количества горячей воды в день

Расчет количества литров горячей воды по месячной энергии Солнца, получаемого с 1кв.м. поверхности гелиостата.

1

Зеркальный солнечный концентратор по своей производительности кратно превосходит как плоские, так и вакуумные коллекторы за счет отслеживания Солнца

2

Эта же система отслеживания Солнца, благодаря учету показаний датчика температуры способна предотвратить закипание воды в контуре при ее малом расходе: система просто уводит поглощающую трубку из фокуса при достижении заданного порога. Коллекторам приходится жертвовать большим.

3

Защита параболического солнечного концентратора от закипания теплоносителя дает еще один бонус: возможность использования обычных (невысокотемпературных) труб для подключения, что существенно удешевляет последнее

4

При одинаковой цене и производительности комплекта коллекторов и параболического солнечного концентратора первый занимает намного больше места, чем второй. При наших просторах это может показаться второстепенным... пока мы не станем считать длину труб обвязки, их (и самих коллекторов) гидравлическое сопротивление. И, соответственно, выбирать и покупать для них насос помощнее.

5

В зимнее время скользкое покрытие зеркал параболического солнечного концентратора не удерживает снег, в том числе и благодаря движению в близком к вертикальному положении. "Лежачие" коллекторы придется либо очищать от снега, либо смириться с отутствием их работы (а значит, не забыть слить воду или заменить ее антифризом :(

6

Кратно большее количество воды в трубах коллектора теряет за ночь больше тепла, а утром дольше нагревается. Эта задержка в нагреве усугубляется тем, что при низком солнце соседние трубы коллектора затеняют друг друга, ухудшая и так неоптимальную их ориентацию для поглощения света. Это приводит к тому, что летом параболический концентратор реально греет воду часов с 7 до 20, а вакуумный коллектор - с 9-10 до 17-18.

Показать/добавить комментарии

Автор: Анатолий Лазаренко
Последние изменения 13.04.2021

Украина, г. Харьков
проспект Гагарина, 98, оф. 406

+38 (097) 112 09 90

+38 (050) 401 01 03

100% альтернатива промышленному водонагреву

+38 (073) 790 79 78