Лекция Установки по Використанню Сонячної Енергії

У сільському господарстві застосування низькотемпературних колекторних сонячних нагрівальних установок може бути ефективним для підігріву питної води твариною, для опалювання і гарячого водопостачання виробничих і житлових будівель, сушарок, опріснювачів, холодильних установок і теплиць.

Питна вода на тваринницьких фермах зберігається в спеціальних баках або резервуарах. Підігрів такої води сонячною радіацією показаний на Рисунку 2. Нагріваючи води потрібний тільки в зимовий час до температури 12 ... 16 ºС.

У цієї установки сонячний колектор розміщений на південному схилі даху тваринницького приміщення. З розрахунку на 1 тис. овець або 200 корів його площа повинна складати 15 ... 30 м2. Для районів з найбільшою інтенсивністю сонячного випромінювання в зимовий період року (південніше 45° географічної широти), потрібна менша площа, а з найменшою інтенсивністю (північніше за 45° широти) - велика. Сонячний колектор (Див. рис.2) сполучений трубопроводами, що підводять і відвідними, з баком для питної води. Циркуляція води здійснюється за допомогою циркуляційного насоса. Коли колектор перестане нагрівати теплоносій, циркуляційний насос відключається і вода з сонячного колектора стікає в бак. Він відключається також досягши заданої температури води в баку.

Дана система не вимагає пристрою додаткового резервуару-акумулятора теплоти, оскільки їм фактично є цистерна з питною водою. Тому вона порівняно проста і економічна, має високу надійність в експлуатації і не вимагає багато часу на обслуговування.

З таблиці 1 видно, що система підігріву питної води сонячною радіацією цілком конкурентноздатна з системою електропідігрівання.

Таблиця 1. Техніко-економічні показники підігріву питної води

Для опалювання побутових приміщень в сільській місцевості доцільно також застосовувати сонячні нагрівальні установки (Рис. 3).

Сонячний колектор 1 розміщують на південному схилі даху під кутом 60° до вертикалі. Його розмір - 15...30 м2. Резервуар-акумулятор 8 для надмірної гарячої води располагают в підвалі. На випадок тривалого періоду похмурих днів в системі встановлені додаткові електричні джерела теплоти 3 і 9 З нагрівальними елементами типа ТЕН. Витрата гарячої води заповнюється холодною з водопровідній мережі 6 Через вентиль 7.

Принцип роботи установки полягає в наступному: За наявності певної величини сонячної радіації через фотореле 13 Включається циркуляційний насос 12. У початковий період основна частина нагрітою в колекторі 1 Води поступає в опалювальні прилади 10. По досягненні максимальної температури повітря в приміщенні автоматичний терморегулятор 11 перекриває рух гарячої води через опалювальні прилади і направляє її в резервуар-акумулятор 8, Звідки холодніші нижні шари подаються в сонячний колектор 1. Коли надходження сонячної радіації припиняється, фотореле автоматично відключає насос 12, І вода з колектора 1 стікає в розширювальний бак 2. У цей період вода циркулює між опалювальними приладами 10 І резервуаром 8.

1 ─ сонячний колектор; 2 ─ розширювальний бак; 3, 9 ─ додаткові електричні джерела теплоти; 4, 5 ─ крани гарячого і холодного водопостачання; 6 ─ водопровідна мережа; 7 ─ вентиль для підпитки води; 8 ─ резервуар - Акумулятор; 10 ─ опалювальні прилади; 11 ─ автоматичний регулятор; 12 ─ циркуляційний насос; 13 ─ фотореле.

Рис. 3 Схема сонячної нагрівної установки

Для опалення побутових приміщень

1 — солнечный коллектор; 2—воз душная трубка; 3 — бак - акумулятор; 4 — гаряча вода в сеть; 5 - холодна вола з мережі;

6 — Циркуляційна труба.

Рис.4. Схема Сонячної Водонагрівальної установки

Для Літнього Періоду.