резервуара

При правильному проектуванні розміру ємності також слід враховувати кількість споживаної гарячої води в будівлі. В даний час зростає акцент на використанні відновлюваних джерел енергії, сонячна енергія яких має великий потенціал для використання. У більшості випадків енергія, що падає на дах будівлі, більша за енергію, споживану в будівлі.

Інтенсивність сонячного випромінювання в нашій країні становить близько 1100 кВт-год/м 2 на рік, тоді як середнє споживання в житлових будинках становить лише близько 150 кВт-год/м 2 для опалення та від 25 до 50 кВт-год/м 2 для роботи електричних приладів і приготування їжі. Сонячна енергія може бути використана для приготування гарячої води або також служить опорою для опалення за допомогою сонячних теплових колекторів. При проектуванні сонячних систем дуже важливо правильно розробити розмір накопичувального бака, який також повинен враховувати кількість споживаної гарячої води в будівлі.

Фіг. 1 Схема підключення сонячної системи з відображенням вимірювальних точок

Сонячна система в сімейному будинку

Сонячна система сімейного будинку, на якому проводились експериментальні вимірювання, складається з трьох плоских колекторів, розташованих на південній стороні даху сімейного будинку, та 300-літрового бака. Площа поглинання одного колектора 1,78 м 2. На фіг. 1 показана принципова схема сонячної системи з відображенням точок вимірювання. За допомогою вимірювань можна детально проаналізувати режим роботи домогосподарства протягом цілого дня або тижня (температура, кількість та час споживання гарячої питної води) або вказати "втрати енергії" баку для гарячої води на основі на виміряні вхідні та вихідні енергетичні потоки. Вибравши та проаналізувавши відповідні виміряні дані, можна також відстежувати та порівнювати енергетичні потоки операції.

Фіг. 2 Зовнішні та внутрішні температури

Експериментальне вимірювання робочих параметрів

На графіку фіг. 2 можна відстежувати перебіг температури ззовні та зсередини. На графіку фіг. 3 показана температура теплоносія на вході в резервуар, на виході з резервуара, температура холодної води на вході в бак і температура води на виході з резервуара в систему . На графіку фіг. 4 див. Хід кількості гарячої та холодної води, прийнятої на добу в літрах. На малюнку видно шокові екстремали вихідного дня.

Фіг. 4 Споживання гарячої та холодної води

Підготовка гарячої води в баку

Фіг. 5 Витрати енергії та споживання гарячої води з резервуара об'ємом 300

Вплив накопичувального опалення на загальну енергетичну ефективність Сонячної системи

Фіг. 6 Вплив споживання гарячої води на використання доступної енергії

Висновок

На основі проведених вимірювань реальної Сонячної системи можна стверджувати, що розмір накопичувального бака Сонячної системи в цьому випадку значно великий - навіть у найсприятливіший день резервуар використовувався лише на 54%. При проектуванні розміру резервуара слід чітко враховувати не лише загальну площу встановлених колекторів, а й кількість води, яку домогосподарство споживає щодня.

Фотографії: авт
Література
1. EN 15316 Системи опалення в будинках. Метод розрахунку вимог до енергоефективності систем. Розділ 4-3. Системи виробництва тепла, сонячні теплові системи.
2. Петраш Д. та ін.: Поновлювані джерела енергії для низькотемпературних систем. Братислава: JAGA Group, 2009.
3. Лулковічова, О. - Томанова, К.: Потреби в енергії та ефективність використання сонячних теплових систем у будівлях. У: Опалення 2009. Матеріали лекцій. Tatranské Matliare. Братислава: SSTP, 2009, с. 293 - 296.
4. Декрет МВС та РР СР № 364/2012 зб. щодо енергоефективності будівель.

Інж. Моніка Новотна
Автор працює на кафедрі HVAC будівельного факультету СТУ в Братиславі.
Переглянуто: doc. Інж. Отілія Лулковічова, к.т.н.