Как эффективно спроектировать систему солнечного отопления

Основные моменты и меры предосторожности при проектировании систем солнечного отопления

Солнечное отопление и солнечные водонагреватели — это разные вещи. Ключевое различие заключается в том, что проект горячего водоснабжения ориентирован на среднегодовую энергоэффективность, в то время как проект отопления используется только зимой и в отопительный период, и система должна получать максимальное количество тепла в самое холодное время года.

При проектировании систем солнечного отопления необходимо учитывать особенности солнечного света зимой и обеспечить получение коллектором максимального количества тепла в день зимнего солнцестояния.

Зимой интенсивность солнечного излучения низкая, а угол падения солнечных лучей невелик. Особенно в регионах с высокими широтами угол падения солнечных лучей зимой ещё меньше. Для увеличения теплопоглощения вакуумного трубчатого солнечного коллектора необходимо обеспечить, чтобы в день зимнего солнцестояния солнечный свет образовывал угол 90 градусов с вакуумной трубкой, а сферическая поверхность вакуумной трубки была перпендикулярна прямым солнечным лучам. Только таким образом можно поглотить максимальное количество солнечного тепла. Ещё одним преимуществом является возможность минимизировать количество солнечного излучения, получаемого коллектором летом, и снизить степень перегрева системы теплоотвода в летний период.

Помимо выполнения вышеуказанных основных условий, компания BTESolar, опираясь на многолетний инженерный опыт, выделила пять аспектов проектного опыта:

Во-первых, обеспечьте эффективный отвод тепла системой.

Во-первых, необходимо строго контролировать качество вакуумных трубок. Следует выбирать теплопоглощающие элементы с высокой эффективностью преобразования света в тепло. Во-вторых, необходимо обеспечить отсутствие препятствий перед коллектором и максимальное поступление солнечного света. В процессе проектирования системы следует учитывать угол наклона коллектора, местную широту, угол падения солнечных лучей, расстояние между передним и задним рядами коллекторов и другие комплексные условия. Обледенение вакуумных трубок оказывает существенное влияние на эффективность сбора тепла, и этот момент часто упускается из виду. Зимой продолжительность солнечного света невелика. Если время размораживания коллектора слишком велико, он не получит достаточного количества солнечного света. Компания Staray Sunlight предлагает решение, обеспечивающее быстрое размораживание коллектора за счет усиления конструкции самого изделия и соответствующей регулировки расстояния между трубками теплосбора. После практических испытаний было установлено, что эффект очень хороший.

Во-вторых, обеспечить эффективное сохранение тепла.

Концепция сохранения тепла подразумевает минимизацию потерь тепла системы в целях, не связанных с отоплением. Это требует разумного проектирования изделия. Компания Staray Sunshine предъявляет очень строгие требования к толщине изоляционного слоя и плотности пенопласта в корпусе. Конкретные числовые показатели четко указаны в «Технических условиях на установку распределенного солнечного отопления», составленных компанией Staray Sunshine. Заинтересованные лица могут ознакомиться с ними и найти их. Кроме того, необходимо усилить конструкцию системы вентиляции. Конкретные решения подробно описаны в «Технических условиях». В целом, следует приложить все усилия для устранения эффекта дымовой трубы в вытяжной системе и сохранения высококачественного тепла.

В-третьих, обеспечьте надлежащий обогрев.

Речь идёт о методах и подходах к использованию тепла. В процессе отопления необходимо рационально распределять тепло, поддерживать баланс между накоплением и подачей, а также обеспечивать надлежащий контроль температуры и научно обоснованное использование тепла. Например, в помещениях, где отопление используется только днём, потери тепловой энергии можно избежать за счёт регулирования по времени. В помещениях, которые не используются людьми, регулирование температуры в каждой комнате позволяет предотвратить замерзание и растрескивание отопительных труб без потерь тепловой энергии. Благодаря вышеуказанным методам управления использование энергии становится более точным, что и называется «рациональным» отоплением. Рациональное отопление — это экономия энергии для потребителей и создание экономической выгоды.

В-четвертых, важно уделить внимание разработке показателей срока службы системы.

В процессе проектирования следует выбирать высококачественные конфигурации, исходя из установленного срока службы и эффективного ресурса ключевых компонентов, стремясь к достижению одинакового срока службы всех компонентов и снижению затрат на техническое обслуживание. При этом необходимо максимально продлить срок службы системы, обеспечивая эффективный сбор тепла. Чем дольше срок службы системы, тем выгоднее она для пользователей и тем больший вклад в развитие чистой энергетики. Нельзя экономить на краткосрочных выгодах и отказываться от системы всего через несколько лет.

В-пятых, обеспечьте стабильную работу системы в зимний период.

Пользователи не могут мириться с неудобствами, вызванными отключениями электроэнергии зимой. Поэтому при проектировании первостепенное значение следует уделять стабильности. Это основа проектирования системы, требующая тщательных расчетов. Проектирование не может основываться на интуиции. В случаях, когда солнечная энергия ограничена, необходимо учитывать местные условия и разумно планировать использование дополнительной энергии для обеспечения стабильного электроснабжения. Кроме того, следует усилить контроль качества компонентов системы, чтобы минимизировать отказы системы и максимально снизить частоту технического обслуживания, чтобы клиенты чувствовали себя комфортно и экономили деньги.

Из вышеизложенных пяти аспектов видно, что солнечное отопление отнюдь не является простой системой. Это комплексная координация множества технологических дисциплин, и необходимые знания весьма обширны. Например, необходимо понимать принципы проектирования систем водоснабжения и водоотведения, знать физические принципы, такие как тепловое расширение и сжатие, удельный вес горячей и холодной воды, пути теплопроводности, а также основные требования к проектированию, такие как поддержание гидравлического баланса и одинакового потока горячей и холодной воды во время работы системы. Кроме того, это также включает в себя применение знаний, связанных с энергетикой, стальными конструкциями и гражданским строительством.