расчеты производительности солнечного коллектора Рассмотрен наиболее простой метод расчета количества энергии, которую можно получить путем применения солнечного коллектора. Статистика гласит, что в среднем в домашнем хозяйстве для использования горячей воды требуется от 2 до 4 кВт тепловой энергии в день на 1 человека. Расчет мощности солнечного коллектора В качестве примера будут приведены расчеты коллектора для Республики Бурятия Данные для расчетов: Районы Бурятии очень благоприятны с точки зрения уровня солнечной радиации: ежегодно более 1200 вт . ч/м2 – на половине территории республики, 1300 Вт . ч/м2 – на территории Ильчир (Окинский район), 1650 Вт . ч/м2 – на территории ст. Кяхта. 1. Место применения – Республика Бурятия г Улан-Удэ Площадь поглощения – 2,35м2 (на основе таблицы о среднем количестве поступления солнечной энергии для регионов РФ) 2. Величина средней инсоляции в Улан-Удэ – 1200 Вт*час/м2 3. КПД – от 67% до 80% (будут использованы минимальные показатели, актуальные для устаревших коллекторов, поэтому результаты будут слегка занижены). 4. Угол наклона коллектора – в расчетах будут использованы оптимальные данные угла наклона. Рассчитываем площадь поглощения для одной трубки: 15 трубок = 2,35 м2; 1 трубка = 2,35 / 15 = 0,15 м2 20 трубок = 0,15*20= 3 м2 Теперь, когда известна площадь, которую поглощает одна трубка, определим количество трубок, составляющий 1 м2 поверхности коллектора: 1 / 0,15 = 6,66. Иными словами, на один метр поверхности поглощения требуется 7 трубок коллектора. Далее производим расчет тепловой мощности одной трубки коллектора. Это даст возможность рассчитать число трубок, необходимых для получения достаточной тепловой энергии на периоды в один день и один год: Получаемая мощность в расчете на один день рассчитывается следующим образом: 0,15 (S поглощения 1 трубки) x 1300 (величина инсоляции в г УланУдэ) x 0,67 (КПД солнечного коллектора) = 130,65 Вт*час/м2 Для расчета годовой эффективности одной трубки в выбранном регионе в формуле для расчета дневной мощности следует использовать годовые инсоляционные данные. Иначе говоря, на место 1300 необходимо поставить региональное значения инсоляции. Мощность, вырабатываемая при помощи одной трубки в Улан-Удэ, составляет от 130,65 (при использовании КПД в размере 67%) до 156 кВт*час/м2 (при использовании КПД в размере 80%). В среднем за сутки одна вакуумная трубка теплового коллектора вырабатывает 0,392 кВт*час. Работа солнечного коллектора без света невозможна, по этой причине указанные показатели нужно использовать при расчете светового дня. Сколько можно сэкономить электроэнергии в Улан-Удэ при использовании одного м2 коллектора (как мы выяснили, это 7 вакуумных трубок)? Годовая экономия энергии составит: При КПД 67% 130,65 кВт*час/м2 * 20 = 2613кВт*час/м2 При КПД 80% 156 кВт*час/м2 * 20 = 3120 кВт*час/м2 Иначе говоря, энергетическая польза при использовании солнечного коллектора с 20-ю вакуумными трубками, где S = 3 м2 за период с марта по август при суммарном значении инсоляции за весь указанный период в 936 кВт*час/м2 составит: 3120кВт*час/м2 х 0,5 год /183 дней , то есть, практически 1,56 МегаВт энергии, что в день составляет примерно 8,5 кВт. Это подтверждается февральским графиком замеров. Производительность системы зависит от параметров солнечного излучения в конкретном регионе. Срок окупаемости вакуумных гелиоустановок с учетом эксплуатационных затрат составляет от 2 до 5 лет, при их сроке службы более 20 лет. Солнечные водонагреватели позволяют решить целый ряд вопросов: автономное горячее водоснабжение (круглогодичное или сезонное); поддержка полного или дежурного отопления для помещений любой площади; оптимизация существующих систем горячего водоснабжения и отопления; подогрев воды в закрытых или открытых бассейнах; обогрев теплиц; использование горячей воды в технологических целях. Преимущества солнечных установок: Уменьшение затрат на обогрев здания и на горячую воду (по тарифам): затраты на нагрев горячей воды -60%, затраты на отопление -30% в год! Автономность источника тепловой энергии. Оптимизация и уменьшение эксплуатационных затрат также при отоплении и гвс зданий и в случае перебоев в электро- и газоснабжении. Увеличение срока службы основной или вспомогательной отопительной системы: уже имеющегося бойлера или газового котла - от 2 раз, т.к. дает возможность до 97% уменьшить его нагрузку на существующую систему; Возможность интегрирования в существующую систему теплоснабжения и горячего водоснабжения. Сохранение природы и экологии в целом, защита здоровья людей за счет отсутствия загрязнения окружающей среды.