Солярные бойлера

Теплообменники, солярные бойлера и накопители тепла

Для небольших солнечных установок применяются бойлера с увеличенной теплообменной поверхностью, нежели те которые применяются в системах центрального отопления. Обычно их называют "солярный бойлер". Его объем выбирают на основе расчетного или предполагаемого расхода горячей воды. Объем бака, и площадь теплообменника в каждом конкретном случае рассчитываются в соответствии с количеством коллекторов. Ориентировочно можно сказать, что для солнечных установок до 6 коллекторов, приходится на каждый коллектор 100 литров объема и теплообменник площадью 0,6м2.

Другой важной особенностью солярного бойлера, с точки зрения его срока службы, является антикоррозионная обработка внутренней поверхности. К лучшим покрытиям относятся тэфлон и керамика.

Отдельные элементы солнечного оборудования необходимо выбрать таким образом, чтобы исключить комбинацию материалов, создающих электрокоррозию.

Допускаются следующие комбинации материалов для составных частей солярного оборудования с коллекторами :

трубопроводы

  • медь
  • черная сталь

теплообменник

  • медный
  • нержавеющая сталь с латунным переходником
  • стальной с латунным переходником

Для крупных солярных установок или в тех случаях, когда необходимо отделить различные контура, применяются пластинчатые противоточные теплообменники. К их преимуществам относятся:

  • большая мощность и повышенный КПД
  • небольшие габариты.

Подбор подходящего пластинчатого теплообменника упрощает применение таблицы в приложении № 25. В случае сложных и больших солнечных установок является необходимым подсчитать оптимальный размер теплообменника. При применении дубликатов (двойной корпус) или простых трубчатых теплообменников, встроенных в бойлер, получается более низкий КПД. Коэффициент теплопередачи в этом случае существенно меньше, что влечет за собой падение КПД в зависимости от разницы температур. Такое решение применимо в небольших солнечных установках для подогрева ГВ, так как они не нуждаются в циркуляционном насосе и они обходятся дешевле по капитальным затратам и в эксплуатации.

В случае монтажа солнечной системы в здание, в котором уже существует бойлер для ГВ, целесообразно подключить последовательно перед этим бойлером еще солярный бойлер. Последовательное подключение двух бойлеров (накопителей) является обычно более выгодным, потому что недостаточное расслоение горячей и холодной воды в одном бойлере (накопителе), оказывает отрицательное влияние на КПД.

Холодная водопроводная вода подогревается в солярном бойлере с 10-15 град. С до 25-50 град С даже в период пониженной интенсивности солнечного излучения. Классический бойлер доводит температуру до необходимого уровня 55 град. с существенно меньшими затратами.

При больших солярных бойлерах и накопителях тепла необходимо учесть и опасность появления бактерий типа легионелла. Эти бактерии цилиндрической формы они являются естественной составной частью любой пресной воды и их существует более 30 видов.

Для здоровья человека опасны только некоторые из них. Они размножаются, наиболее быстро в диапазоне температур от 30 до 45 град С. Человек может заразиться, например, при попадании капель воды, содержащих эти бактерии, в организм. Этим вопросом занимается DVGW (Deutcher Verein des Gas und Wasser-fachere.V.) №- W551 - 03/93. Суть борьбы с бактериями состоит в том, что бойлера емкостью более 400 литров обязательно один раз в сутки подогреваются до температуры 60 град С, которая их уничтожает. В специальной литературе приводятся гидравлические схемы больших солярных установок, суть которых состоит в отделении крупного накопителя от рабочего бойлера ГВ объемом не более 400 литров посредством теплообменника. Такая схема приведена в приложении №9. Интересная схема каскадного подключения накопителей тепла с последовательным наполнением и сливом и отдельным рабочим бойлером показана в приложении № 10.