ООО «Инновационные технологии в энергетике»
ИНСТРУКЦИЯ
ПО МОНТАЖУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛНЕЧНОЙ
ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ
КОЛЛЕКТОРОВ «ИНТЭН»
ПЕНЗА
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 2
1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СВУ С ПАССИВНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ 2
2. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СВУ С АКТИВНОЙ 3
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ 3
4. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ СВУ С ПАССИВНОЙ 3
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ (теплоноситель вода) 3
5. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ СВУ С АКТИВНОЙ 5
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ 5
(теплоноситель незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля) 5
6. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СВУ 6
7. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИЮ 7
КОЛЛЕКТОРОВ МАРКИ «ИНТЭН» 7
8. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 9
Приложение 1 10
Приложение 2 11
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время большое внимание во всем мире стали уделять использованию солнечной энергии как альтернативе традиционным углеводородным источникам энергии.
Наиболее перспективным для широкого внедрения является автономные солнечные водонагревательные установки (СВУ), которые позволяют использовать солнечную энергию для горячего водоснабжения. Основу СВУ составляют солнечные коллекторы.
Солнечный плоский коллектор «ИНТЭН» - устройство для сбора тепловой энергии Солнца, переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев жидкого материала-теплоносителя.
СВУ могут быть пассивного или активного типов. Система активного типа использует электрический насос для циркуляции жидкости через коллектор; пассивная система не имеет насоса и работает только на естественной циркуляции.
1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СВУ С ПАССИВНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
Пассивные (термосифонные) СВУ перемещают воду или теплоноситель через систему за счёт естественной гравитации, возникающей при разности плотностей нагретого и охлажденного теплоносителя. Пассивные системы с конвекцией дешевле, чем активные системы, но и менее эффективны из-за медленной циркуляции в системе.
СВУ с пассивной циркуляцией (приложение 1, рис.1) состоит из солнечного коллектора 1 «ИНТЭН», бака - аккумулятора 2, теплообменника 3 и коммутирующих устройств 4-11. Через солнечный коллектор циркулирует теплоноситель. Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе 1 энергией Солнца и отдает затем тепловую энергию воде через теплообменник 3, вмонтированный в бак-аккумулятор 2. Бак-аккумулятор имеет хорошую изоляцию и хранит горячую воду до момента ее использования. Нагретая вода из бака – аккумулятора 2 по трубопроводу 11 поступает в кран - смеситель 9 для использования.
В гидравлическую систему СВУ входит также четыре латунных шаровых крана 5-8, расширительный бак 4 мембранного типа для компенсации увеличения объема теплоносителя в случае перегрева воды в системе, обратный клапан 10, установленный в подающем трубопроводе, для предотвращения обратной циркуляции воды в ночное время, заглушка 13.
Примечание. В схему может включаться несколько последовательно соединенных коллекторов ИНТЭН для нагрева большего количества воды (см. табл.1, п.3).
2. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СВУ С АКТИВНОЙ
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
Активные СВУ используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции теплоносителя через коллектор. Они более дорогие, чем пассивные системы, но и более эффективны.
СВУ с пассивной циркуляцией (приложение 2, рис.1) состоит из солнечного коллектора 1 «ИНТЭН», бака – аккумулятора с теплообменником 2, и коммутирующих устройств 4-11. Через солнечный коллектор циркулирует теплоноситель. Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе 1 энергией Солнца и отдает затем тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор 2. Бак-аккумулятор имеет хорошую изоляцию и хранит горячую воду до момента ее использования. Нагретая вода из бака – аккумулятора 2 по трубопроводу 10 поступает в кран - смеситель 9 для использования.
В гидравлическую систему СВУ входит также шесть латунных шаровых кранов 7-8, расширительный бак 3 мембранного типа для компенсации увеличения объема теплоносителя в случае перегрева воды в системе, циркуляционный насос 4, обратный клапан 5, установленный в подающем трубопроводе, для предотвращения обратной циркуляции воды в ночное время, воздухоотвод 6 для предотвращения превышения давления в системе, а также один контроллер и три датчика (на схеме не показаны).
Примечание. В схему может включаться несколько последовательно соединенных коллекторов ИНТЭН для нагрева большего количества воды (см. табл.1 п.3).
4. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ СВУ С ПАССИВНОЙ
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ (теплоноситель вода)
Перед проведением монтажа предварительно выбирается место для расположения СВУ, желательно как можно ближе к потребителю горячей воды. Оно должно быть ориентировано на юг или юго-запад, хорошо освещаться Солнцем в течение всего светового дня. Необходимо предусмотреть место для бака-аккумулятора и обеспечить надежный подвод холодной воды к СВУ. Данный вариант не предусматривает размещение коллекторов на наклонной крыше.
Коллектор устанавливается на наклонную плоскость неподвижной опоры. Угол наклона к горизонту желательно выдержать равным географической широте местности, в которой монтируется коллектор (например, для Пензы угол выбирают в пределах 50-52о к горизонту). Материал опоры должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес коллектора заполненного водой (до 50 кг). При применении одного коллектора рекомендуется применять бак аккумулятор объемом не более 50 литров. При другом требуемом для нагрева объеме воды количество коллекторов выбирается из табл.1. Бак устанавливается на другую надежную опору. Для схемы с термосифонной (пассивной) циркуляции бак аккумулятор устанавливается выше уровня коллектора не менее 0,7 метра.
Таблица 1 – Рекомендуемое количество коллекторов марки «ИНТЭН»
для эффективной работы СВУ
Объем нагреваемой
воды, л
|
Количество коллекторов марки «ИНТЭН»
|
Примечание
|
50
|
1
|
|
100
|
2
|
|
200
|
3-4
|
Для эффективной работы СВУ рекомендуется использовать большее количество коллекторов
|
300
|
4-5
|
400
|
5-6
|
500
|
6-7
|
В качестве трубопроводов можно использовать металлические и металлопластиковые трубы. Патрубки коллекторов должны располагаться горизонтально. Бак-аккумулятор и все соединительные трубопроводы от коллектора (Приложение 1, рис.1) должны быть, теплоизолированы, например, теплоизоляцией 9 трубчатой «Энергорефлекс». Монтаж системы производится в соответствии с гидравлической схемой (Приложение 1, рис.1). Возможные варианты компонентов СВУ и основные технические требования к ним представлены на этой же схеме.
Заправка теплоносителя производится только в холодные коллекторы во избежание внутреннего теплового удара. Теплоноситель должен поступать в коллекторы снизу. Скорость заполнения должна быть низкой и обеспечить беспрепятственный выход воздушных пробок из системы через кран 5 до появления жидкости.
В течение нескольких рабочих дней необходимо проверять уровень заполнения системы теплоносителем и при необходимости пополнять его. Теплоноситель должен полностью заполнить коллекторы и выпускные трубопроводы системы.
В процессе монтажа необходимо соблюдать осторожность по отношению к прозрачной теплоизоляции, которая выполнена из закаленного стекла.
5. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ СВУ С АКТИВНОЙ
ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
(теплоноситель незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля)
Перед проведением монтажа предварительно выбирается место для расположения СВУ, желательно как можно ближе к потребителю горячей воды. Оно должно быть ориентировано на юг или юго-запад, хорошо освещаться Солнцем в течение всего светового дня. Необходимо предусмотреть место для бака-аккумулятора и обеспечить надежный подвод холодной воды к СВУ. Данный вариант не предусматривает размещение коллекторов на наклонной крыше.
Коллектор устанавливается на наклонную плоскость неподвижной опоры. Угол наклона к горизонту желательно выдержать равным географической широте местности, в которой монтируется коллектор (например, для Пензы угол выбирают в пределах 50-52о к горизонту). Материал опоры должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес коллектора заполненного водой (до 50 кг). При применении одного коллектора рекомендуется применять бак аккумулятор объемом не более 50 литров. При другом требуемом для нагрева объеме воды количество коллекторов выбирается из табл.1. Для системы с активной циркуляцией бак устанавливается на другую надежную опору в помещении, расположенном ниже уровня установленного коллектора.
Теплоноситель циркулирует по теплопроводу и обратно в бак-аккумулятор при помощи насоса, которым управляет контролер с двумя датчиками. Скорость потока, необходимая для работы, не превышает 2л/мин, поэтому здесь достаточно насоса с малой мощностью. Более мощные насосы нужны только в случае объединения нескольких СК в один контур. Перепад давления при малой скорости потока незначителен, поэтому данный критерий не является весомым при выборе мощности насоса.
Необходимо предусмотреть место для размещения насоса и контролера. Оно должно обеспечивать свободный доступ к этому оборудованию.
В качестве трубопроводов можно использовать металлические и металлопластиковые трубы. Патрубки коллекторов должны располагаться горизонтально. Бак-аккумулятор и все соединительные трубопроводы от коллектора (Приложение 2, рис.1) должны быть, теплоизолированы, например, теплоизоляцией 9 трубчатой «Энергорефлекс».
Таблица 1 – Рекомендуемое количество коллекторов марки «ИНТЭН»
для эффективной работы СВУ
Объем нагреваемой
воды, л
|
Количество коллекторов марки «ИНТЭН»
|
Примечание
|
50
|
1
|
|
100
|
2
|
|
200
|
3-4
|
Для эффективной работы СВУ рекомендуется использовать большее количество коллекторов
|
300
|
4-5
|
400
|
5-6
|
500
|
6-7
|
Монтаж системы производится в соответствии с гидравлической и электрической схемами (Приложение 2, рис.1 и 2). Возможные варианты компонентов СВУ и основные технические требования к ним представлены на этих же схемах.
Заправка теплоносителя производится через расширительный бак 3 только в холодные коллекторы во избежание внутреннего теплового удара. Для заправки рекомендуется использовать специальный насос, который предназначен для заправки теплоносителя через расширительный бак. Скорость заполнения должна быть низкой и обеспечить беспрепятственный выход воздушных пробок из системы через кран 7 и воздухоотвод 6 до появления жидкости в кране 7.
В течение нескольких рабочих дней необходимо проверять уровень заполнения системы теплоносителем и при необходимости пополнять его. Теплоноситель должен полностью заполнить коллекторы и выпускные трубопроводы системы.
В процессе монтажа необходимо соблюдать осторожность по отношению к прозрачной теплоизоляции, которая выполнена из закаленного стекла.
6. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СВУ
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Период эксплуатации СВУ с пассивной схемой циркуляции с середины апреля по конец сентября.
Период эксплуатации СВУ с активной схемой циркуляции возможен как с середины апреля по конец сентября, так и круглогодично при условии дополнительного подогрева жидкости в баке – аккумуляторе.
При работе в составе СВУ коллекторы не требуют постоянного наблюдения и регулярного обслуживания за исключением периодических внешних осмотров для контроля герметичности соединений не менее одного раза в сезон, периодической промывки остекления по мере его загрязнения для сохранения светопропускания.
Также не требует постоянного обслуживания и сама СВУ. Достаточно периодически или при необходимости контролировать работы датчиков, контролера и насоса для СВУ активной схеме циркуляции и проводить контроль герметичности соединений для СВУ каждой схемы.
ВНИМАНИЕ! По окончании сезона необходимо обязательно слить воду из СВУ пассивной схемы циркуляции.
Для СВУ активной схемы циркуляции по окончании весеннее - летнего сезона (ориентировочно в конце сентября) необходимо убедится в нормальном уровне теплоносителя в системе, при необходимости его пополнить.
Перечень наиболее часто встречающихся или возможных неисправностей и метод их устранения представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Перечень возможных неисправностей
Наименование неисправности
|
Вероятная
причина
|
Метод
устранения
|
Примечание
|
Полное или частичное разрушение прозрачной изоляции (стекла)
|
Механическое воздействие, вызванное несоблюдением правил хранения, транспортировки и установки коллекторов
|
Заменить прозрачное покрытие. Для этого необходимо: отвернуть винты, снять прижимы; удалить остатки прозрачной изоляции, сохранив уплотнитель; установить новую прозрачную изоляцию с уплотнителем; завернуть винты;
|
Стекло закаленное.
Допускается применение оконного стекла, при этом характеристики коллекторов могут ухудшиться.
|
7. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИЮ
КОЛЛЕКТОРОВ МАРКИ «ИНТЭН»
Транспортировка. Транспортировка готовых коллекторы разрешается только в заводской упаковке. При транспортировке располагать коллекторы горизонтально стеклом вверх в соответствии с маркировкой на упаковке. Разрешается укладывать коллекторы стопкой не более 6 штук, скрепив их при этом между собой для исключения их падения. При погрузке и разгрузке соблюдать меры безопасности, исключив падение изделий на людей, землю, пол и т.п.
Условия хранения. Коллекторы хранить в закрытых помещениях, защищенных от действия солнечных лучей (в случае отсутствия упаковки) и осадков. В помещении для хранения коллекторов не допускается наличие кислот, бензина и других химикатов. Гарантийный срок хранения коллекторов - 2 года со дня принятия ОТК.
8. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Все работы по монтажу, заправке и проверке системы должны выполняться квалифицированными специалистами в сфере монтажа и эксплуатации систем горячего водоснабжения или теплоснабжения.
При подготовке изделия к использованию соблюдать следующие меры безопасности:
- монтаж СВУ должны выполнять в количестве не менее 2 человек;
- при монтаже СВУ на крыше и последующем его техническом обслуживании соблюдать меры безопасности, исключающие падение обслуживающего персонала с высоты.
При использовании низкозамерзающих жидкостей соблюдать следующие меры предосторожности:
- не засасывать жидкость ртом при ее переливании;- во время работы с жидкостью не курить и не принимать пищу;- в тех случаях, когда при работе возможно разбрызгивание жидкости, пользоваться защитными очками;- открытые участки кожи, на которые попала жидкость, необходимо промыть водой. При определенных условиях (устойчивая солнечная погода, отсутствие ветра, отсутствие теплоносителя в коллекторах и т.д.) температура отдельных участков поверхности (патрубки, корпус) достигает значений, при которых существует опасность ожога. Во избежание получения ожогов:
- не прикасайтесь к нагретым поверхностям эксплуатируемого коллектора незащищенными участками кожи;
- принимайте меры предосторожности при сливе из коллектора горячего теплоносителя.
В процессе монтажа и после него, до заполнения системы теплоносителем, необходимо затенять остекление коллектора от солнечного излучения во избежание перегрева сухого коллектора до температуры, достигающей 180-190oС. Затенение остекления производить любым непрозрачным материалом.
Возможно проведение указанных операций в утреннее или вечернее время или в пасмурную погоду, когда интенсивность солнечного излучения низкая.
По окончании заправки СВУ теплоносителем (водой) необходимо проверить все соединения на герметичность.
При отсутствии подачи холодного водоснабжения пользоваться СВУ можно только при условии пополнения бака-аккумулятора водой из другого источника.
В связи с тем, что СВУ невозможно «выключить», в периоды максимального солнечного облучения и малого водоразбора температура застоя в нем может достигать до 190°C. В связи с этим в качестве трубной обвязки СВУ нельзя использовать пластиковые (полимерные) трубы и стальные трубы с цинковым покрытием. Следует применять трубопроводы из меди, нержавеющей стали или металлопластиковые трубы.
На корпусах коллекторов указывается температура застоя. Для данного модельного ряда она не превышает 190оС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Эксплуатация СВУ на базе солнечных коллекторов «ИНТЭН» позволяет сократить выбросы CO2 пропорционально количеству сэкономленного топлива. Кроме того, в этом случае сокращается парниковый эффект от выбросов углекислого газа.
СВУ пассивной и активной схем циркуляции на основе плоских коллекторов «ИНТЭН» гарантированно обеспечивают горячей водой, полученной от энергии Солнца, небольшие объекты в течение всего светового дня и в вечернее время, и эффективную работу в период с середины апреля по конец сентября.
Приложение 1
Рисунок 1 - Гидравлическая схема системы горячего водоснабжения от солнечного коллектора «ИНТЭН»
с термосифонной циркуляцией:
1 - коллектор "ИНТЭН"; 2 - бак-аккумулятор (бойлер - OW-E-80.12); 3 -теплообменник; 4 - расширительный бачок"CALEFFI" рабочее давление 1,5 Bar V=12л.; 5-8 - кран латунный шаровый DN15; 9 - кран смеситель бытовой; 10 - клапан обратный латунный на давление
0,005 МПа; 11 - трубопровод DN20; 12 - теплоизоляция трубчатая"Энергофлекс"; 13 - заглушка 3/4"
Приложение 2
Рисунок 1 - Гидравлическая схема системы горячего водоснабжения от солнечного коллектора «ИНТЭН» с активной циркуляцией (теплоноситель - незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля):
1 - коллектор «ИНТЭН»; 2 - бак-аккумулятор (бойлер -OW-E-80.12); 3 - расширительный бачок"CALEFFI" раб. давл. 1,5 бар. V=12л;
4 - циркуляционный насос, размер 1"; 5 - клапан обратный латунный на давл. 0,005 МПа; 6 - воздухоотвод; 7 - кран шар. лат. DN15;
8 - кран слива теплоносителя (шар. лат. DN15); 9 - кран смеситель бытовой; 10 - трубопровод DN20;
11 - теплоизоляция трубчатая "Энергофлекс"
Приложение 2
Схема будет представлена отдельно
Рисунок 2 - Электрическая схема системы горячего водоснабжения от солнечного коллектора «ИНТЭН» с активной циркуляцией (теплоноситель - незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля):
|
