РД 34.20.115-89

     

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ
СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

     

Срок действия с 01.01.90
до 01.01.92*
__________________
* О дате окончания действия см. ярлык "Примечания". -
Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАНО Государственным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским энергетическим институтом им. Г.М.Кржижановского

ИСПОЛНИТЕЛИ М.Н.ЕГАЙ, О.М.КОРШУНОВ, А.С.ЛЕОНОВИЧ, В.В.НУШТАЙКИН, В.К.РЫБАЛКО, Б.В.ТАРНИЖЕВСКИЙ, В.Г.БУЛЫЧЕВ

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 07.12.89 г.

Начальник В.И.ГОРИН

Настоящие Методические указания устанавливают порядок выполнения расчета и содержат рекомендации по проектированию систем солнечного теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Методические указания предназначены для проектировщиков и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Методические указания распространяются на активные системы солнечного теплоснабжения (ССТ) с плоскими солнечными коллекторами, принудительной циркуляцией жидкого теплоносителя в теплоприемном контуре и предусматривают использование трехконтурной системы для покрытия нагрузок круглогодичного теплоснабжения и двухконтурной - для горячего водоснабжения (ГВС). Терминология по солнечному теплоснабжению приведена в приложении 1.

1.2. Данная методика используется при расчете ССТ для населенных пунктов, расположенных южнее 53° северной широты и от 22,5 до 84° восточной долготы.

1.3. Целесообразность и эффективность применения ССТ зависит от доли тепловой нагрузки (коэффициента замещения), обеспечиваемой за счет солнечной энергии , и в каждом конкретном случае определяется технико-экономическим расчетом.

1.4. Методика расчета удельной теплопроизводительности, отнесенной к единице площади поверхности солнечных коллекторов (СК), базируется на среднегодовых долгосрочных данных суммарной солнечной радиации, приходящей на горизонтальную поверхность, и теплотехнических характеристиках солнечных коллекторов, приведенных в приложении 2.

1.5. Расчет годовой удельной теплопроизводительности ССТ производится при следующих условиях:

удельный расход антифриза в теплоприемном контуре равен 50 кг/(м·ч);

эффективность водяного теплообменника равна 0,7;

удельная вместимость бака-аккумулятора (БА) , приходящаяся на 1 м площади поверхности СК, равна 75 л/м;

эффективность водовоздушного теплообменника удовлетворяет условию , где меньший из водяных эквивалентов водовоздушного теплообменника;

удельная суточная нагрузка ГВС равна 517 Вт·ч/м;

разность температур горячей и холодной воды равна

40 °С.

1.6. Тепловой расчет ССТ служит основой для расчетов гидродинамических и конструктивных параметров.

1.7. Выбор и расчет ССТ, площади поверхности СК, их типа, бака-аккумулятора рекомендуется осуществлять с учетом следующих основных факторов:

потерь теплоты в окружающую среду;

гидравлических сопротивлений по потокам теплоносителей;

габаритных размеров;

массы и металлоемкости;

экологии окружающей среды;

ремонтоспособности;

технологичности узлов;

соответствия требованиям действующих стандартов.

1.8. Исходные данные для расчетов должны входить в техническое задание на проектирование ССТ. Разработка, порядок согласования и утверждение технического задания регламентируются ГОСТ 15.001-73*. Техническое задание на разработку ССТ должно содержать:

местонахождение объекта, на котором устанавливается система теплоснабжения (населенный пункт), географическая широта;

тип дублирующего источника, его КПД и стоимость вырабатываемой теплоты;

тепловую нагрузку по месяцам, приходящуюся на отопление и ГВС;

теплотехнические (, ) и габаритные показатели здания (, );

температуру горячей воды;

температуру питательной (холодной) воды.

1.9. Критерием для выбора оптимальной доли тепловой нагрузки, обеспечиваемой CCT, является минимум приведенных затрат.

2. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Для установок солнечного теплоснабжения следует применять солнечные коллекторы с одинарным или двойным остеклением. Технические характеристики солнечных коллекторов, выпускаемых в СССР, приведены в приложении 3.

2.2. В установках солнечного теплоснабжения следует использовать водяные насосы, применяемые в системах отопления и горячего водоснабжения зданий.

При использовании в теплоприемном контуре антифриза целесообразно применять насосы типов ЦВЦ, ВС, ВКО и ХО.

2.3. При установке насосов в жилых домах следует применять малошумные насосы или принимать меры к снижению шума и вибрации до норм, допустимых СНиП II.12.77.

2.4. В качестве теплообменников для ССТ рекомендуется применять водоводяные подогреватели для тепловых сетей, выпускаемые по ТУ 400-28-429-82Е, и скоростные теплообменники типа ТТ, разработанные ВНИИнефтемаш Минхиммаш СССР.

Технические характеристики проточных теплообменников типа ТТ приведены в приложении 4.

2.5. В системе солнечного теплоснабжения рекомендуется применять воздушно-отопительные агрегаты АО2-10-02У3, АОД2-10-02У3, АСУ2-10-02У3 по ТУ 36-2552-82, калориферы стальные пластинчатые КВСБ-ПУЗ, КВББ-ПУЗ и калориферы биметаллические со спиральнонакатным оребрением КС3-01ХЛЗА и КС3-02ХЛЗА.

3. РАСЧЕТЫ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

3.1. Общие положения

3.1.1. При расчете ССТ и горячего водоснабжения учитывается круглогодичность их работы.

3.1.2. Теплопроизводительность ССТ за годичный период ее эксплуатации определяется по уравнению

,                                                                             (3.1)

где - доля полной среднегодовой тепловой нагрузки, обеспечиваемой за счет солнечной энергии;

- полная годовая нагрузка теплоснабжения, кВт·ч.

3.1.3. Удельная годовая теплопроизводительность ССТ определяется по формуле

,                                                                         (3.2)

     
где - площадь поверхности СК, м.

3.1.4. Удельная годовая теплопроизводительность является функцией следующих параметров:

географической и климатических характеристик (, , );

характеристик солнечного коллектора (, , , );

режимных параметров (, , );

параметров системы (

, , ).

3.1.5. Характеристики солнечных коллекторов различных конструкций обобщены в трех типах - I, II, III, которые используются при нахождении удельной годовой теплопроизводительности ССТ , и приведены в приложении 1.

3.1.6. Для ССТ рекомендуется применять одностекольный селективный коллектор (тип II) и двухстекольный неселективный коллектор (тип III). Для систем ГВС - одностекольные коллекторы (типов I, II).

3.2. Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения

3.2.1. Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения приведена на рис.1 и предусматривает работу установки в режимах:

отопления и горячего водоснабжения;

горячего водоснабжения.

Рис.1. Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения

Система ССТ включает три контура циркуляции:

первый контур, состоящий из солнечных коллекторов 1, циркуляционного насоса 8 и жидкостного теплообменника 3;

второй контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8 и теплообменника 3;

третий контур, состоящий из бака-аккумулятора 2, циркуляционного насоса 8, водовоздушного теплообменника (калорифера) 5.

Функционирует ССТ следующим образом. Теплоноситель (антифриз) теплоприемного контура, нагреваясь в солнечных коллекторах 1, поступает в теплообменник 3, где теплота антифриза передается воде, циркулирующей в межтрубном пространстве теплообменника 3 под действием насоса 8 второго контура. Нагретая вода поступает в бак-аккумулятор 2.

Из бака-аккумулятора вода забирается насосом ГВС 8, доводится при необходимости до требуемой температуры в дублере 7 и поступает в систему ГВС здания. Подпитка бака-аккумулятора осуществляется из водопровода.