ГОСТ Р 54856-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с солнечными установками

Приложение А
(рекомендуемое)

     
Определение тепловых характеристик систем солнечного теплоснабжения

А.1 Общие положения

В настоящем приложении разъясняется применение методики расчета В, описанного в 5.3, для:

- системы предварительного подогрева для системы горячего водоснабжения;

- комбинированной системы солнечного теплоснабжения.

Для этих двух систем определены основные характеристики, а также способ определения их теплопроизводительности.

А.2 Система предварительного подогрева воды для горячего водоснабжения

А.2.1 Общие положения

В первом примере представлена система солнечного горячего водоснабжения с солнечным коллектором, испытанным по ГОСТ Р 51596, [17], с апертурной площадью 2,702 м, оптическим КПД, равным 0,8026, коэффициентом тепловых потерь равным 3,723 Вт/(м·К) и коэффициентом температурной зависимости коэффициента тепловых потерь солнечного коллектора второго порядка равным 0,0135 Вт/(м·К). Контур коллектора оборудован циркуляционным насосом номинальной мощностью 50 Вт, используемым также для заполнения контура водой. После заполнения контура насос переключают на мощность 20 Вт. Внутри бака-аккумулятора расположены теплообменник контура коллектора и прямой водозабор водопроводной воды. Объем бака-аккумулятора равен 120 л. Бак-аккумулятор и насос расположены на первом этаже здания в его обогреваемой части. Отопительный сезон продолжается с октября по март включительно. Отдельный резервный нагреватель всегда находится в режиме ожидания. Трубы между баком-аккумулятором и резервным нагревателем теплоизолированы. Циркуляция водопроводной воды через систему и резервный нагреватель осуществляется под давлением.

Задача состоит в определении тепловых характеристик этой системы солнечного горячего водоснабжения, находящейся в De Bilt, Нидерланды, при потреблении 110 л горячей воды в день (нагрев воды от 15 °С до 65 °С). Угол наклона плоскости солнечного коллектора к горизонту минус 45°, коллектор ориентирован на юг. Значения среднемесячных температур наружного воздуха и плотностей потока солнечного излучения, месячные суммы солнечного излучения в плоскости коллектора приведены в таблице А.1. Среднегодовая температура холодной воды равна 12 °С.

Таблица А.1 - Среднемесячные температуры наружного воздуха и плотности потока солнечного излучения, месячные суммы солнечного излучения в плоскости коллектора (угол наклона 45°, южная ориентация) для места эксплуатации De Bilt, Нидерланды

Расчет тепловых характеристик выполнен поэтапно согласно 5.3.

А.2.2 Определение количества подведенного тепла

Определяется тепловая нагрузка горячего водоснабжения. Ежедневный расход тепла на горячую воду составляет:

110 л·1 кг/л (4180 Дж/(кг·К) 50 К=6,39 кВт·ч/день.

В этом примере тепловые потери трубопроводов между резервным нагревателем и точками отбора воды составляют 10% количества подведенного тепла, что соответствует 0,64 кВт·ч/день. Согласно 5.3.2 потери тепла между баком-аккумулятором и резервным нагревателем приниматься в расчет не должны. Месячные значения расхода тепла на горячую воду приведены в таблице А.3.

А.2.3 Параметры системы

Большинство параметров системы, необходимых для определения значений , и , в распоряжении имеются. Следует рассчитать поправочный коэффициент на вместимость бака-аккумулятора:

[(2,702 м·75 л/м)/120 л]=1,14.

Если КПД контура коллектора неизвестно, то его берут из А.2. Неизвестное значение общего коэффициента тепловых потерь труб контура коллектора также берут из Б.2 приложения Б. Затем можно рассчитать значение :

3,723+0,0135·40+(5+0,5·2,702)/2,702=6,613 Вт/(м·К).

В таблице А.2 перечислены характеристики, необходимые для расчета теплопроизводительности системы солнечного теплоснабжения.