Система содк на теплосети что это: Система ОДК и сигнальный кабель при монтаже ППУ труб теплотрасс и тепловых сетей

Системы оперативного дистанционнного контроля (СОДК)

• Главная
• Статьи
• Системы оперативного дистанционнного контроля (СОДК)

Одним из важнейших достоинств предизолированных трубопроводов является возможность постоянно контролировать их состояние. Помогает в этом система оперативного дистанционного контроля (СОДК, или система ОДК). Благодаря ей можно в любой момент проверить целостность трубы и ППУ изоляции. Систему ОДК используют:

• до монтажных работ, чтобы проверить качество предизолированных труб и фасонных элементов;
• во время строительства трубопровода, чтобы проконтролировать правильность монтажа;
• при эксплуатации трубопроводной системы, чтобы вовремя заметить ее повреждения.

СОДК реагирует на повышенную влажность ППУ оболочки и позволяет обнаружить два вида неисправностей:

• протечки стальной рабочей трубы, из-за которых рабочая среда попадает в изоляционный слой;
• повреждения полиэтиленовой (оцинкованной) оболочки, при которых влага проникает в ППУ изоляцию снаружи.

Применяя систему ОДК, можно значительно упростить и удешевить эксплуатацию трубопровода, снизить риск крупных аварий и убытки от мелких неисправностей. Здесь есть два важных момента:

1. СОДК помогает очень быстро выявлять точные места повреждений.
2. Для проверки состояния трубопровода не надо приостанавливать его работу.

При этом затраты на оборудование трубопровода системой ОДК составляют всего 0,5-2 % от его общей стоимости. Необходимость применения СОДК в конструкции трубопроводов с ППУ изоляцией предусмотрена нормативными документами (ГОСТ 30732-2006, ГОСТ 30732-2001, СНиП 2.04.07-86, СП 41-105-2002).

Основа СОДК – транзитные и сигнальные проводники (медные провода). Их прокладывают в толще ППУ изоляции труб и фасонных элементов. После монтажа трубопровода проводники составляют единую, целостную систему, проходят по всей длине теплотрассы и заходят в каждое ее ответвление. Вторая часть СОДК – приборная – позволяет получать информацию от проводников. В нее входят:

• Разъемы (терминалы), через которые приборы контроля подключаются к системе.
• Кабели, соединяющие проводники с терминалами.
• Детекторы. Подключаются к разъемам и фиксируют изменения влажности ППУ слоя. Детекторы могут быть переносными (9 В) и стационарными (220 В). Одним таким прибором можно контролировать два трубопровода длиной до 5 км. Используя стационарные детекторы, можно организовать централизованный контроль состояния системы.
• Локатор. Представляет собой переносной импульсный рефрактометр. Позволяет определить место повреждения с точностью до нескольких метров, а также его тип.
• Тестер изоляции.

Принцип работы СОДК базируется на измерении сопротивления ППУ слоя между проводником и стальной трубой. Пенополиуретан имеет высокое сопротивление, но при его увлажнении этот показатель резко падает. Детектор, подключенный к системе проводников, сигнализирует о повреждении. Кроме того, приборы проверяют целостность самой системы ОДК. Прежде чем измерить сопротивление, они определяют наличие замкнутой цепи.

Основные принципы монтажа трубопроводов с СОДК

Все предизолированные элементы монтируются в соответствии с ГОСТ 30732-2006 и проектной документацией на трубопроводную систему. Обязательно выполнение всех требований и условий Госстандарта относительно транспортировки и хранения труб, строительства и засыпки трубопровода. Главные принципы правильного монтажа элементов, оснащенных СОДК:

• Первую проверку всех труб и фасонных элементов проводят еще до их укладки в траншею.
• Сигнальный кабель (правый) заходит во все ответвления, а транзитный (левый) – не разветвляется и проходит от начала до конца трубопровода.
• Контрольные точки (терминалы) для доступа приборов контроля к системе проводников размещают на расстоянии до 250-300 м. Они могут быть концевыми (находятся на концах трубопровода) и промежуточными.
• Ответвлениям длиной до 30 м не требуется дополнительных терминалов. Если ветка не оборудована контрольной точкой, следует закольцевать на ее конце сигнальный и транзитный кабели.
• На ветках до 100 м необходимо установить одну концевую контрольную точку (в начале трубы), а на участках более 100 м – две (в начале и конце). Количество промежуточных терминалов рассчитывают, исходя из общей протяженности ответвления (не менее чем по одному на каждые 300 м).
• Когда расстояние от промежуточной контрольной точки до конца трубопровода составляет до 100 м, концевой терминал допускается не устанавливать. При этом следует установить концевой элемент с закольцовкой транзитного и сигнального проводников.
• На концах теплосети монтируют концевые терминалы, которые обязательно подсоединяют к детекторам.

Монтаж проводников системы ОДК при изоляции стыков

Элементы СОДК монтируют после сваривания рабочей трубы и перед изоляцией стыка жидким ППУ. Сначала их следует проверить:

1. Зачистить проводники шкуркой. Соединить их на другом конце построенного участка и проверить, не замыкают ли они на трубу.
2. Измерить сопротивление обоих проводов (в норме оно не выше 1,5 Ом на 100 м).
3. Присоединить один кабель детектора к очищенной трубе, другой – к любому проводку. Если на проверяемом участке есть дополнительные терминалы, включают напряжение 250 В, если их нет – 500 В. Сопротивление в норме составляет от 1 МОм. С увеличением длины проводников этот показатель снижается. Но если сопротивление на порядок меньше нормы, значит, проводки замыкают на трубу либо влажность ППУ изоляции сильно повышена.

Монтаж проводников производится так:

1. Проводки изолируют специальной изолентой и фиксируют на стыке на стойках.
2. Соединяют проводники между собой.
3. Проводят работы по изоляции стыка (заливку ППУ, монтаж муфты).
4. Проверяют сопротивление проводников и изоляции.

Система ОДК корректно работает только при условии правильного монтажа. В этом случае она вовремя сигнализирует о повреждениях трубопровода, помогая сэкономить на его эксплуатации время и деньги.

Оборудование контрольных точек СОДК

Концевая контрольная точка доступа:

• Соединительный кабель NYM 3×1,5 необходимой длины.
• Коммуникационный терминал КТ-11, либо КТ-11ш (с возможностью подключения переносного детектора).
• Стационарный детектор повреждений ДПС-2А (устанавливается в помещениях с постоянным источником переменного тока 220 В) либо переносной детектор Пикон ДПП-А (работает от батареек).
• Детектор и коммуникационный терминал необходимо устанавливать в защитных стальных коверах (настенных либо наземных).

Промежуточная контрольная точка доступа:

• Соединительный кабель NYM 5×1,5 необходимой длины.
• Коммуникационный терминал КТ-12, либо КТ-12ш (с возможностью подключения переносного детектора).
• Стационарный детектор повреждений ДПС-2А (устанавливается в помещениях с постоянным источником переменного тока 220 В) либо переносной детектор Пикон ДПП-А (работает от батареек).
• Детектор и коммуникационный терминал необходимо устанавливать в настенных или наземных защитных стальных коверах.

СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ (СОДК)

СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ (СОДК)

Компания АОС поставляет потребителям приборы системы одк (оперативно-дистанционного контроля) протечек теплоносителя трубопроводных систем теплоснабжения, труб отопления и труб горячего водоснабжения тепловых сетей в пенополиуретановой тепловой изоляции.

Теплотрассы трубопроводов ппу комплектуются терминалами, детекторами, коверами и рефлектометрами по имеющемуся проекту монтажа системы одк.

Наличие системы одк на трубопроводах ппу позволяет с высокой точностью определять места проникновения в трубопровод влаги (возникновение повреждений или дефектов полиэтиленовой оболочки, сварных и стыковых соединений), предотвращать аварии и сокращать до минимума расходы на проведение ремонтных работ. Точность в определении места увлажнения тепловой изоляции из пенополиуретана позволяет производить ремонтно-восстановительные работы оперативно, качественно и с минимальным привлечением материальных и людских ресурсов.

Отсутствие системы одк трубопроводов ппу при бесканальной прокладке влечет за собой невозможность своевременного обнаружения коррозии полного сечения трубопровода, что противоречит требованиям безопасной эксплуатации тепловых сетей.

Затраты на оснащение трубопровода приборами системы одк составляют не более 0,5 — 2% от стоимости объекта.

Система одк состоит из: 
встроенного медного провода (контрольного проводника) в предварительно изолированных трубах и элементах трубопровода в ппу изоляции, комплектующие изделия, фасонные изделия для соединения элементов оборудования, 
измерительное оборудование для постоянного мониторинга контролируемой трубопроводной системы, 
контурная схема всей сигнальной системы, проект с документацией по контрольным проводникам, встроенным в конкретную сигнальную систему.

Состав приборной части системы одк: 
Терминалы (разъемы) для подключения приборов контроля. Разъемы размещают обычно на расстоянии 300 метров друг от друга, 
Кабели для соединения сигнальных проводников с терминалами в пунктах контроля, 
Стационарные или переносные детекторы (стационарный 220 В или переносной 9 В), фиксирующие изменения влажности теплоизоляционного слоя. Детектор позволяет контролировать одновременно два трубопровода протяженностью до 5 км каждый, 
Локатор повреждений (импульсный рефлектометр), определяющий вид и место неисправности трубопровода или обрыва сигнального проводника с точностью до нескольких метров, 
Тестер изоляции.

Принципы работы системы одк.

Система одк обеспечивает высокую точность определения увлажненных участков изоляции, которая не может быть достигнута методами, основанными на измерении активного сопротивления. Контроль состояния системы одк в процессе эксплуатации трубопроводов осуществляется с помощью прибора, называемого детектором. Этот прибор фиксирует электрическую проводимость теплоизоляционного слоя. При попадании воды в теплоизоляционный слой его проводимость увеличивается, и это регистрируется детектором.

Один детектор позволяет одновременно контролировать две трубы длиной до 5-ти километров каждая (две линии проводников по 10 км). Детекторы могут питаться от сети напряжением 220 вольт, либо от автономного источника питания 9 вольт (стандартные батареи), что исключает необходимость прокладки отдельных линий электропитания.

При использовании стационарного детектора возможна организация централизованного контроля состояния системы одк разветвленной теплосети значительной протяженности (до 5 км) из единого диспетчерского пункта. Для этого в стационарном детекторе предусмотрены контакты с гальванической развязкой по каждому каналу, которые замыкаются при возникновении неисправностей.

Для определения мест повреждений используется переносной прибор, называемый локатором. В качестве локатора в системе одк к применяется импульсный рефлектометр, обеспечивающий высокую точность измерений. Один локатор позволяет определить место повреждения на расстоянии до 2-х километров от точки его подключения. В связи с тем, что точность измерений локатора составляет 1% от длины измеряемой линии, точки подключения локатора целесообразно располагать на расстоянии не более 300-400 метров друг от друга для того, чтобы место повреждения было зафиксировано более точно. Для получения более точных измерений эти расстояния должны быть соответственно уменьшены. С помощью локаторов можно определить несколько точек увлажнения с одного терминала. Подключение детектора и локатора к проводникам системы одк, а также необходимую коммутацию осуществляют с помощью специальных разъемов, называемых терминалами. Терминалы устанавливаются в наземном или настенном ковере. Терминалы герметичны и не требуют дополнительного электропитания. Для упрощения коммутации и проведения замеров, согласно требованиям эксплуатирующих организаций, применяют штекерные разъемы. Терминалы присоединяют к проводникам с помощью гибких кабелей. В комплект поставки входят два типа кабелей: для соединения терминалов в промежуточных точках вдоль трубопроводов (5-жильный кабель) и для соединения терминалов на концевых участках теплотрассы (3-жильный кабель). Для измерений параметров системы одк (сопротивления изоляции и сопротивления сигнальных проводников) в период работ по изоляции стыков, наладки и сдачи системы контроля применяется тестер изоляции, обеспечивающий контроль изоляции при высоком напряжении (250 В и 500 В).

Измерение при напряжении 500 В проводят только для отдельных элементов трубопроводов в период монтажа теплосети. Для обследования смонтированных теплотрасс необходимо использовать только напряжение 250 В.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ МОНТАЖЕ СИСТЕМЫ ОДК

Назначение и основные технические характеристики

Коммутационные терминалы
являются промежуточным звеном между трубопроводом и прибором контроля.

Терминалы предназначены для подключения приборов контроля и коммутации сигнальных проводников.

В зависимости от выполняемых функций терминалы различаются по конструкции и имеют разные обозначения:

Обозначение	Назначение
КТ-11	Подключение к системе ОДК переносных детекторов повреждений. Подключение к системе ОДК импульсных рефлектометров. Дополнительно терминал выполняет функцию терминала «КТ-13», т.е. закольцовывает сигнальные проводники. Закольцовка производится снаружи терминала.
КТ-12	Разъединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Соединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Подключение импульсного рефлектометра.
КТ-12/Ш	Разъединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Соединение системы ОДК в промежуточных точках контроля. Подключение переносного детектора повреждений и импульсного рефлектометра.
КТ-13	Закольцовка системы ОДК. Подключение импульсных рефлектометров.
КТ-14	Подключение к системе ОДК стационарного четырехканального детектора. Подключение к системе ОДК импульсного рефлектометра. Подсоединение к системе контроля наращиваемого соединительного кабеля — для четырех трубной системы. Соединение четырех независимых систем ОДК сходящихся с разных сторон в одну тепловую камеру или другой подобный объект или расходящихся в четыре разные стороны из одного объекта.
КТ-15	Подключение к системе ОДК стационарного двухканального детектора повреждений. Подключение импульсного рефлектометра. Разъединение системы ОДК на независимые участки. Соединение двух независимых систем ОДК из разных проектов. Соединение двух разрозненных частей одной системы из одного проекта. Подсоединение к системе контроля наращиваемого соединительного кабеля. Закольцовка системы ОДК на концевых участках — для четырехтрубной системы.
КТ-15/Ш	Подключение импульсного рефлектометра. Подключение переносного детектора повреждений. Выполняет ту же функцию, что и «КТ-11», но только для четырех труб одновременно. Разъединение системы ОДК на независимые участки. Соединение двух независимых систем ОДК из разных проектов. Соединение двух разрозненных частей одной системы из одного проекта (в случае, когда система разъединена на части трубами или задвижками, не изолированными пенополиуретаном). Подсоединение к системе контроля наращиваемого соединительного кабеля. Закольцовка системы ОДК на концевых участках. Выполняет ту же функцию, что и «КТ-13», но только для четырех труб одновременно.
КТ-16	Соединение трех независимых систем ОДК, сходящихся в одной тепловой камере (или другом подобном объекте). Подключение к системе ОДК импульсного рефлектометра.

Детектор повреждений 
определяет вид и наличие дефектов трубопровода. Местоположение дефекта детектор не определяет.

Виды детекторов	Особенности
— стационарный	Обеспечивает постоянный контроль; Работают от электрического питания 220 В; Устанавливается стационарно только на одном объекте; Одновременно контролирует от 1-го до 4-х трубопроводов; Оснащены звуковой сигнализацией; Подключение СОДК через терминалы «КТ-15», «КТ-14».
— переносной	Обеспечивают только периодический контроль; Работает автономно, от батареи типа «Крона» Одним прибором можно контролировать не ограниченное количество трубопроводов; Подключается к системе ОДК через терминалы «КТ-11», «КТ-12/Ш», «КТ-15/Ш»
-многоуровневый	Имеет пять дополнительных уровней индикации сопротивления изоляции: — «Уровень 1» более 1 МОм; — «Уровень 2» от 500 кОм до 1 МОм; — «Уровень 3» от 100 кОм до 500 кОм; — «Уровень 4» от 50 кОм до 100 кОм; — «Уровень 5» от 5 кОм до 50 кОм. Позволяет зафиксировать дефект на ранней стадии

Марка	Наименование
ДПП-А	Детектор повреждений переносной
ДПП-АМ	Детектор повреждений переносной многоуровневый
ДПС-2А	Детектор повреждений стационарный двухканальный
ДПС-2АМ	Детектор повреждений стационарный двухканальный многоуровневый
ДПС-4А	Детектор повреждений стационарный четырехканальный
ДПС-4АМ	Детектор повреждений стационарный четырехканальный многоуровневый

Локатор — импульсный рефлектометр «Рейс — 105Р»

Назначение:

Импульсный рефлектометр предназначен для определения местоположения дефектов на трубопроводах в ППУ-изоляции с системой оперативного дистанционного контроля (ОДК).

Определяемые дефекты:

• Намокание изоляции (свищ, повреждение оболочки).
• Обрыв проводников сигнальной системы ОДК.
• Замыкание сигнального провода на трубу.

Отличительные особенности:

• Компактность.
• Меню на русском языке.
• Большой объем памяти (до 200 рефлектограмм)
• Поставляется с программным обеспечением.
• Транспортируется в наплечной сумке-чехле.
• Стоимость ниже зарубежных аналогов.

Возможности прибора:

• Определение дефектов на ранней стадии их развития — до срабатывания детекторов повреждений.
• Обнаружение дефектов без нарушения режима работы теплосети.
• Запоминание и хранение результатов измерений.
• Обмен информацией с персональным компьютером.

Технические характеристики:

Наименование	Значение
Диапазоны измеряемых расстояний	От 17 до 25600 м.
Инструментальная погрешность измерения расстояния:	Не более 0,2% (на диапазонах 100…25600 м) Не более 0,8% (на диапазонах 25, 50 м)
Выходное сопротивление:	20…470 Ом, плавно регулируемое
Зондирующие сигналы:	Импульс амплитудой 5 В, длительностью 7 нс…10 мкс (дискрет 4 нс) Автоматическая и ручная установка длительности
Растяжка:	Возможность растяжки участка рефлектограммы вокруг измерительного или нулевого курсора в 2, 4, 8, 16, … 131072 раза.
Отсчет расстояния:	При помощи двух вертикальных курсоров: нулевого и измерительного
Память:	Возможность запоминания более 200 рефлектограмм, 2 режима запоминания. Время хранения информации во внутренней памяти не менее 10 лет.
Отображение информации:	Рефлектограммы и результаты обработки отображаются в графическом виде. Режимы, параметры и информация — в алфавитно-цифровом и символьном виде.
Дисплей:	Встроенный, на основе ЖК панели 128х64 точек (70х40 мм)
Питание:	4.2 — 6 В от встроенных аккумуляторов 200 — 240 В, 47 — 400 Гц от сети переменного тока 11-15 В от сети постоянного тока (через отдельно поставляемый блок питания-зарядки)
Потребляемая мощность:	Не более 2,5 Вт
Условия эксплуатации:	Диапазон рабочих температур: от минус 100 С до плюс 500 С
Габаритные размеры:	106 х 224 х 40 мм
Масса:	Не более 0,7 кг (со встроенными аккумуляторами)

Контрольно-монтажный тестер предназначен для измерения:

• сопротивления изоляции;
• сопротивления проводников.

Используется при:

• производстве трубы;
• монтаже трубопровода;
• приемке/сдаче трубопровода в эксплуатацию;
• эксплуатации трубопровода.

Купить комплектующие и расходные материалы к системе ОДК и задать интересующие вас вопросы, можете у наших менеджеров, сделав запрос на электронную почту или позвонив в офис по телефону  (351)7779498

Солнечные водонагреватели | Министерство энергетики

Изображение

Солнечные водонагреватели, иногда называемые солнечными системами горячего водоснабжения, могут быть экономичным способом получения горячей воды для вашего дома. Их можно использовать в любом климате, а используемое ими топливо — солнечный свет — бесплатно.

Изображение

Как они работают

Солнечные водонагревательные системы включают резервуары для хранения и солнечные коллекторы. Солнечные водонагреватели бывают двух типов: активные, в которых есть циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные, в которых их нет.

Активные солнечные водонагревательные системы

Существует два типа активных солнечных водонагревательных систем:

• Системы с прямой циркуляцией
  Насосы обеспечивают подачу бытовой воды через коллекторы в дом. Они хорошо работают в климате, где редко бывают заморозки.
• Системы косвенной циркуляции
  Насосы обеспечивают циркуляцию незамерзающей жидкости-теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Это нагревает воду, которая затем поступает в дом. Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.

Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно менее дороги, чем активные системы, но обычно они не так эффективны. Однако пассивные системы могут быть более надежными и могут прослужить дольше. Существует два основных типа пассивных систем:

• Пассивные системы со встроенным коллектором-аккумулятором
  Они состоят из накопительного бака, покрытого прозрачным материалом, позволяющим солнцу нагревать воду. Затем вода из резервуара поступает в водопроводную систему. Они лучше всего работают в районах, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хорошо работают в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде.
• Термосифонные системы
  Вода нагревается в коллекторе на крыше, а затем течет по водопроводной системе при открытии крана горячей воды. Большинство этих систем имеют емкость 40 галлонов.

 

Резервуары для хранения и солнечные коллекторы

Для большинства солнечных водонагревателей требуется хорошо изолированный резервуар для хранения. Солнечные аккумулирующие баки имеют дополнительный выход и вход, соединенные с коллектором и от него. В системах с двумя баками солнечный водонагреватель предварительно нагревает воду перед тем, как она попадет в обычный водонагреватель. В системах с одним баком резервный нагреватель объединен с солнечным аккумулятором в одном баке.

В жилых помещениях используются солнечные коллекторы трех типов:

• Плоские коллекторы
  Плоские остекленные коллекторы представляют собой изолированные, защищенные от атмосферных воздействий коробки, которые содержат темную поглощающую пластину под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками. . Неглазурованные плоские коллекторы, которые обычно используются для обогрева бассейнов солнечными батареями, имеют темную поглощающую пластину, изготовленную из металла или полимера, без крышки или кожуха.
• Встроенные коллекторно-накопительные системы
  Также известные как системы ICS или пакет , они имеют один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированной застекленной коробке. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду. Затем вода поступает в обычный резервный водонагреватель, обеспечивая надежный источник горячей воды. Их следует устанавливать только в условиях мягкого морозного климата, поскольку наружные трубы могут замерзнуть в суровую холодную погоду.
• Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
  Имеют параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую поглотительную трубку, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям. Эти коллекторы чаще используются в коммерческих целях в США.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда требуют резервной системы на случай пасмурных дней и периодов повышенного спроса. Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резерв и могут уже быть частью комплекта солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку система хранения со встроенным коллектором уже хранит горячую воду в дополнение к сбору солнечного тепла, она может быть укомплектована безрезервуарным водонагревателем или водонагревателем по потребности для резервного копирования.

Выбор солнечного водонагревателя

Перед покупкой и установкой солнечной системы нагрева воды необходимо сделать следующее:

• Оценить стоимость и энергоэффективность системы солнечного нагрева воды
• Оцените солнечные ресурсы вашего участка
• Определите правильный размер системы
• Изучите местные кодексы, договоры и правила.

Также разберитесь с различными компонентами, необходимыми для систем солнечного нагрева воды, включая следующие:

• Теплообменники для систем солнечного нагрева воды
• Теплоносители для солнечных водонагревательных систем

Установка и обслуживание системы

Правильная установка солнечных водонагревателей зависит от многих факторов. Эти факторы включают солнечные ресурсы, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности; поэтому лучше всего, чтобы вашу систему устанавливал квалифицированный подрядчик по солнечным тепловым системам.

После установки правильное обслуживание системы обеспечит ее бесперебойную работу. Пассивные системы не требуют особого обслуживания. Для активных систем обсудите требования к обслуживанию с поставщиком системы и обратитесь к руководству пользователя системы. Сантехника и другие обычные компоненты водяного отопления требуют такого же обслуживания, как и обычные системы. Остекление может нуждаться в очистке в сухом климате, когда дождевая вода не обеспечивает естественного ополаскивания.

Регулярное техническое обслуживание простых систем может проводиться не реже, чем раз в 3–5 лет, предпочтительно подрядчиком, работающим с солнечными батареями. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены детали или двух через 10 лет. Узнайте больше о техническом обслуживании и ремонте систем солнечного нагрева воды.

При отборе потенциальных подрядчиков для установки и/или технического обслуживания задайте следующие вопросы:

• Имеет ли ваша компания опыт установки и обслуживания систем солнечного нагрева воды?
  Выберите компанию, которая имеет опыт установки нужного вам типа системы и обслуживания выбранных вами приложений.
• Сколько лет ваша компания имеет опыт установки и обслуживания систем солнечного отопления?
  Чем больше опыта, тем лучше. Запросите список прошлых клиентов, которые могут предоставить рекомендации.
• Имеет ли ваша компания лицензию или сертификат?
  В некоторых штатах требуется действующая лицензия сантехника и/или подрядчика по строительству солнечных батарей. Свяжитесь с вашим городом и округом для получения дополнительной информации. Подтвердите лицензирование в совете по лицензированию подрядчиков вашего штата. Совет по лицензированию также может сообщить вам о любых жалобах на подрядчиков с государственной лицензией.

Повышение энергоэффективности

После правильной установки и обслуживания водонагревателя попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, чтобы снизить счета за нагрев воды, особенно если вам требуется резервная система. Некоторые энергосберегающие устройства и системы выгоднее устанавливать вместе с водонагревателем.

Другие варианты водонагревателей

• Обычные накопительные водонагреватели
• Водонагреватели Demand
• Водонагреватели с тепловым насосом
• Проточный змеевик и косвенные водонагреватели

Активное солнечное отопление | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Активные системы солнечного отопления используют солнечную энергию для нагрева жидкости — жидкости или воздуха — и затем передают солнечное тепло непосредственно во внутреннее пространство или в систему хранения для последующего использования. Если солнечная система не может обеспечить адекватный обогрев помещения, вспомогательная или резервная система обеспечивает дополнительное тепло. Жидкостные системы чаще используются, когда предусмотрено хранение, и они хорошо подходят для систем лучистого отопления, бойлеров с радиаторами горячей воды и даже абсорбционных тепловых насосов и охладителей. Как жидкостные, так и воздушные системы могут дополнять системы с принудительной подачей воздуха.

Жидкостное активное солнечное отопление

Солнечные коллекторы жидкости лучше всего подходят для центрального отопления. Они такие же, как те, которые используются в системах солнечного нагрева воды для бытовых нужд. Плоские коллекторы являются наиболее распространенными, но также доступны вакуумные трубчатые и концентрирующие коллекторы. В коллекторе теплоноситель или «рабочая» жидкость, такая как вода, антифриз (обычно нетоксичный пропиленгликоль) или другой тип жидкости, поглощает солнечное тепло. В соответствующее время контроллер включает циркуляционный насос для перемещения жидкости через коллектор.

Жидкость течет быстро, поэтому ее температура увеличивается только на 10–20 °F (5,6–11 °C) по мере прохождения через коллектор. Нагрев меньшего объема жидкости до более высокой температуры увеличивает потери тепла от коллектора и снижает эффективность системы. Жидкость поступает либо в резервуар для хранения, либо в теплообменник для немедленного использования. Другие компоненты системы включают трубопроводы, насосы, клапаны, расширительный бак, теплообменник, накопительный бак и элементы управления.

Расход зависит от теплоносителя. Чтобы узнать больше о типах жидких солнечных коллекторов, их размерах, техническом обслуживании и других вопросах, см. Солнечный нагрев воды.

Сохранение тепла в жидких системах

Жидкостные системы аккумулируют солнечное тепло в баках с водой или в кладочной массе системы излучающих плит. В системах хранения резервуарного типа тепло от рабочей жидкости передается распределительной жидкости в теплообменнике снаружи или внутри резервуара.

Резервуары находятся под давлением или без давления, в зависимости от общей конструкции системы. Прежде чем выбрать накопительный бак, учитывайте стоимость, размер, долговечность, где его разместить (в подвале или на улице) и как его установить. Возможно, вам придется построить резервуар на месте, если резервуар необходимого размера не пройдет через существующие дверные проемы. Резервуары также имеют ограничения по температуре и давлению и должны соответствовать местным строительным, сантехническим и механическим нормам. Вы также должны отметить, какая изоляция необходима для предотвращения чрезмерных потерь тепла, и какое защитное покрытие или герметизация необходимы для предотвращения коррозии или утечек.

В системах с очень большими объемами хранения могут потребоваться специальные или нестандартные резервуары. Обычно это нержавеющая сталь, стекловолокно или высокотемпературный пластик. Бетонные и деревянные (джакузи) резервуары также являются вариантами. Каждый тип резервуара имеет свои преимущества и недостатки, и все типы требуют тщательного размещения из-за их размера и веса. Может оказаться более практичным использовать несколько небольших резервуаров, а не один большой. Самый простой вариант системы аккумулирования – использование стандартных бытовых водонагревателей. Они соответствуют строительным нормам и требованиям к сосудам под давлением, имеют антикоррозийное покрытие и просты в установке.

Распределение тепла для жидкостных систем

Для распределения солнечного тепла можно использовать теплый пол, плинтусы или радиаторы с подогревом воды или центральную систему принудительной вентиляции. В системе лучистого пола нагретая солнцем жидкость циркулирует по трубам, встроенным в пол из тонких бетонных плит, которые затем излучают тепло в помещение. Лучистый теплый пол идеально подходит для жидкостных солнечных систем, поскольку он хорошо работает при относительно низких температурах. Тщательно спроектированная система может не нуждаться в отдельном баке для хранения тепла, хотя в большинстве систем они предусмотрены для контроля температуры. Обычный котел или даже стандартный бытовой водонагреватель может обеспечивать резервное тепло. Плита обычно отделана плиткой. Системам излучающих плит требуется больше времени для обогрева дома с «холодного старта», чем другим типам систем распределения тепла. Однако, когда они работают, они обеспечивают постоянный уровень тепла. Ковры и коврики снижают эффективность системы. Дополнительную информацию см. в разделе лучистое отопление.

Плинтусы и радиаторы с подогревом воды требуют воды температурой от 71° до 82°C (от 160° до 180°F) для эффективного обогрева помещения. Как правило, плоские коллекторы жидкости нагревают перекачиваемую и распределяющую жидкость до температуры от 90° до 120°F (от 32° до 49°C). Таким образом, использование плинтусов или радиаторов с системой солнечного отопления требует, чтобы площадь поверхности плинтуса или радиаторов была больше, температура нагреваемой солнцем жидкости повышалась за счет резервной системы или среднетемпературного солнечного коллектора (например, вакуумного коллектора). трубчатый коллектор) можно заменить плоским коллектором.

Существует несколько вариантов включения жидкостной системы в систему воздушного отопления. Базовая конструкция заключается в размещении жидкостно-воздушного теплообменника или нагревательного змеевика в главном возвратном канале комнатного воздуха до того, как он попадет в печь. Воздух, возвращающийся из жилого помещения, нагревается, проходя над нагретой солнечным светом жидкостью в теплообменнике. Дополнительное тепло подается по мере необходимости от печи. Змеевик должен быть достаточно большим, чтобы передавать достаточное количество тепла воздуху при самой низкой рабочей температуре коллектора.

Вентиляция

Солнечные системы воздушного отопления используют воздух в качестве рабочей жидкости для поглощения и передачи солнечной энергии. Солнечные коллекторы воздуха могут напрямую обогревать отдельные помещения или потенциально могут предварительно нагревать воздух, поступающий в вентилятор с рекуперацией тепла или через воздушный змеевик теплового насоса с источником воздуха.

Воздушные коллекторы производят тепло раньше и позже в течение дня, чем жидкостные системы, поэтому они могут производить больше полезной энергии в течение отопительного сезона, чем жидкостные системы того же размера. Также, в отличие от жидкостных систем, воздушные системы не замерзают, а небольшие протечки в коллекторе или распределительных каналах не вызовут значительных проблем, хотя и ухудшат работу. Однако воздух является менее эффективным теплоносителем, чем жидкость, поэтому солнечные коллекторы воздуха работают с меньшей эффективностью, чем солнечные коллекторы жидкости.

Хотя некоторые ранние системы пропускали нагретый солнцем воздух через скальное ложе в качестве накопителя энергии, этот подход не рекомендуется из-за связанной с этим неэффективности, потенциальных проблем с конденсацией и плесенью в скальном ложе, а также воздействия влаги и плесень влияет на качество воздуха в помещении.

Солнечные коллекторы воздуха часто встраивают в стены или крыши, чтобы скрыть их внешний вид. Например, в черепичную крышу могут быть встроены воздушные пути для использования тепла, поглощаемого черепицей.

Обогреватели воздуха в помещении

Воздухосборники могут быть установлены на крыше или наружной (южной) стене для обогрева одного или нескольких помещений. Несмотря на то, что доступны заводские коллекторы для установки на месте, люди, которые делают это своими руками, могут построить и установить свой собственный воздушный коллектор. Простой коллектор оконного обогревателя можно сделать за несколько сотен долларов.

Коллектор имеет герметичный и изолированный металлический каркас и черную металлическую пластину для поглощения тепла с остеклением перед ней. Солнечное излучение нагревает пластину, которая, в свою очередь, нагревает воздух в коллекторе. Электрический вентилятор или воздуходувка вытягивает воздух из помещения через коллектор и нагнетает его обратно в помещение. Крышные коллекторы требуют воздуховодов для подачи воздуха между помещением и коллектором. Настенные коллекторы размещаются непосредственно на стене, выходящей на юг, и в стене прорезаются отверстия для входа и выхода воздуха коллектора.

Простые «коллекторы оконных коробок» встраиваются в существующий оконный проем. Они могут быть активными (с помощью вентилятора) или пассивными. В пассивных типах воздух поступает снизу коллектора, по мере нагрева поднимается вверх и поступает в помещение. Дефлектор или заслонка не дает комнатному воздуху поступать обратно в панель (обратное термосифонирование), когда не светит солнце. Эти системы обеспечивают только небольшое количество тепла, потому что площадь коллектора относительно мала.

Коллекторы испаряемого воздуха

Коллекторы испаряемого воздуха используют простую технологию улавливания солнечного тепла для обогрева зданий. Коллекторы состоят из темных перфорированных металлических пластин, установленных на южной стене здания. Между старой стеной и новым фасадом создается воздушное пространство. Темный внешний фасад поглощает солнечную энергию и быстро нагревается в солнечные дни, даже когда снаружи холодно.

Вентилятор или воздуходувка втягивает вентиляционный воздух в здание через крошечные отверстия в коллекторах и вверх через воздушное пространство между коллекторами и южной стеной. Солнечная энергия, поглощаемая коллекторами, нагревает воздух, проходящий через них, на целых 40°F. В отличие от других технологий обогрева помещений, коллекторы вытяжного воздуха не требуют дорогостоящего остекления.

Коллекторы вытяжного воздуха лучше всего подходят для больших зданий с высокой вентиляционной нагрузкой, что делает их непригодными для современных плотно закрытых домов. Тем не менее, небольшие коллекторы испаряемого воздуха могут использоваться для предварительного нагрева воздуха, поступающего в вентилятор с рекуперацией тепла, или могут нагревать воздушный змеевик на воздушном тепловом насосе, повышая его эффективность и уровень комфорта в холодные дни. Однако в настоящее время нет информации о рентабельности использования коллектора выдыхаемого воздуха таким образом.

Экономика и другие преимущества активных систем солнечного отопления

Активные системы солнечного отопления наиболее рентабельны в холодном климате с хорошими солнечными ресурсами, когда они заменяют более дорогие виды топлива для отопления, такие как электричество, пропан и нефть. Некоторые штаты предлагают освобождение от налога с продаж, кредиты или вычеты по подоходному налогу, а также освобождение или вычеты от налога на имущество для систем солнечной энергии. Здесь можно добавить предложение: Список стимулов для энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, включая активную солнечную тепловую энергию, доступен на сайте DSIRE.

Стоимость активной солнечной системы отопления будет варьироваться. На имеющиеся в продаже коллекторы распространяется гарантия 10 и более лет, и они легко прослужат десятилетиями дольше. Экономика активной системы отопления помещений улучшается, если она также нагревает воду для бытовых нужд, потому что в противном случае неиспользуемый коллектор может нагревать воду летом.

Отопление дома с помощью активной системы солнечной энергии может значительно сократить расходы на топливо зимой. Солнечная система отопления также уменьшит загрязнение воздуха и парниковые газы, возникающие в результате использования ископаемого топлива для отопления или производства электроэнергии.

Выбор и определение размеров системы солнечного отопления

Выбор подходящей системы солнечной энергии зависит от таких факторов, как местоположение, дизайн и потребности в отоплении вашего дома. Местные соглашения могут ограничивать ваши возможности; например, ассоциации домовладельцев могут запретить вам устанавливать солнечные коллекторы в определенных частях вашего дома (хотя многим домовладельцам удалось оспорить такие соглашения).

Местный климат, тип и эффективность коллектора(ов) и площадь коллектора определяют, сколько тепла может обеспечить система солнечного отопления. Обычно наиболее экономично проектировать активную систему, обеспечивающую от 40% до 80% потребности дома в отоплении. Системы, обеспечивающие менее 40% тепла дома, редко бывают рентабельными, за исключением случаев использования солнечных коллекторов для обогрева воздуха, которые обогревают одну или две комнаты и не требуют накопления тепла. Хорошо спроектированный и изолированный дом, в котором используются методы пассивного солнечного отопления, потребует меньшей и менее дорогостоящей системы отопления любого типа и может нуждаться в очень небольшом дополнительном тепле, кроме солнечного.

Помимо того факта, что разработка активной системы для подачи достаточного количества тепла в течение 100% времени, как правило, нецелесообразна или экономически неэффективна, большинство строительных норм и правил и ипотечных кредиторов требуют наличия резервной системы отопления. Дополнительные или резервные системы поставляют тепло, когда солнечная система не может удовлетворить потребности в отоплении. Резервные копии могут варьироваться от дровяной печи до обычной системы центрального отопления.

Строительные нормы, соглашения и правила для систем солнечного отопления

Прежде чем устанавливать солнечную энергетическую систему, вы должны изучить местные строительные нормы и правила, постановления о зонировании и соглашения о подразделении, а также любые специальные правила, относящиеся к месту. Вам, вероятно, потребуется разрешение на строительство, чтобы установить систему солнечной энергии в существующем здании.

В то время как большинство сообществ и муниципалитетов приветствуют жилые установки возобновляемой энергии, есть несколько, для которых системы возобновляемой энергии являются сравнительной новинкой, и поэтому они, возможно, не упомянули их в своих кодексах. Вы должны соблюдать существующие строительные и разрешительные процедуры для установки вашей системы.

Вопросы строительных норм и правил зонирования для установки солнечной системы обычно решаются на местном уровне. Даже если в штате действуют строительные нормы и правила, ваш город, округ или округ обычно соблюдает их. Общие проблемы, с которыми домовладельцы столкнулись со строительными нормами, включают следующее:

• Превышение нагрузки на крышу
• Недопустимые теплообменники
• Неправильная проводка
• Незаконное вмешательство в систему снабжения питьевой водой.

Потенциальные проблемы зонирования включают следующее:

• Загромождение боковых дворов
• Возведение незаконных выступов на крышах
• Установка системы слишком близко к улицам или границам участков.

Особые нормативные акты, такие как соглашения местного сообщества, подразделения или ассоциации домовладельцев, также требуют соблюдения. Эти соглашения, правила исторического района и положения о поймах можно легко упустить из виду. Чтобы узнать, что необходимо для соблюдения требований местного законодательства, свяжитесь с отделами по зонированию и контролю за строительством в вашей местной юрисдикции, а также с любыми соответствующими домовладельцами, подразделениями, соседями и/или общественными ассоциациями.

Элементы управления для систем солнечного отопления

Средства управления системами солнечного отопления обычно более сложны, чем средства управления традиционной системой отопления, поскольку они должны анализировать больше сигналов и управлять большим количеством устройств (включая обычную резервную систему отопления). Солнечные элементы управления используют датчики, переключатели и/или двигатели для управления системой. Система использует другие элементы управления для предотвращения замерзания или чрезмерно высоких температур в коллекторах.

Сердцем системы управления является дифференциальный термостат, который измеряет разницу температур между коллекторами и накопителем. Когда коллекторы на 10–20 °F (от 5,6 ° до 11 °C) теплее, чем накопительный блок, термостат включает насос или вентилятор для циркуляции воды или воздуха через коллектор для нагрева накопительной среды или дома.

Работа, производительность и стоимость этих элементов управления различаются. Некоторые системы управления контролируют температуру в различных частях системы, чтобы определить, как она работает. Самые сложные системы используют микропроцессоры для управления и оптимизации теплопередачи и доставки тепла в хранилище и зоны дома.

Можно использовать солнечную панель для питания низковольтных вентиляторов постоянного тока (постоянного тока) (для коллекторов воздуха) или насосов (для коллекторов жидкости). Выходная мощность солнечных панелей соответствует доступному притоку солнечного тепла к солнечному коллектору. При тщательном выборе размеров скорость вентилятора или насоса оптимизируется для эффективного поглощения солнечной энергии рабочей жидкостью. При слабом солнечном свете скорость вентилятора или насоса низкая, а при сильном солнечном свете они работают быстрее.

При использовании с комнатным воздухосборником отдельные элементы управления могут не потребоваться. Это также гарантирует, что система будет работать в случае отключения электроэнергии. Солнечная энергетическая система с аккумуляторной батареей также может обеспечивать питание для работы системы центрального отопления, хотя это дорого для больших систем.

Установка и обслуживание вашей системы солнечного отопления

Насколько хорошо работает активная солнечная энергетическая система, зависит от правильного выбора места, конструкции системы и установки, а также от качества и долговечности компонентов.