Теплоноситель для солнечных систем отопления. Теплоноситель для солнечных коллекторовТеплоноситель| жидкости для солнечного коллектораПеред тем как приступить к выбору теплоносителя для солнечного коллектора, нужно понимать какими свойствами обладает жидкость, для чего она предназначена в первую очередь. Сейчас в продаже существует много видов разных теплоносителей, их цена как правило зависит от составляющих компонентов, температуры замерзания. Поскольку теплоноситель постоянно находится в движении, то для солнечного коллектора очень важна скорость нагрева жидкости под воздействием солнечной света, ведь в состоянии облучения, он находится весьма ограниченное время. Этот параметр является определяющим эффективность работы всей системы.
Чем заправлять коллектор?. Многие обладатели автономных систем отопления стыкаются с выбором незамерзающих жидкостей для своего оборудования перед зимой. Понятное дело, что для нормальной работы в морозы, надежной транспортировки тепла по системе, нам необходим качественный теплоноситель. К примеру, в сезонном коллекторе часто залита вода, которая имеет отличную теплоотдачу, ничего не стоит - и если вовремя слить, то оборудование может спокойно перезимовать без лишьних забот. Однако всесезонная гелиосистема для водоснабжения, требует более серьезного подхода, кроме риска потерять дорогое оборудование, нужно подумать как извлечь максимальную выгоду от вложенных инвестиций в нагревательный прибор в холодные времена года. Какие бывают жидкости:
Если даже залить в самую дорогую гелиосистему дешевую жидкость, считайте что деньги переплатили зря, эффективность может упасть в разы, а все потому, что теплоноситель не рассчитан на светопоглощение. Самый универсальный вид жидкости который подходит для всех систем отопления, в основе содержит большой процент пропиленгликоля – этот элемент является безопасной пищевой добавкой, которая широко применяется в пищевой и фармацевтической промышленности. Ели использовать такую жидкость , то кроме эффективности гарантируется безопасность. Универсальный теплоноситель
ЕCONORD - это высококачественная универсальный жидкость премиум класса на основе пропиленгликоля. Пожаробезопастна. Может быть применена системах отопления домов, обладает высоким уровнем защиты от коррозии, не критична к смешиванию с аналогичными по составу жидкостями. Рабочая температура-30°С до +105°С. жидкость не совместима электрическими котлами. При длительном хранении теплоносителя, рекомендуется избегать попадания прямых солнечных лучей. Срок эксплуатации в домашних системах отопления - 5 лет. Жидкости на основе пропиленгликоля и глицеринаТеплоносители этой категории являются более дешевыми аналогами пропиленгликолевых незамерзающих жидкостей, поскольку в составе смеси присутствует глицерин.
Более низкая стоимость глицерина, позволяет сделать этот продукт значительно дешевле по цене для конечного пользователя, а потому этот вид теплоносителя пользуется популярностью. Состав: дистиллированная вода, глицерин, ингибиторы коррозии, пеногаситель, красители, пропиленгликоль. Пожаробезопастна поскольку основной состав это вода. Широко применяется в системах отопления домов в качестве незамерзающей жидкости. Рабочая температура-20°С до +95°С. жидкость не смешивается с аналогами других производителей!. При длительном хранении теплоносителя, рекомендуется избегать попадания прямых солнечных лучей. Длительность эксплуатации в домашних системах отопления - 3 года. Жидкости на водно-минеральной основеТеплоносители водного типа совершенно безопасны, снабжены дополнительными присадками придающими раствору высокие эксплуатационные свойства.
Состав: деминерализованная вода, раствор хлорида магния, антипенные присадки. Пожаробезопастна, поскольку основной состав это вода, природный Бишефит. Широко применяется в климатическом и холодильном оборудовании в качестве незамерзающей жидкости. Рабочая температура-30°С до +90°С. жидкость не смешивается с аналогами других производителей!. Теплоноситель негативно подвержен соединению гальванических пар металлов (алюминий-медь; сталь-медь). Длительность эксплуатации - 5 лет. Теплоносители для гелиосистемСпециально предусмотренные жидкости для круглогодичного использования гелиосистем как для домашнего, так производственного цикла. Идеально подходит для солнечного коллектора.
Теплоноситель производится на пропиленгликолевой основе с добавлением специальных светоабсорбирующих присадок. Скорость нагрева жидкости для гелиосистем при равных условиях с обыкновенными теплоносителями, увеличивается в 2 раз. Используется монопропиленгликоль, антикоррозийные присадки, антивспениватели, стабилизирующие добавки. Теплоноситель обеспечит долгую и надёжную работу солнечного коллектора трубчатого и плоского типа. При работе с жидкостью запрещается соприкосновение с открытыми источниками огня. При разбавлении, теряет гарантированные производителем свойства Антифриз своими рукамиНа представленные типы растворов, всегда найдется широкий ассортимент линеек от торговых марок различных производителей. Стоимость теплоносителя зависит от концентрации дорогих веществ. Качественные теплоносители стоят дорого, позволить себе такую роскошь может не каждый, что часто заставляет людей (замутить) что-то своими руками, сделать незамерзающую жидкость собственного производства. Теоретически - это может сделать каждый, ведь в интернете полно информации о необходимых веществах: пропиленгликоле, глицерине, каустической соде и других компонентах которые можно смешать, но сможете ли сделать нужную концентрацию, учесть побочные факторы - остается под вопросом! Теперь практически - допустим вы заталапаете раствор который выдержит определенный градус мороза, но где гарантия что теплоотдача останется на уровне пусть даже самого дешевого теплоносителя. Результат экономии может скатится к нулю или даже убыткам, ведь отсутствие ингибиторов коррозии быстро испортит оборудование, ускорит разьедание резиновых уплотнителей. Замеры на (глаз) как правило не приносят положительного результата, солнечный коллектор своей производительностью скорей всего вас разочарует. Если вы часто работаете с различными жидкостями где нужны точные определения состава, вероятно вас заинтересует профессиональный прибор рефрактометр, с помощью которого можно узнать показатели практически любого раствора. solar-batarei.ru Теплоноситель для солнечного коллектора. Расход теплоносителя в солнечном коллекторе.Теплоноситель для солнечного коллектора.Теплоноситель для гелиосистемы выполняет очень важную роль. Он обеспечивает транспортировку тепловой энергии от солнечного коллектора в бак аккумулятор. В трубках абсорбера коллектора теплоноситель нагревается, а затем отдает тепло водонагревателю через теплообменник. Наиболее подходящим теплоносителем для гелиосистем является вода. Она имеет высокую теплоемкость и общедоступность. Однако использование воды в чистом виде ограничено климатическими зонами, в которых не бывает отрицательных температур. В других же климатических условиях, в том числе и в наших, необходимо предусмотреть предотвращения замерзания воды, поскольку это может разгерметизировать гелиоконтур и привести к поломки солнечных коллекторов. Для этого воду смешивают с пропиленгликолем. В центральной Европе обычно используют 40%-ю концентрацию пропиленгликоля. Эта концентрация соответствует температуре -30 ˚ С как температура начала кристаллизации теплоносителя для гелиосистем. Пропиленгликоль представляет собой трудновоспламеняемую, нетоксичную жидкость. Его безопасность свидетельствует применение пропиленгликоля в кондитерской и косметической промышленности. Температура кипения около 188˚ С, плотность – 1,04 г/см³. Пропиленгликоль – это органическая жидкость имеющая обычные свойства. Поэтому из-за воздействия высоких температур, которые возникают во время перегрева (стагнации), теплоноситель подвержен окислению. Это может вызвать появление коррозии на некоторых узлах гелиосистемы тем самым вывести ее из строя. Так же, если в жидкости содержится кислород, то это способствует разложению теплоносителя и образованию твердых отложений. Исследования показали, что в негерметичных системах с постоянным поступлением кислорода этот процесс возникает гораздо чаще, чем вследствие стагнации при высоких температурах. Для увеличения срока службы теплоносителя, а как следствие всей гелиосистемы в жидкость добавляют специальные антиокислительные присадки. Это обеспечивает поддержание pH-среды в щелочном диапазоне (≥ 7,0). Это гарантирует длительную защиту от коррозии. Однако слишком большое количество добавок в теплоноситель гелиосистемы приводит к ухудшению теплоемкости, поэтому основной задачей производителей является достижения оптимального баланса физических свойств жидкости. На изображении показан начальный вид теплоносителя с (pH 8,2) и после эксплуатации (pH 6,7), а так же твердые отложения. Теплоноситель для гелиосистем, подвергающийся незначительным термическим нагрузкам, может прослужить до 10 лет. В солнечных сплит системах с возможными длительными периодами стагнации (например, если гелиосистема спроектирована с возможностью поддержки отопления) теплоноситель может прослужить значительно меньше. Рекомендуется после первых двух-трех лет эксплуатации гелиосистемы проверять показатели кислотности теплоносителя каждый год. andi-grupp.su Антифризы в солнечных установках |В солнечные летние дни панели плоских солнечных коллекторов с селективно-поглощающей пленкой нагреваются свыше 180°C, а температура вакуумированных трубчатых коллекторов поднимается до 250°C. При таких температурах возможно вскипание теплоносителя, начинается вибрация солнечных коллекторов, и иногда жидкость выливается наружу. Если при выключении тока и ремонте солнечного коллектора в трубах остается воздух, то при включении тока в коллекторе и трубах произойдут разрушения. Когда падает нагрузка потребления, возникают излишки тепла в аккумуляторных баках. При этом появляется ряд новых проблем:
Для предотвращения возможных нарушений в системе следует установить механизм отключения коллекторных насосов на случай повышения температуры сверх установленной нормы. Необходимо также принять во внимание возможность перегрева коллектора при отсутствии отвода тепла. Применение антифризных растворов имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества применения антифризов
Недостатки применения антифризов
Существуют антифризы, в состав которых входит водный раствор этиленгликоля, употребляемый для автомобилей, а также антифризы на основе водного раствора пропиленгликоля. В водный раствор этиленгликоля добавляют антикоррозийные токсичные добавки на основе солей азотистой кислоты. Такие антифризы можно использовать лишь в системах солнечного отопления. Водный раствор пропиленгликоля почти не содержит вредных веществ и его можно использовать даже в системе горячего водоснабжения. Если для получения антикоррозийных добавок используются нетоксичные вещества, то антифризы можно применять в системах с обычными теплообменниками. Пользоваться антифризными растворами следует очень осторожно, поскольку в зависимости от концентрации меняется температура их замерзания. Например, температура замерзания водного раствора пропиленгликоля при 30%-ной концентрации составляет -11°C, а при 40%-ной — -20°C. При проектировании системы солнечного отопления следует помнить, что температура воздуха будет влиять на выбор необходимой концентрации антифризных растворов. www.mensh.ru Теплоноситель для солнечных систем отопления -Теплоноситель для гелиосистемы.Теплоноситель для гелиосистемы выполняет очень важную роль. Он обеспечивает транспортировку тепловой энергии от солнечного коллектора в бак аккумулятор. В трубках абсорбера коллектора теплоноситель нагревается, а затем отдает тепло водонагревателю через теплообменник. Очень важно использовать в гелиосистемах качественный теплоноситель, поскольку он продлит срок службы всей гелиоустановки. Принцип работы теплоносителя в гелиосистеме.Гелиосистема (система солнечного горячего водоснабжения) включает в себя основные компоненты: 1. солнечные коллекторы; 2. насосный модуль с группой безопасности; 3. контроллер; 4. бак аккумулятор; 5. дублирующий источник энергии. В солнечных коллекторах циркулирует теплоноситель или вода (циркуляция в контуре гелиосистемы обеспечивается за счет насоса или за счет естественной циркуляции возникающей при разнице температуры). Нагреваясь в солнечном коллекторе, теплоноситель передает тепловую энергию баку аккумулятору по средствам теплообменника (теплообменник может быть встроен в бак в виде змеевика или может использоваться наружный теплообменник). Вода в баке накапливает тепловую энергию. Этот процесс происходит автоматически благодаря контроллеру, регулирующему работу насоса в гелиосистеме. В случае необходимости автоматика запускает дублирующий источник энергии. Свойства пропиленгликоля как теплоносителя для гелиосистемНаиболее подходящим теплоносителем для гелиосистем является вода. Она имеет высокую теплоёмкость и общедоступность. Однако использование воды в чистом виде ограничено климатическими зонами, в которых не бывает отрицательных температур. В других же климатических условиях необходимо предусмотреть предотвращения замерзания воды, поскольку это может разгерметизировать гелиоконтур и привести к поломки солнечных коллекторов. Для этого воду смешивают с пропиленгликолем. В центральной Европе обычно используют 40%-ю концентрацию пропиленгликоля. Эта концентрация соответствует температуре -30˚ С как температура начала кристаллизации теплоносителя для гелиосистем. Пропиленгликоль представляет собой трудновоспламеняемую, нетоксичную жидкость. Его безопасность свидетельствует применение пропиленгликоля в кондитерской и косметической промышленности. Температура кипения около 188˚ С, плотность – 1,04 г/см³. Пропиленгликоль – это органическая жидкость имеющая обычные свойства. Поэтому из-за воздействия высоких температур, которые возникают во время перегрева (стагнации), теплоноситель подвержен окислению. Это может вызвать появление коррозии на некоторых узлах гелиосистемы тем самым вывести ее из строя. Так же, если в жидкости содержится кислород, то это способствует разложению теплоносителя и образованию твердых отложений. Исследования показали, что в негерметичных системах с постоянным поступлением кислорода этот процесс возникает гораздо чаще, чем вследствие стагнации при высоких температурах. Для увеличения срока службы теплоносителя, а как следствие всей гелиосистемы в жидкость добавляют специальные антиокислительные присадки. Это обеспечивает поддержание pH-среды в щелочном диапазоне (≥ 7,0). Это гарантирует длительную защиту от коррозии. Однако слишком большое количество добавок в теплоноситель гелиосистемы приводит к ухудшению теплоемкости, поэтому основной задачей производителей является достижения оптимального баланса физических свойств жидкости.>
На изображении показан начальный вид теплоносителя с (pH 8,2) и после эксплуатации (pH 6,7), а так же твердые отложения. Теплоноситель для гелиосистем, подвергающийся незначительным термическим нагрузкам, может прослужить до 10 лет. В солнечных системах с возможными длительными периодами стагнации (например, если гелиосистема спроектирована с возможностью поддержки отопления) теплоноситель может прослужить значительно меньше. Рекомендуется после первых двух-трех лет эксплуатации гелиосистемы проверять показатели кислотности и темперературу замерзания при помощи рефрактометра теплоносителя каждый год. Расход теплоносителя в солнечном коллекторе.В гелиосистемах с принудительной циркуляцией теплоносителя основополагающим фактором является удельный расход теплоносителя. Этот параметр измеряется в литрах/час на 1 м² площади абсорбера солнечных коллекторов. Гелиосистема может работать с различными значениями удельного расхода теплоносителя. Значение может зависеть как от конструкции гелиосистемы и солнечных коллекторов, так и географического места эксплуатации гелиосистемы.
Циркуляция теплоносителя в солнечном коллекторе. Во время циркуляции, увеличение расхода теплоносителя при одинаковой производительности солнечного коллектора уменьшает разность температур в контуре гелиосистемы (разница между температурой подачи теплоносителя в солнечные коллектора и температурой выхода), а уменьшение расхода ведет к увеличению разности температур. При высоком значении разницы температур (т.е. при уменьшении расхода) средняя температура солнечных коллекторов будет возрастать, соответственно КПД падает. Однако, в таком режиме циркуляции требуется меньшее электроэнергии при работе циркуляционного насоса и можно использовать магистральные трубы меньших диаметров. Значительное увеличение расхода (Снижение разницы температур) с целью повышения коэффициента полезного действия нецелесообразно, поскольку это повлечет за собой необходимость использования более мощного насоса с высокой производительностью, поэтому эти затраты не будут компенсированы. Так же потребуется использовать трубопроводы с более высокими диаметрами. Это повлечет за собой удорожание все системы и повышение значения тепловых потерь из-за увеличения площадей трубы. Различают три основных режима циркуляции:
Оптимальный расход теплоносителя в солнечных коллекторах.При проектировании гелиосистемы с принудительной циркуляцией теплоносителя очень важно добиться оптимального значения расхода. Удельный расход должен быть таким, чтобы была обеспечена надежная циркуляция по всему гелиоконтуру и наиболее эффективный теплосъем солнечной энергии. Различные производители указывают различные значения удельного расхода для своих солнечных коллекторов. Оптимальным значением для гелиосистем с плоскими коллекторами считается значение 25 л/(ч · м²) при полной мощности насоса. Для некоторых типов вакуумных трубчатых солнечных коллекторов (коллекторы с прямоточным каналом) значение 40 л/(ч · м²) считается оптимальным. Для солнечных вакуумных коллекторов с тепловой трубкой «Heat pipe» значение такое же, как для плоских коллекторов 25 л/(ч · м²). Что характерно, что с развитием гелиотехники оптимальное значение расхода теплоносителя изменялось, так, например, 5 лет назад для плоских коллекторов оптимальным считалось значение 40 л /(ч · м²). Наиболее эффективными являются системы с регулируемым (переменным) расходом теплоносителя. Значение расхода устанавливается автоматически посредствам контроллера и зависит от температуры в баке аккумуляторе и уровня солнечного излучения. Контроллер меняет значение расхода от 100% (максимальное значение) до 20%, регулируя в реальном времени мощность, подаваемую на насос, тем самым ускоряя или замедляя циркуляцию теплоносителя. Однако в системах с использованием трубчатых солнечных коллекторов с прямоточным каналом режим с регулируемым расходом не рекомендуется, поскольку это нарушает равномерную циркуляцию теплоносителя через солнечный коллектор. При сложной гидравлической схеме коллекторного поля с несколькими параллельно подключенными коллекторными группами режим с регулируемым расходом требует особо точного проектирования и настройки.  Внимание! На российском рынке сейчас достаточно большое количество незамерзающих теплоносителей. Но, не все теплоносители одинаково полезны. Дело в том, что химический состав большинства теплоносителей очень вреден как для котлов, так и для резиновых прокладок в системе. Со временем уплотнения начинают разъедаться, и зарастают накипью. Чтобы таких проблем не было Производственная компания «АНДИ Групп» рекомендует использовать Теплоноситель Antifrogen SOL HT компания Clariant – мирового лидера в области специализированных химических реагентов.
Antifrogen SOL HT / Антифроген SOL HT Готовый к применению теплоноситель с антифризными и ингибирующими свойствами для солнечных систем отопления, работающих при повышенных тепловых нагрузках. andi-grupp.ru Теплоноситель - Солнечные коллекторыТеплоноситель для вакуумных и плоских солнечных коллекторов, гелиосистем Antifrogen® SOL HT Clariant Производство ГерманияГотовый к применению теплоноситель с антифризными и ингибирующими свойствами для солнечных систем отопления Antifrogen® SOL HT был разработан специально для использования в качестве теплоносителя в солнечных системах. Продукт физиологически безвреден, используется в солнечных системах отопления и водоснабжения, особенно тех, которые работают при повышенных температурах.
Рецептура на основе высокомолекулярных гликолей. Содержит антикоррозионные добавки. Температуры применения: от -23ºС до +200ºС Применяется в любых солнечных коллекторах. Безопасен для здоровья. Описание продукта.Antifrogen ® SOL HT-физиологически безопасный теплоноситель желтоватого цвета, представляющий собой прозрачную жидкость на основе водного раствора высокомолекулярных гликолей, используется в солнечных системах отопления, особенно тех, которые работают при повышенных температурах. Продукт ингибируется без использования нитритов, боратов, силикатов и фосфатов. Это отвечает требованиям DIN 4757, часть 3, для солнечных систем отопления. Оптимизация системы ингибирования коррозии была выполнена без использования CMR-веществ (канцерогенных, мутагенных, репротоксичных). В соответствии с рецептурой Antifrogen ® SOL HT не содержит никаких запрещенных веществ, как описано в EG-директиве 2002/95/EG (RoHS = Ограничение Опасных веществ, Artikel 4 § 1): свинец, ртуть, hexa-valent хром, polybrominated бифенил (PBB) соответственно polybrominated эфир дифенила (PBDE). Декларация Reach-ConformityClariant заявляет, что все его продукты, продаваемые в ЕС, т.е. вещества, препараты или изделия, обозначенные в статье 3, Раздел 1-3 Регламента (ЕС) 1907/2006 Европейского Парламента и Совета от 18.12.2006 (REACH), именуемые в дальнейшем "вещества" поставляются в соответствии со всеми применимыми химическими законами, с особыми ссылками на Reach Regulations (ЕС). Технические данные
В производстве и контроле качества используется Сертифицированная система качества DIN EN ISO 9001. Это гарантирует стабильно высокое качество продукции. Потребительские свойстваAntifrogen ® SOL HT был разработан специально для использования в качестве теплоносителя в солнечных системах. Продукт физиологически безвреден. Примечания по способу применения.Морозостойкость Antifrogen ® SOL HT ок. -23°C (соответствует застыванию: около -28°С). Испытания показали, что эта формула не вызовет разрыва, потому что, когда продукт охлаждают ниже точки кристаллизации в компонентах системы образуется шуга. Морозостойкость смеси не меняется даже после многих лет использования, при условии, что концентрация Antifrogen ® SOL HT остается постоянной. Кроме того фазовое разделение смеси Antifrogen ®SOL HT / вода не происходит. Более высокое содержание воды уменьшает морозостойкость, как видно из графиков в приложении. Хорошие антикоррозийные свойства смеси Antifrogen ® SOL HT /вода уменьшаются с увеличением содержания воды. Antifrogen ® SOL HT должен всегда использоваться в неразбавленном виде. Совместимость материалов.Antifrogen® SOL HT содержит ингибиторы коррозии, которые постоянно защищают металлы от коррозии и предотвращают образование накипи в системах охлаждения и отопления, и даже в комбинированных системах. Эффективность комбинации ингибиторов проверяется производителем постоянно с помощью известного метода испытания коррозии:ASTM D 1384 (Американское общество по испытанию материалов). ASTM, показывает потери в массе металлов (г/м2) в результате коррозии. Следующая таблица показывает относительно низкую коррозию распространенных металлов, вызываемую Antifrogen ® SOL HT (защита от замерзания = около -23°С) по сравнению с смесями гликоль / вода, имеющими более высокую температуру кипения. Значения, определяемые указанным выше методом (ASTM D1384), показывают потерю веса металлов в г/м2 из-за коррозии в течение 336 ч и 3000 ч. Коррозия металлов в г /м2, протестирована с ASTM D 1384 (88°C / 6 л воздух / ч)
Смеси гликоль/вода нельзя применять без ингибиторов, поскольку они обладают более сильным коррозионным действием, чем простая вода. Не используйте продукт в оцинкованных трубопроводах, так как все смеси гликоль / вода могут растворять цинк и осаждаются в виде гликолата цинка.Если, несмотря на наши рекомендации, был использован оцинкованный трубопровод и наблюдается формирование гликолата цинка , мы предлагаем установить микрофильтр (приблизительно от 100 до 150 мкм). В случае если цинк будет растворятся, то нижележащая сталь будет защищена от коррозии пакетом присадок из Antifrogen ® SOL HT. Полиуретановые эластомеры, пластифицированный ПВХ и фенолоформальдегидные смолы не являются устойчивыми. Опыт показал , что эластомерные прокладки EPDM пригодны для этих систем. В качестве сальников могут быть применены графитовые шнуры. Для резьбовых соединений водопровода, в которых в качестве сальника используют паклю, проверки подтвердили эффективность использования покрытий Fermit и Fermitol (фирма Nissen & Volk). Утечки могут иногда возникать при использовании уплотнительной ленты из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Использование циркуляционных насосов должно быть совместимо с антифризами, но отдельные части насосов, изготовленные из материалов на основе фенолальдегидных полимеров, не отвечают данному требованию. Термостойкость.Antifrogen SOL был разработан благодаря расширению использования вакуумных коллекторов, имеющих высокую температуру простоя – выше +200ºС. Обычные теплоносители на основе этиленгликоля и пропиленгликоля склонны к испарению в таких системах, при высоких температурах из-за низких точек кипения этих гликолей. Они оставляют частично нерастворимые, солеобразные отложения, которые могут привести к проблемам при работе, если коллектор часто простаивает. Продукт Antifrogen SOL HT состоит преимущественно из высококипящих физиологически безопасных, высокомолекулярных гликолей с температурой кипения выше +270ºС при 1013мБар. Таким образом, упомянутые отложения остаются жидкими и вышеупомянутого эффекта не наступит. Тем не менее, рабочих температур выше +200ºС следует избегать, поскольку при высоких температурах может разрушиться не только химическая основа теплоносителя (с потемнением жидкости), но и произойти деактивация некоторых ингибиторов коррозии. При высоких температурах может произойти обесцвечивание жидкости, не влияющее, однако, на качество продукта. Примечания для использования в системах солнечного отопления.Antifrogen ® SOL HT является идеальным теплоносителем для высоко нагруженных солнечных систем отопления , в частности с вакуумными коллекторами. Матералы, обычно используемые в солнечных системах отопления, такие как медь, нержавеющая сталь и алюминий, защищены от коррозионного воздействия в течение многих лет с помощью специальных ингибиторов коррозии. Советы производителя.Для обеспечения оптимальной защиты, нужно следовать правилам:
Видео. Теплоноситель Antifrogen® SOL HT Clariant
Узнать больше. Теплоноситель для солнечной системы отопления.Заправка теплоносителем солнечной водонагревательной установки. andi-grupp.ru Солнечный коллектор для отопления дома: виды, схемы, монтажСолнечный свет является одним из самых мощных и легкодоступных источников энергии на нашей планете. С древних времен человечество, обожествляя дневное светило, пыталось использовать его энергию в своих практичных целях. В условиях современного развития энергосберегающих технологий солнечную энергию намного чаще, чем ранее, стали использовать в качестве источника теплоснабжения зданий и сооружений. Применение солнечных коллекторовУстройство, преобразующее энергию солнечного света в тепловую энергию, называют солнечным коллекторам. Солнечный коллектор может применяться как в отопительной системе здания, так и в системе горячего водоснабжения. Согласно расчетным данным, применение данных устройств в системах теплофикации зданий и сооружений дает в среднем от 30% до 60% экономии энергоносителей (газ, электричество) ежегодно, а значит, удешевляет эксплуатацию здания. Расчетная самоокупаемость систем, использующих солнечную энергию, составляет в среднем от двух до пяти лет, в зависимости от цен на энергоносители. Солнечный коллектор для отопления дома включается в систему теплоснабжения, являясь, по сути, подогревающим теплоноситель элементом, в то время как основные источники теплофикации (газовые или электрические котлы) круглосуточно поддерживают температуру подогретого солнечным коллектором теплоносителя на уровне, необходимом по технологическим или санитарным условиям.КПД систем альтернативного теплоснабжения выше в регионах с высокой солнечной активностью и в светлое время суток. Карта суммарной годовой солнечной радиации приведена на рисунке ниже.
Виды и различия солнечных коллекторовНа сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:
Плоская солнечная панель
Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.
Конструкция плоского солнечного коллектора. Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи. Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор. Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллекторДорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные. Коллекторы с плоской трубой
Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой - конструкция. Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора. Прямоточные коллекторы
Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор - конструкция. Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом. Принципиальные схемы и монтаж гелиосистемГелиосистемы могут использоваться в качестве самостоятельного источника теплоснабжения дома в регионах с высокой солнечной активностью. В регионах с более умеренным климатом необходимо предусматривать дублирующие теплогенерирующие устройства. Кроме того, солнечная энергия может использоваться на нужды горячего водоснабжения, отопления и в качестве совмещенной схемы промежуточного догрева теплоносителей. Исходя из этого, в статье представлены несколько видов принципиальных монтажных схем. Схема с промежуточным догревом для горячего водоснабжения
В этой схеме, как и во всех последующих, имеется контур первичного нагрева холодной воды в баке-аккумуляторе (бак-накопитель 6) от солнечного коллектора 1. Рекуперативный теплообменник 8 закрытой системы первичного нагрева расположен в нижней части бака-аккумулятора, где температура нагреваемой воды наименьшая. По отношению к нагреваемой воде система работает по типу «противоток», как наиболее экономичному. В верхней части бака вода догревается до температуры, необходимой по санитарным нормам, с помощью электрического ТЭНа 7. Управление системой в целом производится через контроллер 5, на который сведены данные от датчиков температуры Т1 и Т2, позволяющие через рабочую станцию 3 в автоматическом режиме регулировать проток теплоносителя через солнечный коллектор и напряжение, а, соответственно, и температуру на электронагревателе. Следует отметить, что вместо электронагревателя можно использовать любой другой теплогенератор (газовый, жидкотопливный или твердотопливный). Но при этом необходимо обратить внимание на максимальную синхронизацию работы гелиосистемы и теплогенератора. Бак сброса избыточного давления 4 позволяет без участия человека и разгерметизации системы компенсировать тепловое расширение теплоносителя, а автоматический воздухоодводчик 2 автоматически удаляет из первичного контура пузырьки газа. Такие устройства, как автоматический воздухоотводчик, рабочая станция, бак сброса излишнего давления, котроллер с датчиками температуры и теплообменник являются наиболее традиционным комплектом рабочего оборудования гелиосистем. Закрытая схема отопления с солнечным коллектором
В такой схеме гелиосистема через бак накопитель обогревает теплоноситель в обратном коллекторе отопительной системы перед подачей теплоносителя в отопительный котел. Нужно отметить, что такие схемы в средних широтах применяются достаточно редко ввиду того, что температура в обратном трубопроводе во время отопительного сезона зачастую бывает выше той, которую способен выдавать солнечный коллектор в зимнее время. Как следствие, такая схема имеет крайне низкий КПД. Совмещенная схема теплоснабжения
В данной схеме нагрев теплоносителя как для отопления, так и для горячего водоснабжения, осуществляется в пределах одного бака-накопителя. Фактически данная схема состоит из трех контуров:
Монтаж гелиосистем может производиться на крышах, стенах зданий или на уровне земли. При монтаже на существующих строительных конструкциях необходимо уделять особое внимание нагрузкам на стены и перекрытия, которые увеличатся после монтажа и заполнения гелиосистемы. При необходимости чердачные перекрытия усиливаются дополнительными конструкциями, под расположенные на стене солнечные коллекторы подводят дополнительные опоры. Сопутствующее оборудование гелиосистем располагают, как правило, в помещении, где установлен отопительный котел.
Монтаж непосредственно коллектора необходимо производить так, чтобы он максимально облучался солнечным светом в течение дня в любое время года. Коллектор монтируется в местах, на которые не падает тень от окружающих предметов, ориентируясь по линии «запад-восток». Угол наклона коллектора к горизонтали составляет, как правило, 50-60 градусов.
Рекомендуемый угол наклона солнечного коллектора для монтажа. Более точное значение угла наклона рассчитывают исходя из данных о наибольшей и наименьшей высоте Солнца над горизонтом в течение года в конкретной местности. Установка производится с расчетом, что угол падения солнечных лучей на коллектор будет максимально приближен к 90 градусам. Теплоносители для гелиосистемОсновным теплоносителем для систем теплоснабжения является вода. Однако ее применение в гелиосистемах ограничено температурой кристаллизации, составляющей 0оС, а значит применение воды в роли теплоносителя ограничивается климатическими зонами, где не бывает отрицательных температур. Кроме того, содержащиеся в воде соли засоряют поверхности нагрева накипью, а коррозионный агент – кислород – повреждает металлические части систем теплоснабжения и способствует разложению теплоносителя на составляющие элементы. Поэтому для гелиосистем был разработан вид теплоносителя, лишенный вышеперечисленных недостатков.
Основой такого теплоносителя является пропиленгликоль, смешанный с водой, прошедшей водоподготовку в виде деминерализации. Кроме того, для уменьшения коррозирующего и разлагающего воздействия кислорода, в теплоноситель добавляют антиокислительные присадки, образование пузырьков газа в жидкости уменьшается добавлением пеногасителей, а стабилизаторы, добавленные в теплоноситель, помогают сохранять раствор химически однородным. Как правило, теплоносители для гелиосистем продаются уже в готовом виде. Концентрация пропиленгликогеля в них составляет от 40% и выше, что соответствует температуре кристаллизации от -30оС и ниже. Показатель кислотно-щелочного баланса (рН) для готового теплоносителя поддерживается в щелочной зоне (≥ 7,0) для уменьшения коррозирующего действия. При эксплуатации теплоносителей гелиосистем не следует смешивать теплоносители от разных производителей, так как разные как по количественным, так и по качественным свойствам составы могут вступить в химическую реакцию, приведя гелиосистему в негодность. Солнечная энергетика в условиях современного энергетического и экономического кризиса является одним из перспективнейших направлений технологий, направленных на сохранение невосполнимых ресурсов нашей планеты. buildip.ru Теплоноситель в гелиосистемах. Выбор теплоносителя для солнечного коллектора.Очень важно использовать в гелиосистемах качественный теплоноситель, поскольку он продлит срок службы всей гелиоустановки. Теплоноситель на основе пропиленгликоляAntifrogen SOL HT. Готовый к применению теплоноситель с антифризными и ингибирующими свойствами для солнечных систем отопления, работающих при повышенных тепловых нагрузках. Antifrogen SOL HT Antifrogen SOL HT Conc. Концентрат для производства Antifrogen SOL HT. Antifrogen SOL HT Conc Теплоноситель для гелиосистемы выполняет очень важную роль. Он обеспечивает транспортировку тепловой энергии от солнечного коллектора в бак аккумулятор. В трубках абсорбера коллектора теплоноситель нагревается, а затем отдает тепло водонагревателю через теплообменник. Наиболее подходящим теплоносителем для гелиосистем является вода. Она имеет высокую теплоемкость и общедоступность. Однако использование воды в чистом виде ограничено климатическими зонами, в которых не бывает отрицательных температур. В других же климатических условиях, в том числе и в наших, необходимо предусмотреть предотвращения замерзания воды, поскольку это может разгерметизировать гелиоконтур и привести к поломки солнечных коллекторов. Для этого воду смешивают с пропиленгликолем. В центральной Европе обычно используют 40%-ю концентрацию пропиленгликоля. Эта концентрация соответствует температуре -30 ˚ С как температура начала кристаллизации теплоносителя для гелиосистем. Пропиленгликоль представляет собой трудновоспламеняемую, нетоксичную жидкость. Его безопасность свидетельствует применение пропиленгликоля в кондитерской и косметической промышленности. Температура кипения около 188 ˚ С, плотность – 1,04 г/см³. Пропиленгликоль – это органическая жидкость имеющая обычные свойства. Поэтому из-за воздействия высоких температур, которые возникают во время перегрева (стагнации), теплоноситель подвержен окислению. Это может вызвать появление коррозии на некоторых узлах гелиосистемы тем самым вывести ее из строя. Так же, если в жидкости содержится кислород, то это способствует разложению теплоносителя и образованию твердых отложений. Исследования показали, что в негерметичных системах с постоянным поступлением кислорода этот процесс возникает гораздо чаще, чем вследствие стагнации при высоких температурах. Для увеличения срока службы теплоносителя, а как следствие всей гелиосистемы в жидкость добавляют специальные антиокислительные присадки. Это обеспечивает поддержание pH-среды в щелочном диапазоне (≥ 7,0), и гарантирует длительную защиту от коррозии. Однако слишком большое количество добавок в теплоноситель гелиосистемы приводит к ухудшению теплоемкости, поэтому основной задачей производителей является достижения оптимального баланса физических свойств жидкости.
Рис.1 начальный вид теплоносителя с (pH 8,2) и после эксплуатации (pH 6,7)Н
Рис.2 Твердые отложения в теплоносителе Теплоноситель для гелиосистем, подвергающийся незначительным термическим нагрузкам, может прослужить до 10 лет. В солнечных сплит системах с возможными длительными периодами стагнации (например, если гелиосистема спроектирована с возможностью поддержки отопления) теплоноситель может прослужить значительно меньше. Рекомендуется после первых двух-трех лет эксплуатации гелиосистемы проверять показатели кислотности теплоносителя каждый год. Вывод: Очень важно использовать в гелиосистемах качественный теплоноситель, поскольку он продлит срок службы всей гелиоустановки. На российском рынке сейчас достаточно большое количество незамерзающих теплоносителей. Но, не все теплоносители одинаково полезны. Дело в том, что химический состав большинства теплоносителей очень вреден как для котлов, так и для резиновых прокладок в системе. Со временем уплотнения начинают разъедаться, и зарастают накипью. Чтобы таких проблем не было АНДИ Групп рекомендует использовать Теплоноситель Antifrogen SOL HT компания Clariant – мирового лидера в области специализированных химических реагентов. Antifrogen SOL HT. Готовый к применению теплоноситель с антифризными и ингибирующими свойствами для солнечных систем отопления, работающих при повышенных тепловых нагрузках. Antifrogen SOL HT купить > > > Antifrogen SOL HT Conc. Концентрат для производства Antifrogen SOL HT. Antifrogen SOL HT Conc купить > > > Расход теплоносителя в солнечном коллектореВ гелиосистемах с принудительной циркуляцией теплоносителя основополагающим фактором является удельный расход теплоносителя. Этот параметр измеряется в литрах/час на 1 м² площади абсорбера солнечных коллекторов. Гелиосистема может работать с различными значениями удельного расхода теплоносителя. Значение может зависеть как от конструкции гелиосистемы и солнечных коллекторов, так и географического места эксплуатации гелиосистемы. Рис.3 Циркуляция теплоносителя в солнечном коллекторе Во время циркуляции, увеличение расхода теплоносителя при одинаковой производительности солнечного коллектора уменьшает разность температур в контуре гелиосистемы (разница между температурой подачи теплоносителя в солнечные коллектора и температурой выхода), а уменьшение расхода ведет к увеличению разности температур. При высоком значении разницы температур (т.е. при уменьшении расхода) средняя температура солнечных коллекторов будет возрастать, соответственно КПД падает. Однако, в таком режиме циркуляции требуется меньшее электроэнергии при работе циркуляционного насоса и можно использовать магистральные трубы меньших диаметров. Значительное увеличение расхода (Снижение разницы температур) с целью повышения коэффициента полезного действия нецелесообразно, поскольку это повлечет за собой необходимость использования более мощного насоса с высокой производительностью, поэтому эти затраты не будут компенсированы. Так же потребуется использовать трубопроводы с более высокими диаметрами. Это повлечет за собой удорожание все системы и повышение значения тепловых потерь из-за увеличения площадей трубы. Различают три основных режима циркуляции:
Оптимальный расход теплоносителя в солнечных коллекторах При проектировании гелиосистемы с принудительной циркуляцией теплоносителя очень важно добиться оптимального значения расхода. Удельный расход должен быть таким, чтобы была обеспечена надежная циркуляция по всему гелиоконтуру и наиболее эффективный теплосъем солнечной энергии. Различные производители указывают различные значения удельного расхода для своих солнечных коллекторов. Оптимальным значением для гелиосистем с плоскими коллекторами считается значение 25 л/(ч · м²) при полной мощности насоса. Для некоторых типов вакуумных трубчатых солнечных коллекторов (коллекторы с прямоточным каналом) значение 40 л/(ч · м²) считается оптимальным. Для солнечных вакуумных коллекторов с тепловой трубкой «Heat pipe» значение такое же, как для плоских коллекторов 25 л/(ч · м²). Что характерно, что с развитием гелиотехники оптимальное значение расхода теплоносителя изменялось, так, например, 5 лет назад для плоских коллекторов оптимальным считалось значение 40 л /(ч · м²). Наиболее эффективными являются системы с регулируемым (переменным) расходом теплоносителя. Значение расхода устанавливается автоматически посредствам контроллера и зависит от температуры в баке аккумуляторе и уровня солнечного излучения. Контроллер меняет значение расхода от 100% (максимальное значение) до 20%, регулируя в реальном времени мощность, подаваемую на насос, тем самым ускоряя или замедляя циркуляцию теплоносителя. Однако в системах с использованием трубчатых солнечных коллекторов с прямоточным каналом режим с регулируемым расходом не рекомендуется, поскольку это нарушает равномерную циркуляцию теплоносителя через солнечный коллектор. При сложной гидравлической схеме коллекторного поля с несколькими параллельно подключенными коллекторными группами режим с регулируемым расходом требует особо точного проектирования и настройки. Советы производителя: Выбор солнечного коллектора Качество вакуумных трубок Ориентация и угол наклона СК Монтаж солнечного коллектора optonimpex.com |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
