Страница 2: ВСН 52-86. Установки солнечного горячего водоснабжения нормы проектирования (29711)

, (1)

где G — суточный расход горячей воды в системе горячего водоснабжения G , кг, принимается по СНиП 2.04,01—85;

gj — часовая производительность установки, отнесенная к 1 м2 поверхности солнечного коллектора, кг/м2 ;

j — расчетные часы работы установки.

При неравномерном потреблении горячей воды по месяцам в установках без дублеров расчет площади солнечных коллекторов следует выполнять по величине суточного расхода горячей воды каждого месяца и принимать наибольшую из полученных площадей.

Часовая производительность установки gj , кг/м2, определяется по формуле:

, (2)

где U — приведенный коэффициент теплопотерь солнечного коллектора, Вт/(м2?? К), в случае отсутствии паспортных данных может быть принят 8 Вт/(м2?? К) для одностекольных коллекторов и 5 Вт/(м2?? К)— для двустекольных;t1, t2 — температура теплоносителя на входе и на выходе солнечного коллектора, °С.

Температура на входе t2 определяется по формуле:

t2 = tw2 + 5°С,

где tw2 — требуемая температура горячей воды.

Температура на входе определяется по формуле

t1 = tw1 + 5°С,

где tw1 —температура холодной воды.

В одноконтурных системах t1 = tw1 и t2 = tw2. Равновесная температура каждого часа tmaxj определяется по формуле

, (3)

где g???? — приведенная интенсивность поглощенной солнечной радиации, Вт/м2 , определяется по прил. 3;

t ej— температура наружного воздуха, °С.

Примечание. При отсутствии в технических характеристиках солнечных коллекторов величины солнцепоглощающей поверхности ее следует принимать равной 0,9—0,95 габаритной площади коллектора.

4.3. Площадь солнцепоглощающей поверхности коллекторов установок с естественной циркуляцией теплоносителя следует определять по формуле (1), а часовую производительность установки g, кг/м2, по формуле:

, (4)

В одноконтурных установках температура на входе t, °С,оп-ределяется по формуле

t1j = t1,j-1 + 10-2gj/V, (5)

где V — удельный объем бака-аккумулятора (объем бака на 1 м2 площади солнечного коллектора), принимается равным 0,06 для II, 0,07 —для III и 0,08 м3/м2 —для IV климатического района.

В двухконтурных установках температура воды на входе принимается на 5°С выше, определенной по формуле (5).

В первый час работы установки температура на входе принимается равной температуре воды в баке-аккумуляторе.

4.4. При отклонении солнечных коллекторов от южной ориентации до 15° количество поглощенной радиации снижается на 5%, при отклонении до 30° — 10%.

4.5. Площадь солнцепоглощающей поверхности установок с дублером А, м2, следует определять по формуле:

, (6)

где gj— интенсивность падающей солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м2 , определяется по прил. 3 в интервале от 8 до 17 ч для солнечных коллекторов южной ориентации. При отклонении от юга к востоку или западу на каждые 15° интервал времени начинается раньше или позже на 1 ч;

??— КПД установки солнечного горячего водоснабжения.

Коэффициент полезного действия установки определяется по формуле:

, (7)

где ?? — приведенная оптическая характеристика коллектора. При отсутствии паспортных данных может быть принята равной 0,73 для одностекольных коллекторов и 0,63 — для двустекольных;

te — средняя дневная температура воздуха °С.

4.6. Если максимальная часовая теплопроизводительность установки солнечного горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией выше потребной по графику водоразбора, то в установках необходимо устраивать баки-аккумуляторы. Объем бака-аккумулятора V, м3, должен определяться по суточным графикам подогрева воды в установке и водопотребления, а при их отсутствии в зависимости от климатического района по формуле V = (0,06 — 0,08) А, принимая большее значение для IV климатического района.

4.7. При переменном расходе теплоносителя в теплоприемном контуре и контуре нагреваемой воды подбор насосов производится по максимальной величине расхода. При постоянном расходе теплоносителя его удельный расход должен приниматься в пределах 20—40 кг/м2??ч).

При проектировании установок с переменным расходом теплоносителя расчет теплообменников следует производить по среднечасовым значениям расходов воды и теплоносителя.

Расчет экономии топлива за счет использования солнечной энергии В, т у.т/год, следует производить по формуле

, (8)

где Q — суммарное количество теплоты Q, Г Дж/год,выработанное установкой солнечного горячего водоснабжения за сезон (год), определяемое по прил.4;

??пот — КПД замещаемого источника теплоты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТАНОВКИ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Установка солнечного горячего водоснабжения считается экономически целесообразной при выполнении условия

f ?? ??

где ?? — сезонный или годовой коэффициент полезного действия установки солнечного горячего водоснабжения, определяемый по прил. 4;

f — критерий экономической эффективности установки солнечного горячего водоснабжения, определяемой по формуле:

,

где Ew — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

a — норма отчисления на покрытие эксплуатационных расходов (при отсутствии нормативных данных принимать в размере 0,1 от капитальных затрат) ;

К — удельные капитальные затраты на установку солнечного горячего водоснабжения, руб/м2, солнечных коллекторов;

С — удельная стоимость замещаемой теплоты, руб/ГДж. При f ?? ??

расчет экономической эффективности выполняется по СН 545-82 и СН 547-82.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

УСТАНОВКИ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Зависимость сезонного (a) и годового (b) КПД установки солнечного горячег водоснабжения от величин и .

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Расчет установки солнечного горячего водоснабжения выполняется по часовым суммам прямой и рассеянной солнечной радиации и температуре наружного воздуха. Величина интенсивности солнечной радиации, температура наружного воздуха принимаются, как правило, по "Справочнику по климату СССР", Гидрометеоиздат, Л., 1966.

Интенсивность падающей солнечной радиации для любого пространственного положения солнечного коллектора и каждого часа светового дня gj, Вт/м2 следует определять по формуле:

,

где Is — интенсивность прямой солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность, Вт/м ;

ID — интенсивность рассеянной солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность, Вт/м2;

PS, PD — коэффициенты положения солнечного коллектора для прямой и рассеянной радиации соответственно.

Коэффициент положения солнечного коллектора для рассеянной радиации следует определять по формуле

PD = cos2 b/2,

где b —угол наклона солнечного коллектора к горизонту.

Коэффициент положения солнечного коллектора Ps для прямой солнечной радиации следует определять по таблице данного приложения.

Приведенную интенсивность поглощенной солнечной радиации q, Вт/м2, следует определять по формуле

q??j=0,96(PS ??S IS + PD ??D ID)

где ??S и ??D — соответственно приведвнные оптические характеристики солнечного коллектора для прямой и рассеянной солнечной радиации. При отсутствии паспортных данных могут быть принятый ??S = 0,74; ??D = 0,64 — для одностекольных и ??S =0,63;

??D =0,42 — для двустекольных солнечных коллекторов.

Среднемесячные значения Рs солнечных коллекторов южной ориентации при различных углах их наклона к горизонту

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

РАСЧЕТ

ГОДОВОГО (СЕЗОННОГО) КПД И СУММАРНОГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, ВЫРАБОТАННОЙ УСТАНОВКОЙ СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ