Розрахунок сонячних колекторів

Багато людей зараз цікавляться ефективністю геліосистем. Як нам відомо, кількість сонячної радіації нерівномірно розподілена по на території України. Існують регіони з більш інтенсивною сонячною радіацією (південь України), а також регіони, де її кількість на 20-40 % менша. Таким чином використовуючи один і той самий сонячний колектор можна отримати різну кількість теплової енергії. Саме тому географічне розташування сонячного колектора суттєво впливає на ефективність геліосистеми, також на капітальні витрати в Ваш сонячний водонагрівач.

Нижче ми представимо розрахунок сонячного колектора для сім'ї з 6 осіб для м. Києва та м. Севастополя. При розрахунку двох геліосистем були використані метеорологічні дані NASA.

Разрахунок сонячного колектора для м. Києва

Розміщення

Од. вим.

Значення

Проектна точка

-

м. Київ

Широта проектної точки

град.

50

Довгота проектної точки

град.

30

Кут нахилу сонячного колектора

град.

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметри ГОРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

Ед. изм.

Значение

Потрібна кількість гарячої води

л/добу

300

Бажана температура гарячої води

°С

60

Використання геліосистеми в тиждень

діб

7

Використання геліосистеми в рік

діб

365

Температура вхідної холодної води:

-

-

Мінімальна

°С

5

Максимальна

°С

15

Кількість енергії, яка необхідна на нагрівання гарячої води за добу

кВт*год

17.5

Тип сонячного колектора Прогрес-ХХІ
PRG/VSHP – 58/1800-30
Кількість сонячних колекторів

1

шт.

Корисна площа поглинання сонячних променів

4.43

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість сонячної енергії, що падає на 1 м2 горизонтальної поверхні в кВт/добу

Січень

 Лютий

 Берез.

 Квіт.

 Трав. 

  

Черв.

 Лип.

Серп.

Верес.

Жовт.

Лист.

Груд.

Середнє

1.07

1.87

2.95

3.96

5.25

 5.22

 5.25

4.67

3.12

1.94

1.02

0.86

3.10

Кількість тепла, яку виробляє геліосистема, кВт/добу

Січень

Лютий

Берез.

 Квіт.

Трав.

 Черв.

 Лип.

 Серп.

 Верес.

Жовт.

Лист.

Груд.

Середнє

4.17

7.29

11.50

15.44

20.47

 20.35 

 20.47

 18.21

 12.16

7.56

3.98

3.35

12.08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Покриття геліосистемою потреб на ГВП в місяць, %

 

Січень

Лютий

Берез.

Квіт.

Трав.

Черв.

Лип.

Серп.

Верес.

Жовт.

Лист.

Груд.

Середнє

23.9

41.8

65.9

88.4

117.2

116.6

117.2

104.3

69.7

43.3

22.8

19.2

69.2

 

Разрахунок сонячного колектора для м. Севастополя

Розміщення

Од. вим

Значення

Проектна точка

м. Севастополь

Широта проектної точки

град.

44

Довгота проектної точки

град.

33

Кут нахилу сонячного колектора

град.

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметри ГОРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

Од. вим.

Значення

Потрібна кількість горячої води

л/добу

300

Бажана температура горячої води

°С

60

Використання системи в неделю

діб

7

Використання системи в рік

діб

365

Температура вхідної холодної води:

-

-

Мінімальна

°С

5

Максимальна

°С

15

Кількість енергії, яка необхідна на нагрівання горячої води за добу

кВт*год

17.5

Тип сонячного колектора
PRG/VSHP – 58/1800-30

Кількість сонячних колекторів

1

шт.

Корисна площа поглинання сонячних променів

4.43

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість сонячної енергії, що падає на 1 м2 горизонтальної поверхні в кВт/добу

Січень

Лютий

Берез.

Квіт.

Трав.

 Черв.

 Лип.

 Серп.

 Верес.

Жовт.

Лист.

Груд.

Среднее

1.79

2.72

3.62

5.21

6.81

 7.80

8.60

7.77

6.12

4.29

2.37

1.57

4.90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Кількість тепла, яку виробляє геліосистема, кВт/добу

Січень

 Лютий

Берез.

Квіт.

Трав.

Черв.

Лип.

Серп.

Верес.

 Жовт.

Лист.

Груд.

Середнє

6.98

10.60

14.11

20.31

26.55

30.41

33.53

30.29

23.86

16.72

9.24

6.12

19.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Покриття геліосистемою потреб на ГВП в місяць, %

 

Січень

 Лютий

 Берез.

 Квіт.

 Тра 

 Черв. 

 Лип.

 Серп.

 Верес.

Жовт.

Лист.

Груд.

Середнє

40.0

 60.7

80.8

 116.3

 152.1 

 174.2 

 192.0

 173.5

 136.7

95.8

52.9

35.1

109.4

Як бачимо, різниця в ефективності геліосистеми для м. Києва та м. Севастополя достатньо суттєва. Сонячні колектори в м. Севастополі працюють на 35 % ефективніше, що пов'язано лише з географічним розташуванням міста. Враховуючи що, при проектуванні геліосистем на півдні України потрібно закладати меньшу площу сонячних колекторів, що знижує капітальні витрати в систему.Термін окупності геліосистеми також для Севастополя буде значно коротшим, ніж для Києва.

Як видно з розрахунків - продуктивність сонячного водонагрівача в літні місяці вища розрахункової в 1,5-2 рази. В цей період витрата гарячої води залишається сталою, але виробництво теплової енергії зростає так стрімко, що геліоколектор переходить в режим перегріву (стагнації), адже температура в баці акумуляторі вже досягла свого максимального значення. Для захисту сонячних колекторів від такого явища потрібно передбачити резервний споживач теплової енергії.

Це потрібно враховувати при проектуванні геліосистем з використанням енергії сонця для гарячого водопостачання, і особливо для систем опалення.

 

Схема геліосистеми

 

Розрахунок теплового насоса

На даному графіку показано економічний ефект від використання теплового насосу типу грунт-вода в порівнянні з газовим та електричним котлами. З графіка випливає, що тепловий насос економічніший в річній експлуатації від електричного котла майже на 12000 гривень, а від газового котла на 6000 гривень при сьогоднішніх цінах на енергоносії. Це означає, що капітальні затрати в теплонасосну систему вищі в порівнянні з іншими джерелами тепла, але експлуатаційні витрати значно нижчі. Це дозволяє розглядати теплонасосну установку як інвестиційний проет в себе, разове вкладення коштів приносить в подальшому значну економію на енергоносіях. А після терміну окупності теплового насоса (в межех 3-7 років) приносить чисті прибутки для Вас.

 

Ми радимо Вам, інвестувати гроші в себе. Думайте як зберегти зароблені кошти, а не лише, як їх витратити.

 

При використанні матеріалів з сайту, посилання на www.progress21.com.ua є обов'язковим.

Розробка: Брайтім
CMS: xSight