Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии по
Возобновляемая энергия
Логотип «Возобновляемая энергия» Мелани Меккер-Турсун V1 bgGreen.svg
Часть серии о
Устойчивая энергия
Ветряные турбины возле Вендсисселя, Дания (2004 г.)
Обзор
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Экологичный транспорт

Солнечная комбисистема обеспечивает как солнечное отопление пространства и охлаждение , а также горячую воду из общего массива солнечных тепловых коллекторов , как правило , резервного копирование с помощью вспомогательного источника без солнечного тепла.

Солнечные комбинированные системы могут быть разного размера от установленных в отдельных домах до тех, которые обслуживают несколько в блочной схеме отопления. Системы централизованного теплоснабжения, обслуживающие большие группы объектов, обычно называют системами центрального солнечного отопления .

Производится много типов солнечных комбинированных систем - более 20 было выявлено в первом международном обзоре, проведенном в рамках задачи 14 МЭА SHC [1] в 1997 году. Системы, представленные на рынке в конкретной стране, могут быть более ограниченными, однако, поскольку разные системы имеют тенденцию развиваться в разных странах. До 1990-х годов такие системы, как правило, создавались индивидуально для каждого объекта недвижимости. С тех пор были разработаны коммерческие пакеты, которые сейчас широко используются.

В зависимости от размера установленной комбинированной системы ежегодный вклад в отопление помещений может составлять от 10% до 60% и более в зданиях типа Passivhaus со сверхнизким энергопотреблением ; даже до 100%, если используется большой межсезонный накопитель тепла или концентрирующее солнечное тепло. Оставшаяся потребность в тепле обеспечивается одним или несколькими вспомогательными источниками для поддержания подачи тепла после того, как вода, нагретая солнечными батареями, будет исчерпана. Такие вспомогательные источники тепла могут также использовать другие возобновляемые источники энергии (когда используется геотермальный тепловой насос , комбинированная система называется геосолнечной) [2] и, иногда, аккумуляторные батареи .

В 2001 году около 50% всех внутренних солнечных коллекторов, установленных в Австрии , Швейцарии , Дании и Норвегии, должны были поставлять комбинированные системы, в то время как в Швеции их было больше. В Германии , где общая площадь установленных коллекторов (900 000 м2) была намного больше, чем в других странах, 25% приходилось на установку систем combisystem. Комбисистемы также были установлены в Канаде с середины 1980-х годов.

Некоторые комбисистемы могут включать солнечное тепловое охлаждение летом. [3]

Классификация [ править ]

Следуя работе IEA SHC Task 26 (1998-2002), солнечные комбинированные системы можно классифицировать по двум основным аспектам; во-первых, по категории хранения тепла (или холода) (способ, которым вода добавляется в резервуар для хранения и забирается из него, и его влияние на стратификацию ); во-вторых, категорией управления дополнительным обогревом (или охлаждением) (способом, которым могут быть интегрированы в систему вспомогательные нагреватели или охладители, не использующие солнечную энергию ).

Сохранение стратификации (изменение температуры воды от более холодной в нижней части резервуара к более высокой наверху) важно для того, чтобы комбинированная система могла подавать горячую или холодную воду, а также воду для обогрева и охлаждения помещений с разными температурами.

Категории хранения тепла и холода
КатегорияОписание
АНет контролируемого накопителя для обогрева и охлаждения помещений.
BУправление теплом и охлаждением и усиление стратификации с помощью нескольких резервуаров и / или нескольких входных / выходных труб и / или трех- или четырехходовых клапанов для управления потоком через входные / выходные трубопроводы.
CУправление теплом и охлаждением с использованием естественной конвекции в резервуарах для хранения и / или между ними для поддержания расслоения до определенной степени.
DУправление теплом и охлаждением с помощью естественной конвекции в резервуарах для хранения и встроенных устройств стратификации.
B / DУправление теплом и охлаждением за счет естественной конвекции в резервуарах для хранения и встроенных стратификаторах, а также в нескольких резервуарах и / или нескольких входных / выходных трубах и / или трех- или четырехходовых клапанах для управления потоком через входные / выходные трубопроводы.
Категории управления дополнительным обогревом и охлаждением
КатегорияОписание
M (смешанный режим)Контур отопления помещения питается от единственного накопителя, который нагревается как солнечными коллекторами, так и дополнительным нагревателем.
P (параллельный режим)Контур обогрева и охлаждения помещения питается либо от солнечных коллекторов (или солнечного водонагревателя), либо от дополнительного нагревателя или охладителя; или отсутствует гидравлическая связь между распределением солнечного тепла и холода и дополнительным тепловыделением.
S (последовательный режим)Контур обогрева и охлаждения помещения может питаться от вспомогательного нагревателя или от обоих солнечных коллекторов (или солнечного водонагревателя) и вспомогательного нагревателя, подключенных последовательно к возвратной линии контура обогрева помещения.

Таким образом, солнечная комбинированная система может быть описана как относящаяся к типу B / DS, CS и т. Д.

Внутри этих типов системы могут быть настроены разными способами. Для отдельного дома они могут иметь - а могут и не иметь - резервуары для хранения, элементы управления, вспомогательный обогреватель и охладитель, интегрированные в единый сборный комплект. Напротив, существуют также большие централизованные системы, обслуживающие ряд объектов недвижимости.

В простейших комбинированных системах - Тип А - нет «управляемого запоминающего устройства». Вместо этого они перекачивают теплую (или холодную) воду из солнечных коллекторов через трубы центрального отопления, встроенные в бетонную плиту пола. Плита перекрытия утолщена, чтобы обеспечить тепловую массу и отвод тепла и холода из труб (внизу плиты) в течение вечера.

Дизайн комбинированной системы [ править ]

Размер и сложность комбисистем, а также количество доступных опций означают, что сравнение вариантов конструкции непросто. Полезные приближения производительности могут быть получены относительно легко, однако точные прогнозы остаются трудными.

Доступны инструменты для проектирования солнечных комбинированных систем, варьирующиеся от руководств производителя до номограмм (например, разработанных для IEA SHC Task 26) до различных программ компьютерного моделирования различной сложности и точности.

Среди программного обеспечения и пакетов есть CombiSun (бесплатно выпущенный командой Task 26 [4], который может использоваться для определения базовой конфигурации системы) и бесплатный SHWwin (Австрия, на немецком языке [5] ). Доступны и другие коммерческие системы.

В солнечных комбинированных системах обычно используются полы с подогревом и охлаждением [1] .

Можно использовать концентрирующую солнечную тепловую технологию, чтобы сделать коллекторы как можно меньше.

Технологии [ править ]

Солнечные комбинированные системы используют технологии, аналогичные тем, которые используются для солнечного горячего водоснабжения и для обычного центрального отопления и теплых полов , а также тех, которые используются во вспомогательных системах - технологиях микрогенерации или других.

Уникальным элементом combisystems является способ комбинирования этих технологий и системы управления, используемые для их интеграции, а также любая технология стратификации, которая может быть использована.

Отношение к низкоэнергетическому зданию [ править ]

К концу 20 века солнечные системы горячего водоснабжения были способны удовлетворить значительную часть потребностей в горячей воде для бытовых нужд во многих климатических зонах . Однако только с развитием надежных методов строительства с низким энергопотреблением в последние десятилетия века распространение таких систем для отопления помещений стало возможным в умеренных и более холодных климатических зонах .

По мере снижения потребности в тепле общий размер и стоимость системы уменьшаются, и более низкие температуры воды, типичные для солнечного отопления, могут быть более легко использованы, особенно в сочетании с подогревом полов или обогревом стен. Также уменьшается объем, занимаемый оборудованием, что также увеличивает гибкость его размещения.

Как и в случае с другими системами отопления в зданиях с низким энергопотреблением, производительность системы более чувствительна к количеству людей, температуре в помещении и интенсивности вентиляции, по сравнению с обычными зданиями, где такие эффекты незначительны по сравнению с более высоким общим потреблением энергии.

См. Также [ править ]

  • Геотермальный тепловой насос
  • Возобновляемое тепло, концентрирующее солнечную энергию (используется в этих системах для производства тепла, а не для производства электроэнергии)
  • Возобновляемая энергия
  • Солнечное охлаждение
  • Солнечное отопление
    • Центральное солнечное отопление
  • Солнечная тепловая энергия

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт IEA SHC Task 26
  • Проект европейской программы Altener: Solar Combisystems
  • Испытание тепловых солнечных систем для горячего водоснабжения и отопления помещений (июнь 2004 г.)
  • Межсезонная передача тепла объединяет сбор солнечной энергии и накопление тепла
  • Отчеты об испытаниях Combisystem - в основном на немецком языке

Ссылки [ править ]

  • Солнечные системы отопления для домов - Руководство по проектированию солнечных комбинированных систем , Джеймс и Джеймс, ISBN  1-902916-46-8 (разработано командой Task 26)

Сноски [ править ]

  1. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2009-08-31 . Проверено 21 сентября 2009 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  2. ^ http://www.sofath.com/
  3. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2006 года . Проверено 9 января 2007 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  4. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2007-02-21 . Проверено 9 января 2007 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  5. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2007-09-24 . Проверено 9 января 2007 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )