Коллектор солнечный с трубками Heat Pipe

Расчеты

Данные:

- Суммарная солнечная радиация в год – 135 ккал/см² = 1566 кВт/м² для города Жезказган;

- Среднее количество солнечных часов в год – 2750 ч;

- Площадь тепловоспринимающей поверхности одного коллектора из 15 трубок – 1,27м²;

- Стоимость одного коллектора из 15 трубок – 160000 тг;

- Мощность гелиосистемы 40 кВт.

Средняя солнечная радиация в час:

1566/2750 = 0,57 кВт/м².

Необходимое количество коллекторов (по 15 трубок):

40/(0,57*1,27) = 55,26,

следовательно необходимо 56 шт.

Капитальные вложения:

К = nС_К + С_ДО + С_М + С_ТО , тг,

где n- количество коллекторов в системе;

С_К – стоимость коллекторов, тг;

С_ДО – стоимость дополнительного оборудования (теплоаккумулятор, циркуляционный насос и т.д.) 2,5% от стоимости коллекторов, тг;

С_М – стоимость монтажа 10 % от стоимости оборудования, тг;

С_ТО – стоимость технического обслуживания 1% от стоимости оборудования, тг.

56*160000+224000+918400+91840 = 10194240 тг.

Оценка экономической эффективности:

Q_год – суммарная тепловая энергия произведенная гелиосистемой за год, кВт:

Q_год = 1566*56*1,27 = 111373,92 кВт;

Так как себестоимость производства 40 кВт энергии котлами НР-18 рассчитать сложно, ввиду изношенности и недостатка данных, то расчеты основаны на стоимости электроэнергии (т.е. в случае использования электрокотла).

Тариф для г. Караганды (для юр.лиц г.Жезказган не нашел) в дневное врем с 7⁰⁰ до 19⁰⁰ – 17,16 тг/кВт.

Годовая экономия составит:

Э = 17,16* Q_год = 17,16*111373,92 = 1911176,47 тг.

Срок окупаемости:

О = К /Э,

К – капитальные вложения, тг;

Э – годовая экономия.

О =10194240/1911176,47 = 5,3 года

Таблица 1 - Результаты расчетов

Так как срок службы коллекторов 15 лет, то к концу срока службы общая экономия от использования гелиосистемы составит примерно 18,54 млн. тг.

Коллектор солнечный с трубками Heat Pipe

Размеры: - Вакуумная труба - 58 x 1800 мм. - Солнечный коллектор 15 трубок. - Площадь –1,27кв. м.

Рисунок 1 – Коллектор с трубками Heat Pipe в сборе

Отличительные особенности:

· Высокая тепловая эффективность.

· Устойчивость к резким перепадам температур (тепловому или холодному удару).

· Относительно высокая температура запуска (30 С), однако среди всех типов вакуумных трубок наиболее долго сохраняют полученное тепло.

· Широкий спектр применения.

Применение:

· Территориально: могут быть использованы во всех климатических зонах – от умеренных до жарких.

· Сезонные особенности: эффективно используются как в теплый, так и в холодный сезон года.

· Тип водопроводной системы: применяются в водопроводных системах низкого и высокого (магистрального) давления.

· Тип установки: активная (система снабжена контроллером и насосом).

· Широта применения: обеспечивают нагрев воды для горячего водоснабжения и отопления помещений.

Структура: Вакуумная трубка типа Heat Pipe выполнена из высококачественного боросиликатного стекла и имеет двухслойную колбу. Внутренняя стеклянная трубка имеет специальное селективное покрытие (композит: алюминий нитрид алюминия), способствующий улавливанию солнечного излучения. Внутрь колбы введена алюминиевая пластина, повторяющая контуры колбы и замыкающаяся на центральной медной трубке. В медную трубку введено небольшое количество антифриза при пониженном давлении. Нагреваясь антифриз испаряется и разогревает медную трубку (т. е. выступает в качестве локального теплоносителя). В свою очередь разогретая медная трубка передает тепло коллектору через теплообменный наконечник (медь). В месте выхода медной трубки из колбы расположен изолирующий слой (полиуретан силикон).