Рис. 1. Гелиоустановка котельной в станице Анастасиевской
Рис. 2. Гелиоустановка котельной на хуторе Нещадимовском
Рис. 3. Принципиальная схема гелиоустановки ГВС котельной
В Краснодарском крае имеется определенный опыт разработки и эксплуатации солнечно-топливных котельных [1, 2]. Для условий солнечной радиации данного региона определена экономическая целесообразность применения гелиоустановок преимущественно для нужд горячего водоснабжения [3]. В результате анализа котельного парка Краснодарского края [4] установлено наличие значительного количества коммунальных котельных подключенной нагрузкой горячего водоснабжения 10–20 кВт.
Эксплуатационные затраты (топливо, электроэнергия, персонал) этих котельных в межотопительный период выше расчетных, что обуславливает убыточность их работы. Для таких котельных и построены несколько гелиоустановок, при проектировании которых были выполнены следующие требования:
- вывод из работы существующих котлов и вспомогательного оборудования в межотопительный период;
- минимизация потребления электрической энергии и затрат на содержание эксплуатационного персонала;
- обеспечение надежного горячего водоснабжения потребителей при продолжительной пасмурной погоде.
На рис. 1 представлена гелиоустановка котельной в станице Анастасиевской, на рис. 2— гелиоустановка котельной на хуторе Нещадимовском Краснодарского края. Расчетная дневная производительность каждой гелиоустановки 3 м3 при температуре 55°С. Мощность дублирующего котла — 24 кВт. На рис. 3 представлена принципиальная схема трубопроводов данных гелиоустановок. Существующие конструкции кровель обусловили установку солнечных коллекторов на опорных металлоконструкциях перед зданиями котельных.
Солнечные коллекторы (36 шт.) Ковровского механического завода имеют оптимальное соотношение стоимости и теплотехнических показателей. Для сокращения эксплуатационных расходов баки-аккумуляторы установлены на колоннах с превышением по высоте над солнечными коллекторами (термосифонная циркуляция). Баки-аккумуляторы (2 шт. вместимостью по 2 м3) обеспечивают гидравлическую и тепловую развязку контуров циркуляции через солнечные коллекторы и подачу нагретой воды потребителям.
При пасмурной погоде предусмотрена возможность догрева второго бака в электрокотле. Подача горячей воды потребителям производится насосом, управляемым автоматикой. В табл. 1 представлены эксплуатационные расходы котельных до и после сооружения гелиоустановок, а также расчетные сроки окупаемости данных гелиоустановок. Гелиоустановка в станице Анастасиевской эксплуатируется с августа 2006 г., на хуторе Нещадимовском — с октября 2006 г.
Разработка и монтаж каждой такой гелиоустановки занимает два-два с половиной месяца. Испытания подтвердили основные проектные характеристики гелиоустановок.
