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

№ п/п	Показатели	Ед. измерения	Результат
	Тепловая мощность гелиосистемы	кВт
	Тип солнечного коллектора		Вакуумный с тепловыми трубками Heat Pipe
	Количество коллекторов	шт	(по 15 трубок)
	Капитальные вложения	млн. тг	10,194
	Годовая экономия	млн. тг	1,91
	Срок окупаемости	год	5,3
	Срок службы коллекторов	год	Не мненее 15

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).