Схема коллекторного контура

Различают три основных способа монтажа коллекторных трубопроводов, зависящих от назначения солнечных установок -системы горячего водоснабжения и системы теплохладоснабжения.

Основные способы монтажа коллекторных трубопроводов

а - трубопроводы в системе непосредственного обогрева с открытым отбором воды: 1 - коллектор; 2 - теплоаккумуляторный бак с открытым отбором воды; 3 - вход воды; 4 - к потребителю; 5 - коллекторный насос; б - трубопроводы в системе непосредственного обогрева с закрытым отбором воды: 1 - коллектор; 2 - теплоаккумуляторный бак с закрытым отбором воды; 3 - к потребителю; 4 - вход воды; 5 - коллекторный насос; в - трубопроводы в системе опосредствованного обогрева с закрытым отбором воды: 1 - коллектор; 2 - теплоаккумуляторный бак (с закрытым отбором воды); 3 - к потребителю; 4 - вход воды; 5 - коллекторный насос

Способ монтажа трубопроводов, представленный на рисуке а, предполагает наличие теплоаккумуляторного бака, открытого для внешней среды. Такая конструкция бака позволяет снизить стоимость установки в целом. В этой системе при выключении насоса вода из коллектора путем естественного стока попадает в теплоаккумуляторный бак, в результате чего автоматически предотвращается ее замерзание и достигается высокая надежность системы, которая наиболее часто используется для горячего водоснабжения, а также для теплохладоснабжения. Недостатком такого способа монтажа трубопроводов является возрастание потребности в электроэнергии, расходуемой коллекторными насосами. В системе горячего водоснабжения даже при открытом кране подачи горячей воды потребителю вода самопроизвольно в систему поступать не будет. В этом случае целесообразно установить нагнетательный насрс, позволяющий регулировать подачу питательной воды. В системе отопления очень трудно осуществлять откачку воздуха из труб, установленных выше теплоаккумуляторного бака; кроме того, существует опасность появления ржавчины.

При способе монтажа трубопроводов в системе непосредственного обогрева с баком закрытого отбора воды (рисунок б) нагрузка на насос невелика, и, поскольку кислорода в трубы поступает мало, уменьшается возможность появления ржавчины. Нужно тщательно следить за тем, чтобы не произошло замерзания воды и не образовалось скопления горячего воздуха. В целом в системах, построенных по индивидуальным проектам, безопаснее такую систему трубопроводов не устанавливать.

При способе монтажа трубопроводов в двухконтурной системе с теплообменником в баке, закрытого отбора воды (рисунок в) используется обычная схема, где при использовании антифризных растворов теплоноситель коллекторного корпуса изолирован от теплоаккумулирующего вещества. В этом случае необходим теплообменник, за счет чего несколько снижается эффективность собирания тепла. Преимущество этой системы в том, что в качестве материалов для тепловоспринимающей пластины и труб можно выбирать медь и другие дешевые материалы, поскольку теплоноситель подвергается антикоррозионной обработке.

Для трубопроводов необходимо пользоваться материалами, рекомендованными системой стандартов для изготовителей изделий гелиотехнических установок.

В гелиосистемах трубопроводы часто проходят вне помещений, поэтому они должны быть хорошо теплоизолированы, надежны и рассчитаны на длительные сроки службы. При этом в процессе эксплуатации необходимо соблюдать меры по предотвращению замерзания воды. С целью экономии средств, расходуемых на гелиосистемы, следует выбирать для трубопроводов наиболее дешевые материалы.

Так как в трубопроводах типа, показанного на рисунке в, применяется раствор антифриза, в качестве материалов можно использовать дешевую медь. Обычно применяют медные трубы с теплоизоляцией, которые стойки к коррозии и просты в эксплуатации.

В качестве теплоизоляции до сих пор чаще всего использовали разъемную изоляцию, состоящую из двух половин, с защитной пленкой из поливинилхлорида. Однако, поскольку теплоизоляция работает под открытым небом, вследствие чего возможно проникание влаги и ухудшение ее качества, постоянно возникает вопрос о надежности этого способа защиты трубопроводов. Рекомендуется по возможности использовать трубы (для наружных установок) с цельной теплоизоляцией заводского производства.

По мере увеличения толщины слоя изоляции повышается ее эффективность. Для систем теплохладоснабжения целесообразно использовать изоляционный слой более 20 мм, для горячего водоснабжения рекомендуется теплоизоляция с маркой BL¹ 0,35 ккал/(м · ч · °С).

Одно из основных направлений в разработке новых материалов для изготовления трубопроводов основано на растущем применении полиэтиленовых, полипропиленовых, полибудиеновых, резиновых и других пластмассовых труб, которые отличаются простотой в эксплуатации, низкой стоимостью и термостойкостью.

¹ Знак BL (Better Living) утверждается на товары для жилищного хозяйства, обладающие улучшенными качествами.