кой. Вследствие того, что подвесная деталь в камере приобретает положительный заряд, а краска - отрицательный, происходит прилипание порошкового пигмента равномерно по всей поверхности окрашиваемой детали (в камере создается высокое напряжение - свыше 20 ООО В). После этого подвесные детали поступают в печи оплавления, где поддерживается температура 250 ^С. Краска, оплавляясь, образует на поверхности деталей равномерное (без потеков и пузырей) покрытие черного цвета с коэффициентом черноты, равным 0,95. Описанная линия окрашивания работает в автоматическом режиме и позволяет свести к минимуму тяжелый ручной труд, повысить производительность и качество работы.

Одним из важнейших этапов внедрения ССТ является организация работ по доставке солнечных коллекторов и другого вспомогательного оборудования для ССТ на объекты и проведение строительно-монтажных работ. При заключении договора на монтаж солнечной системы (договор заключается по общему положению в срок от одного месяца до года до начала монтажных работ) оговаривают продолжительность строительно-монтажных работ. Предваритель.чо решают вопрос о предоставлении жилья работникам ППО "Спецгелиотепломонтаж" на время строительства ССТ, если объект достаточно удален от базы монтажно-эксплуатационных участков, определяют место складирования материалов, а также возможность выделения транспортных средств и механизмов. Ответственность за сохранность доставленных материалов и оборудовашя возлагается на заказчика. Доставкой коллекторов и других элементов ССТ на объект занимается отдел главного механика. В наличии у этой службы имеются автомобили, шт.: КамАЗ 5410 - 2, КамАЗ 5320 - 1, КамАЗ 4310 - 1, КАЗ 608 - 2, ГАЗ 53 - 1, УАЗ 3303 - 2, ЕР A3 762 - 1, автокраны КС3577 - 2, автогидроподъемник АГП 18-1.

Строительно-монтажные работы по сооружению ССТ на объекте производят в следующем порядке. Размечают места установки подставок под гелиоприемники и контуры рядов солнечных коллекторов. Затем все коллекторы доставляют на площадку, предназначенную для монтажа ССТ (выше отмечалось, что, как правило, это - плоская крыша здания или специально устроенная эстакада). Для доставки используют автокран и другие специальные приспособления. Далее солнечные коллекторы разносят и укладывают в межрядовое пространство, что позволяет сохранить объем такелажных работ. На следующем этапе на места установки разносят подставки под солнечные коллекторы. Трубопроводы, сталь угловая и трубозаготовки складируют также в межрядовом пространстве. По окончании такелажных работ бригада приступает к сборке подставок под коллекторы, после чего все смонтированные металлоконструкции дважды окрашивают и

начинают раскладку коллекторов на подставки. Затем коллекторы соединяют между собой с помощью муфт и контргаек. Таким же образом монтируют и трубозаготовки, изготовленные заранее на заготовительном участке. После установления и обвязки коллекторов трубоза-готовками их крепят к несущим металлоконструкциям. Далее ряды коллекторов обвязывают* магистральными трубопроводами, которые подсоединяют к баку-аккумулятору. Все трубопроводы также дважды окрашвают. Систему заполняют водой и производят ее опрессовку. Все течи, выявленные во время опрессовки, устраняют. Бак-аккумуЛ5Гтор и трубопроводы покрывают изоляционными материалами: для баков обычно используют стекловату, а для трубопроводов - "вилотерм". В качестве гидроизоляции применяют фольгоруберонд, который «репят к трубопроводам с помощью оцинкованных полос и специального инструмента для их скручивания.

Для выведения характеристик ССТ на расчетный уровень специалисты ППО проводят пусконаладочные работы и гелиосистема поступает в эсплуатацию.

Практический опыт проведения проектных и строительно-монтажных работ показывает, что одновременное проектирование ССТ и объектов, для которых эти системы будут вырабатывать тепло, позволяет существенно упростить монтаж и, как следствие, снизить стоимость сооружения ССТ. В связи с этим представляется целесообразным При проектировании различных новых жилых, промышленных, сельскохозяйственных, рекреационных и иных объектов в южных районах страны (в первую очередь - в зонах, не охваченных централизованным теплоснабжением и газификацией) заранее предусматривать в проектах теплоснабжение ее за счет солнечной энергии.

Глава 10. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОПЫТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИ ГЕЛИОСИСТЕМ

10.1. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ ВССЛЕДОВАНИЙ УСТАНОВОК СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Натурные исследования экспериментальных объектов с системами солнечного теплоснабжения выполняли многие научно-исследовательские организации-разработчики. В 1982 г. КиевЗНИИЭП при участии Института высоких температур АН СССР разработал методику представления данных натурных исследований, а в 1987 г." ТашЗНИИЭП при Участии КиевЗНИИЭП разработал паспорт на установку солнечного

теплоснабжения, в котором находят отражение результаты натурных испытаний. Следует отметить, что методическая часть этой работы продолжает совершенствоваться в первую очередь в части разработки математического обеспечения представительности получаемых результатов.

Применяемые в настоящее время методики близки и предполагают дискретное или непрерывное (с помощью самопишущих приборов) измерение интенсивности солнечной радиации, температуры окружающего воздуха и рабочих сред, участвующих в тепловых процессах, их массовых расходов, потребление электрической и (или) тепловой энергии существующих источников и других необходимых параметров. Результаты измерений обрабатывают по различным периодам времени (час, день, месяц, сезон, год) для на хождения реальных показателей установки: приведенного коэффициента полезного действия, количества полученной от установки тепловой энергии, коэффициента замещения (покрытия) установкой нормативной нагрузки и др. Результаты измерений обрабатывают вручную или автоматически. Так, на системе солнечного тепло- и хладоснабжения базы Минэнерго в Алуште КиевЗНИИЭП и Киевский институт автоматики разработали автоматическую систему управления, включающую сбор, накопление и ; последующую обработку экспериментальных результатов.

По описанной выше методике впервые проведены долгосрочные натурные испытания установок солнечного горячего водоснабжения, Положенных в основу многих применяемых сегодня технических решений. Эти испытания начаты в 1977 г. на солнечно-топливной котельной гостиницы "Спортивная" в Симферополе (участники исследований - ЭНИН, Крымтеплосеть, КиевЗНИИЭП) и 12-квартирном жилом доме в с. Болгарка Одесской обл. (КиевЗНИИЭП). В этих установках использованы солнечные коллекторы с неплакированными алюминиевыми прокатно-сварными панелями в качестве абсорберов, которые вышли из строя, не проработав и 3 лет. Это было вызвано кроме незащищенности металла большими подпитками циркуляционного контура, происходящими вследствие постоянных разрывов соединительных рукавов, которыми коллекторы были связаны с трубопроводами.

На экспериментальной солнечно-топливной установке в Симферополе за 6,5 месяцев 1978 г. (с 1 марта по 10 сентября) было проведено , 128 опытов продолжительностью от 6 до 9 ч в течение всех дней с благоприятными метеоусловиями [1]. Основные результаты испытаний показали, что среднедневная температура воды не превышала в марте - 36 Ос, мае - 48,5 ^С, июле - 54 ос и сентябре - 46 ^с. Исследования также показали, что при площади коллекторов 205 м^ в период с 10 По 30 апреля примерно в 50 % опытов выработка теплоты находилась

8пределах 150 ... 300 кВт -ч, тогда как в летний период с 16 июня по

9сентября наиболее вероятной была выработка 350 ... 450 кВт ■ ч. Сравнительные результатылспытаний весной и летом выглядят следующим образом:

21 марта9 августа

Дневной приход суммарной солнечной

радиации, кВт.ч/м^............. 3,327,06

Средняя температура наружного

воздуха, °С..................... 8,529,1

Температура холодной водопроводной воды, °С..............,____ 6,012,8

Средняя температура нагретой воды, °С 25,954,4 Количество воды, отданной потребителю, м^........................ 8,713.1

На крыше жилого дома в с. Болгарка Одесской обл. были установлены солнечные коллекторы, в которых нагревается теплоноситель гелиоконтура - химически очищенная вода (рис. /0.1). Циркуляция в контуре принудительная. Нагретый теплоноситель направляется в установленные в подвале и заполняемые подогреваемой водопроводной водой водоподогреватели, выполняющие роль баков-аккумуляторов. Площадь коллекторов - 60 м^, вместимость бака-аккумулятора - 3,5 м^. Разработанная схема экспериментальной установки позволила проводить исследование ее работы в различных режимах.

Монтаж установки и наладочные испытания были проведены в 1977 г., а с апреля 1978 г. начата опытная эксплуатация системы и ее натурные исследования. Исследовались различные режимы работы, отличающиеся вместимостью и последовательностью включения секций бака-аккумулятора, расходами в гелиоконтуре. Для выполнения измерений на объекте была смонтирована система автоматической записи параметров воды, теплоносителя и внешних условий. Типичные графики работы гелиосистемы в различных режимах экспериментально Подтвердили необходимость создания гелиосистемы со стратификацией (разделением) температур по секциям бака-аккумулятора, что Позволяет увеличить на 20 % количество полезно используемой радиации. Такие системы должны быть оснащены устройствами автоматического управления, использующими разные терморегуляторы и задвижки с электроприводом.

В целом, проведенные испытания подтвердили и уточнили технические и эксплуатационные характеристики системы, полученные в период наладочных испытаний и позволили КиевЗНИИЭП и другим организациям разработать целый ряд экспериментальных проектов

5)

ОЦ-Р)

в СИСТЕМУ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

-е-

в ОБРАТНЫЙ ГРУБО -ПРОВОД ТЕПЛОСЕТИ

из ОБРАТНОГО

ТРУБОПРОВОДА ТЕПЛОСЕТИ

ВВОД ВОДОПРОВОДА

Рис 10.1. Щяшципийльявя схема гевиосисхемы и-квцпирвого жилш-о дома в с. Болгарка

установок солнечного горячего водоснабжения для зданий массового строительства.

КиевЗНИИЭП разработал проект гелиосистемы горячего водоснабжения для многоквартирных жилых домов, который был привязан к домам серий 67 и 87, построенным в южных областях Украинской ССР - 45-квартирному 5-этажному в Измаиле Одесской обл., 50-квартирному 5-этажному в Очакове Николаевской обл., 64-квартир-ному 9-этажному в Херсоне и 110-квартирному 5-этажному в г. Феодосии и детскому саду на 420 мест в Одессе.

Схемное решение в основном повторяло схему установки жилого дома в с. Болгарка, но добавился дополнительный контур циркуляции через скоростной теплообменник для интенсификации теплообмена в период малого разбора воды, развита система автоматики (для детсада), организован отбор воды на умывальники с промежуточной температурой. Однако при, привязке и строительстве объектов это решение в каждом конкретном случае несколько видоизменялось с учетом местных специфических особенностей. В результате все жилые дома имеют различные технологические схемы, либо схемы управления, что позволило провести проверку более широкого спектра решений и накопить более значительный технический опыт.

В 1981 г. был смонтирован и в 1982 г. испытана установка 9-этажного дома в Херсоне, имеющая на плоской крыше дома коллекторы

площадью 270 м^, ориентированные на 15° южнее западного направления. В отдельно стоящем теплопункте установлены 4 водоподогрева-теля типа СТД вместимостью по 4 м^, выполняющие роль тепловых аккумуляторов, и 3-секционный скоростной водоподогреватель с общей поверхностью нагрева 28,32 м^. Циркуляционные насосы -1,5 К-8/19; теплоноситель - подготовленная вода из тепловых сетей. На трубопроводе горячего водоснабжения установлены циркуляционные насосы ЦНИПС-20.

В процессе проведения пусконаладочных работ выполнены все мероприятия и работы по ревизии и испытаниям на работоспособность каждого устройства и агрегата (электродвигателей, насосов, запорной и регулирующей аппаратуры, баков, гелиоприемников и т.д.). Одновременно были испытаны различные режимы пуска установки в работу из различных исходных состояний. При пусконаладочных работах отлаживали также схемы и порядок подготовки к запуску, заполнение и дренаж теплоносителя.

Предусмотренная проектом система контроля и управления технологическим режимом работы гелиосистемы в процессе выполнения работ была существенно переработана. Следует также отметить, что отсутствие исследования по гелиосистемам как объектам авторегулирования потребовало проводить установку заданий автоматическим регуляторам методом проб и ошибок, а не по разгонным кривым и амплитудно-частотным характеристикам. В результате проведения Пусконаладочных работ окончательно определилась исполнительная технологическая схема установки, а также была выработана инструкция по ее эксплуатации.

После окончания пусконаладочных работ были начаты натурные исследования работы системы. Их выполняли ежемесячно сериями по 10 дней, применяя различные режимы работы системы и при этом определяя переходные характеристики, максимально достижимые температуры теплоносителя и воды в баке-аккумуляторе, производительность гелиосистемы в зависи.мости от расхода теплоносителя и воды.

Результаты выполнения пусконаладочных работ и натурных исследований в Херсоне легли в основу корректировки технических решений гелиосистем жилых домов в Очакове, Феодосии, Измаиле и детского сада в Одессе {рис. 10.2).

Последний в этом перечне объект был в 1983 г. налажен и испытан в течение мая- октября. После наладки работы всех элементов исследовались возможности установки в режиме разогрева. При отсутствии Водоразбора циркуляционный контур передает тепло воде в баках-аккумуляторах только через трубчатые змеевики в них. Результаты Испытаний показали, что при солнечной радиации обычного июльского