Конструирование солнечных водонагревателей

Солнечные водонагреватели с естественной циркуляцией следует применять при площади солнечных коллекторов до 10 м2.

Солнечные водонагреватели без дублирующего источника теплоты с принудительной циркуляцией должны работать в режиме с постоянной температурой горячей воды.

В качестве теплоносителя в теплоприёмном контуре двухконтурных установок следует применять деаэрированную воду или нетоксичный антифриз. Допускается применение антифризов наоснове этиленгликоля. При этом следует применять баки-аккумуляторы с двумя независимыми теплообменниками и трёхконтурную установки.

Установки солнечного горячего водоснабжения должны быть взаимосвязаны с дублирующими тепловыми источниками (котельной, электрокотлом), используемыми в качестве догревателя воды предварительно нагретой установкой солнечного горячего водоснабжения.

В летних душевых свободный напор у смесителя душа следует принимать не менее 1,5 м. При этом к каждому смесителю должна осуществляться самостоятельная подводка горячей и холодной воды, коллекторное распределение воды не допускается.

Пространственное размещение солнечных коллекторов следует определять с учётом типа застройки, ландшафтных и климатических условий, возможностей строительной площадки. Солнечные коллекторы, размещаемые на кровле здания, должны располагаться на опорах. Расстояние от кровли до низа солнечного коллектора должно обеспечивать возможность ремонта кровли.

Оптимальной ориентацией солнечных коллекторов считается юг с возможными отклонениями на восток до 20°, на запад — до 30°.

Угол наклона солнечных коллекторов к горизонту следует принимать для установки, работающей круглый год, равным широте местности; в летний период — широте местности минус 15°; в отопительный период — широте местности плюс 15°.

Расчёт опорных конструкций под солнечные коллекторы следует вести с учётом ветровой и снеговой нагрузок.

При строительстве установок солнечного горячего водоснабжения в сейсмических районах конструкции следует проектировать с учётом сейсмических воздействий.

При проектировании установок солнечного горячего водоснабжения на просадочных и вечномерзлых грунтах следует предусматривать, чтобы грунты под зданиями и сооружениями не замачивались при сбросе и утечке теплоносителя.

Следует предусматривать тепловую изоляцию баков-аккумуляторов, теплообменников и трубопроводов. Термическое сопротивление тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должно обеспечивать потерю тепла не более 5%.

Следует предусматривать устройства для опорожнения и заполнения гелиоприёмного контура. В каждом солнечном водонагревателе следует предусматривать устройства для удаления воздуха.

В установках с естественной циркуляцией следует:

  • трубопроводы, подводящие воду в солнечные коллекторы, а также водопроводную воду, присоединять к нижней части бака-аккумулятора;
  • трубопроводы, отводящие нагретую воду от солнечных коллекторов и подающие её в систему горячего водоснабжения, присоединять к верхней части бака-аккумулятора. Для соединения солнечных коллекторов с баком-аккумулятором следует использовать трубы с диаметром условного прохода не менее 25 мм.

Прокладку магистральных трубопроводов солнечных водонагревателей следует предусматривать с уклоном не менее 0,01 — для установок с естественной циркуляцией теплоносителя; 0,002 — для установок с насосной циркуляцией теплоносителя. Уклоны труб подводок к солнечным коллекторам следует принимать равными 5–10 мм на всю длину подводки.

При проектировании установки солнечного горячего водоснабжения следует предусматривать возможность мойки солнечных коллекторов.

При расстановке солнечных коллекторов расстояние между рядами или блоками солнечных коллекторов по горизонтали следует, как правило, принимать равным 1,7 высоты ряда или блока солнечных коллекторов при круглогодичном действии установки и равным 1,2 высоты ряда — при летней работе установки.

В проекте следует предусматривать возможность измерения температуры перед входом и на выходе теплоносителя из групп солнечных коллекторов (при параллельном присоединении этих групп), теплообменников, баков-аккумуляторов, а также установки манометров в нижней точке теплоприёмного контура.

Для обеспечения постоянной температуры горячей воды, выходящей из установки солнечного горячего водоснабжения, следует использовать автоматические регуляторы температуры.

Для упрввления циркуляционными насосами солнечного водонагревателя, работающего с постоянным расходом теплоносителя в теплоприёмном контуре, следует применять дифференциальные терморегуляторы, один датчик которых устанавливается на нижней поверхности пластины солнечного коллектора последнего по ходу теплоносителя, а второй — в баке-аккумуляторе на уровне входного патрубка холодной воды, а в скоростном теплообменнике — на патрубке выхода горячей воды из него.

Для более эффективной работы солнечные коллекторы следует соединять в группы по смешанной схеме. Движение теплоносителя в солнечных коллекторах следует предусматривать снизу вверх.

В солнечных водонагревателях с большой площадью солнечных коллекторов следует предусматривать возможность отключения отдельных секций в случае выхода их из строя без остановки всей установки.

В солнечных водонагревателях с площадью солнечных коллекторов более 25 м2 следует предусматривать установку резервного насоса в теплоприёмном контуре.

Для удобного и безопасного обслуживания оборудования и арматуры установки солнечного горячего водоснабжения в проекте следует предусматривать постоянные площадки и лестницы с перилами высотой не менее 0,9 м, имеющие сплошную обшивку перил понизу не менее 0,1 м. Переходные площадки и лестницы должны иметь перила с обеих сторон.

Применение гладких площадок и ступеней лестниц запрещается. Лестницы должны иметь ширину не менее 0,6 м, высоту между ступенями не более 0,2 м, ширину ступеней не менее 0,08 м.

Лестницы высотой более 1,5 м должны устанавливаться с углом наклона к горизонтали не более 50°. Ширина свободного прохода для обслуживания солнечных коллекторов, арматуры, контрольно-измерительных приборов и другого оборудования должна быть не менее 0,8 м.

Обслуживание установок солнечного горячего водоснабжения на высоте до 5 м от поверхности земли, перекрытий или рабочих настилов допускается с приставных лестниц и передвижных вышек, отвечающих требованиям СНиП 11-4-80.