Анализируя опыт применения солнечной энергии в Республике Молдове, можно констатировать, что, несмотря на то, что имеются большие возможности ее использования для подогрева воды, солнечные системы горячего водоснабжения на практике внедряются в республике недостаточно и с большими трудностями, в первую очередь из-за отсутствия эффективных и надежных отечественных конструкций солнечных коллекторов. В условиях Молдовы плоские солнечные коллекторы могут быть эффективно использованы только в теплый период года. Одним из способов повышения эффективности и продолжительности эксплуатации гелиосистем является их совместное использование с тепловыми насосами. Значительный интерес представляет комбинированное использование теплового насоса и плоских солнечных коллекторов для предварительного подогрева воды в плавательных бассейнах. В США, Германии, Японии, Австрии, Франции и других странах успешно эксплуатируется большое количество бассейнов с предварительным подогревом воды за счет солнечной радиации. Эта область внедрения плоских солнечных коллекторов очень перспективна. Температура воды в бассейнах обычно должна поддерживаться в пределах 20–27°С, что только на 5–15°С превышает значение температуры наружного воздуха. Проведенные экспериментальные исследования показали, что с помощью гелиосистем температура теплоносителя может быть повышена на 22°С по отношению к температуре наружного воздуха. В качестве солнечных коллекторов в этой области рекомендуется использовать солнечные абсорберы, которые представляют собой теплопоглощающие панели с каналами для циркуляции теплоносителя. Теплоноситель подается в абсорбер с температурой, которая несколько ниже (на 3–5°С) температуры окружающей среды, что позволяет полезно использовать не только прямую и рассеянную солнечную радиацию, но и теплоту атмосферы, осадков, фазовых превращений при конденсации и инееобразовании на их поверхности. Возможна также утилизация тепловых потерь через ограждающие конструкции здания при совмещении с ними абсорберов. Подробные сведения о солнечных абсорберахпредставлены в работах [2, 3]. С целью уменьшения потребления энергии для горячего водоснабжения разработан проект комбинированной гелиотеплонасосной установки (рис. 1) для подогрева воды плавательного бассейна спортивно-оздоровительного комплекса Niagara-club, которая включает следующие контуры циркуляции: первичный (солнечные абсорберы, теплообменник в баке-аккумуляторе, циркуляционный насос), тепловой насос и потребитель теплоты (плавательный бассейн). Источником теплоты являются солнечные абсорберы общей площадью 432 м2. Солнечные абсорберы типа лист-труба, окрашенные в черный матовый цвет, вмотированы в кровле здания комплекса Niagara-club и состоят из трубного регистра, прикрепленного к стальным листам металлочерепицы толщиной 0,7 мм с помощью скоб (рис. 2). В качестве теплоносителя в первичном контуре солнечных абсорберов и в контуре испарителя ТН в зимний период используется незамерзающая жидкость, а в летний период вода. Теплота, полученная в солнечных абсорберах, транспортируется в низкотемпературном баке-аккумуляторе емкостью 5 м3. Контур теплового насоса включает: тепловой насос, теплообменник, расположенный в низкотемпературном баке, циркуляционный насос. В качестве теплового насоса используется водо-водяная тепловая машина типа GRC80AA тепловой мощностью 80 кВт, работающая на хладагенте R407с. Контур потребителя включает конденсатор теплового насоса, плавательный бассейн и циркуляционный насос. Гелиотеплонасосная установка может работать в двух режимах — летнем и зимнем. В летнем периоде (апрель-октябрь) тепловая нагрузка для подогрева воды плавательного бассейна покрывается полностью теплотой, полученной от солнечных абсорберов. Тепловой насос, как дополнительный источник энергии, включается только в облачные дни. В зимний период тепловая нагрузка для подогрева воды плавательного бассейна покрывается теплонасосной установкой, которая использует в качестве источника низкопотенциальной энергии теплоту, аккумулированную в баке-аккумуляторе. С целью понижения тепловых потерь с поверхности плавательного бассейна рекомендуется в период, когда он не используется (ночью), покрывать поверхность воды теплоизолирующим экраном, который позволяет уменьшить потери теплоты на 40–50 %. В случаях, когда глубина бассейна не превышает 1 м, рекомендуется, чтобы его стены и дно были окрашены красками с высокими коэффициентами поглощения. Выполнен технико-экономический расчет проектируемой установки, в результате которого определены технико-экономические показатели, представленные в табл. 1. Внедрение гелиотеплонасосной установки с солнечными абсорберами для приготовления горячей воды плавательного бассейна спортивно-оздоровительного комплекса Niagaraclub позволит сэкономить 15,379 т.у.т. в год.
Литература 1. P. Todos, I. Sobor, D. Ungureanu, A. Chiciuc, M. Plesca. Renewable Energy: Feasibility Study. — Chisinau: Min. Of Ecology, Constructions and Territorial Development; UNDP Moldova, 2002. 2. М.С. Плешка, П.М. Вырлан, Ф.И. Стратан, С.Г. Булкин. Теплонасосные гелиосистемы отопления и горячего водоснабжения зданий. Кишинев, Штиинца, 1990. 3. M. Plesca. Solar Heat Pump System with Absorbers for Heating of Swimming Pool water. Offcial proceedings of the 29th Annual National Conference and Trade Show of the Solar Energy Society of Canada. University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 2004. РИСУНКИ:1~1~;2~2~; ТАБЛИЦЫ:1~3~;
