Наведено результати техніко-економічного аналізу використання плоского сонячного колектора на основі полімерних матеріалів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З638

Рубрики:

Сонячне теплопостачання

Шифр НБУВ: Ж44046 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З638

Рубрики:

Сонячне теплопостачання

Шифр НБУВ: Ж44046 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За сучасних умов стрімкого розвитку технологій із різким зростанням енергопотреби необхідним фактором економічно ефективного функціонування промислових підприємств та об'єктів теплоенергетики є раціональне використання теплової енергії. Тоді як до 70 % тепла втрачається під час її транспортування до споживача, завдання пошуку енергоощадних рішень є надзвичайно актуальним. Застосування сучасної якісної теплової ізоляції трубопроводів теплової мережі є ефективним і надзвичайно важливим методом, який надає можливість скоротити втрати теплоти на 30 %. Теплову ізоляцію передбачають для лінійних ділянок трубопроводів теплових мереж, арматури, фланцевих з'єднань, компенсаторів та опор труб для надземної, підземної канальної і безканальної прокладки. Найважливішим показником якості утеплювача є його теплопровідність. Проте, внаслідок складності та динамічності теплових процесів стандартизовані, відносно точні методи вимірювань теплопровідності будівельних матеріалів потребують значних затрат часу на виготовлення спеціальних зразків досліджуваного матеріалу, проведення випробувань, а для їх реалізації - дорогого та громіздкого обладнання. Якість усіх теплоізоляційних матеріалів трубопроводів необхідно контролювати не тільки за початкової сертифікації, а й під час випуску на виробництві та за необхідності - і у разі постачання на будівельні майданчики. Є достатньо багато варіантів утеплення мережевих трубопроводів: мінеральне та скловолокно, спінений каучук, полімербетон тощо. Одним із популярних утеплювачів є пінополіуретан. До переваг теплопроводів із ППУ-ізоляцією зараховують низький коефіцієнт теплопровідності ППУ (0,032 - 0,04 Вт/(м-К)), технологічність виготовлення та монтажу теплопроводів, довговічність за дотримання вимог монтажу та експлуатації. Наведено результати експериментальних досліджень щодо визначення теплотехнічних характеристик попередньо ізольованих труб. Згідно з даними, отриманими експериментальним шляхом, коефіцієнт теплопровідності гладкого зразка пінополіуретану з закритими порами становить 0,031 Вт/(м-К), що є високим показником і відповідає вимогам, встановленим до теплової ізоляції трубопроводів. Порівняно теплотехнічні характеристики популярних сьогодні теплоізоляційних матеріалів, які використовують для теплових мереж - мінеральної вати та пінополіуретану. З порівняння зрозуміло, що пінополіуретан має кращі теплотехнічні характеристики, а також є безпечним для людини та може використовуватися у житлових приміщеннях.

Хоча сонячна енергія, яка потрапляє на Землю, є безкоштовною, установки для перетворення енергії сонячного випромінювання на тепло, а також для транспортування та зберігання цього тепла потребують певних інвестицій. Значну частину компонентів цих системи становлять метали. Трубопроводи в сонячних колекторах і теплообмінниках виготовлені з міді, алюміній використовується для поглинача та корпусу, а сталь часто використовується у ємностях для зберігання теплоти. Одним із варіантів зменшення вартості сонячних колекторів та підвищення їх ефективності є використання полімерних матеріалів замість металів. Сонячні колектори виготовлені повністю з полімерних матеріалів, які б мали високу продуктивність, найскладніші у виготовленні з технологічного погляду та найцікавіші для виробництва через потенційний обсяг ринку. Основними перевагами використання полімерних матеріалів у сонячних теплових колекторах є їхня вартість, особливо з урахуванням зростанням ринку відновлювальної енергетики та зростання цін на метали. З використанням полімерів знижуються також витрати на виробництво, транспортування та монтаж для кінцевого споживача. Різноманітні технології виробництва, такі як екструзія, термоформування, вакуум-формування та лиття під тиском можна застосовувати для виготовлення сонячних колекторів. Процеси виробництва полімерних матеріалів істотно відрізняються від більшості відомих виробничих процесів у сонячній тепловій промисловості, де переважно використовують метали. Ці виробничі процеси надають можливість застосовувати інноваційний підхід до проектування продукції та компонентів. Полімерні матеріали надають свободу для виробництва колекторів із великими геометричними розмірами, гнучкість у інтеграції таких конструкцій у зовнішні захищення будівель із більшою естетичністю. У порівнянні з іншими матеріалами, полімерні матеріали характеризуються своєю багатофункціональністю, надзвичайно гнучкою здатністю до опрацювання складних компонентів і малою вагою.