В последние годы в нашей стране развернут довольно широкий фронт исследований по проблеме использования солнечной энергии. Работы ведутся в соответствии с комплексной программой Государственного комитета СССР по науке и технике. Экономически в настоящее время наиболее перспективно получение за счет солнечной энергии низкопотенциального тепла (до 100°С) для отопления, горячего водоснабжения, низкотемпературных технологических процессов, в частности в сельском хозяйстве.

Разработкой таких солнечных установок и систем занимается ряд организаций, в том числе и Институт высоких температур АН СССР (ИВТАН). Работая в тесном контакте с Госпланом Дагестанской АССР, институт приступил к созданию в Дагестане научного полигона «Солнце». Это будет крупная исследовательская база по подготовке к внедрению в народное хозяйство солнечных тепловых установок. Госплан Дагестанской АССР включил в план этой пятилетки использование систем солнечного теплоснабжения, в частности при строительстве домов в поселке гидростроителей Ирганайской ГЭС, а также в некоторых районных центрах республики.

MAX 233ACWPПервые шаги в этом направлении уже сделаны. В селении Верхний Гуниб построен экспериментальный жилой дом, который отапливается и обеспечивается горячей водой за счет энергии Солнца. Этот «солнечный» дом ИВТАН разработал совместно с институтами Дагестангражданпроект и ЦНИИЭП инженерного оборудования. Система теплоснабжения дома состоит из трех контуров: солнечного, отопительного и горячего водоснабжения. Имеются также резервные источники тепла — электроводоподогреватели. Они включаются, когда вода недостаточно нагрета за счет солнечной радиации, и рассчитаны так, что могут обеспечить дом теплом при отключении солнечного контура.

Отапливаемая площадь дома, м. кв. — 94

Расход тепла, ккал/ч

на отопление — 9935

на горячее водоснабжение — 8250

Площадь солнечного коллектора, м. кв — 0,7

Площадь гелиоприемника, м. кв — 57,6

Объем бака-теплообменника, м. куб — 2,5

Солнечная радиация покрывает потребность в тепле, %%

на отопление — 54

на горячее водоснабжение — 82

Экономия топлива, % - 70

В солнечном контуре циркулирует теплоноситель, который, проходя через гелиоприемник, нагревается за счет солнечной радиации. Теплоносителем служит вода, а в холодное время — антифриз (смесь этиленгликоля с водой), что позволяет использовать установку круглый год. Солнечный контур заполняется антифризом с помощью ручного насоса; вода в контуры поступает из водопровода. Гелиоприемник — это набор солнечных коллекторов. Каждый такой коллектор представляет собой хорошо теплоизолированный ящик, в котором находится нагреваемая солнечными лучами алюминиевая панель. Для наибольшего поглощения солнечной радиации панель сверху окрашена в черный цвет. Двойная стеклянная рама, закрывающая ящик сверху, пропускает солнечные лучи, но задерживает инфракрасное излучение от нагретой панели. Гелиоприемник смонтирован неподвижно на южном скате крыши дома с углом наклона в 60°, что обеспечивает в зимнее время наиболее эффективное использование солнечной радиации для отопления.

В баке-теплообменнике теплоноситель отдает накопленное тепло воде, заполняющей бак и поступающей в отопительный контур, и воде контура горячего водоснабжения. Циркуляция воды в этих контурах естественная. Бак-теплообменник служит одновременно и аккумулятором тепла. Его объем выбран из расчета покрытия суточной потребности дома в тепле, когда не действует солнечный контур.

Система солнечного теплоснабжения дома может работать в нескольких режимах. Прежде всего это основной режим: солнечная радиация достаточна и есть необходимость в отоплении и горячей воде. Возможны случаи, когда солнечной радиации хватает для работы системы, но необходимости в отоплении нет. Тогда бак-аккумулятор, расположенный на чердаке дома, наполняется из водопровода. Вода, нагретая в трубах теплообменника, поднимается по трубопроводу и поступает в верхнюю часть бака-аккумулятора, вытесняя при этом в теплообменник более холодную воду из нижних слоев. Разбор горячей воды идет из верхней части бака-аккумулятора; одновременно снизу в него поступает вода из водопровода.

Может случиться так, что солнечная радиация практически отсутствует, а необходимость в отоплении есть. Тогда солнечный контур выключится и отопительный контур будет работать либо на энергии, запасенной в баке-теплообменнике, либо с электроводоподогревателем.

За работой установки солнечного теплоснабжения следит автоматическая система управления. Она получает сигналы от датчиков температуры, установленных в различных местах контуров. Если из-за изменившейся погоды температура теплоносителя станет ниже, чем температура воды в баке-теплообменнике, автоматически будет отключен насос, прокачивающий теплоноситель по солнечному контуру; при уменьшении температуры воды в теплообменнике ниже заданной насос снова включится. Автоматика следит и за температурой в доме. Если она упадет ниже 18°С, то начнет работать электроводоподогреватель, который отключится при температуре воздуха выше 20°С...  С. ВАЙНШТЕЙН, О. ПОПЕЛЬ (Институт высоких температур АН СССР), А. ГАДЖИЕВ (Госплан ДАССР), журнал «Наука и жизнь» времён СССР

[550x554]

 

ВОПРОСЫ АГРОТЕХНИКИ И ЖИВОТНОВОДСТВА. Электронные компоненты российского производства для чипирования крупного рогатого скота. Коровник как "умный дом": автоматические жалюзи, микроклимат, отпугиватели слепней. Нейтрализация буйного поведения КРС. Рефрижераторы KASPAR в легковых автомобилях для фермерских хозяйств. Отходы радиоэлектронной аппаратуры как материал для садовых дорожек. Полугусеничный микроавтобус "Газель". Самодельные запчасти: изготовление на 3-D принтере запасных частей к автомобилю, трактору, комбайну и другой сельхозтехнике. Можно ли в капусту "провансаль" вместо клюквы добавлять облепиху? Экскаватор HOLMS с ковшом 5 х 5 х 5 м для выкапывания взрослых плодовых деревьев вместе с корневой системой. Ночная вспашка STAR SKAY с навигацией трактора по звёздам при помощи секстана. Очистка пахотной целины от валунов и скал методом генерации внутри их модулированного инфразвука. Фольклорная экспедиция MILKY WAY в агрохозяйства и агрокомплексы для составления профессиональных словарей-разговорников сельхозработников. Тягач на воздушной подушке TORNADO для вытаскивания в распутицу застрявших в непроходимой грязи колёсной техники. Электрическая схема зажигающего устройства RONSON для русской печи. Высев семечек подсолнуха вдоль федеральной автотрассы с беспилотного самолёта (БПЛА) ROLEX. Скорлупа страусиных яиц как строительный материал. Восстановление сломанных узлов силовых агрегатов и трансмиссии. Пылезащита моторной техники при пыльных и песчаных бурях. Сторожевой робот-попрыгунчик, прыгающий, как мега-кузнечик по каждому участку дачного массива и проверяющий их на наличие проблем. Самоходное шасси с клиренсом 8,41 м и с вытяжным вентилятором для высушивания и подъёма придавленных ливнем колосьев ржи, льна пшеницы. Применение беспилотной авиации в сельском хозяйстве: расчет высоты полёта беспилотников при выполнении ими различных видов сельхозработ. "Железный дровосек": прокладывающий по заданному маршруту просеку в лесу автономный трактор, который сам спиливает деревья, распиливает их на брёвна, раскалывает колуном на поленья и грузит в контейнеры-лесовозы, самостоятельно отвозящие дрова на дровяной склад. Робот-пчеловод: роботизированные ульи сами меняют рамки с пчелиными сотами по мере их заполнения, рамки транспортируются в медогонки, мёд центрифугируется и перерабатывается в кондитерские изделия. Водосчетчик определяет потребление воды каждой коровой. Распространение периодической печати (книг, журналов), CD, DVD и книг на дачном массиве. Перспективы введения "Табеля о рангах" в агропроме. Санитарные правила дегустации на стендах во время выставок сельхозпродукции. Энергосберегающие лампы в освещении зверофермы. Сможет ли робот-кузнец подковать коня и замерить износ подковы у лошади? Принцип игры "лисолов" для пеленгации отбившейся от стада и заблудившейся в лесу коровы. Стойло с изменяемой геометрией для содержания коз. Прибор для измерения толщины слоя подкожного жира. Химические свойства лосиного молока. Каков экономический смысл выращивания рапса для биотоплива и вырубки для этого заповедников и заказников? Графит для сеялок в бумажных мешках в виде порошка. Производство зерноочистительных машин. Двурядная дисковая борона для формирования мелкозернистой структуры почвы. Посевная и посадочная комбинированная техника. Агрегат для измельчения пожнивных остатков подсолнечника ИПО-4,5. Ботвоуборочные машины. Разбрасыватель РТГ-1. Почвообрабатывающий агрегат АКШ-3,6.