Комбинированные системы солнечного теплоснабжения

Кроме того, могут использоваться комбинированные системы, включающие элементы пассивной и активной гелиосистемы.

Значительные преимущества имеет комбинированная гелио- теплонасосная система теплоснабжения с последовательной (рис. 11, а) и параллельной (рис. 11,б) схемами подключения теплового насоса. В первом случае испаритель теплового насоса получает теплоту от аккумулятора, а во втором случае источником теплоты служит окружающая среда. Возможно также использование теплового насоса с двумя испарителями (рис. 12).

Рис. 9. Принципиальная схема воздушной гелиосистемы отопления:

1 - коллектор солнечной энергии; 2 - галечный аккумулятор тепла; 3 - вентилятор; 4 - переключающий клапан; 5 - резервный (дополнительный) источник энергии

Рис. 10. Схема жидкостной гелиосистемы отопления и горячего водоснабжения:

1 - коллектор солнечной энергии; 2 - теплообменник в контуре КСЭ; 3 - аккумулятор тепла; 4 - резервный (дополнительный) источник энергии; 5 - здание; 6 - насос;
7 - смесительный вентиль; 8 - теплообменник в контуре горячего водоснабжения;
9 - бак горячей воды; 10 - дублер-доводчик

При совмещении испарителя теплового насоса и неостекленного КСЭ
с ограждающей конструкцией здания получается «энергетическая крыша» или «энергетический фасад», которые позволяют использовать солнечную энергию, явную и скрытую теплоту окружающей среды.

Солнечные установки для отопления и горячего водоснабжения зданий входят в состав комбинированных гелиотопливных систем теплоснабжения, при этом за счет солнечной энергии обеспечивается частичное покрытие годовой тепловой нагрузки потребителя. Резервный источник теплоты должен обеспечивать полное покрытие расчетной тепловой нагрузки. В отдельных случаях допустимо неполное резервирование производительности гелиоустановки. Здание должно отвечать современным требованиям теплозащиты и сохранения энергии,
а все элементы и оборудование гелиотопливной системы должны быть спроектированы особо тщательно. При соблюдении этих условий может быть обеспечена высокая эффективность использования солнечной энергии.

Рис. 11. Принципиальные схемы гелиотеплонасосной системы теплоснабжения
с последовательным (а) и параллельным (б) подключением теплового насоса:

1 - коллектор солнечной энергии; 2 - аккумулятор теплоты; 3 - тепловой потребитель (здание); 4 - тепловой насос

Рис. 12. Схема комбинированной гелиотеплонасосной системы отопления здания
с использованием теплового насоса с двумя испарителями:

1 - коллектор солнечной энергии; 2 - аккумулятор тепла; 3 - насос; 4 - испарители теплового насоса; 5 - компрессор; 6 - дроссельный вентиль; 7 - вентилятор; 8 - конденсатор; 9 - здание