Приложение Б (справочное). Информативные значения, используемые в методиках расчета

Приложение Б
(справочное)

Информативные значения,
используемые в методиках расчета

Б.1 Коэффициенты типа системы

Коэффициенты типа системы приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1 - Коэффициенты типа системы

Коэффициенты корреляции	Тип системы
	Бак-аккумулятор(1)	Теплый пол, непосредственно обогреваемый солнечной энергией(2)
а	1,029	0,863
b	-0,065	-0,147
с	- 0,245	- 0,263
d	0,0018	0,008
в	0,0215	0,029
f(3)	0	0,025
(1) Солнечный коллектор соединен с баком-аккумулятором. Набор коэффициентов корреляции определен на основе метода f-карт для этого типа системы (см. [14]). (2) Солнечный коллектор непосредственно соединен с теплым полом; пол функционирует как аккумулятор тепла и как теплообменник. Новый набор коэффициентов корреляции определен для этого типа системы (см. [16]). (3) Введен новый коэффициент корреляции для большего соответствия системе с теплым полом, непосредственно обогреваемым солнечной энергией.

Б.2 Значения системы солнечного теплоснабжения по умолчанию

Б.2.1 Общие положения

Даются два типа значений по умолчанию:

- типичные значения - используемые в том случае, когда необходимо сделать расчет типовой системы солнечного теплоснабжения;

- штрафные значения - используемые для назначения штрафа для "неизвестных" компонентов (т.е. систем и компонентов, которые не были испытаны и/или сертифицированы), чтобы стимулировать использование высокоточных данных для расчета.

Примечание - Эти значения приводятся только для общего сведения.

Б.2.2 Типичные значения

Б.2.2.1 КПД контура солнечного коллектора

Типичный КПД контура коллектора равен 0,9.

Примечание - Значение учитывает влияние теплообменника.

Значение рассчитывают по формуле

,

(Б.1)

где (см. [18]);

(Б.2)

- КПД коллектора, определенный без потерь согласно [17];

А - апертурная площадь коллектора, ;

- коэффициент тепловых потерь солнечного коллектора первого порядка, определенный согласно [17], [20];

- значение теплопередачи теплообменника (-значение), Вт/K.

Б.2.2.2 Коэффициент тепловых потерь коллектора a рассчитывают по формуле

,

(Б.3)

где - коэффициент тепловых потерь солнечного коллектора первого порядка, определенный согласно [17], ;

- коэффициент температурной зависимости коэффициента тепловых потерь солнечного коллектора второго порядка, определенный согласно [17], .

Типичные значения:

= 1,8 (вакуумные трубчатые коллекторы);

= 3,5 (остекленные коллекторы);

= 15 (неостекленные коллекторы);

= 0.

Б.2.2.3 Удельные тепловые потери труб на 1  поверхности контура солнечного коллектора , , рассчитывают по формуле

,

(Б.4)

где А - апертурная площадь коллектора, .

Б.2.2.4 КПД коллектора без потерь

Значение КПД коллектора без потерь определяют согласно [17].

Типичное значение: = 0,8.

Б.2.2.5 Номинальная мощность солнечного насоса , Вт, рассчитывают по формуле

,

(Б.5)

где А - апертурная площадь коллектора, .

Б.2.3 Штрафные значения

Б.2.3.1 КПД контура солнечного коллектора

Штрафное значение КПД контура коллектора составляет 0,8.

Б.2.3.2 Коэффициент тепловых потерь коллектора а рассчитывают по формуле

,

(Б.6)

где - коэффициент тепловых потерь солнечного коллектора первого порядка, определенный согласно [17], ;

- коэффициент температурной зависимости коэффициента тепловых потерь солнечного коллектора второго порядка, определенный согласно [17], .

В случае, если характеристики коллектора неизвестны, принимают следующие штрафные значения по умолчанию:

= 3 (вакуумные трубчатые коллекторы);

= 6 (остекленный коллектор);

= 20 (неостекленный коллектор);

= 0.

Б.2.3.3 Удельные тепловые потери труб контура коллектора , , рассчитывают по формуле

,

(Б.7)

где А - апертурная площадь коллектора, .

Б.2.3.4 КПД коллектора без потерь

Значение эффективности коллектора без потерь определяют согласно [17].

Штрафное значение: = 0,6

Б.2.3.5 Номинальную мощность солнечного насоса , Вт, рассчитывают по формуле

,

(Б.8)

где А - апертурная площадь коллектора, .

Б.3 Поправочный коэффициент на вместимость бака-аккумулятора

В случае водного бака-аккумулятора поправочный коэффициент на его вместимость рассчитывается по формуле

,

(Б.9)

где - опорный объем, равный 75 л на коллектора, л;

- объем бака-аккумулятора, л.

В случае солнечной системы предварительного нагрева значение равно (номинальный объем). В случае системы, использующей солнечную и дополнительную энергию, объем бака-аккумулятора , литры, определяют по формуле

,

(Б.10)

где - часть объема бака-аккумулятора, используемая для резервного нагрева;

- номинальный объем бака-аккумулятора.

Эффективную часть рассчитывают по формуле

,

(Б.11)

где - объем бака-аккумулятора, используемый для резервного нагрева, который расположен между вершиной бака и нижней частью резервного элемента (электрический элемент или теплообменник), л;

х - контрольный коэффициент, равный:

1 - в случае постоянного резервного источника питания;

0,7 - в случае ночного резервного питания;

0,3 - в случае аварийного резервного питания.

Значение по умолчанию равно:

0,50 - для вертикального бака;

0,66 - для горизонтального бака.

Б.4 Опорная температура

Значение , °С, зависит от системы и применения:

- система отопления:

= 100°С;

- система горячего водоснабжения:

,

(Б.12)

где - требуемый уровень температуры горячей воды, принятый равной 40°С;

- температура воды в водопроводной магистрали, °С, согласно таблице Б.2 для каждого месяца;

- средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период, °С, согласно таблице Б.2.

В таблице Б.2 перечислены значения , и для контрольных местоположений/климатов (информативно), используемые при разработке испытаний солнечных систем горячего водоснабжения и солнечных комбинированных систем по [13] и [21].

Таблица Б.2 - Годовая средняя температура воды в водопроводной магистрали и ежемесячные температуры наружного воздуха для различных европейских климатов и местоположений (источник для температур наружного воздуха: Meteonorm v5.0)

Местоположение/климат	,°С	, °С
		Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
Афины (Gr)	17,8	9,3	9,8	11,7	15,5	20,2	24,6	27	26,6	23,3	18,3	14,4	11,1
Бирмингем (UK)	3,2	3,2	5,3	7,6	10,7	14,0	15,8	15,5	13,3	10,1	6,1	4,3	9,1
Карпентрас (F)	13,5	5,5	5,8	9,8	11,3	15,1	18,9	22,9	21,3	18,4	13,9	8,7	5,4
Давос (СН)	5,4	-5,1	-5	-1,6	1,5	6,1	8,9	12,5	11,8	8,9	5,3	-0,7	-3,4
Стокгольм (S)	8,5	-2,8	-3	0,1	4,6	10,7	15,6	17,2	16,2	11,9	7,5	2,6	-1,0
Вюрцбург (D)	10,0	0,6	1,1	5,6	8,3	13,3	16,7	18,3	18,3	15	9,4	4,4	1,7
Цюрих (СН)	9,7	0,1	0,5	4,8	8,0	12,5	15,2	18,8	18,1	14,5	9,9	4,1	1,6

Б.5 Плотность потока солнечного излучения на плоскость коллектора и модификатор угла падения

Величина - это среднее значение плотности потока солнечного излучения на плоскость коллектора за рассматриваемый период, .

Возможны три категории ориентации коллекторов:

1) когда коллекторы ориентированы в направлении с юго-востока на юго-запад, имеют наклон в диапазоне широт от минус 20° до плюс 5° от горизонтали и не затенены какими-либо препятствиями. Значения приведены в таблице Б.3 приложения Б ниже для различных климатических зон;

2) для всех других случаев значения равны значениям, приведенным в таблице Б.3, умноженным на коэффициент 0,8, при условии, что ориентация коллекторов находится в диапазоне плюс 90° на юг (между востоком и западом) и средняя высота препятствий на горизонте менее 20° (угол наклона произвольный);

3) для всех других конфигураций не учитывают солнечную установку (нет воздействия на энергетические характеристики здания).

Значения для контрольных местоположений/климатов (информативно), используемые при разработке испытаний солнечных систем горячего водоснабжения и солнечных комбинированных систем, таких как в [13], [20] перечислены в таблице Б.З.

Таблица Б.3 - Ежемесячные значения плотности потока солнечного излучения на плоскость коллектора под углом 45°, ориентированного на юг, для различных европейских климатов и местоположений (источник: Meteonorm v5.0)

Местоположение (климат)	,
	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
Афины (Gr)	150	154	164	206	220	236	250	267	252	193	142	117
Бирмингем (UK)	42	67	97	154	175	175	174	164	127	80	53	32
Карпентрас (F)	141	163	208	220	234	255	270	267	238	177	138	119
Давос (СН)	173	215	251	249	231	217	229	217	208	195	153	141
Стокгольм (S)	37	84	150	190	237	245	222	204	148	94	45	36
Вюрцбург (D)	67	108	145	184	204	209	210	200	177	121	67	53
Цюрих (СН)	72	105	141	164	183	190	214	204	171	121	72	57

Модификатор угла падения IAM зависит от типа коллектора. Значения по умолчанию равны:

- для плоских пластинчатых остекленных коллекторов IAM = 0,94;

- для неостекленных коллекторов IAM = 1,00;

- для вакуумных трубчатых коллекторов с плоским поглотителем IAM = 0,97;

- для вакуумных трубчатых коллекторов с круглым поглотителем IAM = 1,00.

Б.6 Потери тепла бака-аккумулятора

Удельные потери тепла в баке-аккумуляторе на 1  поверхности , Вт/K, допускается определять по формуле

,

(Б.13)

где - объем солнечного бака-аккумуляторного, л.

Б.7 Потери тепла при его распределении между солнечной системой и резервным нагревателем

Потери тепла при его распределении между солнечной системой и резервным нагревателем рассчитывают по формулам:

- если трубы изолированы:

;

(Б.14)

- если трубы не изолированы:

.

(Б.15)

Б.8 Часть возмещаемых тепловых потерь системы

Возмещаемая часть энергии на работу насоса составляет 50%.

Возмещаемая часть потерь тепла бака-аккумулятора и потерь тепла при его распределении между системой солнечного теплоснабжения и резервным нагревателем может быть регенерирована только во время отопительного сезона. Во время отопительного сезона возмещаемая часть этих потерь составляет:

100% - если компонент установлен в отапливаемом помещении;

50% - если компонент установлен в не отапливаемом помещении;

0% - если компонент установлен снаружи.