Определение диаметра трубопровода гелиосистемы

Решающее значение для определения диаметра трубопровода гелиосистемы имеет скорость потока при расчетном расходе теплоносителя в контуре солнечных коллекторов.

Уменьшение диаметра трубопровода приводит к увеличению скорости движения теплоносителя в гелиосистеме. И наоборот, с увеличением диаметра трубопровода скорость потока будет падать.

Скорость потока теплоносителя в конуре гелиосистемы не должна превышать 1 м/с. Это обусловлено тем, что при повышении скорости циркуляции значительно повышается потери давления в системе. Так же при превышении этой скорости, значительно возрастает вибрация, появляются гидравлические шумы. В свою очередь, скорость теплоносителя не должна быть ниже 0,3 м/с. Если скорость движения теплоносителя будет меньше, то значительно затрудняется удаление воздуха из гелиоконтура. Скопление воздуха может привести к образованию воздушной пробки. Так же, чрезмерное увеличение диаметра трубопровода влечет за собой ряд отрицательных моментов:

• увеличение материалоемкости гелиоконтура;
• увеличение стоимости системы;
• увеличение количества (объема) теплоносителя в системе;
• увеличение тепловых потерь, за счет увеличения площадей теплообмена;
• снижение быстродействия системы (увеличение тепловой инерции).

Оптимальное, рекомендуемое значение скорости теплоносителя гелиосистемы находится в пределах от 0,4 м/с до 0,7 м/с

Для примера определим диаметр трубопровода гелиосистемы с пятью солнечными коллекторами (апертурная площадь каждого 2 м²). Расход теплоносителя равен Q= 25 [л/(ч·м²)] • 5 [шт] •2 [м²]  = 250 л/ч.  Для данного значения оптимальным будет диаметр трубы DN 13 (15х1мм). С учетом минимальной длинны трубопровода.

Все перечисленные факторы указывают на то, что при проектировании гелиосистемы необходимо выбрать минимально возможный диаметр трубопровода гелиосистемы, способствующий оптимальной работе гелиосистемы.