Визначення діаметра трубопроводу геліосистеми

Вирішальне значення визначення діаметра трубопроводу геліосистеми має швидкість потоку при розрахунковій витраті теплоносія в контурі сонячних колекторів.

Зменшення діаметра трубопроводу призводить до збільшення швидкості руху теплоносія у геліосистемі. І навпаки, зі збільшенням діаметра трубопроводу швидкість потоку падатиме.

Швидкість потоку теплоносія у контурі геліосистеми не має перевищувати 1 м/с. Це пов’язано з тим, що з підвищенні швидкості циркуляції значно підвищується втрати тиску у системі. Так само при перевищенні цієї швидкості значно зростає вібрація, з’являються гідравлічні шуми. У свою чергу швидкість теплоносія не повинна бути нижче 0,3 м/с. Якщо швидкість руху теплоносія буде меншою, то зускладнюється видалення повітря з геліоконтуру. Накопичення повітря може призвести до утворення повітряної пробки. Також надмірне збільшення діаметра трубопроводу тягне за собою ряд негативних моментів:

• збільшення матеріаломісткості геліоконтуру;
• збільшення вартості системи;
• збільшення кількості (обсягу) теплоносія у системі;
• збільшення теплових втрат за рахунок збільшення площ теплообміну;
• зниження швидкодії системи (збільшення теплової інерції).

Оптимальна швидкість теплоносоя

Оптимальне, рекомендоване значення швидкості теплоносія геліосистеми знаходиться в межах від 0,4 до 0,7 м/с.

Наприклад визначимо діаметр трубопроводу геліосистеми з п’ятьма сонячними колекторами (апертурна площа кожного 2 м²). Витрата теплоносія дорівнює Q= 25 [л/(год·м²)] • 5 [шт] • 2 [м²] = 250 л/год. Для цього оптимальним буде діаметр труби DN 13 (15х1мм). З огляду на мінімальну довжину трубопроводу.

Всі перелічені фактори вказують на те, що при проектуванні геліосистеми необхідно вибрати мінімально можливий діаметр трубопроводу геліосистеми, що сприяє оптимальній роботі геліосистеми.