Анализ данных лабораторных экспериментов и производственных испытаний, проводимых в течение ряда лет, показал, что применение плоских отражателей при гелиотермообработке сборных железобетонных изделий позволяет увеличить суммарное суточное поступления солнечной радиации на поверхность гелиоприемника на 50÷110 %, теплосодержание образцов бетона — на 15÷35 %, суточной прочности на сжатие — 10÷36 %.
Согласно /1/, для обеспечения суточной оборачиваемости форм и набора бетоном прочности не менее 50 % Rнт28 требуется следующие количества энергии:
|
Толщина бетона, мм |
Qтр, кВт-ч/м2 |
|
100 |
2,5 |
|
200 |
3,9 |
|
300 |
6,0 |
|
400 |
9,0 |
Исходя из полученных результатов, мы попытались определить периоды обработки сборных железобетонных изделий только за счет использования солнечной энергии (с применений плоских отражателей), без традиционных топливно-энергетических ресурсов, но при сохранении суточной производительности, для различных толщин и марок бетона.
Потребность энергии отнесена к 1м2 солнцевоспринимающей поверхности изделия. Согласно известной методики /1/ и учитывая для обеспечения набора бетонном изделий прочности в суточном возрасте 45–50 % Rнт28, нами, на основе полученных результатов, приведенных в таблице 1, был построен расчетный график определения длительности эксплуатации гелиополигонов при применении плоского отражателя. График иллюстрирует ориентировочную длительность эксплуатации гелиополигонов при применении плоских отражателей при толщине изделий δ=0,1÷0,4 м для регионов, расположенных в пределах от 38º до 44º с. ш. (рис.1.)
Таблица 1
Поступления тепла кизделию взависимости от периода формование
|
Месяц |
Период выдерживания на солнце, час |
Толщина, м |
Требуемая энергия, кВт∙ч/м2 |
Поступления солнеч.рад.на поверхность изделия Q1, кВт∙ч/м2 |
Суммарная количество тепла Q1+Q2, кВт∙ч/м2 |
||
|
В15 (М200) |
В22,5 (М300) |
В30 (М400) |
|||||
|
Январь |
10.00–17.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
2,4 |
3,246 3,096 4,938 5,784 |
3,318 4,236 5,15 6,07 |
3,54 4,68 5,82 6,96 |
|
Февраль |
9.00–17.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
2,8 |
3,646 3,49 5,338 6,184 |
3,718 4,636 5,55 6,47 |
3,94 5,08 6,22 7,36 |
|
Март |
8.00–18.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
3,69 |
4,536 5,38 6,22 7,07 |
4,6 5,5 6,44 7,36 |
4,83 5,97 7,11 8,25 |
|
Апрель |
8.00–19.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
4,14 |
4,986 5,83 6,85 7,52 |
5,058 5,97 6,85 7,81 |
5,28 6,42 7,56 8,7 |
|
Октябрь |
8.00–18.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
3,79 |
4,6 5,45 6,26 7,1 |
4,678 5,59 6,51 7,43 |
4,9 6,04 7,18 8,32 |
|
Ноябрь |
9.00–17.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
2,58 |
3,426 4,27 5,118 5,96 |
3,5 4,41 5,33 6,25 |
3,72 4,86 6,00 7,14 |
|
Декабрь |
9.00–17.00 |
0,1 0,2 0,3 0,4 |
2,5 3,9 6,0 9,0 |
1,88 |
2,726 3,57 4,41 5,26 |
2,8 3,71 4,63 5,55 |
3,02 4,16 5,3 6,44 |
При расчете поступления солнечной радиации на поверхность изделия учитывались коэффициент пропускания потока солнечной радиации двухслойным светопрозрачным покрытием Ψ, коэффициент ослабления прямого радиационного потока за счет угла падения на светопрозрачную поверхность β, степень черноты изделия ε, а при расчете тепловыделений бетона, содержания в нем цемента.
Рис. 1. График сезонной эксплуатации гелиополигонов с применением плоских отражателей
В таблице приведены результаты расчетов для изделий с толщинами δ=0,1+0,4 м из бетона классов В15-В30, при этом обработка проводилась в регионах, расположенных в приделах от 38º до 44º с. ш. Очевидно, что изделия толщиной до 0,2 м из бетона класса В315 (М200) можно изготавливать в теплоизолированных гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями, с 15 февраля по декабрь, а из бетона класса В22,5 (М300) — с начала февраля по 15 декабря. Для изделий толщиной 0,3 м из бетона класса В15 (М200) — это период с марта по 20 октября, а из бетона класса В22,5 (М300) — с 15 февраля по 15 января. В другие сезоны года с целью круглосуточной эксплуатации гелиополигонов необходимо использовать дополнительный источник энергии.
Таким образом, экспериментальным и расчетным путем обоснована возможность и целесообразность выпуска сборных железобетонных изделий и конструкции в гелиокамерах с применением плоских отражателей в течение 10 месяцев в году без подвода дополнительной традиционной энергии, с обеспечением суточного технологического цикла производства и началом формовки в любое время в течение суток.
Литература:
- Заседателеев И. Б., Малинский Е. Н., Темкин Е. С. Гелиотермообработка сборного железобетона. М.: Стройиздат. 1990.-312с.
