В. А. НОВОСЕЛОВ, Р. А. ВЕЛИКОЛЕПОВ, В. Т. ФИЛИППОВ, инженеры (ПИ-2 Г осетров СССР), Некоторые вопросы проектирования гелиополигонов

Во многих странах мира ведется поиск замены традиционных видов топлива (твердого, жидкого и органического), так как его запасы истощаются. Исследуются возможности использования новых видов энергии, особенно возобновляемой: ветровой, геотермальной, солнечной и др.

Большое внимание привлекает использование солнечной энергии как наиболее доступной и дешевой, с огромными ресурсами, практически неистощаемыми. Ее применение не связано с опасностью нарушения теплового баланса земли и изменения климата, не требует специальных мероприятий по защите окружающей среды, а также позволяет улучшить экологию планеты.

В разработке проектов гелиополигонов сезонного действия (1983—1986 гг.) ПИ-2 были учтены данные исследований НИИЖБа и ВНИПИТеплопроекта по использованию солнечной энергии в сочетании с экзотермией цемента для термовлажностной обработки сборных железобетонных изделий. Гелиополигоны успешно работают, давая изделия высокого качества, например, гелиополигон Главармводстроя в г. Егегнут АрмССР.

Объем производства этого гелиополигона 10 тыс, м3 в год при 130 рабочих днях в году и 22 работающих. Срок окупаемости полигона составил 2,2 г., годовой экономический эффект — 14 тыс. р.

Применение в строительной индустрии гелиотехнологии вместо традиционного пропаривания позволяет сэкономить на 1 м3 железобетонных изделий 70...90 кг чел. топлива, 0,5 т воды, 25% затрат на строительно-монтажные работы. Кроме того, сокращаются эксплуатационные затраты и численность рабочих, улучшается качество изделий, создаются оптимальные условия труда, сохраняется окружающая среда.

Сезонные гелиополигоны со световоспринимающим и теплоаккумулирующим покрытием СВИТАП для термовлажностной обработки сборных железобетонных изделий просты по конструкции, они особенно удобны для развития пионерных баз строительной индустрии. Однако для постоянно действующих предприятий необходим дублирующий источник энергии.

В настоящее время ПИ-2 совместно с МИСИ найдены проектные решения по использованию инфракрасных излучателей в качестве дополнительного источника тепла при термовлажностной обработке изделий на гелиополигонах в осенне-зимний период.

Институт разработал также рабочий проект гелиополигона круглогодичного действия со стендовой технологией производительностью 5 тыс. м3 в год конструкций канализационных и тепловых сетей, запроектировал новую технологическую линию производительностью 8 тыс. м3 в год изделий для водохозяйственного строительства.

Принципиальная технологическая схема приведена на рисунке. В качестве дополнительного источника тепла применены инфракрасные излучатели, работающие при напряжении 36 В, режим прогрева автоматизирован; оборот форм суточный. Гелиополигоны расположены на территории действующих заводов.

Разработаны мобильные гелиополигоны, применяемые для особых условий строительства в труднодоступных и малоосвоенных районах (в горах, на островах, в глубине пустынь и т. д.); на трассах линейных сооружений при нецелесообразности создания постоянно действующего завода ЖБИ и др. Примером такого решения служат два мобильных гелиополигона сезонного и круглогодичного действия (Э-4159-В1 и Э-4159-432) производительностью соответственно 3,9 тыс. м3 в сезон и 10 тыс. м3 в год.

Мобильный гелиополигон сезонного действия можно размещать в экстремальных условиях, в 500...600 км от населенного пункта. При этом водоснабжение осуществляется от артезианской скважины, электроснабжение — от дизельной электростанции. Обслуживающий персонал размещается в мобильных зданиях контейнерного типа, оборудованных кондиционерами. Горячая вода для душевых установок и столовой подается от солнечных коллекторов-нагревателей, радиоприемники работают от1 солнечных аккумуляторов-батарей.

Мобильный гелиополигон круглогодичного действия размещается в пределах населенного пункта, который удовлетворяет его энергетические потребности. В летнее время гелиополигон для работы и бытовых нужд использует солнечную энергию.

Оба полигона работают по стендовой технологии с минимумом мобильного оборудования. Снабжение цементом, арматурными изделиями, смазкой для форм, горючесмазочными материалами, продуктами питания осуществляется от базового завода ЖБИ.


Гелиополигоны выпускают комплект сборных железобетонных конструкций для строительства здания производственного назначения габаритами 60Х Х9Х4.8 м и плит покрытий автодорог протяженностью 2,5 и 6,5 км шириной 4,5 м. При привязке к конкретным условиям номенклатуру изделий можно изменять, а гелиополигоны с организацией соответствующих производств остаются самостоятельными.

ПИ-2 разработал информационный «Каталог проектов технологических линий по изготовлению сборных железобетонных изделий с применением покрытий СВИТАП на гелиополигонах круглогодичного действия». В него включены все известные проекты, даны технико-экономические и эксплуатационные показатели, пояснительные записки и принципиальные схемы генеральных планов и технологических линий с основным оборудованием, указаны разработчики.

По нашему мнению, проектным организациям необходимо обследовать заводы ЖБИ, находящиеся южнее 50° с. ш„ с целью перевода их на гелиотехнологию; разработать и внедрить новые автоматизированные линии на гелиополигонах с покрытием СВИТАП; новые проекты заводов ЖБИ разрабатывать только с применением гелиотехнологии и солнечной энергии для бытовых нужд; совместно с научно-исследовательскими организациями продолжить работу по расширению границ применения гелиополигонов.

Выводы

При разработке способов и режимов гелиотермообработки изделий сборного железобетона необходимо учитывать охлаждение бетона в результате частичных потерь влаги как при нагреве, так и при остывании изделия. При обработке бетона с использованием энергии солнца в гелиоформах с покрытием СВИТАП определяющими являются влагопотери за счет конденсатообразования на светопрозрачном материале в несолнечное время суток

Бетон и железобетон, 1988 №05