ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Цсп и вода


Плита ЦСП - технические характеристики и применение

Цементно-стружечная плита – это композитный листовой материал, созданный из смеси древесных стружек с цементом. Благодаря этому, отчасти противоречивому сочетанию, плита ЦСП получила ценные характеристики и широкое применение в строительстве.

Как изготавливают ЦСП

Цементно-стружечная смесь, из которой изготавливают ЦСП – это своеобразный бетон на основе минерального вяжущего. Только вместо песка и щебня наполнителем в ней служит мелкая древесная стружка. Введение древесины в состав плиты снизило ее плотность, но главное – стружка сыграла роль не только легкого наполнителя, но и фибры – добавки, создающей объемное армирование, воспринимающее нагрузки на растяжение.

В смесь для изготовления плиты входят:

  • цемент – 65%;
  • стружка – 24%;
  • вода – 8,5—9%;
  • минерализующие и гидратационные добавки, – 2—2,5%.

Приготовление смеси начинается с измельчения стружки до нужного размера. После этого она делится на ситах на две фракции. Мелкую используют для формирования внешних слоев листа, более крупную – для среднего слоя. Затем ее обрабатывают хлоридом кальция, «жидким стеклом», хлоридом или сульфатом алюминия. Это необходимо для защиты материала от гниения и поражения грибком.

Просеянные и обработанные минеральными добавками стружки смешивают с водой и цементом. В воде растворяются добавки, ускоряющие твердение цемента. Кроме названных компонентов, в смесь в небольших количествах может добавляться мазут и индустриальное масло И-20 для снижения внутреннего трения и облегчения прессования.

Подготовленную смесь в три слоя выкладывают на поддоны, поддоны собирают в штабель и помещают в холодный пресс, где этот «пакет» сжимается до давления 1,8—6,6 МПа и фиксируется в таком состоянии замками. Специальная система замков сохраняет давление в пресс-форме после извлечения ее из пресса.

Сжатые пакеты подвергаются нагреву в течение 8 часов. За это время происходит ускоренная гидратация цемента и его твердение. Древесная стружка за счет своей упругости компенсирует усадку цемента, поэтому заданные размеры плит не изменяются. Разблокировка пресс-форм и снятие давление тоже происходит в прессе. После этого пакет раскрывается, а плиты извлекаются и на 1—2 недели помещаются в буферный склад.

Для окончательного дозревания материала он обдувается воздухом с температурой 70—100оС. После этого листы обрезаются по размеру, шлифуются, сортируются и передаются на склад готовой продукции.

Разновидности ЦСП и их размеры

По ГОСТ 26816-2016 производятся цементно-стружечные плиты двух марок – ЦСП-1 и ЦСП-2. Они отличаются точностью размеров, прочностью и другими параметрами качества.

ПараметрыЦСП-1ЦСП-2
Отклонения размеров плит (мм) 3,0 5,0
Отклонение по толщине нешлифованных плит (мм) 0,7-1,5 0,8-0,16
Предел прочности при изгибе (МПа) 9,0-12,0 7,0-9,0
Предел прочности на расслоение (МПа) 0,50 0,35
Шероховатость шлифованных плит (мкм) 80  100
Пятна на поверхности Не допускается Не допускаются более 1 шт. ди­
аметром более 20 мм на 1 м2.
Вмятины Не допускается более 1 шт, глубиной более 1 мм, диаметром более 10 мм на 1 м2. Не допускаются более 3 шт. глу­биной более 2 мм, диаметром более 20 мм на 1 м2.

Пределы отклонения по толщине и прочности на изгиб задаются отдельно для разных диапазонов толщины. Плиты производятся толщиной от 8 до 40 мм с градацией через 2 мм.

Размеры листов ЦСП обеих марок одинаковы:

  • Длина – 3200 или 3600 мм;
  • Ширина – 1200 или 1250 мм.

Кроме этих двух марок существуют «родственные» материалы, имеющие сходный состав и свойства.

Фибролит

Это плиты с наполнителем из древесных волокон, так называемой, древесной шерсти. Наполнитель такой формы обеспечивает более качественное фибрирование, что положительно сказывается на прочности материала и его стойкости к образованию трещин. Фибролит относительно мягок, имеет сравнительно малую плотность и часто применяется для теплоизоляции и как поглотитель звука.

Арболит

Материал, относящийся к легким бетонам. В качестве наполнителя в нем используется древесная стружка, щепа, нарезанные стебли камыша и рисовая солома. Арболит имеет невысокую прочность и применяется в конструкциях, не несущих нагрузок, например внутренних перегородок.

Ксилолит

Этот материал изготавливается с применением магнезиального вяжущего – цемента Сореля. Нечувствителен к воде. Применяется для обшивки пола, кровель и других конструкций, где возможно частое увлажнение плит.

Характеристики ЦСП

Основные характеристики ЦСП определяются входящими в ее состав компонентами. Например, тяжесть цементного камня частично компенсируется легкостью наполнителя – стружки.

Физико-механические показатели ЦСП согласно ГОСТ 26816-2016:

ПоказательЦСП-1ЦСП-2
Модуль упругости при изгибе, МПа 4500 4000
Твердость, МПа 45 - 65
Теплопроводность, ВТ/(м·0С) 0,26
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·0С) 1,15
Удельное сопротивление выдергиванию шурупов из пласти, Н/м 4 - 7
Класс биологической стойкости 4
Морозостойкость:
- число циклов переменного замораживания/оттаивания без видимых признаков разрушения 50
- остаточная прочность, % 90
Стойкость к циклическим температурно- влажностным изменениям:
- снижение прочности при после 20 циклов температурно-влажностных воз­действий, % 30
разбухание по толщине, поле 20 циклов температурно-влажностных воздействий, % 5

Плотность и вес плиты

Плотность ЦСП составляет 1100—400 кг/м3 – это меньше, чем плотность большинства материалов на основе цемента. Плита размерами 3200х1200х10 мм весит от 42 до 54 кг в зависимости от плотности.

Воздействие влаги и биостойкость

ЦСП устойчива к влаге и биологическим факторам. Биостойкость обеспечивается специальной обработкой стружки – минерализацией. Влагостойкость – это заслуга цемента. Цементный камень не теряет прочности при любом увлажнении. Водопоглощение при длительном погружении в воду не превышает 16 %, а разбухание плиты по толщине укладывается в 1,5 %.

Морозостойкость

При увлажнении ЦСП мало впитывает воду. Этим определяется ее хорошая устойчивость к низким температурам. Морозостойкость ЦСП – 50 циклов замораживания-прогрева без видимых повреждений и при 90 % остаточной прочности. По этому параметру плиты пригодны для применения вне отапливаемых помещений при условии защиты от накопления влаги.

Теплопроводность и паропроницаемость

Цементно-стружечная плита – пористый материал, поскольку значительную часть объема в ней занимает древесная стружка. Благодаря такой структуре она имеет невысокую теплопроводность – около 0,26 Вт/(м∙°С). Это в 1,5—2 раза меньше, чем у кирпича и примерно вдвое больше, чем у гипсокартона. Несмотря на то, что ЦСП нельзя в полной мере считать теплоизолирующим материалом, ее использование существенно влияет на результирующее тепловое сопротивление внешних ограждающих конструкций.

Пористая структура обуславливает проницаемость материала для водяного пара на уровне 0,03 мг/(м∙ч∙Па). Такую же паропроницаемость имеет бетон. Этот параметр обязательно учитывается при проектировании многослойных стен. При применении ЦСП плиты для внутренней отделки внешних стен, она может служить пароограничивающим слоем, уменьшающим накопление влаги в стене и повышающим эффективность теплоизоляции.

Пожарная безопасность

Пожарные характеристики ЦСП таковы:

  • группа горючести: Г1: трудногорючие;
  • группа воспламеняемости: В1 – трудновоспламеняемые;
  • распространение пламени: РП1 – не распространяющие пламя;
  • дымообразование: Д1 – малое количество дыма;
  • группа токсичности: Т1 – продукты горения малотоксичны.

По сумме параметров цементно-стружечная плита относится к безопасным материалам. Ее использование позволяет повысить огнестойкость строительных конструкций и снизить класс пожарной опасности помещений.

Экологичность

Этой характеристике уделяется очень большое внимание в связи с массовым использованием в производстве стройматериалов синтетического сырья. Цементно-стружечная плита состоит только из природных компонентов. В ней не содержатся формальдегидные смолы, полистирол и другие вещества, которые могут служить источниками эмиссии летучих токсичных соединений. Благодаря минерализирующим добавкам, древесная компонента неподвержена гниению, что тоже способствует сохранению в помещениях здоровой атмосферы.

Обработка

Цементно-стружечная плита достаточно легко режется и сверлится, что существенно упрощает работу с ней. На ее поверхность хорошо ложатся шпаклевки, она хорошо окрашивается.

Применение ЦСП

Области применения цементно-стружечной плиты определяется ее свойствами, описанными выше. Особенно ценным является удачное сочетание ценных качеств, дополняющих друг друга. Не многие материалы обладают прочностью, влагостойкостью, экологичностью, пожарной безопасностью и сравнительно небольшим весом одновременно.

Форма материала в виде плит дает еще одно важное преимущество – удобство применения, технологичность. Использование ЦСП во многих случаях позволяет ускорить работы, исключить, так называемые, «мокрые процессы», которые требуют от мастеров специальной квалификации, трудоемки и занимают много времени, особенно, учитывая время твердения строительных смесей.

Применение цементно-стружечных плит сводится к монтажным работам, большие размеры листов позволяют сразу закрывать большую площадь и упрощают выравнивание плоскостей.

Обшивка стен и перегородок

Цементно-стружечные плиты очень хорошо подходят для обшивки стен, как массивных, так и каркасных. Экологическая безопасность делает их хорошим материалом для внутренней отделки, а влагостойкость позволяет применять для влажных помещений и для внешней отделки зданий.

Плиты могут крепиться на кирпичные стены вместо обычной штукатурки. Этот метод получил название «сухая штукатурка». Облицовка плитами позволяет легко получить ровную поверхность. Трудоемкость этой работы, с учетом простоты обеспечения должного качества, намного ниже, чем при традиционном оштукатуривании. Для этих целей обычно используют листы толщиной 8—12 мм.

Цементно-стружечные плиты очень хорошо подходят для каркасного строительства. Эта технология прямо предусматривает листовую обшивку, что обеспечивает высокую технологичность работ и экономию времени. Один из видов каркасных конструкций – внутренние перегородки. ЦСП служат звукоизолирующим материалом, снижающим акустическую связь между помещениями, разделенными перегородкой. Для обшивки каркасов используют плиты толщиной до 20 мм.

Навесные фасадные системы

Навесной вентилируемый фасад – одно из естественных применений ЦСП. Эти листы служат внешней обшивкой, защищающей внутренние слои от атмосферной влаги и ветра. Для вентилируемого фасада крайне важны прочность, влагостойкость и пожарная безопасность материала. ЦСП способно выдерживать высокие механические нагрузки, не портится от влаги и не распространяет пламя, даже в условиях сильной тяги в вентзазоре. В этой области применяют легкие плиты толщиной до 12 мм.

Кровельные системы

ЦСП применяется при устройстве плоских, в том числе эксплуатируемых кровель. Листы укладываются поверх теплоизоляции и затем закрываются гидроизоляционной мембраной. Благодаря жесткости плит утеплитель не подвергается сосредоточенным нагрузкам и по крыше можно ходить, и даже использовать ее, например, под летнее кафе или зону отдыха. В зависимости от нагрузки в кровельных системах применяют плиты толщиной до 20 мм, а в особых случаях и более.

Полы

Для устройства пола пригождаются такие свойства ЦСП, как прочность на изгиб и влагостойкость. Этот материал очень хорошо подходит для чернового пола – так называемой, сухой стяжки. Вместо того чтобы выкладывать на перекрытие слой цементно-песчаной смеси, выглаживать ее и ждать, пока она затвердеет, на подготовленные «маяки» укладываются плиты ЦСП и сразу получается ровное и готовое к дальнейшей отделке основание, к тому же служащее теплоизолятором.

Для каркасного дома или при устройстве пола по лагам берутся более толстые плиты. Выбор толщины определяется предстоящей нагрузкой и расстоянием между лагами.

Еще одна, часто применяемая конструкция – плавающий пол. Для нее ЦСП также прекрасно подходит, как и для плоской утепленной кровли. На выбор толщины плит влияют расчетные нагрузки и плотность утеплителя. Для чернового пола применяют плиты толщиной не меньше 14 мм.

Опалубка

Обычно при монолитном строительстве опалубка является временной конструкцией, которая снимается после начального твердения бетона. Использование ЦСП позволяет совместить подготовку опалубки с отделочными работами. Из этих плит изготавливается несъемная опалубка, которая остается в составе стены, сразу формируя ровную поверхность, не нуждающуюся в оштукатуривании.

Садовые дорожки

Это одно из возможных применений плиты ЦСП. Здесь пригождаются ее прочность и влагостойкость. Укладка плит на подготовленную песчаную «подушку» создает ровную поверхность, которая не будет выкрашиваться, трескаться, на которой не будут возникать провалы или вспучивания. Разумеется, для компенсации морозного пучения нужно позаботиться об устройстве качественной дренажной прослойки.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Плита ЦСП: характеристики, применение, размеры, вес

Листовые строительные материалы используются во многих видах строительных работ, которые принято называть «сухими». Один из таких материалов — плита ЦСП. Это прочный материал, который можно использовать при строительстве каркасных домов и хозпостроек, для внутренних и наружных отделочных работ. 

Содержание статьи

Что такое плита ЦСП

Цементно-стружечная плита (ЦСП) — листвой строительный материал, который делают из высококачественного цемента (портландцемент), смешанного с тонкой длинной древесной щепой (по ГОСТу 26816 толщина щепы 0,2-0,3 мм, длина от 10 мм до 30 мм). В состав добавляют сульфат алюминия и жидкое стекло. При замесе добавляется вода (около 8% от общей массы). Полученная субстанция формуется в виде плит, прессуется.

Плита ЦСП — листовой строительный материал для внутренних и наружных работ

Некоторые производители плиты ЦСП делают из нескольких слоев. Они отдельно замешивают составы с более мелкой и более крупной щепой. Смесь с крупной щепой используется для внутренних слоев, придает большую прочность. Из состава с более мелкой щепой формируются наружные слои, что делает ее поверхность более гладкой. Сложенный «пирог» поступает в пресс, в результате формируется монолитная плита ЦСП с улучшенными характеристиками.

Это плиты ЦСП для наружной отделки фасадов

Стоит также сказать, что есть шлифованные и нешлифованные плиты ЦСП. Шлифованные можно использовать для внутренней или наружной отделки в тех работах, после которых сразу могут следовать отделочные работы. Также есть отделочные плиты ЦСП, на одной из поверхностей которой сформирован отделочный слой в виде каменной или кирпичной кладки, декоративной штукатурки и т.д.

Область применения

ЦСП, в основном, используют в технологиях «сухого» монтажа. Они хороши при строительстве каркасных домов, так как не выделяют вредных веществ, имеют высокую прочность, малогорючи, во время пожара выделяют малое количество дыма, не распространяют огонь. Имея высокую механическую прочность, они повышают жесткость каркасных конструкций. Все это делает каркасные дома, обшитые ЦСП, более безопасными и надежными.

Цементно-стружечные плиты используются для строительства, отделки

Объекты для использования ЦСП

Листовой ЦСП может применяться при строительстве следующих объектов:

  • Каркасные жилые дома до 3-х этажей включительно.
  • Промышленные, офисные здания.
  • Гостиничные комплексы.
  • Детские сады, школы.
  • Лечебные учреждения.
  • Спортивные залы.
  • Склады, ангары.

Недостаток: плита ЦСП имеет значительную массу (в несколько раз тяжелее ОСБ), что повышает требования к фундаменту. Солидный вес также становится проблемой при подъеме на второй этаж — нужны помощники и леса или подъемная техника (хотя бы лебедка). Еще один недостаток ЦСП — низкая стойкость к изгибающим нагрузкам. Этим и ограничивается область их применения — они кладутся на основание, в местах с малой изгибающей нагрузкой или должны монтироваться вертикально.

С использованием ЦСП строят каркасные дома

Стойкость к атмосферным воздействиям и повышенной влажности, грибкам и бактериальным поражениям, позволяет использовать цементно-стружечные листы при строительстве хозпостроек: сараев, уличных туалетов, гаражей погребов.

Для отделочных наружных и внутренних работ

Еще одна область применения цементно стружечных плит — выравнивание пола, стен. По сравнению с другими материалами плита ЦСП имеет лучшие звукоизоляционные характеристики, не подвержена воздействию грибков, хорошо переносит климатические влияния. Поэтому часто используются при создании вентилируемых фасадов.

Примеры использования ЦСП в строительстве и отделке частных домов

Для внутренней отделки плиты ЦСП могут использоваться для следующих работ:

  • Звукоизолированные и огнестойкие перегородки и стены.
  • Внутренняя облицовка помещений любого назначения (жилых и нежилых, в том числе с повышенной влажностью).
  • Подоконники.
  • Черновой пол.
  • Потолки.

Положительный момент в том, что есть цементно-стружечные плиты шлифованные и нешлифованные. Шлифованные имеют абсолютно гладкую поверхность. При их использовании можно только заделать швы и затем красить, клеить обои, использовать другие способы отделки.

Характеристики и свойства

Плита ЦСП — относительно новый материал, пока не слишком широко используемый в частном строительстве. Все потому что не все представляют как он себя ведет в долгосрочной перспективе. Чтобы понять, хорош он или нет для ваших целей, необходимо знать обо всех свойствах.

Плотность и масса

Плотность ЦСП 1100-1400 кг/м³. Высокая плотность придает каркасным конструкциям повышенный уровень жесткости. Если используется этот материал для внутренних отделочных работ, такие стены имеют достаточную несущую способность, чтобы удержать полки, шкафчики и другие достаточно тяжелые предметы.

Удельное сопротивление выдергиванию саморезов из плиты ЦСП

Материал достаточно плотный и тяжелый. Один лист высотой 2700 мм — в зависимости от толщины — весит от 37 кг и до 164 кг. Это делает неудобной обшивку второго этажа и выше. Это можно считать недостатком.

Тепловое и влажностное расширение

Для строительства еще важна такая характеристика, как линейное расширение при изменениях влажности и температуры. Для плиты ЦСП оно присутствует, но является небольшим. При расположении плит одна возле другой, между ними рекомендовано оставлять зазор в 2-3 мм. При установке второго ряда (по высоте) рекомендованный зазор — 8-10 мм.

  • Нормальная влажность при продаже — 9% (±3%).
  • Невысокое водопоглощение позволяет использовать этот тип материала для наружной отделки, для обшивки стен в помещении с повышенной влажностью. При нахождении в воде в течение 24 часов предел увеличения толщины — не более 1,5%. То есть, при намокании они почти не меняют размеры.

Что еще стоит знать: при погружении в воду размеры меняются незначительно — 2% по толщине и 3% по длине. Если материал сделан согласно технологии, то даже при длительном нахождении на улице под открытым небом, он годами не меняется.

Прочностные показатели и особенности монтажа

Цементно-стружечные плиты плохо переносят изгибающие деформации, но имеют очень высокую прочность при продольных нагрузках. Потому их используют для монтажа на вертикальные поверхности. Класть их на лаги производители не рекомендуют, а вот при укладке на черновой пол или черновую стяжку материал ведет себя стабильно. Так как плита ЦСП не боится попадания воды, ее можно укладывать на пол в помещениях с повышенной влажностью.

Модуль упругости:

  • при сжатии и изгибе 2500 МПа;
  • на растяжение — 3000 МПа;
  • при сдвиге — 1200 МПа.

Если ЦСП Монтируется на каркас, необходима обрешетка с шагом не менее 60 см. При монтаже крепеж устанавливается с шагом 20 см. Саморезы ставим не только по периметру, но и по промежуточным рекам обрешетки. В этом случае на плиту ЦСП можно клеить плитку (грунтовка, после ее высыхания — не клеевой состав можно укладывать плитку).

Пожароопасность и морозостойкость

Плита ЦСП относится к трудносгораемым материалам, по поверхности огонь не распространяется, при сгорании токсичные или вредные газы не выделяются. Предел огнестойкости (способность сдерживать огонь) — 50 мин. Это значит, что материал разрушится после 50 минут нахождения в огне.

Высокая морозостойкость — снижение прочности после 50 циклов заморозки/разморозки не более 10%, что позволяет использовать материал для строительства домов даже в условиях Крайнего Севера. Срок эксплуатации этого материала на улице — 50 лет.

Сравнение ЦСП и ОСБ по горючести

Именно эти свойства делают ЦСП более предпочтительным материалом в каркасном домостроении. Строение получается более надежным с точки зрения пожарной безопасности.

Звукоизолирующие своства

Плита ЦСП имеет неплохие звукоизоляционные характеристики и может использоваться при обшивке наружных или внутренних стен:

  • снижение уровня воздушных шумов для плиты толщиной 10 мм — порядка 30 дБ, для 12 мм — 31 дБ;
  • снижение уровня ударных шумов при плитах, уложенных на железобетонное перекрытие — при толщине 20 мм составляет 16 дБ, при толщине 24 мм — 17 дБ;

При использовании дополнительных промежуточных слоев ударные шумы становятся тише еще на 9-10 дБ. То есть, каркасные стены, обшитые плитами ЦСП, задерживают достаточное количества звуков чтобы дом был тихим.

Лучшая комбинация — сочетание цементно-стружечной плиты и минеральной ваты. Минеральная вата также служит в качестве утеплителя, так как из-за однородности ЦСП имеет небольшое тепловое сопротивление (не является теплоизоляционным материалом).

Эксплуатационные характеристики

Плитам ЦСП присуща высокая паропроницаемость — 0,03 — 0,23 мг/(м·ч·Па). Это примерно на том же уровне, что и у натуральной древесины. При правильном подборе пирога обшивки стен, в помещениях влажность будет регулироваться естественным путем.

Кроме того, плита ЦСП имеет высокую устойчивость к гниению. Происходит это за счет естественного процесса образования гидроксида кальция, который образуется при превращении цемента в бетон и защелачивает материал так, что он становится неблагоприятной средой для обитания грибков, насекомых и гнилостных бактерий.

Размеры и масса

При закупке материалов для строительных и отделочных работ важны такие характеристики как размеры и масса материала. Листы ЦСП выпускаются двух размеров: при ширине 1250 мм длина может быть 2700 или 3200 мм. При этом толщина плит ЦСП может быть 8, 10, 12, 16, 20, 24, 36 мм.

Плита ЦСП: область применения в зависимости от толщины

Понятное дело, чем толще плита, тем больше ее масса. Примерные значения массы приведены в таблице (у разных производителей могут быть отклонения как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения массы).

Вес цементно-стружечных плит в зависимости от размеров и толщины

Еще могут понадобиться такие параметры:

  • площадь одного листа:
    • 1250*2700 — 3,375 м²;
    • 1250*3200 — 4,0 м²;
  • вес кубометра ЦСП — 1300-1400 кг.

Лист ЦСП представляет собой однородный монолитный материал без воздушных вкраплений, что объясняет высокую теплопроводность материала. Это надо учитывать при разработке пирога утепления. Материал хорошо клеится с древесиной, полимерами и металлом, так что при строительных работах он удобен.

Способы крепления

Плита ЦСП может крепиться при помощи гвоздей или саморезов. При монтаже на каркас, плиты должны монтироваться строго вертикально.

Область применения цементно-стружечных плит в частном строительстве

Для крепления цементно-стружечных плит можно использовать:

  • Оцинкованные винтовые гвозди диаметром от 2,5 мм. Длина подбирается в зависимости от толщины листа и всего пирога. Ущемленная часть гвоздя должна быть не менее двойной толщины плиты, но не менее 10 диаметров гвоздя.
  • Шуруп и саморезы с предварительным засверливанием отверстий под головки. Длина выбирается по тому же принципу.

При монтаже плит ЦСП необходимо строго следить за количеством и порядком установки крепежа: материал имеет большую массу, так что крепеж надо устанавливать не менее рекомендованных величин. Расстояние между гвоздями или саморезами зависит от толщины плиты и указано в таблице.

Как и с какой частотой устанавливать крепеж при монтаже ЦСП

Каждый лист цементно-стружечной плиты фиксируется по периметру, отступив определенное расстояние от кромки листа. Частота установки вдоль длинной и короткой стороны листа одинаковая, но зависит от толщины материала. Кроме того есть еще промежуточное крепление — посередине высоты. Тут частота установки саморезов или гвоздей в два раза реже чем по периметру.

Методы обработки и отделки

Несмотря на то что цементно стружечная плита намного прочнее ДСП, обрабатывается она теми же инструментами: фрезером, пилой, электролобзиком. Разница в том, что использовать надо более прочные пилки.

Для сверления рекомендуется использование сверла с твердым наконечником. Использовать можно как ручную, так и электрическую дрель. Шлифовать этот материал не рекомендуется, так как при этой работе снимается верхний слой, что увеличивает водопоглощение. Но при стыковке иногда возникает необходимость выравнивания высоты. В этом случае можно использовать шлифовальные машины любого типа. Рекомендуемое зерно наждачной бумаги — №16-25.

Швы при монтаже плит ЦСП

Обратите внимание, что для того чтобы швы между плитами не трескались, при внутренней отделе шов должен быть не менее 4 мм, при наружной — не менее 8 мм. Расстояние большое, может закрываться специальными рейками (обычно используется при наружной отделке) или при помощи эластичной ленты или герметика.

В качестве финишной отделки плита ЦСП может быть покрашена или покрыта штукатуркой. При наружной отделке стыки между плитами часто просто прокрашивают, оставляя их незаделанными. Еще вариант — использование алюминиевой профильной накладки, которая подчеркивает швы. Также можно закрыть шов нащельной рейкой.

Как заделать шов между плитами ЦСП при наружной или внутренней отделке

Для внутренней отделки шов заполняют герметиком, который после высыхания сохраняет эластичность. После этого можно штукатурить. Второй вариант — прокладка специального эластичного шнура, поверх которого снова-таки наносится эластичная штукатурка.

Цементно-стружечная плита (ЦСП) – характеристики и применение

На современном рынке строительных материалов различные листовые отделочные материалы представлены в самом широком ассортименте. Это ДСП и ОСБ плиты, различные виды фанеры, гипсокартон и другие модификации. Несмотря на это, ЦСП плита, использование которой не ограничивается только внутренними работами, заслуживает отдельного рассмотрения.

Уникальная структура материала, который состоит из, казалось бы, несовместимых ингредиентов, обеспечивает ЦСП характеристики, не только не уступающие аналогам, но и превосходящие их по некоторым показателям. Относительно невысокая стоимость, прочность и надежность, устойчивость к атмосферным воздействиям и простота монтажа делают материал незаменимым при проведении любых строительно-ремонтных работ.

В большинстве случаев для монтажа плит ЦСП применение деревянного или металлического каркаса необходимо, поэтому стоит заранее запастись необходимым материалом и крепежом.

Что такое ЦСП плита

Для производства этого уникального строительного материала используют древесные стружки и цемент. Деревянный наполнитель предварительно измельчают и сортируют, после чего проводят его антисептическую обработку хлоридами кальция и алюминия. Компоненты тщательно перемешиваются, а полученную массу заливают в специальные формы. Как правило, в состав цементно-стружечной плиты (ЦСП) входит:

  • Портландцемента – 65 %;
  • Древесной стружки – 24 %;
  • Воды – от 8,5 до 9 %;
  • Гидратационных и минеральных добавок – от 2 до 2,5 %.

Для уменьшения внутренних напряжений и более эффективного прессования, в приготовленную смесь может быть добавлено небольшое количество мазута, или индустриального масла. Заполненные формы укладываются в штабеля и прессуют. Рабочее давление может колебаться в пределах от 1.7 до 6,5 Мпа. Для ускорения гидратации и затвердевания смеси ее подвергают интенсивному нагреву в течение 8 часов.

Важно!

Упругость древесной стружки компенсирует усадку цемента, поэтому, даже в процессе высыхания размеры плит остаются неизменными.

После извлечения из опалубки, плита ЦСП транспортируется на технологический склад, где окончательно высыхает в естественных условиях. Конечным этапом производства является обдувка горячим воздухом, раскройка, шлифовка и доставка к месту хранения.

Плита ЦСП: технические характеристики

Прежде чем использовать материал, необходимо изучить его основные эксплуатационные и технические характеристики. В настоящее время,согласно ГОСТу 26816-2016, отечественная промышленность выпускает две разновидности плит ЦСП характеристики которых приведены в таблице:

Параметры

ЦСП-1

ЦСП-2

  Показатель упругости при изгибе, МПа

4500

4000

  Твердость поверхности, МПа

40 - 60

  Теплопроводность материала, Вт/(м·°C)

0,26

  Удельная теплоемкость, кДж/кг·°С

1,2

  Удельное сопротивление извлечения крепежа, Н/м

3.5 - 8

Морозоустойчивость материала

  Количество циклов замерзание/оттаивание

55

  Остаточная прочность, %

90

Устойчивость к перепадам влажности и температуры

  Уменьшение прочности (20 циклов), %

30

  Увеличение толщины образца (20 циклов), %

5

Такие эксплуатационные характеристики позволяют использовать материал в самых разных областях ремонтно-строительных работ.

Сфера применения ЦСП плит

Как уже указывалось выше, плиты ЦСП, применение которых обеспечивает высокую механическую прочность создаваемых конструкций, широко используются в строительно-ремонтных и отделочных работах, в частности:

  • При изготовлении опалубки фундаментов и других монолитных армированных конструкций. Использование ЦСП значительно упрощает процесс монтажа, кроме этого, такая конструкция предотвращает протечку бетона и обеспечивает формирование гладких боковых стен, не нуждающихся в последующем оштукатуривании.
  • При обшивке стен и возведении внутренних перегородок. В большинстве случаев листы ЦСП крепятся к заранее смонтированному металлическому или деревянному каркасу. Толщина листов в этом случае составляет от 8 до 12 мм. Для крепления, чаще всего применяются саморезы, возможно также использование в качестве крепежа шурупов или гвоздей. В некоторых случаях при выравнивании стен могут применяться специальные клеящие полимерные смеси.
  • Применение ЦСП плит для пола обеспечивает высокую механическую прочность, а также высокие показатели тепло-, гидро- и звукоизоляции. Толщина материала выбирается исходя из действующих нагрузок и расстояния между лагами, однако не рекомендуется использование ЦСП плит, толщина которых менее 14 мм.
  • Применение для фасада дома позволяет не только значительно уменьшить сроки проведения работ по наружной отделке, но и обеспечивает качественную гидроизоляцию основных стен. Еще одним достоинством является то, что при использовании ЦСП, характеристики материала позволяют создавать различные виды вентилируемых фасадов. Что касается толщины листа, для наружных работ она может варьироваться от 12 до 14 мм.

ЦСП плита: размеры и цены

Независимо от марки, ЦСП-1 или ЦСП-2 (ГОСТ 26816-2016) размер листа может быть:

  • Толщина: 8-40 мм, с шагом 2 мм;
  • Длина: 2700/3200/3600 мм;
  • Ширина: 1200/1250 мм;

В зависимости от толщины и габаритных размеров вес листа может существенно различаться:

Габаритный размер, мм

Масса, кг

3000х1250х8

41.7

3000х1250х10

52,1

3000х1250х12

62,3

3000х1250х16

83,1

3000х1250х20

104,3

3000х1250х24

124,7

3000х1250х26

142,1

Из таблицы видно, что листы ЦСП большой толщины имеют значительную массу, поэтому, при работе с ними желательно использовать различные подъемные приспособления.

Способы крепления ЦСП панелей

В зависимости от толщины листа ЦСП и вида выполняемых работ, крепление может быть:

  • С открытым швом на шурупах;
  • С открытым швом на гвоздях;
  • С закрытым швом на шурупах;
  • С закрытым швом на гвоздях;
  • С использованием алюминиевого профиля;
  • С применением декоративной рейки.

Последние два способа чаще всего используют при декоративной обработке фасадов.

Разновидности ЦСП: характеристики и их применение

В зависимости от структуры древесного наполнителя, особенностей пластификаторов и марки цемента, на основе ЦСП был разработан ряд модификаций:

Фибролит. В роли связующего элемента используется тонкая длинная стружка хвойных пород. Механические свойства наполнителя способствуют увеличению показателей фибрирования, что заметно повышает прочность и эластичность материала. Твердость поверхности полуфабриката несколько меньше, чем у ЦСП. Как правило, фибролит служит хорошей звукоизоляцией.

Арболит. В качестве наполнителя применяют отходы деревообрабатывающей промышленности, сухой камыш и даже солому злаков. Несмотря на то что технология изготовления остается неизменной, прочностные характеристики арболита заметно ниже чем у ЦСП. Основная область применения материала – обшивка несущих каркасов внутренних перегородок, тепло- и звукоизоляция.

Ксилолит. Цемент Сореля обеспечивает высокую стойкость к воздействию влаги и воды. Благодаря этому, материал получил широкое распространение при обшивке фасадов. Настиле черновых полов и устройстве кровельных покрытий.

Чем грунтовать ЦСП

Прежде чем приступить к окончательной отделке поверхности из ЦСП плит, ее необходимо обработать грунтовочным составом, желательно глубокого проникновения. Для внутренних работ можно использовать проверенную временем грунтовку Церезит СТ 17, однако стоимость ее довольно высока. Существуют и другие акриловые составы глубокого проникновения, которые мало уступают СТ 17 в качестве, а стоимость их заметно меньше.

Изготовить грунтовку можно и самостоятельно, тщательно растворив 1 кг клея ПВА в 10 л воды. Такая смесь существенно уступает грунтовкам глубокого проникновения, но все же лучше, чем ничего.

Для обработки фасадной облицовки из ЦСП применение специальной грунтовки обязательно, в противном случае окрашивание закончится катастрофой в очень скором времени. В качестве грунта можно использовать 10 %-й раствор акриловой фасадной краски.

Чем покрасить ЦСП плиту

Для придания плитам ЦСП привлекательного внешнего вида наиболее простым способом является окрашивание. После соответствующей подготовки поверхности, при помощи валика или пульверизатора наносят два слоя краски. Чаще всего для того чтобы покрасить ЦСП используют:

Краски акриловые. Такая краска имеет хорошей адгезией и отличаются высокой износостойкостью. Если финансовые возможности позволяют, лучше использовать краски в состав которых входит растворитель, но и водорастворимые фасадные акриловые краски, при правильном нанесении, прослужат от 3 до 5 лет.

Латексная краска. Это покрытие обладает устойчивостью к воздействию щелочных и слабых кислотных растворов, легко поддается мытью и механической чистке с моющими средствами. Кроме этого. Малярные работы можно выполнить самостоятельно, что позволит сэкономить значительную сумму.

Силикатная краска. Использование этого типа покрытия обладают высокой адгезией, их паропроницаемость обеспечивает оптимальные условия для циркуляции воздуха, что предотвращает появление плесневых и других грибков. Покрытию не страшны атмосферные воздействия и моющие средства, а срок службы удовлетворит даже самые высокие требования.

Прежде чем приступить к окрашиванию ЦСП, необходимо учесть, что применение алкидных красок нежелательно, поскольку при непосредственном контакте со щелочами может произойти растрескивание и отслоение покрытия.

Преимущества и недостатки применения плиты ЦСП

Как и любой материал, ЦСП, на фоне бесспорных преимуществ имеет и некоторые недостатки, рассмотрим подробнее плюсы и минусы панелей ЦСП, характеристики которых были приведены выше. К достоинствам материала можно отнести следующие свойства:

  • Высокую прочность;
  • Листы ЦСП даже при малой толщине обеспечивают высокую степень звукоизоляции;
  • Цементно-стружечная плита не горит даже при очень высоких температурах;
  • Даже без дополнительной обработки, обладает антисептическими характеристиками;
  • Паропроницаемость;
  • Водостойкость.

Недостатки материала менее значительны:

  • Большой удельный вес плиты, затрудняющий монтажные работы;
  • Недостаточная прочность при изгибающих нагрузках;
  • Сложность раскроя и повышенная и большое количество пыли при порезке электроинструментом;

Для того чтобы сделать окончательные выводы, полезно будет изучить отзывы в интернете, приведем некоторые из них.

Цементно-стружечная плита: отзывы потребителей

Положительные отзывы подтверждают приведенные выше достоинства материала:

  1. Плиты ЦСП решил использовать для устройства пола. На щебневую подушку уложил плиту толщиной 26мм. После этого постелил гидроизоляцию и минеральную вату, прикрепил лаги. Черновой пол настилал 16-ти мм плитами, сверху – обычный линолеум. Результатом очень доволен, сухо и тепло. Николай, Ставрополье.
  2. Семейные обстоятельства заставили установить межкомнатную перегородку. Гипсокартон показался недостаточно прочным, решил использовать 8 мм ЦСП. Монтаж на деревянный каркас 50х50 мм много времени не занял, да и раскрой не очень утомил. Осталось шпатлевка и обои поклеить. Конструкция получилась прочной и надежной, очень доволен, хороший материал. Андрей. Харьков.

В отрицательных отзывах больше всего нареканий на большой вес материала и другие сложности в процессе монтажа:

Строительством и отделкой занимаюсь 15 лет. Последний объект можно считать год-за-два! Дело в том, что заказчик решил использовать для внутренних перегородок вместо гипсокартона 16 мм ЦСП, и фасад решил им обшить. Никакого подъемника у нас не было, крепили вручную. Возможно материал себя и оправдает, но монтировать очень тяжело. Виктор. Рязань.

Как только приступил к раскрою ЦСП для перегородки сразу понял, что совершил страшную ошибку. Резал болгаркой с алмазным диском, пыли не было разве что в соседнем квартале! Больше нет желания резать панели ЦСП в закрытом помещении.Алексей. Новосибирск.

В случае облицовки фасадов негативные отзывы практически не встречаются:

Снаружи дом обшит Панелями ЦСП и покрашен, под ним проложили слой полиэтилена и минеральную вату. Два года в доме сухо и тепло, снаружи - никаких мухоморов, трещин и плесени, очень довольны. Карина. Волгоградская область.

Облицовка гаража ЦСП плитами не вызвала у меня никаких затруднений. Использовал 12 мм вариант и деревянную обвязку из соснового бруса 50х50 мм. Просмотрел страшилки о возможных трещинах из-за тепловых расширений и решил оставить декоративные швы, ну вроде так и задумано. Покрасил фасадной краской и вот уже третий год никаких проблем. Юрий. Смоленская область.

Тщательно проанализировав эксплуатационные свойства панелей ЦСП, и отзывы потребителей, можно сделать следующие выводы:

  • Материал является вполне бюджетным;
  • Соотношение цена/качество приемлемо;
  • Несложная технология монтажа позволяет проводить самостоятельную установку;
  • Неудобства при монтаже обусловлены большим удельным весом материала;
  • При порезке наблюдается высокая запыленность.

В целом, плиты ЦСП является востребованным как для внутренних, наружных и ландшафтных работ.

Цементно-стружечные плиты (ЦСП), характеристики и применение цементно-стружечных плит (ЦСП)

Цементно-стружечные плиты (ЦСП) относят к универсальным листовым строительным материалам. Сырье для цементно-стружечных плит (ЦСП)– портландцемент, дробленая древесная стружка и присадки, обеспечивающие снижения влияния веществ, содержащихся в древесине, на образование цементного камня.

Технология изготовления цементно-стружечных плит (ЦСП)

Технологию изготовления ЦСП вкратце можно описать, как формирование трехслойного «пирога» из двух видов цементно-стружечной смеси: смесь с мелко-стружечным заполнителем образует внешние слои, а с крупным – внутренний слой. Затем слоеная плита формуется под высоким давлением гидравлических прессов и получает идеальную гладкость и толщину.

Применение цементно-стружечных плит (ЦСП)

ЦСП применяется:

  • Как обшивка и облицовка по направляющим или каркасу, вертикальная – для стен, перегородок, стоек, вентиляционных кожухов и т. далее, как для отделки внутри помещений, так и для фасадов.
  • В качестве наружного экранного слоя вентилируемого фасада.
  • В конструкциях полов и плоских кровель.

ЦСП не составляет серьезной конкуренции древесноволокнистым плитам, гипсокартону, ГВЛ и бакелизированной фанере, по причине вариации характеристик этих листовых материалов. Все эти плиты востребованы в зависимости от условий работы и требуемых эксплуатационных качеств.

Размер плиты ЦСП

Стандарт размеров ЦСП 2,7*1,25 м и 3,2*1,25 м при градациях толщин в мм 8; 10; 12; 16; 20; 24 и 36.

Основные технические характеристики цементно-стружечных плит (ЦСП)

Перечислим основные характеристики плит ЦСП:

  1. Удельный вес (плотность) – 1250-1400 кг/м3. Стандартный лист ЦСП с размерами 2,7*1,25 м и толщиной 16 мм весит 72,9 кг.
  2. Предел прочности при изгибе при толщинах 10, 12, 16 мм - 12 Мпа; при толщине 36 мм – 9 Мпа.
  3. Прочность на растяжении по перпендикуляру к плоскости плит не менее 0,4 Мпа.
  4. Модуль упругости при изгибе – не менее 3500 Мпа.
  5. Классификация по горючести – группа Г1 (относят к слабогорючим).
  6. Морозостойкость 50 циклов при гарантии понижения прочности не больше, чем на 10%.
  7. Теплозащитные свойства. Коэффициент теплопроводности 0,26 Вт/м*град С.
  8. Значение коэффициента линейного расширения 0,0235 мм/м*град С.
  9. Коэффициент паропроницаемости 0,03 мг/м*ч*Па.
  10. Удельное сопротивление при выдергивании шурупов от 4 до 7 Н/м.
  11. По биостойкости классифицированы как изделия 4 класса
  12. По звукоизоляции – при толщине 12 мм значение индекса изоляции воздушного шума 31 Дб. При укладке на ж/б основание из несущих плит дают уменьшение проникновения ударных шумов при толщине ЦСП 20 мм - на 16 Дб. При укладке на эластичные материалы – на 9 Дб.
  13. Линейные увеличения в размерах после выдержки в воде в течении суток – 2% по толщине и 0,3% по длине.
  14. Срок службы при применении в сухих помещениях не менее 50 лет.

Плюсы и минусы цементно-стружечных плит (ЦСП)

Перечислим основные достоинства плит ЦСП:

  • Экологичность. ЦСП не содержит ни в составе, ни в технологии изготовления вредных и опасных веществ. Фенольно-формальдегидные смолы в стружечном заполнителе отсутствуют.
  • Морозостойкость хорошая – не менее 50 циклов.
  • Огнестойкость Г1 – несомненный плюс для облицовочного материала.
  • Влагостойкость плит ЦСП, не имеющих защитного слоя гидрофобизации - слабая, требуется защита от влаги - минус
  • Звукоизоляционные и шумозащитные качества отличные.
  • Хорошая биостойкость. На поверхности плит не образуется грибок и плесень даже при эксплуатации во влажной среде.
  • Отличная устойчивость к продольным деформациям, применяется для облицовки по направляющим в каркасных домах любой этажности.
  • Отлично сочетается с другими материалами и конструкциями, такими, как древесина, полимеры и пластмассы, металлы и керамика.
  • Высокая технологичность, простота и скорость обработки. Возможна резка, сверловка. Монтаж несложен, подходят большинство метизов.
  • Возможны практически все виды финишной отделки по ЦСП, можно оклеивать любыми видами обоев, в том числе тяжелыми, штукатурить, облицовывать плиткой, окрашивать любыми составами – водоэмульсионными, акриловыми, масляными, алкидными и т.д.
  • Гладкая рабочая поверхность ЦСП и идеально ровная толщина позволяют экономить на отделке. По гладкой (цементированной) стороне листа ЦСП возможно наносить красочный слой без грунтования, тем более, что адгезия отличная.
  • По стоимости плиты ЦСП вполне выдерживают конкуренцию с другими листовыми облицовочными материалами, при выгодных показателях прочности.

К недостаткам плит ЦСП отнесем:

  • Листы имеют значительную массу, до 200 кг в зависимости от толщины. При работе на верхних ярусах не обойтись без грузоподъемных механизмов, что дает определенное удорожание. Монтаж тяжелых плит на высоте также затруднен.
  • Срок эксплуатации не очень велик – в условиях контакта с внешней средой не более 15 лет. Производители гарантируют полсотни лет работы только при условии нормальной влажности, что далеко не всегда реально.
  • Тонкие, от 8 до 36 мм листы ЦСП при значительной площади – около 4м2 и весе не могут не обладать некоторой хрупкостью. Работать с ЦСП не так просто, требуется аккуратность. Плиты могут сломаться при монтаже.
  • Заделка стыков и швов между листами ЦСП возможна не любым материалом. Рекомендуют герметики, которые могут замаскировать шов, при условии их эластичности в присутствии влаги. Шпатлевочные составы, имеющие свойства жесткости после схватывания, для заделок швов использовать нельзя, это может привести к деформациям плит, работающих в условиях атмосферных воздействий и к сокращению срока их службы. Герметики на каучуковых основах считаются для ЦСП лучшим вариантом.
  • ЦСП гигроскопичны, и линейное расширение при облицовке фасадов неизбежно. Штукатурка фасада по ЦСП без армирующей сетки и защиты ЦСП от влаги редко не трескается после пяти, а то и меньше лет эксплуатации. При ошибках в монтаже – недостаточном крепеже или каркасе и работе в условиях влажности листы ЦСП могут пойти «волнами» и даже оторваться от крепежа. Иногда специалисты рекомендуют под штукатурку защищать ЦСП от наружной влаги демпферными прослойками из пенополиуретана, с крепежом на прижимных рондолях (или других видах тарельчатых крепежей). Этот вариант требует проработки по части выполнения условия паропроницаемости для наружных стен. Нельзя допускать, чтобы точка росы в зимнее время попадала на внутреннюю плоскость ЦСП.

Транспортировка и хранение ЦСП

Требуется обеспечить защиту от атмосферных воздействий, возможно длительное хранение исключительно в горизонтальной укладке, но транспортируют ЦСП в положении «на ребре».

Монтаж и отделки поверхности цементно-стружечными плитами (ЦСП)

Монтаж и отделка поверхности плитами ЦСП осуществляется в следующем порядке:

  • Перед креплением листа ЦСП саморезами к каркасу или основанию требуется засверлить отверстия под саморезы, при этом лист ЦСП должен иметь твердую опору по плоскости (сверлить ЦСП «на весу» нельзя).
  • Вертикальную обшивку и облицовку делают, как правило, плитами толщиной 16 мм и 20 мм.
  • Наиболее экономичный и быстрый вид завершающих отделок по ЦСП – окрашивание составами на основе акрила, латекса или силикона. Обязательны компенсационные зазоры в стыках листов.
  • Листы ЦСП характеризуются очень гладкой поверхностью, пористость отсутствует. Грунтование по цементированным сторонам листов можно не делать, при условии работы ЦСП не во влажной среде.
  • Заделка швов и стыков ЦСП возможна герметиками, маскирующими швы, а для финишной отделки используют деревянные, пластиковые или металлические планки. Такая отделка применяется при имитациях фасадов в стилях фахверк, и в частности по причине отличной гладкости и геометрии, получаемой при облицовке ЦСП, внешний вид просто идеальный. «Картинка» фахверка вполне реалистична и имеет свою прелесть.

Для выравнивания под завершающую отделку листы ЦСП считаются одним из лучших материалов, по причине хорошей жесткости и идеальной гладкости листов. Отделка и выравнивание плитами ЦСП дают отличный результат. Отделочными материалами могут быть лакокрасочные, штукатурные смеси, облицовочные плитки, обои любых типов, линолеумы натуральные и искусственные, ламинаты, пробка, мягкие материалы типа ковролина и другие.

применение, технические характеристики, толщина, вес

Цементно-стружечная плита (ЦСП) – это универсальный строительный материал, подходящий как для внутренних, так и для наружных работ. Причем по сумме своих характеристик она превосходит любой листовой материал на основе древесины (ДСП, ОСП), поскольку, помимо высоких тепло- и звукоизолирующих качеств, а равно и завидной прочности, ЦСП плита демонстрирует приемлемую пожаростойкость и полное отсутствие коробления или усадки. Благодаря этому ЦСП можно красить, оштукатуривать, отделывать керамикой (плиткой) или сайдингом.

1

Из чего делают такие плиты – нужны ли добавки

ЦСП – это многокомпонентный листовой стройматериал, в процессе изготовления которого используется портландцемент и стружка древесины. Кроме того, в состав плиты входят специальные химические добавки, позволяющие основным материалам соседствовать без особых проблем. Ведь в обычных условиях древесина не дружит с цементом, который провоцирует чрезмерное увлажнение и связанные с ним коробление и гниение материала.

Для изготовления ЦСП используется портландцемент и стружка

Применение специальных добавок (до 2,5–3 % от общего объема) устраняет негативные последствия соседства дерева и цемента, придавая ЦСП такие полезные свойства первого и второго компонента, как теплостойкость и огнестойкость. Причем из-за процентного соотношения – на 24 % дерева приходится 65 % цемента – плита приобретает и другие положительные качества: высокую прочность, морозостойкость, звукоизоляционные свойства, паропроницаемость и полное игнорирование материала как насекомыми, так и грызунами.

Кроме того, одновременно деревянная и цементная плита демонстрирует такие качества, как устойчивость к грибкам, влагостойкость, сопротивляемость температурной усадке и совместимость с большинством отделочных материалов, которая объясняется завидной адгезией. При этом химические добавки в ЦСП не относятся к экологически вредным материалам, поскольку не содержат ни асбеста, ни формальдегида.

2

Каковы технические характеристики и типоразмеры

Отечественные предприятия выпускали первые плиты ЦСП для пола и стен с конца 80-х годов ХХ века. Сейчас этот композитный строительно-отделочный материал производят на шести предприятиях, придерживаясь следующего размерного ряда:

  • Длина – от 2,7 до 3,2 м. Причем наибольшей популярностью пользуются плиты длиной 3 метра.
  • Ширина – ровно 1,25 м. Этот размер является своеобразным стандартом, определяющим шаг обрешетки при отделке поверхностей ЦСП.
  • Толщина – от 8 до 36 мм. Причем данный параметр делит номенклатуру на 7 типоразмеров, а глубина самых ходовых листов равняется 10, 16 и 20 мм.

Толщина и длина листа влияют на такую величину, как вес ЦСП. Причем меньше всего весит 8-миллиметровая плита длиной 2,7 метра – 36,45 кг, а максимальный вес будет у 36-миллиметровой плиты длиной 3,2 метра – 194,4 кг.

Прочие характерные для плиты ЦСП технические характеристики выглядят следующим образом:

  • Плотность – от 1,2 до 1,4 т/м3. Разница в плотности зависит от уровня влажности, который может быть нестабильным (стандарты допускают колебания в пределах 3 %).
  • Прочность – на изгиб 9-12 Мпа, на растяжение – 0,4 Мпа. Как видите, плита плохо реагирует и на изгиб, и на растяжение. Другое дело – продольная деформация. В этом случае сопротивляемость ЦСП настолько велика, что ее можно использовать для усиления несущей стены дома.
  • Стандартная влажность – 9 %. Причем, после суточного пребывания в воде этот показатель увеличивается лишь до 16 %, а линейные размеры листа меняются на 0,3 % по длине и 2 % по толщине.
  • Паропроницаемость – 0,03 мг/(м·ч·Па). Благодаря пористой структуре, цементно-стружечные листы относятся к "дышащим" материалам, что, в сочетании с общей экологичностью основы, повышает привлекательность этого варианта в глазах строителей безопасных для здоровья людей жилищ.
  • Коэффициент теплопроводности – 0,26 Вт/(м·К). С чистой древесиной такой лист сравнить нельзя (0,15), но по сравнению кирпичной кладкой (0,7) цементно-стружечные плиты выглядят очень достойно, а по сравнению с чистым бетоном (1,75) так и вовсе изумительно.

Отечественные ЦСП производят на шести предприятиях

Впрочем, какие бы не демонстрировала плита ЦСП технические характеристики – применение этого материала связано с решением узкого набора задач, которые будут рассмотрены ниже по тексту.

3

Недостатки плит из цемента и стружки – в чем они заключаются

После обзора характеристик хотелось бы упомянуть и недостатки ЦСП. В первую очередь к таковым следует отнести значительный вес листа, затрудняющий транспортировку панели на верхние этажи или кровлю. Впрочем, для формирования кровельного пирога обычно используют 10- или 16-миллиметровые листы, вес которых не превышает 75-85 килограмм, что вполне приемлемо для бригады кровельщиков из 3-4 человек.

Недостаток ЦСП - низкая прочность на изгиб

Вторым серьезным недостатком ЦСП является низкая прочность на изгиб. Такие плиты не годятся для строительства арок и прочих архитектурных форм с изогнутыми линиями. Однако, в случае необходимости, на место цементно-стружечной плиты может стать тот же ОСП лист.

4

Практика применения в наружных работах – где пригодится

Благодаря высокой морозостойкости и приемлемой влагостойкости, которой обладает любая цементно-стружечная плита, применение этого материала в наружных работах будет оправдано даже в случае использования тонких, 8-миллиметровых листов. ЦСП используется при сооружении вентилируемых фасадов. В этом случае на стену строения набивают маяки, поверх которых укладывают листы из цемента и стружки. Дальнейшая отделка зависит от степени шлифовки наружной стороны панели. Нешлифованный материал можно покрыть штукатуркой, не забывая об армирующей сетке. Шлифованный лист обычно красят, либо оставляют, как есть.

Кроме того, благодаря высокой влагостойкости ЦСП, применение этого материала возможно еще и в контексте базы для сборки съемной или несъемной опалубки. Высокая жесткость, минимальное коробление от влаги и фактическая водонепроницаемость делают этот материал идеальной опалубкой многоразового или однократного применения. Причем листы легко обрабатываются, позволяя собирать конструкции даже очень сложной конфигурации. А в качестве несъемной опалубки ЦСП имеет дополнительное преимущество – лист будет работать, как гидроизолятор, попутно утепляя основание.

Немалой популярностью пользуются и сэндвич-панели на основе листов из стружки и цемента. Такие строительные материалы позволяют собрать дом за считанные месяцы. В этом случае основное преимущество ЦСП – толщина листа, которая доходит до 3,6 сантиметра и позволяет усилить общую жесткость конструкции. Поэтому из сэндвичей на основе подобных листов можно строить дома фактически любой этажности. Правда, сэндвич-панель из сверхпрочного листа толщиной 36 мм весит более 400 килограмм, что несколько затрудняет процесс строительства.

Плиты ЦСП часто используются для фасадов

В каркасном домостроении плиты ЦСП используются не только для пола или чердачного перекрытия. В этом случае панели применяют в качестве обшивки, они набиваются на стойки каркаса с предварительной укладкой пароизоляции. Причем с внешней стороны плиту сначала грунтуют, поднимая адгезию поверхности, а затем красят или оштукатуривают, получая внешне привлекательный фасад. Ну, а за теплоизоляцию в каркасном доме будет отвечать внутренний слой из минеральной ваты, расположенный между стойками каркаса, поэтому теплостойкостью ЦСП в этом случае можно пренебречь.

5

Внутренняя отделка и обустройство пола – на любой вкус

Если у вас есть ЦСП плита, применение этого материала во внутренних работах ограничивается только вашей фантазией. Из листов получается высококачественная черновая обшивка для стен или каркаса. Причем на них можно наложить слой штукатурки или грунтовки и обклеить обоями или обложить кафелем, поэтому ЦСП идут и во влажные зоны (ванные, душевые, туалеты, кухни), и в обычные комнаты. Толстые листы можно использовать при обустройстве межкомнатных перегородок.

Причем 24- или 36-миллиметровые панели используются даже без каркаса. Их складывают по 2 или 3 листа, фиксируя к потолку и полу.

Такой ход позволяет ускорить обустройство интерьера, а благодаря древесной основе в ЦСП можно не только вкручивать саморезы, но и забивать гвозди, развешивая картины, зеркала, полки или декор. ЦСП в интерьере ценится за высокую огнестойкость. Этот материал не только противостоит открытому пламени в течение 50 минут, но и не выделяет токсичных продуктов горения. Поэтому такие панели отнесены к слабогорючему типу строительных материалов Г1 – самостоятельно ЦСП гореть не будет ни при каких обстоятельствах.

Однако самая распространенная сфера применения таких плит – это межэтажные, цокольные или чердачные перекрытия. ЦСП для пола или потолка покупают более чем охотно. Этим материалом можно утеплить бетонную плиту, усилить каркасное перекрытие, повысить влагостойкость деревянной основы. Монтаж пола (цокольного перекрытия) на основе ЦСП предполагает следующие операции:

  • На опорный столбик укладывают гидроизоляцию и звукоизоляцию.
  • Наверх укладывают лагу (брус 5х8 сантиметров) и черепные бруски. Шаг размещения – 60 сантиметров.
  • На бруски монтируется дощатый настил или тонкая ЦСП плита – применение для пола чернового типа толстых плит будет неоправданно по практическим соображениям. Ведь черновой пол держит только утеплитель.
  • Поверх настила укладывают гидроизоляционную мембрану и слой утеплителя. Причем толщина этого слоя должна быть на 2-3 сантиметра меньше глубины лаги – это пространство пойдет под вентиляционный зазор.
  • В конце на лагу укладывают лист ЦСП и фиксируют его на обычные саморезы с потайной головкой.

Действуя подобным образом можно получить теплый пол с отличными прочностными характеристиками даже при 20-миллиметровой толщине цементно-стружечного листа. Панели толщиной 24-36 мм можно укладывать на песчано-цементную подсыпку или утрамбованную глину, отказавшись от опорных столбиков. Для жилых домов такая технология не подойдет, но для складских помещений толстая цементно-стружечная плита, технические характеристики которой указывают на готовность выдержать большую эксплуатационную нагрузку, придется как нельзя кстати.

Плита ЦСП: характеристики и применение

Пол в доме и квартире должен быть ровным и теплым. Можно этого добиться заливая стяжку, но проще по черновому полу уложить листовой материал с подходящими характеристиками. Один из вариантов — плита ЦСП. Это прочный негорючий материал, который можно использовать для выравнивания, как основу под напольные покрытия. 

Содержание статьи

Что такое плита ЦСП, состав

Плита ЦСП — листовой материал для наружной и внутренней отделки. Может использоваться на стенах, потолке, кровле, в качестве чернового пола, как основа под напольное покрытие. Состав ЦСП — древесная стружка и цемент с добавками.

Так выглядит плита ЦСП. На стезе видна стружка, хотя боковые поверхности ровные
  • портландцемент марки М500 – 60-65 %;
  • древесная (деревянная) стружка средней и мелкой фракции – 24-25 %;
  • вода – 8,5-10 %;
  • добавки (хлористый кальций, сернокислый алюминий, сульфат алюминия, хлористый алюминий, силикаты натрия) – 2-3 %.
Примерный состав плит ЦСП

Плита ЦСП формируется из трех-четырех слоев. Внутренние слои в ЦСП из опилок большей длины (толщина опилок 0,2-0,3 мм, длина 10-30 мм), наружные — из более мелкой. Внутренний слой служит для придания прочности и упругости, наружный позволяет сделать плиты с гладкой поверхностью, которая требует минимальной отделки. Сформированные листы подаются в пресс, затем высушиваются до нормальной влажности (10-12%).

Характеристики

Цементно стружечная плита имеет следующие характеристики:

Как видите, характеристики плит ЦСП хорошие. Еще один положительный момент — высокая плотность материала приводит к тому, что саморезы в нем держатся хорошо. Удельное сопротивление при выдергивании 4-7 Н/м. Это выше, чем у ДВП и, тем более, чем у ГВЛ (гипсоволокнистый лист). Но чтобы установить крепеж в очень плотные листы, приходится предварительно сверлить отверстия. А если надо чтобы шляпки не торчали, то и зенковать.

Важные свойства

По сути своей, цементно-стружечная плита — застывший цементный раствор, в котором в качестве армирующего вещества использована стружка. То есть, материал безвреден в плане экологичности. Его можно резать разным инструментом. Ножовкой — сложно и медленно, в лобзик нужна специальная пилка по бетону, а вот УШМ (болгаркой) режется быстро, но процесс очень пыльный. Если есть необходимость, хорошо фрезеруется.

Какой толщины ЦСП класть на пол: рекомендации производителей

Плита ЦСП не поражается грибком и насекомыми. Склеивать можно с древесиной, металлами и полимерами (пластиком). При необходимости, можно уложить два слоя один на другой. Если хотите чтобы был монолит, используйте плиточный клей на основе цемента.

Один из важных аспектов — низкая горючесть. Не шамотный кирпич, конечно, но при воздействии высоких температур медленно обугливается, затем рассыпается.

Область применения

Если говорить о плюсах ЦСП, в первую очередь стоит упомянуть негорючесть материала. Он не воспламеняется и не поддерживает горение. Второй положительный момент — отсутствие синтетических составляющих, которые выделяют стирол и формальдегид. Этим объясняется популярность этого материала в каркасном домостроении. Даже несмотря на солидный вес плит, из них делают обшивку первого и второго этажа.

Область применения плит ЦСП — стены, потолок, пол, опалубка

Плита ЦСП для пола тоже используется. Но стоит сказать, что материал имеет нестабильную геометрию. Объясняется это технологическими особенностями. Так что получить идеально ровную поверхность без «ступенек» между листами сложно.

Второй момент. Плиты ЦСП пластичны. В том смысле, что если их уложить на неровную поверхность, со временем они примут форму поверхности. С одной стороны, это хорошо — там где некоторые листовые материалы на неровностях пола могут сломаться, ЦСП просто повторит форму. С другой стороны, на лаги с большим расстоянием не положишь даже толстый лист — со временем провиснет. На черновой пол или другое основание с минимальными зазорами, его можно использовать без проблем.

ЦСП на пол: как использовать

Пол из ЦСП рекомендуют делать из плит толщиной не менее 20 мм. Теоретически, плиты такой толщины можно класть и на лаги, но шаг их установки лучше делать небольшим. На сплошное ровное основание (бетонную стяжку или черновой пол) можно использовать и более тонкие листы, но теплоизоляционные и звукоизоляционных характеристики будут ниже.

Зависимость теплоизоляционного коэффициента от толщины плиты и вес одного листа разной толщины

Как основание под укладку финишного покрытия — это один из неплохих вариантов. Можно класть как мягкие (линолеум, ковролин, плитку ПВХ, пробку), так и жесткие (ламинат, паркет, паркетная доска) покрытия. Кладут на ЦСП и плитку. В этом случае берите клей на основе цемента и смотрите, чтобы основа была стабильной, не было движения. При раскладке старайтесь сделать так, чтобы шов плитки не приходится на стык двух листов.

Под жесткие покрытия (в частности под плитку), можно укладывать ЦСП не вдоль стен, а наискосок. Таким образом, при прямой раскладке точно избежите совпадения швов. Возни с такой укладкой плит больше, зато нагрузка на швы будет ниже. Меньше шансы на трещины по швам или разлом плитки, вспучивание шва ламината.

Как заделывать стыки ЦСП

Так как цементно-стружечная плита имеет тепловое расширение, плиты укладывают не вплотную друг к другу, а с зазором. Под твердое напольное покрытие стыки можно не заделывать (открытый шов). Швы должны приходиться на основание (балку, лаги, обрешетку), потому стык не будет пустым. Для лучшей изоляции, на балку при открытом шве, укладывают полосу гидроизоляционного материала. Это может быть плотная полиэтиленовая пленка, рубероид или более современные гидроизоляционные материалы.

Как заделывать стыки ЦСП на полу

Если пол из плит ЦСП делают под мягкое напольное покрытие, шов заполняют эластичным герметиком. При выборе герметика обращайте внимание, чтобы после высыхания он сохранял эластичность, иначе он просто раскрошится и просядет. Также он должен быть совместим с древесиной и цементом. Лучшие в этом плане сополимеры, но они дорогие.

Есть еще один вариант заполнения стыка плит ЦСП на полу — эластичный шнур из вспененного полиэтилена. Его прокладывают в зазор, а сверху можно замазать или покрасить.

Чем крепить и шаг установки крепежа

Крепить ЦСП можно гвоздями или самонарезными шурупами (саморезами). Подбор крепежа зависит от толщины плиты. Длина гвоздя или самореза должна быть не менее трехкратной толщины плиты. Например, крепите плиту толщиной 16 мм. Длина самореза или гвоздя — 48 мм или больше (16 мм * 3 = 48 мм).

С каким шагом крепить ЦСП

Крепеж устанавливается:

  • по периметру листа;
  • вдоль поперечных балок.

По периметру листа, саморезы или гвозди ставят отступив некоторое расстояние от кромки. Это расстояние, а также шаг установки, зависит от толщины листа. Все данные приведены в таблице выше. Это максимально допустимые расстояния. Для пола это не так критично, как для монтажа на вертикальные поверхности, но, все равно, реже устанавливать крепеж можно, больше — нежелательно.

Два слоя

При устройстве полов по жесткому основанию (деревянный пол, черновой пол, бетонная плита), рекомендуют класть два слоя листов. Суммарная их толщина и используемые теплоизоляционные материалы (если они есть) должны давать требуемый уровень теплоизоляции и шумопоглощения.

Как класть плиту ЦСП на жесткое основание

В таком случае плита ЦСП второго ряда укладывается со смещением швов. Смещение швов должно быть не менее 50 см. Слои можно скрутить между собой саморезами. Если промазать их клеем, будет практически монолит. Это, кстати, выход, если поднимать толстые плиты на высоту сложно. Более тонкие можно даже по лестнице занести.

Не забываем по периметру помещения оставлять зазор на тепловое расширение — он равен 3-6 мм. Чтобы при укладке ЦСП оставить зазор вдоль стен, можно подпереть монтажными клинышками, вставить прокладки между стеной и краем листа. Толщина вставки — 4-6 мм. Можно по периметру раскатать демпферную ленту. Она еще и теплозвукоизоляционные характеристики улучшит. Если бюджет ограничен, можно нарезать на полосы тонкий пенопласт и проложить вдоль стен эти полоски.

Пол с подогревом из ЦСП плиты под плитку.

Концентрация солнечной энергии | SEIA

Концентрирующие солнечные электростанции (CSP) используют зеркала, чтобы концентрировать солнечную энергию для привода традиционных паровых турбин или двигателей, вырабатывающих электричество. Тепловая энергия, сконцентрированная в установке CSP, может храниться и использоваться для производства электроэнергии, когда это необходимо, днем ​​или ночью. Сегодня примерно 1815 мегаватт ( МВт на МВт) установок CSP находятся в эксплуатации в Соединенных Штатах.

Параболический желоб
В системах параболического желоба

используются изогнутые зеркала для фокусировки солнечной энергии на приемную трубку, которая проходит по центру желоба.В приемной трубе высокотемпературный теплоноситель (например, синтетическое масло) поглощает солнечную энергию, достигая температуры 750 ° F или выше, и проходит через теплообменник для нагрева воды и производства пара. Пар приводит в действие обычную энергетическую систему паровой турбины для выработки электроэнергии. Типичное поле солнечного коллектора содержит сотни параллельных рядов желобов, соединенных в серию петель, которые расположены на оси север-юг, так что желоба могут отслеживать солнце с востока на запад.Индивидуальные коллекторные модули обычно имеют высоту 15-20 футов и длину 300-450 футов.

Компактный линейный отражатель Френеля

CLFR использует принципы систем желобов с изогнутыми зеркалами, но с длинными параллельными рядами недорогих плоских зеркал. Эти модульные отражатели фокусируют солнечную энергию на возвышающихся приемниках, которые состоят из системы трубок, по которым течет вода. Концентрированный солнечный свет кипятит воду, генерируя пар под высоким давлением для непосредственного использования в производстве электроэнергии и промышленных парах.

Power Tower
В системах опоры

Power Tower используется система центрального приемника, которая обеспечивает более высокие рабочие температуры и, следовательно, большую эффективность. Зеркала с компьютерным управлением (называемые гелиостатами) отслеживают солнце по двум осям и фокусируют солнечную энергию на приемнике на вершине высокой башни. Сфокусированная энергия используется для нагрева теплоносителя (более 1000 ° F) для производства пара и запуска центрального генератора энергии. В эти проекты можно легко и эффективно включить накопители энергии, что позволит производить электроэнергию круглосуточно.

Посудомоечная машина

Зеркала распределены по поверхности параболической тарелки, чтобы сконцентрировать солнечный свет на приемнике, закрепленном в точке фокусировки. В отличие от других технологий CSP, которые используют пар для создания электричества через турбину, система тарельчатого двигателя использует рабочую жидкость, такую ​​как водород, которая нагревается до 1200 ° F в ресивере для приведения в действие двигателя. Каждое блюдо вращается по двум осям, отслеживая солнце.

Основные требования к концентрирующим солнечным электростанциям
  • Финансирование - Основная проблема для любого энергогенерирующего объекта коммунального масштаба, включая CSP, - это проектное финансирование.

  • Районы с высокой солнечной радиацией - чтобы концентрировать солнечную энергию, она не должна быть слишком рассеянной. Это измеряется прямой нормальной интенсивностью (DNI) солнечной энергии. Производственный потенциал на юго-западе США отличается от остальной части США, как показывает карта Национальной лаборатории возобновляемой энергии ниже.

  • Прилегающие участки земли с ограниченным облачным покровом - установка CSP работает наиболее эффективно и, следовательно, наиболее рентабельно, если она построена мощностью 100 МВт и выше.Хотя потребности в земле будут варьироваться в зависимости от технологии, для типичной установки CSP требуется от 5 до 10 акров земли на МВт мощности. На большей площади размещается накопитель тепловой энергии.

  • Доступ к водным ресурсам - Как и другие тепловые электростанции, такие как природные газовые, угольные и атомные, большинству систем CSP требуется доступ к воде для охлаждения. Все требуют небольшого количества воды для мытья сборных и зеркальных поверхностей. Установки CSP могут использовать мокрые, сухие и гибридные методы охлаждения для максимальной эффективности производства электроэнергии и экономии воды.

  • Имеющийся и ближайший доступ к линии электропередачи - станции CSP должны располагаться на земле, пригодной для выработки электроэнергии, с адекватным доступом к все более напряженной и устаревшей сети электропередачи. Доступ к высоковольтным линиям электропередачи является ключом к развитию проектов солнечной энергетики в масштабах коммунального предприятия для передачи электроэнергии от солнечной электростанции конечным пользователям. Большая часть существующей инфраструктуры передачи на Юго-Западе загружена на полную мощность, и срочно требуется новая передача.

.

Вода, земля, материалы, выбросы, флора и фауна - HELIOSCSP

Что касается других энергетических технологий, Concentrated Solar Power оказывает заметное воздействие на окружающую среду: проблемы с водой; землепользование и визуальное воздействие; использование энергии и материалов; выбросы; и воздействие на флору и фауну.

Проблемы с водой. Концентрированные солнечные электростанции требуют большого количества прямого солнечного света и, следовательно, лучше всего строить в засушливых или полузасушливых регионах, всемирно известных как Солнечный пояс.

Однако концентрирующие солнечные электростанции часто проектируются с использованием воды для охлаждения в конце теплового цикла, обычно в мокрой градирне.Эти потребности в воде могут привести к трудностям в засушливых районах, особенно в регионе MENA, который является регионом в мире, испытывающим наибольший дефицит воды.

Широкомасштабное внедрение CSP в Европе и регионе MENA требует, чтобы дополнительные потребности в воде могли быть эффективно удовлетворены, или должны быть внедрены технологии с меньшим использованием воды.

Типичная установка с параболическим желобом мощностью 50 МВт использует 0,4–0,5 млн м3 воды в год для охлаждения: примерно столько же, сколько ирригация сельскохозяйственных угодий на площади, соответствующей площади, занимаемой установкой CSP в полузасушливом климате (и менее чем вдвое меньше). используется для орошения продовольственных культур в Андалусии в Испании).

В регионе MENA забор возобновляемых водных ресурсов уже превышает 70%, т.е. близок к исчерпанию. Возможно, воду можно было бы отвлечь от ее массового, а в некоторых случаях неэффективного использования для орошения. Водозабор для сельского хозяйства в регионе БВСА составил 188,3 миллиарда м3 в 2002 году, тогда как соответствующий показатель для всего промышленного сектора региона БВСА составил всего 7,9 миллиарда м3 в том же году.

Но перспектива забора больших объемов пресной воды для охлаждения CSP не является привлекательной, особенно когда консервативно ожидается, что спрос на воду в регионе MENA почти удвоится в период 2000–2050 годов.Вода также используется для очистки зеркал, чтобы поддерживать их высокую отражательную способность, хотя использование воды для очистки обычно в сотни раз меньше, чем для водяного охлаждения.

Это может быть более значительным в пустынных районах, где пыльные бури могут потребовать более частой очистки, а соответствующее потребление воды относительно выше по сравнению с осадками.

Опыт использования установок CSP в Испании показывает, что степень загрязнения и, следовательно, требования к промывке немного выше, чем ожидалось изначально.Использование воды может быть уменьшено путем охлаждения воздухом, но это снижает эффективность системы. Исследование, проведенное Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии США, показывает, что переход от влажного охлаждения к сухому на установке CSP с параболическим желобом мощностью 100 МВт может снизить потребность в воде с 3,6 л / кВтч до 0,25 л / кВтч.

Использование сухого охлаждения вместо влажного увеличивает инвестиционные затраты и снижает эффективность, добавляя 3–7,5% к LEC. Для районов с высокой степенью облучения и доступной земли близко к морю, таких как северное побережье Египта, использование соленой воды для охлаждения может быть привлекательным вариантом.Это также открывает возможность интеграции опреснения с установками CSP.

Наконец, есть некоторые конструкции установок CSP, которые по своей сути имеют низкие потребности в пресной воде, такие как башни газовых турбин и параболические тарелки с двигателями Стирлинга.

Землепользование и визуальное воздействие

Для сравнения землепользования CSP с другими технологиями преобразования энергии была сделана базовая оценка землепользования. Землепользование относится к площади, непосредственно занятой структурой электростанции (на заводе CSP преобладают поля коллектора / гелиостата), за счет добычи топлива или плантаций для биомассы.Он представлен по отношению к энергии, ежегодно вырабатываемой каждым заводом, и, следовательно, выражается в единицах м2 / (МВтч / год).

«Визуальное воздействие» дает площадь, с которой электростанция нарушает обзор, деленная на количество энергии, ежегодно вырабатываемой станцией (и, следовательно, также выражается в единицах м2 / (МВтч / год)). Для сравнения, по ветроэнергетике. Визуальные эффекты наиболее заметны на башнях CSP, где очень яркие точки появляются в сельском пейзаже. Однако в связи с современными социальными установками этот сигнал был интерпретирован населением как техническая новинка и признак прогресса, не вызывающий отторжения (пока).

Одним из преимуществ заводов CSP является то, что они часто располагаются в районах с ограниченными удобствами или эстетической ценностью. Использование пустынных земель для солнечных электростанций во многих отношениях может рассматриваться лучше, чем, например, сельскохозяйственные земли для производства энергии из биомассы. Можно почти полностью избежать размещения электростанций или добычи топлива (например, бурого угля) вблизи густонаселенных районов. Области, доступные во всем мире для разработки CSP, намного превышают существующие потребности.

Тем не менее, засушливые районы имеют экологическую ценность и содержат некоторые биотопы или виды, которым угрожает опасность.Суровый климат пустыни также требует больше времени для восстановления сообществом засушливых биотопов от последствий нарушений. Массовое внедрение солнечных электростанций в районе может повлиять на популяции животных или растений в регионе, сокращая пути распространения и частично изолируя популяции друг от друга. Это вряд ли уникально для заводов CSP, но требует некоторой осторожности.

Использование энергии и материалов

При оценке устойчивости электростанций CSP полезно сравнить их энергетический баланс и использование материалов в течение их жизненного цикла с другими технологиями производства электроэнергии.Оценка жизненного цикла мощности CSP показывает, что совокупная (невозобновляемая) первичная энергия, вложенная в строительство и эксплуатацию станции в течение ее срока службы, возвращается в виде возобновляемой энергии менее чем за один год из предполагаемого 30-летнего срока службы. Это дает окупаемость инвестиций (EROI) около 30.

Накопленная (невозобновляемая) первичная энергия, необходимая для производства 1 кВтч электроэнергии, сопоставима с мощностью ветра и на несколько порядков ниже, чем для электростанций, работающих на ископаемом топливе.

Установки CSP более материалоемки, чем традиционные установки, работающие на ископаемом топливе. Основными используемыми материалами являются обычные товары, такие как сталь, стекло и бетон, степень вторичной переработки которых высока: обычно более 95% достижимо для стекла, стали и других металлов. Материалы, которые не могут быть переработаны, в основном инертны и могут использоваться в качестве заполняющих материалов (например, в дорожном строительстве) или могут быть безопасно засыпаны землей.

В установках CSP используется несколько токсичных веществ: наиболее важными являются синтетические органические теплоносители, используемые в параболических желобах, смесь бифенила и бифенилового эфира.Они потенциально могут загореться, могут загрязнить почвы и создать другие экологические проблемы, и с ними следует обращаться как с опасными отходами.

Одна из целей текущих исследований - заменить токсичный жидкий теплоноситель водой или расплавленными солями. Они также имеют то преимущество, что их можно использовать при более высоких температурах, что дает лучшую эффективность и, следовательно, снижает удельные выбросы.

Выбросы

Выбросы парниковых газов сильно связаны с совокупным (невозобновляемым) спросом на первичную энергию.Выбросы парниковых газов для электростанций CSP оцениваются в диапазоне 15–20 граммов эквивалента CO2 / кВтч, что намного ниже, чем выбросы CO2 от электростанций, работающих на ископаемом топливе, которые составляют 400–1000 г / кВтч. Выбросы парниковых газов составляют около 9–55 г CO2-экв / кВтч для крупномасштабных технологий CSP.

Использование солей азота в качестве теплоносителя и / или носителя для хранения создает выбросы закиси азота (N2O) в течение жизненного цикла. Хотя эти количества примерно в 500–1000 раз меньше, чем выбросы углекислого газа, связанные с угольной электростанцией, ими нельзя пренебречь, поскольку N2O примерно в 300 раз сильнее CO2 в качестве парникового газа.Опять же, угольные электростанции имеют самые высокие выбросы, но в этом случае электростанции, работающие на природном газе, имеют ценность не намного выше, чем возобновляемые технологии.

Воздействие на флору и фауну

Местное воздействие заводов CSP на окружающую среду может быть связано с движением транспорта, строительными работами, нарушением экосистемы и потерей функций экосистемы. Движение, строительство заводов и обработка поверхностей парковочных участков вызывают косвенную гибель местной фауны на уровне, зависящем от площади поверхности объекта и типа землепользования до строительства завода.

Смертность позвоночных животных является основной проблемой с точки зрения локального воздействия растений CSP на окружающую среду. Прямая смерть происходит при двух основных обстоятельствах: столкновение с верхними зеркалами и зданиями (в частности, с башней) и тепловой удар или повреждение от горения в сконцентрированных лучах света. Птицы редко сталкиваются с установками CSP при хорошей видимости, но при плохом зрении были зарегистрированы жертвы.

Плохо освещенная солнечная башня ночью может быть поражена птицами, но это случается редко.Птицы могут принять отражающие поверхности за воздух или воду и столкнуться с ними, например, при полете с земли. Насекомые также могут принять стеклянные поверхности за воду и погибнуть или потерять яйца, которые они несут, при попытках проникнуть на поверхность.

Если растение построено на бывшей сельскохозяйственной земле, доступные питательные вещества в почве могут способствовать росту растительности до 1 м в высоту под солнечными коллекторами и между ними.

В средиземноморском климате растительность может высыхать и создавать опасность пожаров.Гербициды можно использовать для предотвращения роста растений, но они обычно обладают токсическим действием в определенном масштабе, сохраняются в почвенном профиле и могут экспортироваться со стоком. Альтернативные методы обработки поверхности почвы, препятствующие укоренению рассады, включают уплотнение почвы, позволяющее образовать поверхностную корку, или добавление гравия.

Вода, используемая для очистки зеркал, капает на узкую «влажную полосу» у основания коллекторов, площадь которой составляет примерно 15–25% от поверхности коллекторов.Подача очищающей воды на влажную полосу может составлять от 10 до 20 мм / год, что может быть значительным количеством в засушливые летние месяцы (особенно в пустынных районах), стимулируя и / или поддерживая рост растений.

Как упоминалось ранее, растения CSP могут косвенно вредить местным популяциям животных или растений, перекрывая пути миграции. Еще одно воздействие, связанное со строительством и эксплуатацией завода, - это интродукция видов, ранее чужеродных для этой территории. Садоводство, товары и оборудование, а также техника для общественных работ - все это вносит свой вклад в внедрение.Некоторые другие виды активно следят за подрядчиками и колонизируют их районы деятельности, получая прибыль от удаления местных видов с нарушенных земель.

Хотя заводы CSP могут оказывать различное воздействие на местную окружающую среду, по сравнению с другими технологиями, особенно с установками, работающими на ископаемом топливе, они относительно безвредны.

Прямой ущерб от солнечных электростанций невелик: на контролируемой башенной электростанции CSP, работающей с 2007 года в Испании, пока что зарегистрировано только две смерти птиц. Даже при гораздо более масштабном внедрении экологические последствия не будут такими же масштабами, как прямые и косвенные эффекты от ископаемого топлива, как нефтяная катастрофа Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в 2010 году.

Обзор

Вся выработка электроэнергии оказывает определенное влияние на окружающую среду, но очевидно, что электростанции CSP в целом имеют гораздо лучшие экологические характеристики, чем современные технологии сжигания ископаемого топлива. Отказ от использования экстрагируемых видов топлива означает, что CSP не подвергается воздействию угледобычи, разливов с нефтяных вышек, утечки метана при добыче газа и т. Д.

С другой стороны, использование таких товаров, как сталь, стекло и бетон, относительно велико, хотя большинство этих материалов легко доступны и имеют высокий потенциал вторичной переработки.Вопросы, которые необходимо решить, - это потребность в воде в засушливых районах, использование токсичных синтетических масел в качестве теплоносителей и использование пестицидов для ограничения роста растительности на гелиостатных полях.

Для всех этих проблем технические решения доступны или находятся в стадии разработки. Воздействие на окружающую среду варьируется в зависимости от технологии и во времени. Хотя некоторые технологии CSP сегодня проверены и коммерциализированы, они менее развиты, чем традиционные электростанции, работающие на ископаемом топливе. Это означает, что можно ожидать, что они будут быстрее развиваться благодаря инновациям и повышению эффективности, и, следовательно, воздействие технологий CSP на окружающую среду по сравнению с электроэнергией на ископаемом топливе со временем, вероятно, станет (даже) лучше.

www.easac.eu

.

Управление водопользованием | SEIA

Солнечные электростанции, концентрирующие солнечную энергию (CSP) или фотоэлектрические системы (PV), предлагают экологически чистое производство электроэнергии с воздействием на местные водные источники, которое сравнимо с традиционным производством ископаемого топлива, а зачастую и меньше.

Водные процессы и солнечные электростанции промышленного масштаба

Требования к водопользованию для солнечных электростанций зависят от технологии и климатических условий на участке. В целом, все технологии солнечной энергетики используют скромное количество воды (примерно 20 галлонов на мегаватт-час или галлон / МВтч) для очистки солнечных коллекторов и отражающих поверхностей, таких как зеркала, гелиостаты и фотоэлектрические панели.Для сравнения, типичная семья использует около 20 000 галлонов воды каждый год, что больше, чем количество воды, необходимое на МВт фотоэлектрической генерирующей мощности.

На всех тепловых электростанциях, будь то ископаемые, атомные или концентрирующие солнечные, тепло используется для превращения воды в пар, который запускает паровую турбину для выработки электроэнергии. Отработанный пар из генератора необходимо охладить, прежде чем снова нагреть и превратить обратно в пар.


(Изображение любезно предоставлено Sandia National Laboratory)

Это охлаждение может быть выполнено с помощью воды (влажное охлаждение), воздуха (сухое охлаждение) или их комбинации (гибридное охлаждение).Водяное охлаждение - самое эффективное. Установки CSP, использующие технологии параболического желоба или башенного типа, должны использовать какую-либо форму охлаждения, в то время как фотоэлектрические солнечные установки не требуют воды для охлаждения.

Сравнительные системы охлаждения
Влажное охлаждение

Тепло от электростанции отводится за счет испарения, чаще всего через градирню. Влажное охлаждение - наиболее распространенный метод охлаждения для электростанций, так как это наиболее эффективный и дешевый способ охлаждения. Солнечные электростанции с параболическим желобом и электростанциями с водяным охлаждением потребляют примерно столько же воды, что и угольные или атомные электростанции (от 500 до 800 галлонов / МВтч).

Сухое охлаждение

Тепло от конденсатора отводится вентиляторами и окружающим воздухом. Значительная разница температур между наружным воздухом и отработанным паром необходима для адекватного теплообмена, что ограничивает производительность в жаркие летние дни. Системы сухого охлаждения имеют более высокие капитальные затраты по сравнению с влажным охлаждением, но значительно снижают общее потребление воды (см. Диаграмму выше). В солнечной электрической генерирующей системе Ivanpah используется сухое охлаждение.

Гибридное охлаждение

Гибридный подход предполагает создание как влажной, так и сухой системы охлаждения.Эти системы могут работать параллельно или переключаться с сухого охлаждения на влажное в самые жаркие часы дня. Гибридные системы экономят меньше воды, чем сухое охлаждение, но дороже, чем любая другая. В проекте Crescent Dunes Solar Energy используется гибридное охлаждение.

Использование воды в контексте: солнечная энергия и сельское хозяйство в масштабе коммунальных предприятий
  • Установка с параболическим желобом Nevada Solar One потребляет 850 галлонов воды на МВтч на участке площадью 360 акров недалеко от Лас-Вегаса, или около 300 000 галлонов на акр в год.Для сравнения, сельскому хозяйству Невады требуется почти 1,2 миллиона галлонов воды на акр в год - почти в четыре раза больше, чем потребление солнечной электростанции.
  • Министерство энергетики сравнило затраты и выгоды, связанные с выращиванием люцерны в районе Имперской долины в Калифорнии, с преимуществами потенциальных солнечных электростанций с параболическим желобом. Исследователи обнаружили, что солнечная установка будет использовать примерно 25 процентов воды, необходимой для выращивания люцерны на аналогичном участке земли.Кроме того, согласно оценкам, завод USP принесет больше доходов сообществу и создаст больше рабочих мест с более высокой заработной платой.
.

Оптимальный метод проектирования гибридной электростанции CSP-PV, основанный на генетическом алгоритме с учетом стратегии эксплуатации

Солнечная энергия является наиболее распространенным возобновляемым источником энергии и имеет большой потенциал для развития. Есть два способа преобразования солнечной энергии в электричество: производство фотоэлектрической энергии (PV) и концентрированная солнечная энергия (CSP). Гибридная система CSP-PV может быть полностью интегрирована с преимуществами двух систем для достижения низкой стоимости, стабильной производительности и управляемости для выработки электроэнергии.В этой статье стратегия работы системы CSP-PV предлагается для системы CSP с параболическим желобом и системы PV, которые в настоящее время используются в коммерческих целях. Генетический алгоритм используется для оптимизации конструкции системы и расчета установленной фотоэлектрической емкости, емкости батареи и емкости системы CSP, что позволяет системе достичь самых низких затрат на производство электроэнергии. Результаты показывают, что внедрение системы CSP позволяет обеспечить стабильность выходной мощности гибридной системы при небольшой емкости батареи, что значительно улучшает годовое время использования фотоэлектрических модулей и сокращает отказ от солнечных батарей.Когда система оптимизирована рабочими характеристиками Spring Equinox, самый низкий LCOE составляет 0,0627 $ / кВтч, номинальная мощность фотоэлектрической системы и системы CSP составляет 222,462 МВт и 30 МВт, соответственно, а емкость аккумулятора тепла и батареи составляет 356,562 МВтч и 14,687 МВтч. Когда система оптимизирована по рабочим характеристикам в течение всего года, самый низкий LCOE составляет 0,0555 $ / кВтч, номинальная мощность фотоэлектрической и CSP-системы составляет 242,954 МВт и 30 МВт соответственно, а емкость аккумуляторов тепла и батареи составляет 136 .059 МВтч и 8,977 МВтч. Сравнение показывает, что кривые выработки электроэнергии гибридной системы аналогичны в двух методах, основанных на оптимизации - на основе весеннего равноденствия и на основе года, но LCOE ниже при оптимизации по годовой характеристике эксплуатации, а годовой коэффициент использования системы составляет выше при оптимизации на основе Spring Equinox.

1. Введение

Изменение климата и нехватка природных ресурсов заставляют мир искать более чистый и эффективный способ использования энергии для удовлетворения растущих потребностей в энергии.В настоящее время возобновляемые источники энергии имеют большой потенциал и быстро развиваются, и они будут занимать важную долю в структуре энергетики будущего [1]. Однако основные недостатки возобновляемых источников энергии заключаются в том, что их непостоянство и непостоянство могут вызывать частые дисбалансы и серьезные проблемы с сетью. Исследователи предположили, что для повышения безопасности и качества энергоснабжения можно использовать различные стратегии, такие как использование более гибких тепловых электростанций [2], внедрение соответствующего оборудования для хранения энергии и использование мультикомплементарной стратегии [3]. ].

Солнечная энергия - один из самых богатых возобновляемых ресурсов; солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, в 1800 раз превышает мировое потребление первичной энергии [4]. Есть два способа преобразования солнечной энергии в электричество: солнечная фотоэлектрическая энергия и концентрированная солнечная энергия [5]. Развитие солнечной фотоэлектрической энергетики происходит быстро, и доля установленных солнечных фотоэлектрических установок достигнет 16% от мирового потребления энергии [6]. Затраты на производство электроэнергии фотоэлектрических систем относительно ниже из-за низкой цены фотоэлектрических модулей, и это также может быть достигнуто с помощью сетевого паритета при отсутствии каких-либо рыночных стимулов [6].Однако высокая цена фотоэлектрических систем хранения энергии препятствует дальнейшему широкомасштабному применению фотоэлектрических систем. Многие ученые в последние годы сосредоточили свое внимание на концентрированной солнечной энергии; благодаря этому, солнечная тепловая система может быть объединена с системой аккумулирования тепла, так что солнечная электростанция может соответствовать требованиям работы сети, а пиковая нагрузка после солнца все еще может быть развернута [7]. Но из-за медленного развития технологий стоимость солнечной тепловой системы ниже, чем солнечной фотоэлектрической системы [8].В этом контексте фотоэлектрическая система и система CSP изначально рассматривались как конкуренты, но фактически они дополняют друг друга. Комбинация двух технологий вызывает все большую озабоченность. Гибридная система PV-CSP - это жизнеспособный способ производства электроэнергии, который может удовлетворить местный спрос на электроэнергию и стоить меньше, чем одна концентрированная солнечная энергия [9]. Комбинация солнечной фотоэлектрической энергии и солнечной тепловой энергии может улучшить коэффициент мощности системы и может быть направлена ​​для удовлетворения потребности в нагрузке в пиковый период [10].Фотоэлектрическая энергия богатая и дешевая для удовлетворения энергетической нагрузки в течение дня; пиковая нагрузка в ночное время будет покрыта солнечной тепловой энергосистемой с накопителем. Тогда стабильность и возможность планирования системы могут быть обеспечены с низкими затратами.

В настоящее время в Оттане, Италия, строится гибридная энергетическая система CSP-PV, состоящая из линейной концентрированной солнечной энергии Френеля мощностью 600 кВт с накоплением тепла 15 МВт-ч и фотоэлектрической системы мощностью 400 кВт с батареей 430 кВт-ч. Cocco et al.сравнил два гибридных способа системы, которые являются частично интегрированными и полностью интегрированными, и обнаружил, что годовая выработка электроэнергии и годовые часы работы системы при полной интеграции были выше [11]. Cau et al. оптимизировала операционную стратегию системы с учетом метеорологических условий, чтобы максимизировать годовую выработку электроэнергии системой, соблюдая при этом энергосбережение и минимальное время набора высоты [12].

Гибридная система CSP-PV в пустыне Атакама в Чили объединила фотоэлектрическую солнечную систему мощностью 20 МВт и солнечную башенную энергосистему с накопителем 300 МВтч; Стоимость выработки электроэнергии ниже, чем у энергосистемы с одним CSP, но выше, чем у фотоэлектрической энергосистемы.Нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) в 2014 году составляет 14,69 цента США / кВтч и 13,88 цента / кВтч, соответственно, на основе Bluemap и Roadmap [9]. Коэффициент мощности типичной прерывистой энергии составляет около 20% -40%, эта система может достигать около 90% [12]. Грин и др. предложил операцию с приоритетом на основе этой системы; приоритет выходной мощности - 50 МВт, 100 МВт и 130 МВт [13]. Hlusiak et al. установлено, что коллектор оказывает наибольшее влияние на общую стоимость, за ним следует цена на уголь; влияние фотоэлектрической мощности и системы аккумулирования тепла на стоимость производства электроэнергии относительно невелико; Стоимость гибридной системы CSP-PV на 13% дешевле, чем автономная концентрированная солнечная энергосистема с накоплением тепла на расплаве соли [14].Bootello et al. разделил выработку электроэнергии на три категории: энергопотребление системы слежения, энергопотребление вспомогательного оборудования электростанции и выработка электроэнергии, подключенной к сети, и предложил режим работы гибридной электростанции [15]. Ларше обнаружил, что гибридная система CSP-PV с резервным блоком, работающим на угле, имеет самые низкие затраты на производство электроэнергии и капитальные затраты проекта. LCOE этой системы на 42% и 52% ниже, чем у PV-системы и гибридной PV-дизельной системы соответственно.Гибридная система CSP-PV увеличила инвестиции, но снизила выбросы по сравнению с угольной энергосистемой [16]. Комбинация солнечной тепловой и фотоэлектрической энергии может обеспечить стабильную энергию и увеличить коэффициент мощности солнечной тепловой энергетической системы. Он не только может удовлетворить основные требования энергетической системы, но также может обеспечить вариант инвестиций с низким уровнем риска [17].

Исследования гибридной системы CSP-PV в основном сосредоточены на стратегии эксплуатации и технико-экономическом анализе.Но исследований по оптимальной конфигурации гибридной системы CSP-PV с учетом стратегии работы немного. В этом исследовании стратегия работы системы CSP-PV предлагается для системы CSP с параболическим желобом и системы PV, которые в настоящее время используются в коммерческих целях. Генетический алгоритм новаторски используется для оптимизации конструкции системы и расчета установленной мощности фотоэлектрических систем, емкости батареи и емкости накопителя системы CSP, что позволяет системе достичь самых низких затрат на производство электроэнергии. Стратегия эксплуатации, предложенная в этой статье, дает новую идею для проектирования и эксплуатации гибридной системы выработки электроэнергии CSP-PV.Метод оптимизации может быть использован в эскизном проекте электростанции.

2. Описание системы

Гибридная энергосистема CSP-PV состоит из системы концентрированной солнечной энергии и фотоэлектрической системы, как показано на рисунке 1. Верхний прямоугольник с пунктирной линией представляет собой подсистему производства фотоэлектрической энергии, а нижний пунктирный прямоугольник - концентрированную подсистема солнечной энергии. Система производства фотоэлектрической энергии включает в себя фотоэлектрическую матрицу, подсистему инвертора и электронную систему хранения. Фотоэлектрическая матрица состоит из ряда подмассивов, каждая из которых состоит из 20 фотоэлектрических модулей с номинальной мощностью 250 Вт.Каждый фотоэлектрический субмассив подключается к инвертору, чтобы обеспечить преобразование постоянного тока в переменный. В то же время каждый инвертор оснащен устройством отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), чтобы гарантировать, что фотоэлектрическая подматрица может работать на максимальной точке мощности. Фотоэлектрические модули расположены на юге и имеют определенный угол наклона, что позволяет максимизировать годовую выработку фотоэлектрических систем выработки электроэнергии. Технология производства фотоэлектрической энергии является зрелой, а система проста, имеет гибкую компоновку и низкие эксплуатационные расходы.Однако ресурсы солнечной энергии непостоянны и непостоянны, что делает выходную мощность фотоэлектрической энергии нестабильной, и в определенной степени это будет иметь большое влияние на энергосистему. Для повышения стабильности выходной мощности фотоэлектрических батарей сконфигурированы батареи.


Система CSP состоит из подсистемы желобного коллектора, подсистемы аккумулирования тепла с двумя резервуарами и подсистемы силового блока. Масло-теплоноситель используется в качестве теплоносителя, а расплав солей используется в качестве теплоносителя.Температура жидкого теплоносителя на входе составляет 295 ° C, а температура на выходе - 395 ° C. Питательная вода нагревается масляным теплоносителем, превращаясь в перегретый пар и работающий в паровой турбине. Когда солнечной энергии достаточно, одна часть энергии коллекторной системы направляется в тепловой цикл выработки электроэнергии, другая - аккумулируется расплавленной солью для энергетического цикла, когда солнечная энергия недостаточна. Когда накопленная энергия израсходована, можно запустить резервный газ для обеспечения требуемой нагрузки.Концентрированная солнечная энергетическая система принимает форму преобразования энергии свет-тепло-электричество, в которой тепловая задержка системы и системы аккумулирования тепла делает выходную мощность концентрированной солнечной энергосистемы стабильной, снижает колебания солнечной энергии и улучшает управляемость возобновляемой энергии. Таким образом, ожидается, что будет создана недорогая управляемая система выработки солнечной энергии путем соединения недорогой фотоэлектрической системы выработки энергии с системой концентрированной солнечной энергии, которая может использоваться для пикового потребления.

Основными параметрами, которые влияют на энергетические и экономические показатели системы, являются площадь поля коллектора, емкость накопителя, мощность цикла Ренкина, установленная мощность фотоэлектрических модулей и емкость батареи. В этой статье, на основе системы CSP мощностью 30 МВт, емкость хранения, установленная мощность фотоэлектрических модулей и емкость батареи выбраны в качестве объектов оптимизации, чтобы сделать стоимость выработки электроэнергии системой минимальной.

Основные параметры силового блока в расчетном состоянии приведены в таблице 1.


Давление (МПа) Температура (° C) Массовый расход (кг / с)

Основной пар 9,80 369,41 55,8
Первый отжим 4,00 257,59 6,8
Второй отжим 1,70 204,32 4,4
Третий отжим 0.60 250,55 1,9
Четвертый отжим 0,25 163,75 1,8
Пятый отжим 0,12 104,78 1,4
Шестой отжим 0,06 85,93 2,6
Отработанный пар 0,008 41,51 36,9

3.Model Establishment

Анализ производительности гибридной энергосистемы CSP-PV реализован в программном обеспечении Matlab [18]. Имитационная модель была упрощена. Площадь поля коллектора, емкость аккумулирования тепла, мощность цикла Ренкина, установленная мощность фотоэлектрических модулей и емкость батареи являются основными параметрами конструкции, которые влияют на производительность системы. Конструкция системы оптимизирована, чтобы найти структуру системы с наименьшими затратами на выработку электроэнергии при ограничениях энергетического баланса и хранения энергии.Модель гибридной системы CSP-PV включает модель фотоэлектрической подсистемы и модель солнечной тепловой подсистемы. Входными параметрами модели являются метеорологические данные определенной местности.

3.1. Ресурсы солнечной энергии

В этом документе база данных типичного метеорологического года взята из программного обеспечения SAM [19], и выбрана Лхаса (91,13 ° E 29,67 ° N). В этой статье база данных типичного метеорологического года взята из NREL [20]. Метеорологические данные включают прямое нормальное облучение (DNI), глобальную горизонтальную освещенность (GHI), температуру окружающей среды и скорость ветра.

Годовые DNI и GHI в Лхасе составляют 1777 кВтч / м 2 и 1818 кВтч / м 2 соответственно. В Лхасе годовое изменение GHI невелико, а интенсивность излучения велика, но DNI сильно варьируется в зависимости от сезонных изменений, а интенсивность излучения осенью и зимой выше, чем летом. Изменение интенсивности солнечного излучения приводит к значительному изменению характеристик системы. Ежемесячный DNI Лхасы показан на Рисунке 2.


3.2. Модель фотоэлектрической подсистемы

Модель фотоэлектрической системы состоит из фотоэлектрических панелей, выходная мощность которых составляет 250 Вт.Фотоэлектрические панели устанавливаются под фиксированным углом и обращены на юг. Согласно уравнению, предложенному Даффлом, рассматривается влияние изменения температуры фотоэлектрического модуля на производительность системы по выработке электроэнергии.

Основные параметры фотоэлектрических панелей показаны в таблице 2. Рабочая температура () фотоэлектрических панелей определяется номинальной рабочей температурой фотоэлектрических панелей (уравнение (1)). где - температура окружающей среды; температура окружающей среды для номинальной рабочей температуры ячейки () составляет 20 ° C; солнечная радиация () 800 Вт / м 2 ; и - фактический и расчетный коэффициент теплопередачи; - фактическая эффективность фотоэлектрической панели, которую можно рассчитать по уравнению (2).- коэффициент поглощения переноса [21]. Эффективность фотоэлектрических панелей где - номинальный КПД; - температурный фактор; - температура фотоэлектрического модуля при стандартных условиях испытаний (25 ° C).

8

Фотоэлектрический модуль Другие допущения

Технология солнечных батарей Поликристаллический Коэффициент снижения f PV 0.8
Номинальная мощность 250 Вт U L , NOCT 9,5
Номинальный КПД 14,9% U L 5,7 ветер
Номинальная рабочая температура ячейки T NOCT 46 ° C Коэффициент пропускания-поглощения. () 0,8
Активная площадь панели A MOD 1.675 м 2 Номинальный КПД инвертора 97,8%
Температурный коэфф. мощности −0,41% / K Номинальная общая освещенность 800 Вт / м 2

Выходная мощность фотоэлектрических панелей может быть рассчитана с использованием уравнения (3). Где - номер подмассива PV; - активная площадь каждого фотоэлектрического модуля и - КПД инвертора. Наконец, считается, что коэффициент снижения номинальных характеристик учитывает загрязнение панелей, потери в проводке, затенение, снежный покров, старение и другие вторичные потери.

Использование батарей может компенсировать разницу между производством фотоэлектрической энергии и потреблением энергии. Энергия, доступная для аккумулятора, может быть описана как состояние заряда «

.

% PDF-1.6 % 1971 0 obj> endobj xref 1971 92 0000000016 00000 н. 0000005430 00000 н. 0000005540 00000 н. 0000005757 00000 н. 0000006574 00000 н. 0000007155 00000 н. 0000007314 00000 н. 0000007874 00000 н. 0000008631 00000 н. 0000008879 00000 н. 0000008917 00000 н. 0000008967 00000 н. 0000009017 00000 н. 0000009067 00000 н. 0000009117 00000 н. 0000009167 00000 н. 0000009217 00000 п. 0000009267 00000 н. 0000009317 00000 п. 0000009367 00000 н. 0000009417 00000 н. 0000009467 00000 н. 0000009517 00000 н. 0000009567 00000 н. 0000009617 00000 н. 0000009667 00000 н. 0000009717 00000 н. 0000009767 00000 н. 0000009817 00000 н. 0000009867 00000 н. 0000009917 00000 н. 0000009967 00000 н. 0000010211 00000 п. 0000010289 00000 п. 0000010512 00000 п. 0000010741 00000 п. 0000010976 00000 п. 0000021559 00000 п. 0000029959 00000 н. 0000038893 00000 п. 0000048268 00000 н. 0000056563 00000 п. 0000062402 00000 п. 0000067336 00000 п. 0000073484 00000 п. 0000076155 00000 п. 0000076662 00000 п. 0000076991 00000 п. 0000077555 00000 п. 0000077973 00000 п. 0000078530 00000 п. 0000078948 00000 н. 0000079513 00000 п. 0000079929 00000 н. 0000080438 00000 п. 0000080767 00000 п. 0000081277 00000 п. 0000081606 00000 п. 0000082124 00000 п. 0000082453 00000 п. 0000083021 00000 п. 0000083436 00000 п. 0000083949 00000 п. 0000084277 00000 п. 0000084849 00000 п. 0000085264 00000 п. 0000095836 00000 п. 0000102943 00000 н. 0000103507 00000 н. 0000103925 00000 н. 0000104432 00000 н. 0000104761 00000 н. 0000105323 00000 н. 0000105743 00000 н. 0000106258 00000 н. 0000106587 00000 п. 0000107146 00000 н. 0000107565 00000 н. 0000108072 00000 н. 0000108401 00000 п. 0000108966 00000 н. 0000109383 00000 п. 0000109898 00000 п. 0000110227 00000 н. 0000110742 00000 н. 0000111071 00000 н. 0000111639 00000 н. 0000112052 00000 н. 0000112571 00000 н. 0000112900 00000 н. 0000113315 00000 н. 0000002136 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2062 0 obj> поток xY {\ TU? ̓G: hx:, PmsI6 | J> F @ ^ O0M | R1Gej /> ~ l; wY f {~ y ~ ·;! B! 2E + yFBlq! L (NEt1> 2% r } Yz̑X2a | Y \ 0 & c "BTy [J @ H" 5C Hg% = IW '(O3 | kЉ; Y0ǽ6: "wJjJWurLklj] 3onfuo' \ 6L> y? \ Kxƚ} # wóWno-w? D: E ^ (7uѻʎ ^ d ~ \ 5ZNr> vx DNB1_ * 7tJ ㈵2 # sM% P'qo9? "DhbmY 쒫 N'a?; 4 [1` \ V4, v (w [Fyae5fcW | Ebh?:] ψ) ' Wƅ3 [ח CIcq |%.XTr02ca 麺 ~ 0` {閤 (K ޞ wD] É + N; X ח: 5+ лет cS?

.

Производство электроэнергии и экономия воды на крупных концентрирующих солнечных электростанциях (CSP) в пустынных регионах мира

Мы - единственное британское исследовательское учреждение, работающее над концентрацией технологий солнечной энергии (CSP) и их приложений. Четвертый проект по теме CSP, финансируемый Европейским союзом, - это WASCOP (Экономия воды для солнечной концентрированной энергии).

CSP-растения требуют большого количества прямого солнечного света, поэтому их все больше и больше можно встретить в пустынных регионах мира, особенно в областях солнечного пояса на широте 15-40 °.

Вода является ценным ресурсом в таких местах, и для очистки солнечных зеркал-собирателей требуется вода для удаления песка и пыли. Для охлаждения паровой турбины, как и на большинстве электростанций, требуется еще больше воды.

В целом типичная установка CSP потребляет воду в размере 2 000 - 3 000 м³ / ГВт-ч выработки электроэнергии. В регионах с высоким уровнем дефицита вода может стоить до 10 евро за куб. М, включая расходы на водный транспорт; и рентабельность заводов CSP может стать неконкурентоспособной.

Этот проект направлен на решение этих проблем и финансирование разработки новых технологий для сокращения использования воды.

Прогресс обновления

WASCOP наблюдает за сотрудничеством двух наших направлений: производства и энергетики. Д-р Крис Сансом и его команда CSP в Институте точного машиностроения работают над пылезащитными барьерами, процессами защиты от загрязнения и сокращением воды для очистки зеркал.

Работа доктора Кумара Патчиголлы в Энергетическом центре включает сухое охлаждение паровой турбины и механизмы накопления и выпуска отработанного тепла.Команды объединятся, чтобы рассмотреть гуманитарные, социальные, экономические и экологические последствия своих решений.

После первых экспериментов в кампусе Крэнфилд разработанная технология будет протестирована в CIEMAT-PSA в пустыне Табернас в Андалусии, после чего будет установлен прототип на одном из марокканских заводов CSP.

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.