1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (Системы солнечного тепло- и хладоснабжения. Р.Р. Авезов, М.А. Барский-Зорин, 1967u), страница 8

Однако при падении параметрического угла Л-фоклив пропускает в среднем только 75 % потока излуче- ' вия. Пля этого фоклииа характерны также многократные отражения лучей, поэтому его реальное пропускаиие может резко уменьшиться при использовании зеркал с коэффициентом отражения менее 0,9. Кроме того, Д-фоклииы более чувствительиы к разориентации, чем- ПЦ-фоклииы. Основным недостатком ПЦ-фоклииов является сложность изготовления криволинейных зеркал, поэтому разрабатываются так называемые усеченные фоклииы. Уменьшение высоты ПЦ.фоклииа в 2 раза уменьшает степень концентрации всего иа 10%.

Повышение температуры теплоносителя в фокусирующих коллекторах связано с уменьшением теплоотдающей площади приемника излучения. В первом приближении можно принять, что такое уменьшение потерь тепла пропорпиовальио степени коицеитраьчти. Особенно перспективно применение в концентрирующих солнечных коллекторах приемников с вакуумной изоляцией. Параллельно с совершенствованием концентрирующих коллекторов иа осиове фоклииов разрабатывают простые концентрирующие системы плоских коллекторов с плоскими горизонтальными и наклонными зеркальными крыльями.

В связи с тем, что концентрирующие коллекторы используют в основном прямую составляющую солнечного излучения, их эффективность, несмотря на меньшие теплопотери, ниже, чем плоских. Улучшить показатели можно, применяя системы слежения за солнцем. Слежение можно осуществлять как вращением вокруг одной или двух осей, так и периодической корректировкой (сезоииой или месячной). Эффективность слежения разного вида различна и составляет: Вращение по двум осям (полное) 1 То же по одной асщ Аккумуляторы солнечной энергии.

Несовпадаиие графикон нагрузки систем солнечного теплоснабжения с суточными и годовыми поступлениями солнечной радиации вызывает необходимость аккумулирования энергии. Аккумуляторы классифицируют по характеру протекающих в иих физико-химических процессов следующим образом: использующие теплоемкость вещества без изменения агрегатного состояния (вода, водные растворы солей, камни, грунт в контейнерах или естественном состоянии); использующие скрытую теплоту фазового перехода (гидраты иеорга-иических солей, парафины); основанные иа обратимых химических и фотохимических реакциях, таких, как, например, циклическая гидратация и дегидратация, расщепление и рекомбииация молекул, гидрироваиие и дегидрироваиие (измеиеиие концентрации кислот, разложение сернистого ангидрида); основанные иа необратимых фотохимических реакциях, в первую очередь на реакциях фотосинтеза и термохимических (получение биомассы и биогаза, производство водорода).

В первой группе происходят циклические или одновременные нагрев и охлаждение аккумулирующего вещества за счет солнечной энергии непосредственно теплоносителем или через теплообмеииик. Это технически и технологически наиболее изученный вид аккумулироваиия и соответственно наиболее распространенный. Существует множество решений аккумуляторов такого типа. Наиболее типичные из иих рассмотрены ниже. Аккумуляторы, использующие теплоту фазового перехода, имеют большую объемную энергоемкость и постоянную рабочую температуру. Однако оии обладают и рядом недостатков:коррозиоииая активность, Вещество Крисгсллогидрегы Чегырелгнщ|атный азотнокгюльгй кальций Натрий уксусно-кислый Квасцы алюмоаммолийные Квасцы злюмокалиевые Сегнетовая соль Кобальт азотно-кислый Натрий бориа-кислып Магний сеРно-кислый Глеубегюва соль 39 ...

42 1826 58 93,5 92 70... 80 55 84 55 31 272,4 285,8 254,3 181,4 122,3 71,6 41,5 1450 1640 1750 1790 1870 2520 1680 1820 Органические соединения Кисловп миристииовая маргариновая сыариновая Парафин высокоплевкнй Церезииовая фракция Парафин-1 дифенил 58 68 70 73 51,1 70,5 203,6 216,6 181,8 212 165,1 141,2 121,5 862,2 857,8 847 781,4 870 778,6 1180 41 рне. 2.13. Авзсуьгуюнор-теплообнгеввнк с базовым перелитым 1- теплоаккумулирующее вещество; 2- канал горячего теплоносителя деградация во времени и высокая стоимость.

Кроме того, онн требуют развитых поверхностей теллообмена. Теплообменник с оребренными кольцевыми каналами, приведенный на рцс. 2.1.9, имеет раздельные контуры зарядной и разрядной сред [41, что позволяет вести одновременно зарядку и разрядку аккумулятора. Теплообменный элемент состоит из коаксиальных трубок, в которых тепловой контакт между наружной и внутренней трубками обеспечн. вается продольными ребрами.

Кольцевое пространство между ребрамн заполнено аккумулирующим материалом (табж л.4). Для повышения стабильности аккумулирующих материалов применяют грануляцию, добавление катализаторов кристаллизации и др.Общим недостатком всех тепловых аккумуляторов является потеря энергии в процессе аккумулирования. Аккумуляторы, основанные на фотохимических и термохимических реакциях, позволяютдостичь чрезвычайно высокой плотности аккумулирования и хранить энергию 'длительное время беэ потерь. Например, выпаривая с помощью солнечной энергии воду из раствора серной кислоты, повышают концентрацию последней, а затем получают эндотермическое тепло, выделяющееся при ее разбавлении.

Пикл с использованием водорода состоит в получении гидритной формы вещества при относительно низких температурах и давлении с последующим выделением водорода при нагревании вещества. Известен процесс расщепления серного ангидрида на сернистый ангидрид и кислород„ протекающий с поглощением энергии. В дальнейшем 2.4. Основные цтраыетрзз теплоаккумулируаицнл ннтерналгщ Температура план- Теплота плавления, Плгнность, кг/мз пения, оС кдж/кг происходит рекомбинация исходного продукта с выделением эндотермического тепла. В настоящее время аккумуляторы с использованием водорода и серного ангидрида еще не нашли практического применения.

Для аккумуляторов с краткосуточным аккумулированием в качестве теплоносителя чаще всего используют воду или воздух. Промышленностью освоена широкая номенклатура сосудов, которые могут быть использованы как водяные баки-аккумуляторы (металлические и железобетонные емкости и др.). Одновременно Разрабатывается и специальное оборудование. Так, для применения в системах с теплоносителем этиленгликолем сконструированы баки- аккумуляторы с двумя змеевиками, баки-аккумуляторы, обеспечивающие температурную стратификацию воды.

В воздушных системах теплоснабжения в качестве аккумулирую- щего материала чаще всего применяют каменные засыпки, лучше гальку. Можно использовать также пустотные конструкции зданий (панели стен и перекрытий), прогоняя через них нагретый воздух. Все большее внимание, особенно в северных широтах, уделяют сезонному аккумулированию солнечной энергии. Анализ технических Решений в мировой практике показал, что наибольшее распространение имеют теплоемкостные сезонные аккумуляторы. В крупных системах теплоснабжения используют стальные и железобетонные резервуары вместимостью до 50 000 мз вкоторыхнода содержится при атмосферном давлении.

Они удобны в эксплуатации, а 0 и рвс.2.14. Аккуыушвор в трувювой нпетшвв в Студвзвш 66шввав) 1 — поворотнал крышка; 2 — солнечные коллекторьл 3 — теплаюолллнзд 4 — подача нагретой воды; 5- защитное покрытие но,как правило, очень дороги. При рабочем диапазоне температур 45 ... 95 оС их теплоемкость составляет около 200 Дж/[агэ оС), а при использовании тепловых насосов может быть удвоена за счет охлаждения воды до 5 оС. Резервуар для воды может быть выполнен в виде ямы в грунте (рис. 224). По дну и боковым сторонам ямы укладывают тепло- и гидроизоляцию; поверхность воды защищают тел лоиэолирующей плавающей крышкой, на которой устанавливают солнечные коллекторы.

Вместимость таких аккумуляторов измеряется сотнями и десятками тысяч кубометров. Аккумулирование тепла в естественных водоемах основано на отделении части озера или морского залива с помощью теплоизолирующего занавеса. Поверхность воды защищают плавающей теплоизоляцией таким же образом, как н в случае ямы-аккумулятора. Этот вариант относится к высокоэффективным, поскольку есть возможность организовать аккумуляторы больших размеров и при этом избежать Расходов на выемку грунта.