1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 17
Текст из файла (страница 17)
ни надежным. 4-й способ (рис. 2.37) по своему принципу аналогичен предыдущему. Отличие в том, что внутрь теплоаккумуляторного бака вмонтируется какой. либо дополнительный энергоисточник (электроэнергия ночного тарифа, керосин или жидкий нефтяной газ). В данной системе температура воды, нагреваемой дополни- тельным энергоисточником, устанавливается на заданном уровне, например на уровне 85 С.
Если поступление солнечного излучения на коллектор падает, то необходимо уменьшить расход воды в коллекторном контуре или изменить температуру, заданную дополнительному энергоисточнику. В табл. 2.8 показаны типы теплоаккумуляторных баков, имеющихся в продаже. Вместимость большинства из них составляет 300 л, но есть баки вместимостью 400-500 л.
У 12 типов теплоаккумуляторных баков соотношение внутреннего диаметра и высоты приблизительно 1: 2,5. Они, как правило, стратифицированы, т.е. слои жидкости с различной температурой в них не перемешиваются. Теплоаккумуляторные баки в основном изготавливают из стальных прокатных листов; их внутренняя поверхность покрыта стеклянной облицовкой, а внешняя подвергается антикоррозионной обработке гальваническим методом (при этом используется источник переменного тока напряжением 100 В). В последнее время в качестве материалов для теплоаккумуляторных баков стали использовать нержавеющую сталь (марки 8(18 444). Для системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией в комплекте с теплоаккумуляторным баком продают вспомогательное оборудование — коллекторные насосы с термодатчиками, контролирующими их температуру. В процессе эксплуатации необходимо внимательно следить за работой насосов. Для отопительной системы часто используют теплоаккумуляторные баки, выполненные по заказу.
В этом случае обычно применяют листовую сталь, пластики, армированные стекловолокном, а также нержавеющую сталь. Если баки выполнены из листовой стали, нужно обязательно применять антикоррозионйую обработку. 2.16. ГРАВИЙ В КАЧЕСТВЕ АККУМУЛЯТОРА ТЕПЛА Обычно в качестве аккумулятора солнечного тепла используют воду. Однако теплоаккумулирующими веществами могут служить галька, гравий, а также кирпич, цемент и другие строительные материалы. Удельная теплоземкость воды (количество теплоты, аккумулируемой в 1 м воды на 1о) составляет 1000 ккал/(ыб оС), удельная теплоемкость гравия равняется 0,22 ккал/(кг оС), и при плотности 1850 кгlм3 удельная теплоемкйсть составит 400 ккал/(мэ оС), т.е., чтобы аккумулировать сдинаковое количество тепла, для гравия потребуется пространства в 2,5 раза больше, чем для воды.
Обычно гравий в качестве "ккумулятора тепла используют в отопительных системах с возЛУшными коллекторами. Такие аккумуляторы из твердого гра- СШ нулированного материала типа гравия широко применяются в .ША в системах, в которых комбинируют несколько методов аккУмулирования тепла (рис. 2.38). бол "1едостатком аккумулятора тепла из гравия являются его ьзе ольшие размеры, а положительным является возможность разещения под полом дома, поскольку у японских домов по траЕсл лидии пол приподнят над фундаментом более чем на 45 см. сли рационально использовать это пространство, то мозкно Та блица 2.
8. Технические характеристики теплоаккумуляториых баков, имеющихся в продаже Расшири- тельный бак Масса вмещае- мой во- ды, кг Фирменные обозначе- ния Примечания нтикор. розионн защита Теплоо менник атериалы используемые при изготовле. нии мести. мость горячей воды, л Типы теплоак кумулятор- ных баков Из меди, Гальвани. обрабо- ческий таиной способ об никелем работки помощью внешнего источни кэ переменного тока 50 665х1545 Я-ЗООН (1:2,32) 20/30 394 Нержа. веющая сталь Нержавею- 50 шля сталь с высокими антикорро. зионными свойствами 370 'Тосиба" То же 90/95 Полиэти- То же 440 670х7П ТЗТ-371Н леновый (1:2,55! 10л 370 Стальные 50 Медные листы со оребрен стеклянной ные труоблицовкой бы "Сяпу" 100/135 То же бл 480 690х1765 НТ-370 П() (1:2,56) 300 То же 50 То же Гальванвх ческий способ эза щиты "Корона" 30/38 395 656х1560 УЗН-ЗООР (1:2,38) Термостой- Пености. кий поли- рол и этилен стекловата -100 Способ недо.
ЗОО средственного нагрева в сис- теме с откры- тым отбором воды "Нитирицу касзй" 60/80 392 740х1493 БС.Р301 (1:2,02) Гальвани ческий способ защиты Стальные 50 листы со стеклян. ной обли- цовкой 300 "Мацусита То же дэнки" 20 Полиэти- " 395 665х1790 лен (1:2,69) То же ЗОО То же 50 "Кога денко" 40/50 Есть Р Т.З 0 445 740х1626 (1:2,42) 74 Мэцусита Способ опо. дэнки" средствованного нагрева в системе с закрытым отбором воды Стальные листы со стеклян- ной обли- цовкой еплоизо. ляционные материалы— стекловата, мм Способ анодной зашиты с использо ванием магниево го электрэ да Коллекторный насос— выход.
ная мощность, Вт Устрой. ство контро. ля за работой насосов Специ. Вмон. альное тироизготов- ванный ление термо- датчик Внешние размеры— ширина (диаметр), высота, мм, их отноше- ние Злектронагрева- тели ночного та- рифа Бывают вмести- мостью 470 л Бывают вмести- мостью 420 л Имеются типы с вмонтирован- ным насосом для горячей воды Имеются разно- видности вмести- мостью 450 л Имеются разно. видности с вмон.
тированным электронагрева- телем ночного та. рифа вмести- мостью 45((л 50 300 "Нитири- Способ неподу схэсеки" средственного нагрева в системе с за. крытым отбором воды 680х1225 3.300К (1:1,8) 375 10/15 ацуи. оде дэнки" 363 584х1760 5НЕ-527Т2 (1:3,01) 268 50 'Ъ(ипуи дэнки" 408 590х1935 (525К) (1:3,28) 401 (525Гт) НВТ- 551Е1 С лололннтель- НВТ-525К ным знергоисточ. НВТ-5250 ником (электричество ночного тарифа, керосин, газ) найти достаточно места для размещения теплоаккумулятора из гравия и обеспечить эффективный обогрев помещения через пол. В этом случае возникает большое сопротивление воздушному потоку, поэтому необходимо в каждом конкретном доме использовать какое-либо устройство, обеспечивающее его равномерную циркуляцию (рис.
2.39). Обычно сопротивление воздушному потоку в теплоаккумуляторе, наполненном гравием, определяется расчетным путем. Как правило, скорость циркуляции воздуха мала, поэтому не должно вызывать беспокойство давление воздуха в диапазоне 3-5 мм вод.ст., характерное для такой конструкции.
Чтобы в сол. нечном доме, имеющем под полом слой гравия толщиной 30 см, аккумулировать 50000 ккал тепла и удерживать это тепло при температуре 20оС, необходима площадь пола приблизительно 20 м2. Этого тепла будет достаточно для отопления помещений 1-го этажа — гостиной, столовой и спальни. Диаметр используемых частиц гравия обычно 4-8 см. Если бы удалось подобрать частицы гравия одного диаметра, то независимо от их размера получаемый тепловой эффект был бы на 50% больше и не было бы помех при циркуляции воздуха. Нежелательно смешивать мелкий и крупный гравий. Кроме гравия применяют и щебень. Однако если его не готовить специально, то возможно попадание ломких и грязных кусков; при употреблении он может ломаться, а нагреваясь, трескаться.
Аккумуляторы из гравия могут использоваться и летом для накопления холода. Такие аккумуляторы встречаются в домах, построенных в США в г. Томсоне. Однако при этом существует опасность заиндевения гравия в процессе поступления в акку- мулятор холода. Некоторые считают, что при употреблении гравия в качестве аккумулятора тепла возможно появление плесени, неприятных запахов и болезнетворных грибков.
Если теплоаккумуляторы из гравия установить вне помещения, то тепло можно использовать и для горячего водоснабжения не только зимой. Когда теплоаккумулятор из гравия размещают под полом, им можно пользоваться только для отопления дома в зимний период. Если к расположенному под полом теплоаккумулятору подсоединить систему труб с циркулирующей водой и устроить простейший бак-накопитель нагретой воды, то зимой, когда наблюдается максимальное потребление горячей воды, эта система может служить для предварительного подогрева воды в системе горячего водоснабжения. Монтаж таких устройств, также работающих от Солнца, позволяет повысить суммарный коэффициент использования солнечного излучения в системах горячего водоснабжения и сократить размеры теплоаккумуляторных баков.
С другой стороны, с целью экономии дорогостоящих антифризных растворов можно добавлять гравий в те теплоаккумулирующие баки, которые сейчас заполняют жидкими теплоносителями. Гравий в свою очередь может служить аккумулятором для воды или антифризных растворов, циркулирующих по трубам. РИС.
2.38. АККУМУЛЯТОР ТЕПЛА ИЗ ГРАВИЯ (ФИРМА "СОЛАЛОН") 1 — подача теплого воздуха из коллектора в ото- пительную систему; 2 — подача воздуха е кол- лектор; 3- галька Гйли гравий); 4 — теплоизоля- ционны0 материал; 5- блок 2.17. АККУМУЛИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СКРЫТОЙ ТЕПЛОТЫ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ При использовании теплового эффекта, который возникает в результате нагревания или охлаждения воды или гравия, количество получаемого тепла невелико относительно объема теплового аккумулятора. Недостаток обычного теплового аккумулирования в том, что оно требует значительного пространства, и по мере отдачи тепла температура аккумулятора понижается.
Существуют такие вещества, у которых при фазовых превращениях — плавлении, испарении и кристаллизации — выделяется так называемая скрытая теплота фазового перехода, причем количество выделяющейся теплоты достаточно велико. Как видно из самого названия "скрытая теплота", в процессе фазового превращения вещества его температура не меняется, т.е. весь процесс идет при определенной температуре. Если, например, взять воду, то для получения 1 кг воды из снега при температу е ООС требуется 80 ккал тепла, для испарения 1 кг воды при 1006С необходимо 540 ккал.
В процессе испарения выделяется много тепла, но при этом наблюдаются большие изменения в объеме вещества, так что этот процесс нельзя осуществлять в тепловом аккумуляторе. Можно использовать лишь скрытую теплоту плавления. РИС. 2.39. АККУМУЛЯТОР ТЕПЛА ИЗ ГРАВИЯ, РАЗМЕЩЕННЫИ ПОЛ ПОЛОМ И ПРЕЛНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ОБОГРЕВА ЛОМА ЧЕРЕЗ ПОЛ 1 — вход воздуха (отверстие 200х400 с автоматической крышкой); 2 — выход воздуха (отверстие 200х400 с ручной крышкой); Э и 4 — слой гравия; 5 — цементный блок с трубопроводом; б — отопление через пол РИС. 2.40. ВИЛЫ АККУМУЛЯТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СКРЫТУЮ ТЕПЛОТУ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОЛОВ а — форма панелей; б — цилиндры; в — полиэтиленовые трубы, применяемые в пассивных системах использования солнечного тепла; г — трубы; д — шары со сквозными каналами для воздуха; е— капсулы Аккумулирование скрытой теплоты очень удобно для системы солнечного отопления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
