1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Рассмотрим подробнее структуры таких систем. На рис. 5.1 представлена схема наиболее распространенной системы, рабо тающей в режимах теплохладоснабжения и горячего водоснаб жения. По сравнению с системой отопления в схему добавлень' абсорбционная холодильная установка, охладительная башня, з также низкотемпературный аккумуляторный бак. В систеМ~ солнечного охлаждения для действия абсорбционной холодиль' ной установки необходимо, чтобы коллектор обеспечивал теМ' пературу теплоносителя 80-100оС, поэтому следует использо' РИС. 5.1.
СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ДВУМЯ АККУМУЛЯТОРНЫМИ БАКАМИ 1 — коллектор; 2 — коллекторный насос, подающий воду; 3— бойлер; 4 — накопительный теплообменнйкс 5 — высокотемпературный аккумуляторный бакс б — снабжение горячей водой; 7- охладительная бащня; 8 — низкотемперотурный аккумуляторный бакс 9- абсорбиионная холодильная установка! !Π— теплообменник для нагрева воздуха; М вЂ” снабжение воздухом потребителяс 12- поступление отработанного воздухас 13 — подача свежего воздуха вать высококачественные солнечные плоские коллекторы и вакуумированные трубчатые коллекторы или фокусирующие коллекторы.
Низкотемпературный аккумуляторный бак служит для аккумулирования холодной воды с температурой в пределах 10оС, получаемой в абсорбционной холодильной установке. Наличие низкотемпературного и высокотемпературного баков обеспечивает стабильную работу абсорбционной холодильной РИС. 5.2. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ОДНИМ АККУМУЛЯТОРНЫМ БАКОМ 1 — коллектор; 2 — подача питательной воды; 3 — накопительтеплообменник; 4 — высокотемпературный аккумуляторный бакс 5 — бойлер; б — подача горячей воды потребителю; 7- охладительная башня; 8 — абсорбиионная холодильная установка; 9 — теплообменник для нагрева воздуха! !Π— подача воздуха потребителю; 1! — поступление отработанного возду.
хас 12 — подача свехсего воздуха 147 РИС. 5.3. СИСТЕМА ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ОДНИМ АККУМУЛЯТОРНЫМ БАКОМ 1 — коллектор; 2 — подача питательной воды; 3 — коллекторный насос; 4 — накопительный бак горячей воды; 5 — бойлер; 6 — подача горячей воды потребителю; 7 — охладительная башня;  — абсорбционная холодильная установка; 9 — низко- температурный аккумуляторный бак; 10 — теплообменник для нагрева воздуха; 11 — подача воздуха потребителю; 12 — поступление отработанного воздуха; 13 — подача свенего воздуха установки.
Однако такая система требует больших расходов на оборудование, ее используют только в крупномасштабных домах (практический пример использования — солнечный дом Кусака). Система без низ котемпературного аккумуляторного бака представлена на рис. 5.2. Известно много примеров практического использования такой системы в жилых и административных домах (экспериментальный солнечный дом Ядзаки, солнечный дом Исибаси, Дом обшественных собраний Нумацукинока, дом престарелых Аситака). Система без высокотемпературного аккумуляторного бака (рис. 5.3) в основном обеспечивает горячее водоснабжение в крупных масштабах, в летний период ее частично можно использовать в режиме солнечного хладоснабжения. 5.2.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ При проектировании систем теплохладоснабжения и горяче' го водоснабжения для жилых домов в настоящее время нет смысла преследовать экономическую выгоду, следует лишь стремиться к возможно меньшему использованию дополнительных источников энергии, увеличению коэффициента полезного использования солнечного излучения и получению максималь. ной зкономии энергии. 1. Проектирование коллекторов. Поскольку летом коллектор должен вырабатывать сравнительно высокотемпературное тепло (80-100 С), его эффективность должна быть высокой. Обычно используют высококачественные плоские коллекторы с селек. тивно-поглошаюшей пленкой и вакуумированные трубчатые коллекторы.
для выработки холода в объеме 1 1ст требуется тепловоспринимаюшая площадь приблизительно в 20-35 м ° 2 148 РИС. 5.4. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ ИСИБАСИ) 1 — коллектор; 2 — аккумулятор тепла; 3 — дополнительный знергоисточник; 4 — абсорбциойная холодильная установка; 5 — охладительная башня,' б — теплообменник для нагрева воздуха; 7 — специальное оборудование гелиосистемы;  — традиционное оборудование; А — абсорбер; С вЂ” конденсатор; Š— испорителгй Π— генератор Угол наклона коллектора 25-30". Если угол сделать слишком малым, то стеклянная поверхность будет загрязняться и, кроме того, заметно упадет выработка тепла в зимний период. 2, Проектирование высокотемпературного аккумуляторного ' бака.
Обычно выбирают бак с открытым отбором воды. При остановке коллекторного насоса вода из коллекторных труб естественным путем сливается в бак. Эта система требует применения антифриза зимой, а летом для предотврашения возможности вскипания воды включают насос. Вместимость аккумулятора обычно выбирают из расчета, чтобы на 1 м2 тепловоспринимающей поверхности коллектора приходилось 40-60 л воды. Для уменьшения теплопотерь бака необходим слой теплоизоляции толшиной 100-150 мм. 3. Проектирование коллекторных трубопроводов.
Как прави. ло, для производства коллекторных труб используют медь, если система гарантирована от замерзания и нет необходимости применять антифризные растворы. Часто применяют также стальные трубы. Теплоизоляционный слой делают толщиной 50-100 мм; вентили, контрольно-измерительные приборы, опорные металллические конструкции должны выдерживать определенную температуру. Очень важно точно установить наклон трубопроводов и коллектора, который гарантировал бы полный и беспрепятственный дренаж воды. Коллекторные насосы должны быть термостойкими, выдерэсивающими температуру более 100оС (типа пКяндо мото", нМеКаникару сиирун).
Трубопроводы рекомендуется монтировать 149 РИС 5,5, ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ СОЛНЕЧ. НОГО ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ а — внешний еид солнечного дома Исибаси; б — экспериментальный солнечный дом Ядзаки ниже уровня воды в резервуарах. Скорость циркуляции воды должна обеспечивать расход 0,5-1 л/мин на 1 мт тепловоспринимаюшей поверхности. При этом в период максимального нагрева разность температур теплоносителя на входе и выходе составляет 5-10о. При включении и выключении насосов следует пользе. ваться датчиками разности температур; включение насосов соответствует ДТ = 5о, выключение — А Т = 0,5о.
Примечание. Температура на выходе охлажгчшнной воды абсорбдионной холодильной установки должна быть в пределах 10 С; площадь теплопереданщей поверхности теплообменника для нагрева воздуха н змеевиков вентилятора следует сделать больше обычного. При подборе охладительной башни необходи. мо также обратить внимание на то, чтобы температурные условия отличались от обычных. 5.3. СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА Почти для всей территории Японии, за исключением о. Хок. кайдо, в летний сезон характерны высокая температура и большая влажность воздуха. Если бы погода была только жаркой, это не вызывало бы нареканий: наоборот, есть немало людей, которым нравится жара, Однако многие часто спрашивают — нельзя ли при помощи простой солнечной системы добиться снижения влажности воздуха. Принято считать, что для уменьшения влажности воздуха приемлемы такие способы, как использование силикагеля в ка.
честве твердого абсорбента и применение абсорбируюших вод. ных растворов — например хлористого лития. В даном случае использование силикагеля аналогично его применению в каче' стве осушителя в производстве сладостей и клея из крахмала Когда через адсорбируюшую емкость, наполненую силикагелеМ пропускают влажный воздух помещения, силикагель поглошает влагу и осушает воздух. НасыШенный влагой силикагель протезе вают теплым воздухом или водой с температурой 80-100 С нагретыми солнечным излучением, при этом воздух поглошает водяные пары (20-30%) и происходит регенерация силикагелй так что его снова можно использовать в качестве адсорбента.
Можно разделить емкость с адсорбентом на две части и чер ез каждые несколько часов поочередно менять режимы адсорбир о- 150 с — в т ° Боа 66оо РИС, 5.6. ДИАГРАММА ПРОЦЕССА ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА 1 — температура воздуха; 2 — относительная елажносгга 3 и 4 — охлаждение„5 — уменьшение влажности; б — только осушение воздуха; 7 — осу- шение воздуха е системе открытого типа; Е— охлаждение; 9 — внешний воздух 151 вания и регенерации адсорбента, чтобы в результате получился непрерывный цикл адсорбции и регенерации. По такой же схеме работает водный раствор хлористого лития, обладающего свойством поглощать влагу подобно обычной поваренной соли. Указанные способы лежат в основе создания систем осушения воздуха открытого типа, и сейчас в С1ЦА и Японии проводят их научна-технические разработки.
Системы, осуществляющие кондиционирование воздуха, еше сложны по конструкции и дороги, так что на практике их не используют. Здесь говорится о возможности создания устройства, которое осуществляло бы лишь осушение воздуха, однако сделать его совсем не просто. Во-первых, произвести осушение воздуха, не меняя температуры помещения, оказалось труднее, чем предполагали ранее: в конечном итоге выяснилось, что на осуществление этой цели требуется столько же энергии, сколько необходимо для системы охлаждения.
Во-вторых, чтобы обеспечить низкую влажность воздуха, нужно закрыть помешение, а в таких условиях темпера. тура воздуха в нем будет повышаться. Обычно используют схему охлаждения, представленную на рис. 5.6. Летом, когда температура воздуха равна 32оС, а относительная влажность 68%, воздух, пропугценный через емкость с силикагелем, имеет относительную влажность 28%, но температура его при этом поднимается выше 45оС. Это объясняется тем, что, когда водяные пары адсорбируются силикагелем, выделяется скрытая теплота адсорбции: при поглошении 1 кг водяных паров выделяется 800 ккал. Если такой высокотемпературный воздух с малой влажностью охладить при помощи свежего воздуха, воды из охладительной башни или просто водопроводной воды, то можно получить сухой воздух с температурой 30-35оС.
РИС. 5/й ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВОЗДУХА С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ (АВТОР ТАНАКА) а — цикл регенерации вне помещения е дневные часы; 5 — цикл адсорации (е помещении); ) — выделяемая влага; 2 — солнечное иэлучение) 3 — вакуумированная стеклянная трубка с двойными стенками (с селективно-поглощакэщей пленкой); 4 поглотитель.силикагель) 5 — внутренняя трубка (металлическая с отверстиями) Если бы удалось получить сухой воздух с температурой ниже 20оС, как в системе кондиционирования, то можно было бы гово. рить о системе кондиционирования открытого типа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
