1598005534-31c332f555b61fac29b21288ea9f69ab (811232), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Различают два типа таких систем: водяная, где носителем тепла является вода, и воздушная — с воздухом в качестве теплоносителя. На рис. 1.19 показан принцип действия системы солнечного отопления и горячего водоснабжения с водяным теплоносителем. В настоящее время имеется достаточное количество примеров практического использования систем такого типа, 1.13. СХЕМЫ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ В настоящее время расход энергии, используемой для охлаждения домов, составляет лишь 1-2% общего потребления энергии для бытовых нужд.
По сравнению с горячим водоснабжением и отоплением это очень малая доля. Потребление энергии в жилых домах на все охлаждающие устройства составляет 1,2-2 к1 (1 к1 сответствует 3„024 ккал/ч). Сейчас трудно сделать точную зкономическую оценку системьз солнечного охлаждения, хотя уже есть много примеров практического применения научных разработок в этом направлении. Если удастся создать автономную систему солнечного охлаждения, то это не только позволит достичь окупаемости за несколько лет средств, вложенных в приобретение солнечных коллекторов и другого оборудования, но и будет способствовать сокращению пиковой нагрузки потребления электроэнергии охлаждающими устройствами в летнее время.
Такой научный т к поиск окажет влияние на развитие новых технических раз абоок и приведет к форсированию экспериментальных работ на Р пути их сближения с практикой. Сама идея производства холода с помощью солнечного тепла, возможно, некоторым покажется странной, поэтому следует коРотко разъяснить принцип действия таких охлаждающих устройств. В повседневной жизни все привыкли пользоваться бытовым холодильником.
Широко вошедший за последнее время в нашу жизнь наряду с другими бытовыми электроприборами, домаш. ний холодильник точнее следует называть компрессорным рефРижератором, работающим за счет использования электроэнергии. В таком холодильнике для преобразования различных видов энергии используется мотор электродвигателя. В холодильнике осуществляется сжатие хладагента (фреон гг-22) с последующей его конденсацией и расширением, за которым следует ° испарение.
При повторении этого цикла воздух охлаждается. Теплота, необходимая для испарения хладагента в холодильной камере, отбирается к окружающей среды, и по мере поступления воздуха в испаритель происходит его охлаждение. Одновремен* 31 тг эв в РИС. 1.21. ЦИКЛ РАБОТЫ КОМПРЕССОРНОЙ холодильнОЙ устАнОВки с испОль- ЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ 1 — вода, нагретая солнечным излучением !горячий источник) 2-бойлер; 3 — насос пита.
тел~ной воды; 4 и 7 — охлаждающая вода; 5 и б — конденсатор !превращение пара в воду);  — клапан расширителя); 9 — холодная водо !холодный источник); 10 — испаригель! 1! — компрессор; 12 — расширитель РИС. 1.23. ПРИН11ИПИАЛЬНАЯ СХЕМА АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ИСПОЛЬЗОВА. НИЕМ БРОМИДА ЛИТИЯ ! - конденсатор! 2 — охлаждающая водо! 3 — испо ригелсб 4 — воздушный регулятор; 5 — холодный воздух! б — «олодная вода; 7 — обсорбер; В - слабый раствор; 9 — геплообменник! 10 крепкий раствор; 11 — генератор; 12— сепаратор) 13 — водяныв пары; !4— солнечное тепло но в конденсаторе осуществляется отбор'тепла у хладагента, которое выносится наружу теплым воздухом.
Рефрижератор, где в процессе холодильного цикла непосредственно потребляется сравнительно небольшое количество электроэнергии, называется абсорбционной холодильной установкой. В таком устройстве использовано свойство концентрированного раствора бромида лития легко поглощать водяные пары, вследствие чего его концентрация уменьшается. Слабый раствор бромида лития вновь нагревается и становится концентрированным. Холодильные установки с использованием солнечного тепла в зависимости от способа охлаждения могут быть компрессорно.
го и абсорбционного типов. Холодильное устройство компрессорного типа называют вхолодильной установкой, работающей по термодинамическому циклу Ренкинао либо "компрессорной холодильной машиной с использованием солнечного тепла". Как говорилось ранее, в компрессорном устройстве обычного холодильника в качестве движущей силы использована механическая энергия движения, создаваемая электромотором, который приводит в действие компрессор. При использовании в качестве энергоисточника солнечного излучения компрессор работает на водяном паре. В этом случае, если воду использовать в качестве хладагента, необходим теплоприемник с фокусирующим коллектором, обеспечивающим высокотемпературный нагрев выше 220оС.
Обычно применяют холодильную установку, работающую по циклу Ренкина, с использованием хладагента на основе фреонов, имеющих малую удельную теплоемкость и способных испаряться при РИС. 1.22. ЦИКЛ РАБОТЫ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОЛИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНОИ ЭНЕРГИИ ! — водо, нагретая солнечным излучением 1горячий источник); 2 — генератор; 3 — насос аля абсорбирующего раствора: 4 и 7 — охлаждающая вода; 5 — абсорбер! б — конденсатор; В— дроссельный клапан; 9 -холодная вода !холодный источник); 10- испаритель 14 низких температурах, создавая вместе с тем достаточно высокое давление (рис.
1.21). В компрессорной холодильной установке источником энергии для компрессора является тепловой двигатель. В итоге в конце рабочего цикла в испарителе получают воду. В абсорбционной холодильной установке (рис. 1.22) подаваемая в генератор вода нагрета солнечным излучением до 80- 90оС. Обычно абсорбционная холодильная установка проектируется на более высокую температуру (120-150оС), но в результате технического усовершенствования, выполненного специально для гелиоустановок, стало возможным использование низко- потенциального тепла.
Нагретая солнечным излучением вода, применяемая в качестве источника тепла, подается в генератор. Хотя в описанных установках есть отличия, принцип работы их практически одинаков. В абсорбционной холодильной установке (рис. 1.23) осуществляется следующий цикл: в вакуумированном пространстве водяные пары поглощаются раствором бромида лития, происходят процессы генерации, конденсации, расширения и испарения.
В результате повторения этого цикла получается холодная вода либо холодный воздух. На рис. 1.23 концентрированный раствор бромистого лития 11лВТ), образовавшийся в генераторе, поступает в абсорбер, где поглощает водяные пары и становйтся слабоконцентрированным. Теплота, образующаяся в процессе разбавления, отводится холодной водой. При помощи генератора восстанавливают концентрацию разбавленного в абсорбере раствора бромида лития— его подогревают от внешнего источника тепла.
Здесь используется вода, нагретая солнечным излучением. Горячие водяные пары, образовавшиеся в генераторе, пройдя сепаратор, попадают в конденсатор и при охлаждении холодной водой превращаются в конденсат (хладагент). Из конденсатора охлаждения вода проходит в испаритель, где происходит испарение. При этом отбирается тепло у воды, которая используется для охлаждения. При испарении водного раствора всегда происходит отбор тепла из окружающей среды за счет скрытой теплоты испарения.
Если капнуть каплю спирта на кожу руки, то мы ощущаем эффект охлаждения. Система охлаждения с использованием солнечного тепла основана, как уже говорилось, на свойстве бромистого лития погаси!ать водяные пары и способности воды легко испаряться. 3 219 33 Г Л А В А 2 КОНСТРУКПИИ БЫТОВЫХ СОЛНЕЧНЫХ СИСТЕМ 2.1. СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ И ИХ УСТРОЙСТВО В конструкции бытовых солнечных систем коллектор является важнейшим рабочим элементом, поскольку он выполняет функцию улавливания солнечного излучения и превращения его в тепловую энергию.
Солнечные коллекторы бывают различных типов. Наиболее распространенными модификациями коллекторов, используемых в системах теплохладоснабжения и горячего водоснабжения, являются плоские и вакуумированные трубчатые коллекторы. Плоский солнечный коллектор по своему устройству и дейст. вию представляет собой самостоятельный элемент, независи. мый от здания, на котором его устанавливают. В настоящее время чаще всего используют плоские коллекторы, у которых продольные и поперечные размеры составляют примерно 2х1 м, а толщина — около 10 см; такие коллекторы производят на за.
водах. На поверхности плоского солнечного коллектора находится светопрозрачное покрытие, сделанное, как правило, из стекла, под которым имеется полое пространство; ниже расположена теплопоглощающая панель (коллекторная пластина с трубами). Вся эта конструкция помещена в металлический ящик, нижняя часть которого оснащена теплоизоляционным материалом (рис.
2.1). Стеклянное покрытие обычно выполняют из полуармированного стекла толщиной 3,2 мм; оно обладает термостойкостью по отношению к горячему воздуху, а также имеет достаточную прочность и способно противостоять ветровым нагрузкам, выпадающим осадкам и другим внешним воздействиям. Такое стекло имеет хороший коэффициент пропускания солнечных лучей, не зависящий от длительности использования стекла. Теплоприемные панели делают из различных материалов. Панель состоит из тРУб, по котоРым циРкУлиРУет теплоносителем и пластины, которая передает теплоносителю поглощенное солнечное излучение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
