Cтраница 3
На рис. 20.7 представлена принципиальная схема жидкостной комбинированной двухконтурной низкотемпературной системы солнечного отопления с параболоцилиндриче-ским концентратором и жидкостным теплоаккумулятором. В контуре гелиоприемника в качестве теплоносителя применен антифриз, а в контуре системы отопления - вода. [31]
Для обеспечения высокой эффективности процесса улавливания и преобразования солнечной радиации концентрирующий гелиоприемник должен быть постоянно направлен строго на Солнце. С этой целью гелиоприемник снабжают системой слежения, включающей датчик направления на Солнце, электронный блок преобразования сигналов, электродвигатель с редуктором для поворота конструкции гелио-приемника в двух плоскостях. [32]
![]() |
Фокусирующие г ели о-приемники с коррекцией воспринимающей панели ( а и с набором фокусирующих устройств и трубками в качестве воспринимающих элементов ( 6. [33] |
В фокусирующих гелиоприемниках ( рис. 7.3) солнечные лучи попадают на вогнутую поверхность зеркала, отражаясь от которой, концентрируются на небольшую панель или непосредственно на трубы с теплоносителем, что позволяет получить более высокие температуры теплоносителя. Однако для эффективной работы таких гелиоприемников требуется постоянная коррекция зеркал или панелей относительно движения Солнца. [34]
С увеличением теплопроводности пористого материала ( уменьшение В) температурное поле внутри полупрозрачного слоя выравнивается ( рис. 3.14), а температура внутренней поверхности повышается. В условиях высокотемпературного нагрева газа в объемном гелиоприемнике это может привести к высокому уровню температуры внутренней поверхности и, как следствие, - к значительному ее обратному излучению и снижению эффективности устройства. [36]
Составляющая d ( qrl qr2) / dZ включает лучистый тепловой поток qrl падающего параллельного коротковолнового излучения и результирующий поток qri диффузного инфракрасного собственного излучения. Эта составляющая важна только при движении газов в пористых полупрозрачных материалах, например объемных гелиоприемников. Для большей части ПТЭ выполняется соотношение Xi / X 1, вследствие которого составляющую id2t / dZ2 можно не учитывать. [37]
Системами солнечного отопления называются системы, использующие в качестве теплоисточника энергию солнечной радиации. Их характерным отличием от других систем низкотемпературного отопления является применение специального элемента - гелиоприемника, предназначенного для улавливания солнечной радиации и преобразования ее в тепловую энергию. [38]
![]() |
Физическая модель транс-пирационного охлаждения полупрозрачной стенки. [39] |
Все упомянутые выше процессы сводятся к двум основным вариантам ( рис. 3.12) в зависимости от соотношения между направлениями потоков теплоносителя и падающего излучения. Противоточная схема ( тепловой экран с транспирацией) соответствует задачам пористого охлаждения, прямоточная - теплообмену в объемных гелиоприемниках. Отличительной особенностью последних является возможность нагрева газа в матрице до очень высокой температуры, существенно превышающей допустимую температуру прозрачной линзы, сквозь которую предварительно проходит излучение. Подаваемый холодный газ охлаждает прозрачную линзу, после этого он нагревается по мере течения сквозь пористый слой и максимальная температура достигается на выходе из него. [40]
Определяют необходимый объем бака-аккумулятора для покрытия суточной неравномерности поступления тепла, так как режим работы компрессионного теплового насоса устанавливается в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха. В баке-аккумуляторе существует температурная стратификация: в нижней части бака находится наиболее холодная вода, а в верхней - наиболее теплая, поэтому для потребления следует забирать воду из верхней части бака, а к гелиоприемнику - из нижней. Это позволяет получать для потребления горячую воду, не дожидаясь прогрева всего бака. Для укрупненных расчетов можно рекомендовать принимать объем аккумулятора равным 50 - 100 л на 1 м2 площади абсорбера. [41]
Высокая поглощательная способность и развитая поверхность теплообмена создают значительные преимущества объемных гелиоприемников перед поверхностными при высокотемпературном нагреве газа I, особенно при прямоточном течении, когда направления потоков газа и падающего излучения совпадают. В этом случае количество энергии, поглощенное пористой насадкой, возрастает в направлении течения газа. При этом входные, менее нагретые слои матрицы экранируют излучение от внутренних, более нагретых, благодаря чему эффективное обратное излучение насадки снижается. Наилучший режим работы гелиоприемника обеспечивается в случае, когда пористый материал является прозрачными нерассеивающим в солнечном спектре излучения, но непрозрачным и рассеивающим в инфракрасном. [42]
Источником энергии является солнечная радиация. На рис. 8 - 44 представлена схема этого дома. Лучевоспринимающая поверхность состоит из медных пластин, имеющих покрытия с высокой поглощательной способностью, к внутренней стороне которых приварены через каждые 150 мм трубки. Теплоносителем и аккумулятором тепла в системе является вода, которая прокачивается насосом через трубки гелиоприемника и в нагретом состоянии поступает в бак. В дневное время циркуляция воды происходит непрерывно, так как температура гелиоприемника всегда выше температуры воды в баке. Ночью или в облачную погоду солнечный коллектор охлаждается и движение воды из бака к коллектору автоматически прекращается. Вода из труб коллектора перекачивается в бак, благодаря чему исключается возможность замораживания труб и утечки тепла из бака. [44]