СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОИ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Совпадение графиков поступления солнечной радиации и потреб­Ности в охлаждении в течение суток и года благоприятствует примене­Нию солнечных холодильных установок.

Солнечные холодильные установки можно условно разделить на две группы: с замкнутым и разомкнутым термодинамическим циклами. Первая группа представляет собой абсорбционные и пароэжекторные холодильные установки, использующие в качестве источников тепла солнечные коллекторы. Основным ограничением использования абсорбционных водоаммиачных и фреоновых пароэжекторных холо­дильных установок является сложность конструкции солнечных коллекторов, способных выдержать высокие давления хладоагента, а также необходимость создания относительно высоких температур (95 ... 120 °С) для разделения абсорбента и хладоагента в абсорбцион­ных установках. Ведутся разработки абсорбционных солнечных холо­дильных установок с твердым абсорбентом (например, аммиачно - хлористый кальций) для хранения продуктов [12]. Недостатком этих установок является снижение со временем холодопроизводительности из-за деградации абсорбента. Ведется также поиск новых хладоагентов для пароэжекторных солнечных холодильных установок, где обычно 622—4 до

Используют фреоны, в связи с ограничением выпуска фторуглеродов необходим поиск новых хладоагентов для этих установок.

В практике хладоснабжения чаще всего используют абсорбционные солнечные холодильные установки (АХСУ) с открытым термодинами­ческим циклом. Основными элементами АХСУ являются испаритель - абсорбер и регенератор. Простейший регенератор (десорбер) представ­ляет собой открытую наклонную плоскость, принимающую солнечное излучение {рис. 2.19). Установка работает следующим образом. Водный раствор бромистого лития подается в регенератор, в котором нагрева­ется до 45 °С. За счет испарения воды повышается его концентрация. Крепкий раствор подается в абсорбер, где он поглощает водяные пары, выделяющиеся в испарителе. При этом вода в испарителе охлаждается до 5 ... 15 °С и подается потребителю холода. Теплота абсорбции отво­дится охлаждающей водой, протекающей по трубам абсорбера, а воздух, выделившийся в абсорбере из солевого раствора, удаляется вакуум-насосом. В испарителе-абсорбере поддерживается остаточное давление 800 ... 1000 Па. Установка АХСУ-300, разработанная Институ­том технической теплофизики АН СССР, смонтирована в Ашхабаде для охлаждения воздуха в жилых домах. В качестве регенератора была использована плоская кровля зданий.

Недостатком открытого регенератора является засорение раствора бромистого лития, а также возможность смыва его дождями. Для устранения этого в настоящее время применяют регенераторы, закры­тые стеклом. Однако в таких регенераторах падает интенсивность

Испарения и поэтому дальнейшим совершенствованием АХСУ явилось применение воздушных десорберов-регенераторов типа вентиляторной градирни, и использование для нагрева слабого раствора солнечных коллекторов. К недостаткам АХСУ можно отнести наличие аппаратов с вакуумом, что значительно усложняет их эксплуатацию.

Наиболее простыми из установок солнечного хладоснабжения являются солнечно-испарительные (рис. 2.20). Работает установка следующим образом. Разбавленный раствор абсорбента подается в

Регенератор открытого или застекленного типа, где нагревается. При этом за счет испарения воды повышается его концентрация. Нагретый концентрированный раствор после регенератора охлаждается в теплообменнике водой из градирни. Наружный воздух, поступающий с помощью насоса в контактную камеру, обрабатывается концентриро­ванным раствором абсорбента (хлористого лития) и осушается. Затем осушенный воздух поступает во вторую контактную камеру, где адиабатически увлажняется и охлаждается. Для снижения стоимости солнечно-испарительного охлаждения и повышения эффективности ее работы в условиях влажного климата можно применить двухступенча­тую схему осушки [23]. В этом случае добавляется еще одна камера осушения, в которой используют дешевый абсорбент - хлористый кальций, стоимостью на два порядка меньше, чем хлористый литий. При этом также уменьшается площадь регенератора, так как для раствора хлористого кальция температура регенерации существенно ниже. Для повышения тепловой эффективности установок солнечного охлаждения теплота, отводимая от концентрированного раствора, используется для нужд горячего водоснабжения.