Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ТИПЫ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ, ПРОДАЮЩИХСЯ В ЯПОНИИ

Среди различных солнечных коллекторов, имеющихся в продаже, чаще всего встречаются плоские коллекторы, и число фирм-производителей, изготавливающих такие устройства, за последний период увеличивается. Как известно, в Японии первый солнечный коллектор в виде алюминиевых плит, полу­ченных прокаткой, был применен в так называемом первом сол­нечном доме, построенном в 1956 г. по проекту архитектора Яна - гимати. В этом коллекторе и тепловоспринимающие пластины, и трубы были выполнены из алюминия. Однако в настоящее время те же фирмы-производители выпускают в продажу кол-

РИС. 2.6. ТЕПЛОВОСПРИНИМАЮ - ШАЯ ПАНЕЛЬ В РАЗРЕЗЕ (ФИР - »1А "СЁВА АРУМИ", МЕДНЫЕ ТРУБЫ И АЛЮМИНИЕВАЯ ПЛАСТИНА)

I — селективно-поглощающая Пленка, нанесенная электрохими­ческим методом; 2 — медная груба; 3 — алюминиевые ребра, изготовленные штамповкой; 4 — высококачественная сварка; 5 — алюминиевая пластина; 6 - мед­ная труба

РИС. 2.7. ТЕПЛОВОСПРИНИМАЮ - ЩАЯ ПАНЕЛЬ В РАЗРЕЗЕ (ФИРМА "ЯДЗАКИ СОГЁ", ПЛАСТИНЫ ВЫ­ПОЛНЕНЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ)

1 - сварной шов; 2 - точечная сварка

РИС. 2.8. ТЕПЛОВОСПРИНИМАЮ - ЩАЯ ПАНЕЛЬ В РАЗРЕЗЕ (МЕД­НЫЕ ТРУБЫ И МЕДНЫЕ ПЛАСТИ­НЫ)

1 - медная труба; 2 — селективно - поглощающая пленка из черного хрома (или окиси меди); 3 - сварка

Лекторы несколько иного типа: к алюминиевым пластинам при­соединяют медные трубы. У этих пластин поверхность не окра­шивают в черный цвет, а покрывают специальной пленкой, нане­сенной электрохимическим методом, что придает поверхности селективно-поглощающие свойства (рис. 2.6).

В экспериментальном солнечном доме Ядзаки, построенном в 1974 г., использован солнечный коллектор, в котором пластины и трубы выполнены из нержавеющей стали: в этом доме впервые была введена в действие абсорбционная холодильная установ­ка, использовавшая солнечную энергию. Теплоприемная панель солнечного коллектора этой установки состоит из двух листов нержавеющей стали с каналами, по которым циркулирует тепло­носитель; листы соединены при помощи шовной и точечной сварки, а селективно-поглощающие свойства панели улучшены за счет специальной обработки поверхности.

І

РИС. 2.9. РАЗРЕЗ ТЕПЛО - ВОСПРИНИМАЮЩЕЙ ПА­НЕЛИ, ИЗГОТОВЛЕННОЙ ИЗ ЛИСТОВОИ ОЦИНКО­ВАННОЙ СТАЛИ (ФИРМА "МАЦУСИТА СЮСЭКИ'О 1 — сварной шов

Встречаются в продаже и такие коллекторы, у которых плас­тины и трубы изготовлены из меди. У коллекторов такого типа медные трубы проложены в углублениях, сформированных в медных пластинах, либо приварены при помощи высокочастот­ной сварки. Поверхность пластин покрыта пленкой из черного хрома, нанесенной методом электрохимического осаждения, за счет чего улучшены их селективно-поглощающие свойства. Этот тип коллекторов появился недавно и считается одним из наибо­лее современных.

К новинкам можно отнести также коллекторы, у которых тепловоспринимающие пластины и трубы выполнены из оцин­кованной стали (рис. 2.9), и такие, где использованы тепловос­принимающие пластины из специального высокомолекулярного полиэтилена (рис. 2.10).

До сих пор мы рассматривали плоские коллекторы, представ­ляющие собой самостоятельные устройства. Однако есть и такие типы плоских солнечных коллекторов, которые составляют как бы единое целое с конструкцией дома. Плоские солнечные кол­лекторы как самостоятельные элементы в настоящее время используются гораздо чаще, поскольку они удобнее в эксплуа­тации. Солнечные коллекторы, выполненные из подходящих материалов и имеющие соответствующие размеры, так что они вписываются в конструкцию здания и не нарушат его архитек­турный облик, по всей вероятности, будут широко применяться и в будущем.

В 1977 г. в солнечном доме Хараката впервые был смонтиро­ван вакуумированный трубчатый коллектор.

На рис. 2.11 изображен рефрижератор, использующий в каче­стве источника энергии солнечное излучение, разработанный в лаборатории автора (Танака). Внутрь корпуса водонагревателя

РИС. 2.12. ВНЕШНИЙ ВИД РЕФРИЖЕРАТОРА

Вмонтированы трубки, где происходят процессы генерации и адсорбции, а также трубки испарения и конденсации, в которых соответственно находятся адсорбент (силикагель) и хладагент (вода). В течение дня, нагреваясь под действием солнечного тепла, адсорбент регенерируется, и в конденсаторе образуется холодная вода. Температура холодной воды составляет 12-15°С. По методикам, используемым в гелиотехнике, можно опреде­лить, что коэффициент эффективности в этом случае достигает 0,3. Этот рефрижератор обладает улучшенными свойствами по сравнению с обычной системой, представляющей собой комбина­цию коллектора с абсорбционной холодильной установкой. Конечно, в данном устройстве зимой можно получить тепло. Вопрос о снижении стоимости и повышении надежности этого рефрижератора будет, несомненно, решен в будущем.

В табл. 2.1-2.4 приводятся технические характеристики совре­менных солнечных коллекторов.