Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

Почти для всей территории Японии, за исключением о. Хок­кайдо, в летний сезон характерны высокая температура и боль - щая 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 ка­честве твердого абсорбента и применение абсорбирующих вод­ных растворов - например хлористого лития. В даном случае использование силикагеля аналогично его применению в каче­стве осушителя в производстве сладостей и клея из крахмала. Когда через адсорбирующую емкость, наполненую силикагелеМ, пропускают влажный воздух помещения, силикагель поглощает влагу и осушает воздух. Насыщенный влагой силикагель прогре­вают теплым воздухом или водой с температурой 80-100 U нагретыми солнечным излучением, при этом воздух поглощает водяные пары (20-30%) и происходит регенерация силикагеля, так что его снова можно использовать в качестве адсорбента.

Можно разделить емкость с адсорбентом на две части и через каждые несколько часов поочередно менять режимы адсорбиро­вания 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 США и Японии проводят их научно-технические разработки. Системы, осуществляющие кондиционирование воздуха, еще 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 помещение, а в таких условиях темпера­тура воздуха в нем будет повышаться.

Обычно используют схему охлаждения, представленную на рис. 5.6.

Летом, когда температура воздуха равна 32°С, а относитель­ная влажность 68%, воздух, пропущенный через емкость с сили - кагелем, имеет относительную влажность 28%, но температура его при этом поднимается выше 45°С. Это объясняется тем, что, когда водяные пары адсорбируются силикагелем, выделяется скрытая теплота адсорбции: при поглощении 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 30-35°с.

Если бы удалось получить сухой воздух с температурой ниже 20°С, как в системе кондиционирования, то можно было бы гово­рить о системе кондиционирования открытого типа. В этом случае, однако, пришлось бы применить сложное оборудование, позволяющее осуществить ряд последовательных процессов: сначала с помощью адсорбента получить влажность воздуха ниже 15% при одновременном возрастании его температуры до 55°С, затем, используя наружный воздух или воду из охлади­тельной башни, снизить температуру воздуха в помещении до 30-35°С, после чего снова охладить его, например, водой из колодца до температуры 25°С. В результате мы получим сухой прохладный воздух.

Сейчас ведутся разработки различных способов осушения воздуха, направленные на упрощение осушительных систем, например предлагается встраивать простой влагоосушитель в участок воздухонагревательной системы солнечного отопления, использовать излучение в ночое небо, осуществлять регенера­цию адсорбента непосредственно в коллекторе и др., однако практического решения этого вопроса пока не предвидится.

На рис. 5.7 представлено разрабатываемое автором книги устройство для осушения воздуха с регенерированием адсорбен­та при помощи солнечного излучения. Если бы такое устройство удалось доработать, его можно было бы широко использовать на | практике.