Энергия

КОЛЛЕКТОРЫ ДРУГИХ типов

Как наиболее распространенный тип коллекторов солнечного тепла плоский коллектор является предметом многих исследо­ваний Однако из-за ограничений, которые накладывает его кон­струкция на массовое производство, в предстоящие годы могут получить распространение другие типы коллекторов. Одни кол­лекторы являются вариантами плоского коллектора, в то время как другие, например, концентрирующие коллекторы, относятся к совершенно другим категориям.

Один из вариантов сам по себе плоский, но не имеет тепло­приемной «пластины» в традиционном смысле, предназначен­ной для поглощения солнечного тепла. Солнечный бассейн, по­казанный на рис. 5.77, представляет собой водоем, часто глуби­ной в несколько метров, который поглощает и аккумулирует тепло солнечной радиации круглый год. Требуемый размер зави­сит от климата, типа здания и конструкции системы, но его объ­ем (в кубических метрах) должен соответствовать площади (в квадратных метрах) отапливаемого помещения. Концепции, аналогичные этой, рассматриваются в разделе о долговремен­ном аккумулировании тепла.

Основной путь улучшения рабочих характеристик коллектора заключается в создании условий, позволяющих увеличить коли­чество энергии солнечного излучения, поступающего на коллек­тор. Модифицированный плоский коллектор, разработанный Джеральдом Фадбелом, концентрирует солнечную энергию при помощи, как он называет, отражающей пирамидальной оптики. В результате, как показано на рис. 5.78, можно уменьшить не­обходимые размеры обычно дорогостоящей пластины теплопри­емника. В основании пирамиды устроена крышка с плоским зеркалом на петлях, которую можно закрывать во время облач­ной погоды. В солнечную погоду наклон крышки можно регу­лировать, чтобы получить максимальное отражение через рас­крытый зев на поверхность поглотителя. Можно достигнуть кон­центрации, в два —четыре раза превышающей обычную плот­ность солнечной радиации. Хотя конструкция и корпус меньше­го по размерам теплоприемника могут оказаться дороже, но, пожалуй, одним из преимуществ такой конструкции является потенциальная возможность устранения проблемы замерзания

Рис, 5.77. Коллектор «солнечный бассейн»; представлен в августе 1974 г. на конференции Международного общества по солнечной энергии, Форт-Коллинз, шт. Колорадо i[12]

/—тонкий слой пресной воды; 2 —сток соленой воды; 3 —верхняя перегородка; 4 — впуск пресной воды; 5 —впуск концентрированной соленой воды; 6 — изолирующий слой; 7 — рециркуляционная вода из дома; 8 — нижняя перегородка; 9 — зона конвекция; 10 — поступление горячей воды в дом; р — зачерненное дно '

Рис. 5.78. Пирамидальная оптическая система

1 — лучи полуденного солнца; 2 — угол верхней грани пирамиды к горизонтали 35°: 3 — угол крыши к горизонтали 27,5°; 4 — поверхность коллектора размером 0,6X2,5 м; 5 — по­толочные балки; 6 — угол панели, оптимизированный для 21 января

коллекторов водяного типа е помощью закрывающейся шар­нирной панели, когда солнца нет; это может снизить стоимость коллектора и системы. Кроме того, можно получить более высо­кие температуры теплоносителя без уменьшения КПД коллек­тора. На рис. 5.79 и 5.80 представлены фотографии системы, установленной на доме изобретателя; откидная панель показана в открытом и закрытом положениях.

Рис. 5.79. Здание с пирамидальной Рис. 5.80. Здание с пирамидальной

оптической системой; панель показа - оптической системой; панель показа­на в открытом положении на в закрытом положении

Рис 5 82 Схема размещения вакуум пых солнечных коллекторов на стене и плоской крыше

а — горизонтальное размещение (на крь* ше) б — вертикальное размещение (на стене) I — вакуумные стеклянные ЦИЛИН дры 2 — трубы с теплоносителем (пита ющие и обратные) 3 — отражающая по верхность

Другой вид концентрирующего коллектора был изобретен Роландом Уинстоном (рис 5 81) Его составные параболические желоба концентрируют солнечный свет на сравнительно неболь­шую часть всей поверхности теплоприемника Увеличение плот­ности солнечной радиации не только повышает КПД, но при этом уменьшается поверхность теплоприемника, что особенно важно, если, например, теплоприемник состоит из дорогостоящих фото­элементов, предназначенных для прямого преобразования сол нечной энергии в электрическую

Джеймс Эйблинг [33] составил классификацию солнечных коллекторов по их способности концентрировать солнечную ра­диацию Его данные, представленные в таблице, включают диа пазон рабочих температур и КПД коллектора Хотя коллекторы со средним и высоким уровнем концентрации обеспечивают весь ма высокие температуры (до 650° С) при сравнительно высоком КПД (до 75%), главной причиной их неприемлемости в настоя щее время для отопления или охлаждения помещений является их высокая стоимость и сложность, привносимая ими в систему отопления или охлаждения

Табл и ц а Классификация солнечных коллекторов [33]

Категория

Пример

Диапазон рабочих темпера тур °С

Возможные пределы41 КПД кол лектора %

Высокая концентрация

Параболоид

250—650

60—75

Средняя »

Параболоцилиндр

150—400

50—70

Низкая »

Плоская пластина

60—140

30—50

* Процент солнечной энергии попадающей в плоскость установки н преобразуемой в тепло в рабочей среде

Фирма «Оуэнс-Иллинойс» разработала вакуумные стеклян­ные цилиндры диаметром 100 мм для массового производства в количествах, сравнимых с производством трубок для люмине­сцентного освещения На рис 5 82 показано размещение цилинд­ров на плоской поверхности (вертикальное и горизонтальное) При достаточном расстоянии между ними во избежание затене­ния их можно поворачивать, чтобы обеспечить оптимальный угол наклона Іакая универсальность во многом способствует повышению совместимости солнечных коллекторов с конструк­тивным решением здания

Энергия

Выбираем актуальный способ проведения энергосистемы

При наличии опыта, человеку, обустраивающему электропроводку и простого грщ самостоятельно, доступны только два пути: открытый и закрытый. Скрытый способ рассчитан на замуровывание в стены, гипсокартон, потолок пол и внутренние пустоты …

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Удельная теплоемкость. Тепловая емкость или удельная теплоемкость ма­териала представляет собой количество тепла, которое добавлено или отнято у единицы веса материала, чтобы изменить его температуру на один градус. Все удельные теплоемкости …

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ И ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ

Тепло распространяется или переносится от одной точки материала к дру­гой или между телами тремя способами. Два из них — теплопроводность и конвекция — используются всеми традиционными системами отопления. Тре­тий способ …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua