21 | 09 | 2018

Лекция Установки по Використанню Сонячної Енергії

З сонячних холодильних машин набули поширення низькотемпературна абсорбція або ежекторні з підігрівом робочого холодоагента до 70 ... 95°С у сонячних генераторах типу «гарячий ящик»; високотемпературні абсорбціонні, що працюють на водяній парі під тиском до 0,2 ... 0,6МПа, отриманому в сонячному паровому казані. Принцип роботи сонячних холодильних машин розглянутий на прикладі установки на Рисунку 13, він полягає в наступному. Водоаміачний розчин нагрівається до 95°С у трубчастому сонячному генераторі 1 Типу «гарячий ящик» з додатковими зеркалами 2. Пари аміаку, що виділяються з розчину, поступають через охолоджувач рідини 4 І ректифікатор 3 і зрошувальний конденсатор 14, Де вони перетворюються на рідкий аміак. З конденсатора рідкий аміак проходить через редукційний вентиль 15, Що знижує тиск з 1,2 до 0,3МПа, потім поступає в льодогенератор 17 І охолоджуючі батареї 18 І 19, Де випаровується, віднімаючи теплоту від навколишнього середовища. Пари аміаку (при низькому тиску), що знов виходять, прямують в абсорбер 9, Де і поглинаються бідним, випарованим в сонячному генераторі 1 розчином, що поступає в абсорбер 9 з віддільника рідини 4 Через редуктор 5. Збагачений в абсорбері міцний водоаміачний розчин невеликим насосом 7 подається з ресивера 8 В нижню частину сонячного генератора 1 через теплообмінник 6 І процес повторюється.

Для охолоджування аміаку в конденсаторі 14 вода з басейну 16 Насосом 10 Подається в бак 11, звідки на охолоджування в градирню 12 І збирається в піддоні 13. Охолоджена вода з піддону прямує на конденсатор 14.

Дана установка, побудована в Туркменії, забезпечувала температуру в холодильних камерах 5...6°С при температурі навколишнього повітря 42°С (у тіні) і температурі охолоджуючої води 26 °С.

В даний час ставиться завдання значного розвитку тепличного господарства для постачання населення свіжими овочами протягом року. Проте вартість теплиці досягає 60...70% всіх експлуатаційних витрат тепличного господарства, тому застосування тут сонячних нагрівачів у багатьох випадках виявляється економічним.

Робота сонячної теплиці на прикладі Ґрунтової показана на Рисунку 14. Теплиця 3 Має один скат з подвійним склінням 4, Орієнтований на південь з кутом нахилу до горизонту 45°. Теплиця втоплена в грунт на 1,5м., а вибрана з котловану земля засипана на північну стінку теплиці. У насипаному ґрунті рівномірно по всій довжині теплиці закладені металеві труби 2 Так, що вони утворюють повітряні канали, що починаються з підлоги і закінчуються у верхній частині теплиці.

У такій теплиці в гарячу погоду тепле повітря з верхньої частини теплиці буде поступати в канали, охолоджуватися в них, нагріваючи грунт, і виходити охолодженим з нижньої частини теплиці, тобто в літній час теплота акумулюється в ґрунті, теплиця не перегрівається.

 

1 – ґрунт; 2 – труба; 3 – теплиця; 4 - скло.

Рис. 14. Схема ґрунтової сонячної теплиці.

При падінні температури всередині теплиці в зимовий час циркуляція повітря відбуватиметься у зворотному напрямі, тобто повітря в каналах нагріватиметься від ґрунту і виходитиме з верхньої частини теплиці, обігріваючи її. Така теплиця, побудована в Кримській області, жодного разу не мала температури нижче за нуль навіть при морозах - 10°С і відсутності прямого сонячного світла протягом декількох днів. Створення сонячних нагрівальних установок не представляє особливих технічних труднощів. Економічна і енергетична ефективність пристроїв особливо істотна в південних районах країни. Основними чинниками, що впливають на цю ефективність, є: ─ орієнтування геліонагрівача на південь і кут нахилу його до горизонту; ─ величина інтенсивності сонячної радіації; ─ температура отримуваною гарячіше і початкової холодної води, а також навколишнього повітря;

─ конструкція геліонагрівача (кількість і якість скла, якість теплоізоляції, розміри конструкції т. д.).

Разом з гідроелектростанціями і сонячними нагрівальними установками в сільському господарстві застосовують і інші пристрої по використанню місцевих енергоресурсів. Це механічні установки по використанню гідроенергії, а також установки по використанню біоенергоресурсів і енергії вітру.

Контрольні запитання:

1.