Nbsp; Günəş Termal Kolleksiyaçılarından istifadə edərək istilik təchizatı sisteminin hesablanması və hər cür təlim ixtisası, enerji qurğularının tələbələri üçün qrafik işləmə, elektrik stansiyalarının qeyri-ənənəvi və bərpa olunan enerji mənbələrinə əsaslanan elektrik stansiyaları, günəşdən istifadə edərək istilik təchizatı sisteminin hesablanması Termal kolleksiyaçıları: Təlim ixtisası enerjisi qurğularının, qeyri-ənənəvi və bərpa olunan enerji mənbələrinə əsaslanan elektrik stansiyalarının tələbələri üçün qiymətləndirmə və qrafik işlərini təşkil etmək üçün metodik təlimatlar və qrafik işlərini həyata keçirin. Təriflər cədvəli 1.1. Düz günəş kollektorunun dizaynı və əsas xüsusiyyətləri 1.2. Günəş istilik sistemlərinin əsas elementləri və anlayışları 2. Dizayn mərhələləri 3. Binanın istiliyinə dair istilik hesablanması 3.1. Əsas müddəalar 3.2. Transmissiya istilik itkisinin təyini 3.3. Havalandırma havasının istiləşməsi üçün istilik istehlakının təyini 3.4. İsti su təchizatı üçün istilik dəyərinin müəyyənləşdirilməsi 4. Günəş istilik təchizatı sisteminin hesablanması Biblioqrafiya nəzəri müddəalar
Düz günəş kollektorunun dizaynı və əsas xüsusiyyətləri
Düz günəş kolleksiyaçısı (SC) günəş istilik sistemlərinin və isti su təchizatı əsas elementidir. Onun hərəkətinin prinsipi sadədir. Əksərisi Kolleksiyaçıya düşən günəş radiasiyası, günəş radiasiyasına münasibətdə "qara" olan səthlə udulur. Horlu enerjinin bir hissəsi kolleksiyaçı vasitəsi ilə dövriyyəyə ötürülür və qalan hissəsi ətraf mühitlə istilik mübadiləsi nəticəsində itirilir. Maye tərəfindən aparılmış istilik ya yığılmış, ya da istilik yükünün örtülməsi üçün istifadə olunan faydalı bir istilikdir.
Kollektorun əsas elementləri aşağıdakılardır: ümumiyyətlə metaldan, günəş radiasiyasının maksimum udulmasını təmin edən qarşısıalınmaz bir qara örtüklü olan udma boşqab; Havanın maye və udma nömrəsi ilə istilik təmasda olan borular və ya kanallar yayılır; boşqabın alt və yan kənarlarının termal izolyasiyası; Yuxarıdan boşqabın istilik izolyasiyası məqsədi ilə şəffaf örtüklər tərəfindən ayrılmış bir və ya bir neçə hava boşluqları; Nəhayət, gövdə, hava amillərinə davamlılıq və müqavimət göstərir. Şəkildə. 1 göstərir başıburuşluq Su və hava qızdırıcısı.
Əndazəli 1. Su və hava soyuducuları olan günəş kollektorlarının eskiz təsviri: 1 - istilik izolyasiyası; 2 - hava kanalı; 3 - şəffaf örtüklər; 4 - udma boşqab; 5 - boşqaba bağlı borular.
Şəffaf örtük ümumiyyətlə şüşədən hazırlanır. Şüşə atmosfer təsirlərinə və yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə əla müqavimət göstərir. Bu nisbətən ucuz və aşağı dəmir oksidi tərkibində yüksək şəffaf ola bilər. Şüşə çatışmazlığı kövrəklik və böyük bir kütlədir. Şüşə ilə birlikdə istifadə etmək və plastik materiallardan istifadə etmək mümkündür. Plastiklər ümumiyyətlə qırılmağa, asan və fetus cədvəlləri şəklində ucuzdur. Bununla birlikdə, bir qayda olaraq, hava amillərinin şüşəsi kimi təsirinə bərabər yüksək müqavimət göstərmir. Cızırcıqlar və bir çox plastik plastik təbəqənin səthinə asanlıqla tətbiq olunur və sarı rəngli və sarı rəngli sarı rənglidir, nəticədə günəş radiasiyası və mexaniki gücü ilə bağlı transmissiya qabiliyyəti azalır. Plastiklərlə müqayisədə şüşənin başqa bir üstünlüyü, şüşənin udma plitəsi ilə yayılan uzun dalğa (istilik) radiasiyasına düşən hər şeyi udmaq və ya əks etməsidir. Radiasiya yolu ilə ətraf mühitə istilik itkisi, uzun dalğa radiasiyasının bir hissəsini keçən bir plastik örtük vəziyyətindən daha səmərəli azalır.
Düz kolleksiyaçı həm birbaşa, həm də yayılmış radiasiyanı özündə cəmləşdirir. Birbaşa radiasiya günəşin işıqlandırılmış obyektinin kölgəsini atmağa səbəb olur. Diffuz radiasiya, yerin səthi çatmazdan əvvəl bulud və toz tərəfindən əks olunur və yayılır; Birbaşa radiasiyadan fərqli olaraq, kölgələrin meydana gəlməsinə səbəb olmur. Düz kolleksiyaçı ümumiyyətlə binada hərəkətsiz quraşdırılır. Onun istiqaməti, günəş enerjisinin quraşdırılması işləməli olduğu ilin yerləşdiyi yerdə və vaxtından asılıdır. Düz kolleksiyaçı, suyu və otağın istiləşməsi üçün tələb olunan aşağı dəqiqliyi təmin edir.
Diqqəti çəkən (konsentrat) günəş kollektorları, o cümlədən bir parabolik bir mərkəz və ya kartof konsentratı ilə günəş istilik təchizatı sistemlərində istifadə edilə bilər. Fokuslanan kollektorların əksəriyyəti yalnız düz günəş radiasiyasından istifadə edirlər. Düzgünə nisbətən fokuslayıcı kollektorun üstünlüyü, ətraf mühitdə istilik itirilən daha kiçik bir səth sahəsi var və buna görə də işləyən mayenin düz su anbarlarına nisbətən daha yüksək temperatur halına gətirilə bilər. Ancaq istilik və isti su təchizatı ehtiyacları üçün daha yüksək bir temperatur demək olar ki, (və ya ümumiyyətlə) əhəmiyyəti yoxdur. Əksər konsentrat sistemləri üçün kolleksiyaçı Günəşin mövqeyinə əməl etməlidir. Günəş şəkillərini verməyən sistemlər ümumiyyətlə ildə bir neçə dəfə düzəliş tələb edir.
Kollektorun ani xüsusiyyətləri fərqlənməlidir (bu anda meteoroloji və iş şəraitindən asılı olaraq bu anda xüsusiyyətləri) və uzunmüddətli xüsusiyyətləri. Təcrübədə, günəş istilik təchizatı sisteminin su anbarı il ərzində geniş şəraitdə fəaliyyət göstərir. Bəzi hallarda, əməliyyat rejimi yüksək temperatur və aşağı kollektor səmərəliliyi, əksinə, aşağı temperatur və yüksək səmərəlilik ilə xarakterizə olunur.
Kollektorun dəyişənləri altında işini nəzərdən keçirmək üçün, bu ani xüsusiyyətlərinin meteoroloji və rejim amillərindən asılılığını müəyyən etmək lazımdır. Kolleksiyaçı xüsusiyyətlərini təsvir etmək üçün iki parametr lazımdır, bunlardan biri udulmuş enerjinin miqdarını, digəri isə ətraf mühitə istilik itkisi. Bu parametrlər toplunun dərhal səmərəliliyinin müvafiq şərtlərdə ölçüldüyü testlər səbəbindən ən yaxşısıdır.
Bu anda kollektordan ayrılan faydalı enerji, kollektorun udulmuş boşqabının və ətraf mühitdə udulmuş enerji miqdarının miqdarı olan fərqin fərqidir. Demək olar ki, bütün mövcud düz kollektor strukturlarının hesablanmasına tətbiq olunan tənlik formaya malikdir:
vahid vaxtına görə kollektordan ayrılan faydalı enerji haradadır; - Kolleksiyaçı Meydanı, M 2; - Kollektordan istilik aradan qaldırılması əmsalı; - kollektor w / m 2 təyyarəsindəki ümumi günəş radiasiyasının axınının sıxlığı; - Günəş radiasiyasına münasibətdə şəffaf örtük şəffaflığı; - kollektor plakanın günəş radiasiyasına münasibətdə udma qabiliyyəti; - Kolleksiyaçı, w / (m 2 ° C) istilik itkisinin tam əmsalı; - Kollektorun girişində maye temperaturu, ° C; - Ətraf mühit temperaturu, ° C.
Kolleksiyaçıya düşən günəş radiasiyası, istənilən vaxt üç hissədən ibarətdir: birbaşa radiasiya, yer üzündən və ya ətrafdakı əşyaların əks olunduğu yerdən və ya ətrafdakıları üfüqdə və təbiətinə qədər olan bucaqdan asılıdır Bu maddələr. Kolleksiyaçı testi aparıldıqda, radiasiya axınının sıxlığı I. Kolleksiyaçı ilə eyni altındakı bir piranometr ilə birlikdə üfüqə meyl açısı. Hesablamalarda tətbiq olunur f.-Method, kollektorun səthinə günəş radiasiyasının orta aylıq əkilləri barədə məlumat tələb edir. Ən çox istinad kitablarında üfüqi səthdə radiasiyanın orta aylıq gəlməsi barədə məlumatlar var.
Kollektor plaka tərəfindən bir anda udulmuş günəş radiasiya axınının sıxlığı, hadisə radiasiyasının axınının sıxlığına bərabərdir I., şəffaf şəffaf şəffaf t. Kollektor plakasının udma qabiliyyəti a.. Həm son dəyərlər, həm də günəş radiasiyasının maddi və bucağından asılıdır (I.E. Normal arasındakı bucaq və günəş işığı istiqamətində). Günəş şüalanmasının birbaşa, yayılması və əks olunmuş komponentləri kollektorun səthinə gəlir müxtəlif künclər. Buna görə optik xüsusiyyətlər t. və a. hər bir komponentin töhfəsini nəzərə alaraq hesablanmalıdır.
Kolleksiyaçı istiliyi itirir fərqli yollar. Plitənin şəffaf örtüklərinə və üst örtüyündən xarici havadan istilik itkisi, xarici havaya və konveksiya nəticəsində meydana gəlir, lakin bu itkilərin birinci və ikinci hallarda nisbəti eyni dərəcədə deyil. Təcrid olunmuş alt və kollektorun yan divarları vasitəsilə istilik itkisi istilik keçiriciliyindən qaynaqlanır. Kolleksiyaçılar bütün istiliyin ən kiçik olduğu şəkildə tərtib edilməlidir.
Tam amilin işi U L. (1) tənlikdəki temperatur fərqləri (1) udma plakasından istilik itkisini təmsil edir ki, temperaturunun hər yerdə maye temperaturuna bərabərdir. Maye qızdırıldıqda, kolleksiyaçı plakası maye girişinin temperaturundan daha yüksək bir temperatur var. o Şərtnamə İsti boşqabdan mayedən köçürün. Buna görə kollektordan həqiqi istilik itkisi işin dəyərindən çoxdur. İstilik aradan qaldırılması əmsalı köməyi ilə itkilərin fərqi nəzərə alınır F R..
Tam itkili amil U L. Kollektorun şəffaf izolyasiyası, alt və yan divarları ilə itki əmsallarının cəminə bərabərdir. Yaxşı hazırlanmış bir manifold üçün son iki əmsalın cəmi ümumiyyətlə 0,5 - 0.75 w / (m 2 ° C). Şəffaf izolyasiya yolu ilə itkinin əmsalı, udma plakasının temperaturundan, şəffaf örtüklərin sayının və materialının, spektrin infraqırmızı hissəsinin, mühitin temperaturu və külək sürətində qara plakanın dərəcəsi və materialından asılıdır.
Tənlik (1), kollektorun kommunal enerjisi maye giriş temperaturu ilə müəyyən edildiyi üçün günəş enerjisi sistemlərini hesablamaq üçün əlverişlidir. Bununla birlikdə, ətraf mühitə istilik itkisi, udma plakasının orta temperaturdan asılıdır, bu da maye kolleksiyaçıdan keçərək qızdırılıbsa, temperaturun üstündən yuxarıdır. İstilik çıxarılması əmsalı F R. Kolleksiyaçıdakı mayenin temperaturu, axın istiqamətində maye temperaturu, bütün udma boşqabının temperaturu girişdəki mayenin temperaturuna bərabər olduqda, faydalı enerjiyə nisbətinə bərabərdir.
Əmsal F R.kolleksiyaçı və udma boşqabının (materialın qalınlığı, xassələri, borular arasındakı məsafələrin və s.) Demək olar ki, günəş radiasiyasının intensivliyindən və temperaturdan asılı deyildir udma boşqab və ətraf mühit.
Günəş istilik sistemlərinin əsas elementləri və sxemləri
Günəş İstilik Sistemləri (və ya Helixing) passiv və aktiv şəkildə bölünə bilər. Ən sadə və ucuz passiv sistemlərdir və ya " günəşli evlər"Günəş enerjisini toplamaq və yaymaq üçün bina və bina elementlərindən istifadə etmək üçün və tələb etmir Əlavə avadanlıq. Çox vaxt bu cür sistemlərə şəffaf örtük olduğu bəzi məsafədə cənubda yerləşən binanın dəfn edilmiş divarı daxildir. Divarın yuxarı və aşağı hissəsində divarın daxili həcmi ilə divar və şəffaf örtük arasındakı boşluğu birləşdirən deliklər var. Günəş radiasiyası divarı qızdırır: hava, divarı yuyun, bundan qızdırır və binadakı yuxarı çuxurdan keçir. Hava dövranı ya təbii konveksiya və ya fanat səbəbiylə ya verilir. Passiv sistemlərin bəzi üstünlüklərinə baxmayaraq, günəş radiasiyasını toplamaq, saxlamaq və yaymaq üçün xüsusi quraşdırılmış avadanlıqlar istifadə olunur, çünki bu sistemlər bina memarlığını inkişaf etdirməyə, günəş enerjisindən istifadənin səmərəliliyini artırır və daha da böyük təmin edir İstilik yüklənməsi və tətbiq sahəsini genişləndirmək üçün imkanlar. Hər bir halda günəş istilik təchizatı olan aktivlik sisteminin, kompozisiyanın və düzeni hər bir halda, iqlim amilləri, obyekt növü, istilik istehlakı rejimi, iqtisadi göstəricilər tərəfindən müəyyən edilir. Bu sistemlərin xüsusi elementi günəş kollektordur; İstilik mübadiləsi cihazları, batareyaları, dublikat istilik mənbələri, santexnika parçaları kimi istifadə olunan elementlər geniş istifadə olunur. Günəş kollektoru kollektorda süqutu soyuducuya ötürülən istidən isti hala gətirilən istiyə çevrilməsini təmin edir.
|
Yuxarıda təsvir olunan əsas elementlərə əlavə olaraq, istilik təchizatı sistemlərinə nasoslar, boru kəmərləri, alət sisteminin və avtomatlaşdırma elementləri və s. Daxil ola bilər. Bu elementlərin fərqli birləşməsi xüsusiyyətləri və dəyəri üçün müxtəlif günəş istilik sistemlərinə səbəb olur. Helixesin istifadəsi əsasında yaşayış, inzibati binaların, sənaye və kənd təsərrüfatı obyektlərinin istiləşmə, soyutma və isti su təchizatı vəzifələri həll edilə bilər.
Helinows aşağıdakı təsnifatı var:
1) məqsəd üçün:
İsti su sistemləri;
İstilik sistemləri;
İstilik təchizatı məqsədləri üçün birləşdirilmiş qurğular;
2) istifadə olunan soyuducu növü ilə:
Maye;
Hava;
3) Müddəti ilə:
İl boyu;
Mövsümi;
4) içində texniki qərar Sxemlər:
Tək quraşdırılmış;
İkili dövrə;
Çox quraşdırılmış.
Günəş istilik təchizatı sistemlərində ən çox istifadə olunan istilik daşıyıcıları mayelər (su, etilen glikol, üzvi maddələr) və havadır. Onların hər birinin müəyyən üstünlükləri və çatışmazlıqları var. Hava donmur, sızmalar və avadanlıqların korroziyası ilə əlaqəli böyük problemlər yaratmır. Bununla birlikdə, havanın aşağı sıxlığı və istilik tutumu, hava bitkilərinin ölçüsü, güc xərcləri, maye sistemlərin soyuducudan daha yüksək səviyyədə yüksəldilməsi üçün güc xərcləri. Buna görə, günəş istilik təchizatı olan ən çox istismar olunan sistemlərdə, mayelərə üstünlük verilir. Mənzil və kommunal ehtiyacları üçün əsas istilik daşıyıcısı sudur.
Dövr ərzində günəş kollektorları işlədikdə mənfi temperatur Açıq havada antifreysizdən bir soyuducu kimi istifadə etmək və ya soyuducudan dondurmaq üçün (məsələn, suyun vaxtında istiləşmə, günəş kollektorunun izolyasiyasını) istifadə etmək üçün bir şəkildə antifreysiz istifadə etmək lazımdır.
Kiçik uzaq istehlakçılar təmin edən kiçik məhsuldarlıq günəş istilik sistemləri, tez-tez soyuducuda təbii dövriyyə prinsipi üzərində işləyirlər. Su ilə tank günəş kollektorunun üstündə yerləşir. Bu su, müəyyən bir açıda yerləşən SK-nin alt hissəsinə qidalanır, burada sıxlığını və samoter kolleksiyaçı kanallarına qalxmağa başladığı müəyyən bir açıda yerləşir. Sonra tankın yuxarı hissəsinə girir və kollektordakı yeri aşağı hissəsindən soyuq su alır. Təbii dövriyyə rejimini quraşdırdı. Daha güclü və məhsuldar sistemlərdə günəş kollektoru dövrəsindəki su dövranı bir nasos ilə təmin olunur.
Günəş istilik təchizatı sistemlərinin anlayışları Şəkildə təqdim olunur. 2, 3, iki əsas qrupa bölünə bilər: açıq və ya birbaşa axın dövrə üzərində işləyən qurğular (Şəkil 2); Qapalı bir sxemdə işləyən qurğular (Şəkil 3). Birinci qrupun qurğularında soyuducu günəş kollektorlarına (Şəkil 2 A, B) və ya Heliconatura (Şəkil 2 V) istilik dəyişdiricisində (Şəkil 2 v) və ya istehlakçıya və ya birbaşa istehlakçıya və ya gəlir verilir tank batareyası. Soyuduqdan sonra soyunmanın temperaturu göstərilən səviyyədən daha aşağı olduqda, soyuducu cüt istilik mənbəyinə uyğundur. Hesab olunan sxemlər, əsasən sənaye obyektlərində, uzunmüddətli istilik yığılması sistemlərində istifadə olunur. Kollektordan çıxışda soyuduantın daimi bir temperatur səviyyəsini təmin etmək üçün, o gün ərzində günəş radiasiyasının intensivliyini dəyişdirmək və bu, avtomatik cihazların istifadəsini tələb edən və çətinləşdirən qanuna uyğun olaraq soyuducu istehlakını dəyişdirmək lazımdır sistem. İkinci qrupun sxemlərində, günəş kolleksiyaçılarından istilik tonqu, ya da tank batareyası vasitəsilə, ya da tankın içərisində olan soyuducuları (Şəkil 3 a) və ya istilik dəyişdiricisi vasitəsi ilə aparılır ( Şəkil 1.4 b) və xaricində (Şəkil 3 v). Qızdırılan istilik daşıyıcısı tank vasitəsilə istehlakçıya gəlir və lazım olduqda, dublikat istilik mənbəyində bərpa olunur. Şəkildə göstərilən sxemlərə uyğun olaraq fəaliyyət göstərən qurğular. 3, tək quraşdırılmış (Şəkil 3 a), iki kinli (Şəkil 3 B) və ya çox quraşdırılmış (Şəkil 3 v, D) ola bilər.
Əndazəli 2. Ekspeditor sistemlərinin funksional sxemləri: 1 günəş kollektoru; 2- batareya; 3-istilik dəyişdirici
Əndazəli 3. Günəş istilik sistemlərinin konsepsiyası sxemləri
Sxemin bir və ya digər variantının istifadəsi, iqlim, iqtisadi amillər və digər şərtlərin istehlakçısı kimi yükün xarakterindən asılıdır. Şəkildə hesab olunur. 3 sxem hazırda müqayisəli sadəlik, etibarlılığında fərqli olaraq fərqləndikləri üçün ən böyük istifadə tapdı.
Performans mərhələləri
Təxmini qrafik iş aşağıdakı əsas mərhələlərdən ibarətdir:
1) "Binanın planı" rəsminin performansı.
2) Günəş kollektorlarından istifadə edərək istilik sisteminin istilik sxeminin seçilməsi
3) Rəsm "İstilik sxemi və günəş istilik kollektorlarından istifadə edən bir DHW"
4) İstilik yükünün (istilik və DHW) hesablanması.
5) Günəş istilik təchizatı sisteminin hesablanması və günəş enerjisi tərəfindən verilən istilik yükünün payı f.- Metod.
6) İzahat qeydinin qeydiyyatı.
Helixesin istifadəsi əsasında yaşayış, inzibati binaların, sənaye və kənd təsərrüfatı obyektlərinin istiləşmə, soyutma və isti su təchizatı vəzifələri həll edilə bilər. Helinows aşağıdakı təsnifatı var:
Günəş istilik təchizatı sistemlərində ən çox istifadə olunan istilik daşıyıcıları mayelər (su, etilen glikol, üzvi maddələr) və havadır. Onların hər birinin müəyyən üstünlükləri və çatışmazlıqları var. Hava donmur, sızmalar və avadanlıqların korroziyası ilə əlaqəli böyük problemlər yaratmır. Bununla birlikdə, havanın aşağı sıxlığı və istilik tutumu, hava bitkilərinin ölçüsü, güc xərcləri, maye sistemlərin soyuducudan daha yüksək səviyyədə yüksəldilməsi üçün güc xərcləri. Buna görə, günəş istilik təchizatı olan ən çox istismar olunan sistemlərdə, mayelərə üstünlük verilir. Mənzil və kommunal ehtiyacları üçün əsas istilik daşıyıcısı sudur.
Xarici havanın mənfi bir temperaturu olan dövrlərdə günəş kollektorlarını işlədikdə, antifreysizdən bir soyuducu kimi istifadə etmək və ya soyuducudanın dondurulmasının qarşısını almaq üçün (məsələn, suyun drenajı, istiləşmə, izolyasiya) günəş kollektorunun).
Bir dublikat istilik mənbəyi olan Halio-kəsici isti su çarxı ev evləri, çoxmərtəbəli və mənzil binaları, sanatoriyalar, xəstəxanalar və digər obyektlərlə təchiz edilə bilər. Məsələn, məsələn, məsələn, pionering düşərgələri, internat evləri, geoloqlar, inşaatçılar üçün mobil qurğular üçün mobil qurğular, ümumiyyətlə yayda və keçid aylarında mobil qurğular, müsbət açıq havada temperatur zamanı işləyən mövsümi parametrlər. Onlar bir oyma və əməliyyat şəraitindən asılı olaraq onsuz da onsuz da edə bilərlər.
İsti su sarılığının dəyəri obyektin qiymətinin 5-15% -dən% -ə qədər ola bilər və iqlim şəraitindən, avadanlıqların dəyəri və onun inkişaf dərəcəsindən asılı ola bilər.
İstilik sistemləri üçün nəzərdə tutulmuş helikoporlarda həm maye, həm də hava soyuducu kimi istifadə olunur. Fərqli sxemlərdə çox quraşdırılmış vertolyotlarda, müxtəlif soyuducular (məsələn, heliconatura - suda, paylama otağında) istifadə edilə bilər. Ölkəmizdə istilik təchizatı üçün su vertolyotları üstünlük təşkil edir.
İstilik sistemləri üçün zəruri olan günəş kollektorlarının səthi sahəsi ümumiyyətlə isti su sistemləri üçün kollektorların səth sahəsindən 3-5 dəfə yüksəkdir, buna görə də bu sistemlərin istifadəsi xüsusilə aşağıdır yaylıq dövrü ilin. İstilik sistemi üçün quraşdırmanın dəyəri obyektin dəyərinin 15-35% -i ola bilər.
Kombinə edilmiş sistemlərə istilik və isti su məqsədləri, habelə istilik nasos rejimində və istilik-soyutma məqsədləri üçün istilik borusunda işləyən qurğular da daxil ola bilər. Bu sistemlər hələ sənayedə geniş tətbiq edilmir.
Kollektorun səthinə gələn günəş radiasiya axınının sıxlığı, günəş istilik sistemlərinin istilik mühəndisliyi və texniki və iqtisadi göstəricilərini əsasən müəyyənləşdirir.
Günəş radiasiyasının axını sıxlığı gün ərzində və il ərzində dəyişir. Bu, günəş enerjisindən istifadə edən sistemlərin xarakterik xüsusiyyətlərindən biridir və hıçqırıqın xüsusi mühəndis hesablamaları apararkən, hesablanmış dəyəri seçmək məsələsi həlledicidir.
Günəş istilik təchizatı sisteminin hesablanmış sxemi olaraq, Şəkil.3.3-də təqdim olunan sxemi nəzərdən keçiririk, bu da müxtəlif sistemlərin işlərinin xüsusiyyətlərini nəzərə almağa imkan verir. Günəş Kolleksiyaçısı 1, Solar Radiasiya Enerji enerjisini istilik dəyişdiricisi vasitəsi ilə tank batareyasına ötürülən isti hala gətirir. İstilik dəyişdiricisi batareyanın özündə mümkündür. Soyuducunun dövriyyəsi nasos tərəfindən təmin edilir. Qızdırılan soyuducu isti su təchizatı və istilik sistemlərinə daxil olur. Günəş radiasiyasının çatışmazlığı və ya olmaması halında, isti su təchizatı və ya istilik 5-nin təkrarlanan istilik mənbəyi daxil edilmişdir.
Şəkil.3.3. Günəş istilik təchizatı sistemi sxemi: 1 - günəş kolleksiyaçıları; 2 - isti su tank batareyası; 3 - istilik dəyişdiricisi; 4 - açıq istilik ilə bina; 5 - ikiqat (əlavə enerji mənbəyi); 6 - passiv günəş sistemi; 7 - çınqıl batareyası; 8 - amortizatorlar; 9 döyüşçü; 10 - binaya isti havanın axını; 11- Binanın təkrar emalı hava təchizatı
Yeni nəslin "Rainbow" AES "Rəqib" AES "Rəqibi" NPP-nin "Rəqib", Yorğansız poladdan və xüsusilə şəffaf örtükdə selektiv örtüyün istifadəsi səbəbindən günəş istiliyi sistemində istifadə olunur yüksək optik xüsusiyyətləri olan davamlı şüşə.
Sistemdə bir soyuducu, istifadə: istilik dövründə (günəşin təsviri), su (günəşin konturu), su (ikinci dövrə) olan müsbət temperatur və antifriz olan su Çirkin istilik) Və hava (hava günəş istiliyinin üçüncü konturu).
Elektrokotel bir dublikat mənbəyi kimi istifadə olunur.
Heliosfer sistemlərinin səmərəliliyinin yaxşılaşdırılması istifadə edərək əldə edilə bilər müxtəlif üsullar İstilik enerjisinin, heliosistemlərin istilik qazan evləri və istilik nasosu qurğuları, aktiv və passiv inkişaf sistemlərinin birləşmələri ilə rasional birləşməsi effektiv alətlər və avtomatik idarəetmə metodları.
27.09.2019
Günəş istilik sistemləri, termal enerjinin mənbəyi kimi günəş radiasiyasından istifadə edən sistemlər adlanır. Digər aşağı temperaturlu istilik sistemlərindən xarakterik fərqi, günəş radiasiyasını çəkmək və onu dəyişdirmək üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi elementin - bir heliumun istifadəsidir istilik enerjisi.
Günəş aşağı temperaturlu istilik sisteminin günəş radiasiyasından istifadə üsuluna görə passiv və aktiv hala gətirildi.
Passiv Günəş istilik sistemləri, günəş radiasiyasını qəbul edən və istilikdə qəbul edən binanın özü və ya fərdi çitləri (kolleksiyaçı, baş kollektoru, dam kollektoru, Şəkil 1) adlanır.
Passiv heliosistemlərdə günəş enerjisinin istifadəsi yalnız binaların memarlıq və struktur həlləri hesabına aparılır.
Günəşin aşağı temperaturlu istilikdə passiv sistemində günəş radiasiyası, otağın açıq açılışı ilə nüfuz edən günəş radiasiyasıdır, termal tələyə vurur. Qısa dalğalı günəş radiasiyası, pəncərə şüşəsindən keçir və otağın daxili çitlerinə girərək, istiliyə çevrilir. Otağa düşən bütün günəş radiasiyası istilikdə çevrilir və istilik itkisini qismən və ya tamamilə kompensasiya etməyə qadirdir.
Sistemin səmərəliliyini artırmaq üçün, bina kollektoru böyük bir ərazinin işıqlandırma açılışı, qarınlarını tədarük etdikdə, qaranlıqlara qarşı, anti-emissiya əleyhinə itkiyə müdaxilə etməli və a İsti mövsüm digər günəşdən qoruyucular ilə birlikdə - otağın həddindən artıq istiləşməsi. Daxili səthlər qaranlıq tonlara rənglənir.
Bu istilik metodunda hesablama vəzifəsi, istilik itkisini kompensasiya etmək üçün yığımı nəzərə alaraq, günəş radiasiya axınının otağına keçmək üçün zəruri ərazinin müəyyənləşdirilməsidir. Tipik olaraq, passiv sistem quruluşu kollektorunun gücü soyuq dövr Bu kifayət deyil və binada əlavə bir istilik mənbəyi quraşdırılıb, sistemi birləşdirilmiş birinə çevirir. Eyni zamanda, işıq açılışlarının və əlavə istilik mənbəyinin iqtisadi cəhətdən uyğun sahələri ilə müəyyən edilir.
Passiv günəş aşağı temperaturlu istilik sistemi "Wall-Collector" kütləvi şəkildə daxildir açıq divarQarşısında pərdələri olan şüa sərbəst ekranı qısa bir məsafədə quraşdırılmışdır. Döşəmə və tavanın altındakı tavan altında klapan olan meylli deşiklər. Beam-proxy ekranından keçərək günəş şüaları, kütləvi divarın səthi tərəfindən udulur və havanın ekran və divar arasındakı məkanda ötürülən istiyə çevrilir. Hava qızdırır və yüksəlir, slot çuxuruna süpürgə çuxuruna səpələnir və onun yeri otağın soyudulmuş havasını otağın altına qoyur, divarın və ekrandakı yerdəki boşluğa nüfuz edir otaq. Otağa qızdırılan havanın axını klapan açaraq tənzimlənir. Vana bağlanıbsa, istilik yığılması divarın bir sıra ilə divarla baş verir. Bu istilik konvektiv hava axını ilə seçilə bilər, gecə və ya buludlu hava şəraitində klapanı açır.
Passiv aşağı temperaturlu günəş istiliyi sisteminin belə bir sistemini hesablayarkən divarın zəruri səthi sahəsi müəyyən edilir. Bu sistem əlavə istilik mənbəyi ilə də təkrarlanır.
Fəal Onlara heliumun bina ilə əlaqəli olmayan müstəqil bir cihaz olduğu günəş aşağı temperaturlu istilik sistemləri deyilir. Aktiv heliosistemlər bölünə bilər:
Aktiv günəş istilik sistemləri üçün iki növ helifizlər istifadə olunur: konsentrasiya və düz.
Air, işləmə parametrlərinin bütün çeşidində işləməyən işləmə parametrləri geniş yayılmışdır. Bir soyuducu kimi istifadə edərkən, istilik sistemlərini havalandırma sistemi ilə birləşdirmək mümkündür. Ancaq hava, su sistemləri ilə müqayisədə hava istilik sistemlərinin cihazında metal istehlakın artmasına səbəb olan aşağı kor bir istilik daşıyıcısıdır. Su istilikli və geniş mövcud bir soyuducudur. Ancaq 0 ◦ C-dən aşağı olan temperaturda, dondurucu maye əlavə etmək lazımdır. Bundan əlavə, o, oksigen ilə doymuş suyun boru kəmərləri və cihazların korroziyasına səbəb olduğunu unutmayın. Lakin su heliosistemlərində metal istehlak daha aşağıdır, bu da böyük dərəcədə daha geniş istifadəyə töhfə verir.
Mövsümi isti su heliosistemləri ümumiyyətlə yay və keçid aylarında, müsbət açıq havada temperaturu olan dövrlərdə tək dövrə və funksiyadır. Onların əlavə bir istilik mənbəyi ola bilər və ya xidmət olunan obyekt və əməliyyat şərtlərindən asılı olaraq onsuz da edə bilərlər.
Günəş suyu istilik SVA (Şəkil 2) günəş kollektoru və batareya istilik dəyişdiricisindən ibarətdir. Günəş kollektoru vasitəsilə soyuducu (antifriz) dövrürür. Soyuducu günəş enerjisi üçün günəş kollektorunda günəş kollektorunda qızdırılır və sonra bir bakkukkumulyatorda quraşdırılmış istilik dəyişdiricisi vasitəsi ilə istilik enerjisi verir. Batareya tankında saxlanılır isti su İstifadəyə qədər yaxşı istilik izolyasiyası olmalıdır. Günəş kollektorunun yerləşdiyi ilk döngədə təbii və ya məcburi soyuducu dövriyyə istifadə edilə bilər. Batareyada bir elektrik və ya digər avtomatik qızdırıcı-dükləyici quraşdırıla bilər. Aşağıdakı batareya anbarında temperaturun azalması halında (qışda uzunmüddətli bir buludlu hava və ya az sayda günəş parlayan günəş parlayan saatları) avtomatik olaraq açılır və bir temperaturu təzyiq edir.
Binaların istiləşməsinin heliosistemləri ümumiyyətlə iki dövrə və ya ən çox multiponed və müxtəlif konturlar üçün müxtəlif soyuducular tətbiq edilə bilər (məsələn, Heliocontura - sulu həllər Dondurulmayan mayelər, aralıq sxemlərdə - su və istehlakçının konturunda - hava). Birləşdirilmiş il boyu heliosistemləri çox quraşdırılmış binaların binalarının istilik inkişafı və üzvi yanacaq və ya istilik transformatoru üzərində işləyən ənənəvi istilik generatoru şəklində əlavə istilik mənbəyi daxildir. Sxematik sxem Günəş istilik təchizatı sistemləri Şəkil 3. Üçüncü dövriyyə sxemi daxildir:
Günəş istilik təchizatı sistemi aşağıdakı kimi fəaliyyət göstərir. Solar Kollektorlar 1-də istilik, istilik dəyişdiricisi 3-də istilik dəyişdiricisi 3-də istilik dəyişdiricisinin istilik dəyişdiricisi 3-də istilik dəyişdiricisi 3-ü, ikinci dövrənin nasosun 8 hərəkəti daxilində suya ötürülür. Qızdırılan su tank batareyasına daxil olur 2. Batareya tankından suyu isti su nasosu 8 ilə bağlanır, ikiqat 7-də istənilən temperatur gətirilir və isti su təchizatı sisteminə daxil olur. Batareya tankı qidalanması su təchizatı ilə aparılır. İstilik üçün, batareya-batareya 2-dən su 2 üçüncü dövrə nasosuna 8-i kalorifer 5-ə verilir, vasitəsilə havanın 9 və istilik, bina daxil edilməsi, günəş radiasiyası və ya olmaması halında Günəş kollektorları tərəfindən istehsal olunan istilik enerjisinin, ikiqat işçisinin 6-sı işə salınması halına gəldi. Hər bir hala qədər günəş istilik sisteminin seçimi və düzeni iqlim amilləri, o, istilik istehlakı rejimi, İqtisadi göstəricilər.
Şəkil 4, enerjidən səmərəli ekoloji cəhətdən təmiz bir evin günəş istilik sisteminin sxemini göstərir.
Sistemdə bir soyuducu olaraq istifadə olunur: istilik dövründə (günəşin təsviri), su (ikinci açıq istilik dövrə) və hava (üçüncü hava istilik dövrə) ilə müsbət temperatur və antifriz olan su.
Bir dublikat mənbəyi kimi istifadə olunan elektrooklanmış və 5 m 3 həcmi olan bir batareya bir gündə bir çınqıl nozzle ilə istilik toplamaq üçün istifadə olunur. Bir kubmetr çınqıl, gündə orta hesabla 5 mj istilik yığır.
Aşağı temperaturlu istilik yığma sistemləri temperaturun temperaturu 30 ilə 100 ° C arasında əhatə edir və təyyarə sistemlərində (30 ° C) və su (30-90 ° C) isitmə və isti su təchizatı (45-60 ° C) istifadə olunur.
İstilik yığma sistemi, bir qayda olaraq, istilik enerjisi yığılır və saxlanılır və saxlayır və saxlayır və batareyanın və istilik izolyasiyasının doldurulması və axıdılması zamanı istilik mübadiləsi cihazları, istilik mübadiləsi cihazlarını ehtiva edir.
Batareyalar istilik yığan materiallarda baş verən fizikaokimyəvi proseslərin təbiəti ilə təsnif edilə bilər:
Capacitiv tipli istilik akkumulyatorları ən çox yayılmışdır.
Kapakiv tipli istilik növündə toplana bilən Q (CJ) istiliyinin miqdarı, düstura ilə müəyyən edilir
Maye günəş istilik təchizatı sistemlərində ən təsirli istilik yığılan material sudur. Mövsümi istiliyin, yeraltı su obyektlərinin, qaya torpaqlarının və digər təbii formaların istifadəsi perspektivlidir.
Konsentrasiya edən helidemen, sferik və ya parabolik güzgülərdir (Şəkil 5.), diqqət mərkəzində olan, soyuducu hissəni (günəş qazanını) soyuducu dövriyyələrin yerləşdirdiyi diqqət mərkəzindədir. Su və ya dondurucu mayelər soyuducu kimi istifadə olunur. Gecə və soyuq dövrdə suyun soyuducu kimi istifadə edildikdə, donmağımız üçün sistem boşaldılmalıdır.
Günəş radiasiyasını ələ keçirmək və çevirmək prosesinin yüksək səmərəliliyini təmin etmək üçün konsentrat helispron daim günəşə ciddi şəkildə yönəldilməlidir. Bu məqsədlə, helium bir izləmə sistemi, o cümlədən günəşdəki istiqamət sensoru, elektron siqnal dönüşüm vahidi, elektrik mühərrikini iki təyyarədə helium qəbuledicisinin dizaynını çevirmək üçün elektrik mühərriki ilə təmin edir.
Konsentrat həndəliyi olan sistemlərin üstünlüyü nisbətən yüksək temperatur (100 ° C-ə qədər) və hətta buxarla istilik yaratmaq qabiliyyətidir. Dezavantajları yüksək bir tikinti dəyəri olmalıdır; Yansıtıcı səthlərin tozdan daim təmizlənməsinə ehtiyac; yalnız günün parlaq vaxtında və buna görə də böyük həcmli batareyalara ehtiyac; Günəş izləmə sürücüsü üçün böyük enerji istehlakı, yaradılan enerji ilə uyğun gəlir. Bu çatışmazlıqlar aktiv istifadə edir aşağı temperaturlu sistemlər Konsentrat vertikalları olan günəş istiliyi. Bu yaxınlarda, təyyarə helifipçiləri ən çox günəş aşağı temperaturlu istilik sistemləri üçün istifadə olunur.
Düz günəş kollektoru günəş enerjisi səbəbindən mayeni və ya qazı istiləşdirmək üçün hazırlanmış bir istilik dəyişdiricisidir. Düz günəş kollektorlarının həcmi - yaşayış istilik sistemləri və İstehsalat binaları, kondisioner sistemləri, isti su sistemləri, eləcə də aşağı qaynar işləyən mayelər olan enerji qurğuları, ümumiyyətlə, Renkina dövrü boyunca işləyir. Düz günəş kolleksiyaçıları (rəqəmlər 6 və 7) bir şüşə və ya plastik örtükdən (tək, ikiqat, üçlü), arxa tərəfdən, qara, izolyasiyasında olan yan tərəfdən və mənzildə olan istilik görünən paneldən ibarətdir (metal, plastik, şüşə taxta).
İsti bir metal və ya plastik vərəqi istidən yayılmış panel kimi soyuducu kanallardan istifadə edə bilərsiniz. Alüminium və ya poladdan hazırlanmış nağara panelləri: bir təbəqə boru və möhürlənmiş panellər (bir vərəqdə boru). Günəş işığı və ya aşağı istilik keçiriciliyi səbəbindən brifit və sürətli yaşlanma səbəbiylə plastik panellər, həmçinin aşağı istilik keçiriciliyi səbəbindən geniş istifadə edilmir. Günəş radiasiyasının təsiri altında istilik görünən panellər, ətraf mühitin konvektiv istilik köçürməsinin artmasına səbəb olan mühitin istiliyini aşan və öz radiasiyasına qədər artımına səbəb olan mühit istiliyinə qədər istilər səma. Daha yüksək soyuducu temperatur nail olmaq üçün, boşqabın səthi günəşin qısa dalğası radiasiyasını aktiv şəkildə özündə cəmləşdirən və spektrin uzun dalğalı hissəsində öz istilik radiasiyasını azaldan spektral-seçici təbəqələrlə örtülmüşdür. "Qara nikel", "qara xrom", "qara xrom", alüminiumda mis oksidin bu cür quruluşları, mis və digərlərində mis oksid - xərcləri istilik görünən panelin dəyəri ilə tez-tez olur). Düz kollektorların xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmağın başqa bir yolu, istilik itkisini (dördüncü nəsil günəş kollektorları) azaltmaq üçün istilik görünən panel və şəffaf izolyasiya arasındakı vakuumun yaradılmasıdır.
Kolleksiyaçı əməliyyatının prinsipi, günəş radiasiyasını görünən günəş işığının kifayət qədər yüksək bir udma əmsalı ilə kifayət qədər yüksək bir udma əmsalı ilə qəbul etməsi, o cümlədən işləmə temperaturunda termal radiasiya üçün şəffaf şüşələrin aşağı ötürülməsi əmsalı səbəbindən nisbətən aşağı istilik itkisinə malikdir . Nəticədə soyuducunun temperaturu kollektorun istilik balansı ilə müəyyən edildiyi aydındır. Balansın gəliş hissəsi kollektorun optik səmərəliliyini nəzərə alaraq günəş radiasiyasının istilik axınıdır; İstehlakçı hissəsi çıxarıla bilən faydalı istilik, ümumi istilik itkisi əmsalı və əməliyyat temperaturu və ətraf mühitin fərqi ilə müəyyən edilir. Kollektorun kamilliyi optik və istilik səmərəliliyi ilə müəyyən edilir.
Optik səmərəliliyi η o, kolleksiyaçı şüşəsinin səthinə çatan günəş radiasiyasının nə qədərinin qara səth udma radiasiyası ilə udulur və şüşədə, əks və fərqin udulması ilə əlaqəli enerji itkisini nəzərə alır Horbent səthinin termal radiasiya əmsalı birindən.
Tək bir irsiplect şəffaf örtüklü ən sadə günəş kollektoru, qalan səthlərin poliuretan köpük izolyasiyası və qara boya ilə örtülmüş bir absorber, təxminən 85% və təxminən 5-6 / (m) istilik itkisi əmsalına malikdir 2 · k) (Şəkil 7). Düz yarpaq udma səthinin və boruların (kanallar) birləşməsi tək bir soyuducu meydana gətirir konstruktiv element - Absorber. Orta enliklərdə yayda belə bir kolleksiyaçı suyu 55-60 ° C-yə qədər qızdıra bilər və qızdırıcı səthinin 1 m 2 ilə orta hesabla 70-80 litr su ilə gündəlik performansa malikdir.
Daha yüksək temperatur əldə etmək üçün seçilmiş bir örtüklü vakuar borulardan kollektorları tətbiq edin (Şəkil 8).
Vakuum kollektorunda, qara səthin günəş radiasiyasını udduğu həcm, ətraf mühitdən boş yerdən (udulmuşun hər bir elementi olan bir vakuum yaranmış bir şüşə boruya qoyulur) İstilik keçiriciliyi və konveksiya səbəbiylə ətraf mühitə istilik itkisini demək olar ki, tamamilə aradan qaldırmaq. Radiasiya itkiləri, seçici örtüyün istifadəsi əsasən bastırılır. Bir vakuum kollektorunda, soyuducu 120-150 ° C-yə qədər qızdırıla bilər. Vakuum kollektorunun səmərəliliyi düz kollektordan xeyli yüksəkdir, amma daha bahalıdır.
Helioeenergetic bitkilərinin işinin səmərəliliyi əsasən günəş radiasiyasının səthinin optik xüsusiyyətlərinə görə çox asılıdır. Enerji itkisini minimuma endirmək üçün, günəş spektrinin görünən və yaxın infraqırmızı bölgələrində bu səthin udma əmsalı mümkün qədər yaxın idi və səthin öz istilik şüalanmalarının bölgəsində olan kimi yaxın idi Yansıtma əmsalı səy göstərməlidir. Beləliklə, səthin seçmə xüsusiyyətləri olmalıdır - qısa dalğanın radiasiyasını yaxşı udmaq və uzun dalğalı əksini əks etdirir.
Optik xüsusiyyətlərin seçiciliyinə cavabdeh mexanizmin növünə görə, dörd qrup seçmə örtükləri fərqlənir:
W, CU 2 S, HFC kimi az sayda məlum material, optik xüsusiyyətlərin öz seçicisi var.
İki qatlı seçmə örtükləri ən böyük paylamanı aldı. Səthdə seçmə xüsusiyyətləri mis, nikel, molibden, gümüş, alüminium kimi spektrin uzun dalğalı çeşidində böyük bir əks əmsalı ilə tətbiq olunmalıdır. Bu təbəqənin başında bir təbəqə, uzun dalğa uzunluğunda şəffaf, lakin görünən və qonşu infraqırmızı spektrli ərazilərdə yüksək bir udma əmsalı olan bir təbəqə tətbiq olunur. Bir çox oksid belə xüsusiyyətlərə malikdir.
Saf səth seçicisini təmiz həndəsi amillər səbəbindən əldə etmək olar Spektrin bu sahələrinin birincisi üçün belə bir səth qara, ikincisi - güzgü üçün.
Seçmə xüsusiyyətləri dendritik iynələrin və ya məsamələrin müvafiq ölçüləri olan bir dendritik və ya məsaməli bir quruluşa malik səthlərə malikdir.
Müdaxilə seçmə səthləri bir neçə arabası metal və diapazonun müdaxilə yolu ilə söndürüldüyü bir neçə arabası və dielektrik tərəfindən meydana gəlir və uzun dalğalar sərbəst əks olundu.
2001-ci ilin sonuna görə, 26 ölkədəki 26 ölkədə qurulmuş manifoldların ümumi sahəsi təxminən 100 milyon m 2, bununla da 27,7 milyon m 2-də şəfa verən şüa kollektorlarına düşür hovuzlarda su. Qalan olan düz şirəli kolleksiyaçılar və vakuum boruları olan kolleksiyaçılar, DHW sistemlərində və ya binaların istiliyində istifadə edilmişdir. 1000 sakinlər üçün quraşdırılmış kolleksiyaçılar sahəsində İsrail (608 m 2), Yunanıstan (298) və Avstriya (220) rəhbərlik edir. Türkiyə, Yaponiya, Avstraliya, Danimarka və Almaniyanın spesifik kolleksiyaçıları ilə 118-45 m 2/1000 sakinləri quraşdırdı.
2004-cü ilin sonunadək qurulan günəş kollektorlarının ümumi sahəsi, AB ölkələrində 13,96 milyon m2 və dünyada 150 milyon m 2-ni keçib. Avropadakı günəş kollektorlarının bölgəsindəki illik artım orta hesabla 12% və ayrı-ayrı ölkələrdə 28-30% və ya daha çox şey var. Evlərin 90% -nin günəş qurğuları ilə təchiz olunduğu Kiprin (min sakin üçün 615,7 m 2 günəş kolleksiyaçısı üçün), İsrail, Yunanıstan və Avstriyanın izlədiyi üçün qlobal lider Avropada quraşdırılmış kollektorlar sahəsindəki mütləq lider Almaniya - 47%, izləyən Yunanıstan - 14%, Avstriya -12%, İspaniya - 6%, Fransa - 4%, Fransa - 3%. Avropa ölkələri günəş istilik sistemlərinin yeni texnologiyalarının inkişafında mübahisəsiz liderlərdir, lakin Çin yeni günəş qurğularının istismara verilməsi həcmində güclüdür.
2004-cü ildə dünyada quraşdırılmış günəş kollektorlarının ümumi ərazisindən, Çində 78% -i yaradılır. Çində BCU bazarı bu yaxınlarda ildə 28% templə böyüyür.
2007-ci ildə dünyada quraşdırılmış günəş kollektorlarının ümumi sahəsi artıq 200 milyon m2, o cümlədən Avropada - 20 milyon m 2-dən çox idi.
Bu gün qlobal bazarda, 5-6 m 2 sahəsi olan bir kolleksiyaçını əhatə edən LCU (Şəkil 9) dəyəri, tank batareyası təxminən 300 litr və lazımi armatur ABŞ-a 300-400 ABŞ-a bərabərdir 1 m 2 kolleksiyaçı. Bu cür sistemlər ilk növbədə fərdi tək və iki aylıq evlərdə quraşdırılmış və ehtiyat nüsxə qızdırıcısı (elektrik və ya qaz) var. Kollektorun üstündəki batareya tankı quraşdırarkən sistem təbii dövriyyə üzərində işləyə bilər (termosifon prinsipi); Zirzəmidə bir tank batareyası quraşdırarkən - məcburi olaraq.
Dünya praktikasında kiçik günəş istilik təchizatı sistemləri ən çox yayılmışdır. Bir qayda olaraq, bu cür sistemlərə 2-8 m 2, bir tank batareyası olan bir tank batareyası olan günəş kollektorları, quraşdırılmış kollektorların sahəsi, dövriyyə nasosu (növündən asılı olaraq) termal dövrə) və digər köməkçi avadanlıqlar.
Aktiv sistemlər böyük ölçülüTank batareyasının altındakı kollektor və soyuducu dövriyyədən aşağı olan bir nasos istifadə edərək, isti su təchizatı və istilik ehtiyacları üçün istifadə olunur. Bir qayda olaraq, istilik yükünün əhatə dairəsində iştirak edən aktiv sistemlərdə, elektrik və ya qaz üzərində işləyən bir cüt istilik mənbəyi təmin olunur.
Günəş istilik təchizatı tətbiqində nisbətən yeni bir fenomen, isti su təchizatı və ya yaşayış binalarının və ya bütün yaşayış məhəllələrinin istiləşməsinə ehtiyaclarını təmin edə biləcək böyük sistemlərdir. Bu cür sistemlərdə hər gün və ya mövsümi istilik yığılması təmin edilir. Gündəlik yığım, bir neçə gün ərzində, mövsümi bir neçə ay ərzində toplanmış istilik xərcləri ilə işləmə ehtimalını bir neçə aydır. Mövsümi istilik yığılması üçün, su ilə doldurulmuş böyük yeraltı tanklar üçün, yayda kolleksiyaçılardan əldə edilən artıq istilik yenidən qurulur. Mövsümi yığılma üçün başqa bir seçim, kollektorlardan gələn isti su ilə dolu olan borularla quyular olan torpaq istiləşməsidir.
Cədvəl 1, bir ailə evi üçün kiçik bir günəş sistemi ilə müqayisədə gündəlik və mövsümi istilik yığılması ilə böyük günəş sistemlərinin əsas parametrlərini göstərir.
Cədvəl 1. - Günəş istilik təchizatı sistemlərinin əsas parametrləri Hal-hazırda Avropada kolleksiyaçı sahəsi 22-dən 80 m 2-ə qədər olan 10 istilik təchizatı sistemi mövcuddur, kolleksiyaçı sahəsi olan 22 sistem, kolleksiyaçı sahəsi 500-dən 1000 m 2-ə qədər kolleksiyaçıları. Aşağıda bəzi böyük sistemlər üçün xüsusiyyətlər var.
Hamburq (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi - 14800 m 2. Günəş kollektorlarının kvadratı - 3000 m 2. Su akkumulyatoru həcmi - 4500 m 3.
Fridrichshafen (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi 33000 m 2-dir. Günəş kollektorlarının meydanı - 4050 m 2. Su akkumulyatorunun istiliyinin həcmi 12000 m 3-dir.
Ulm-Am-Neckar (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi - 25000 m 2. Günəş kollektorlarının kvadratı - 5300 m 2. Yer batareyasının həcmi 63400 m 3-dir.
Rostock (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi 7000 m 2-dir. Günəş kollektorlarının kvadratı - 1000 m 2. Torpağın batareyasının istiliyinin həcmi 20000 m 3-dir.
Hemnitz (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi 4680 m 2-dir. Vakuum günəş kollektorlarının sahəsi 540 m 2-dir. Çınqıl suyun batareyasının istiliyinin həcmi 8000 m 3-dir.
Attenkirchen (Almaniya). Qızdırılan binaların sahəsi 4500 m 2-dir. Kvadrat vakuum günəş kollektorları - 800 m 2. Yer batareyasının həcmi 9850 m 3-dir.
Saro (İsveç). Sistem 10-dan ibarətdir kiçik evlər48 mənzildən ibarətdir. Günəş kollektorlarının meydanı - 740 m 2. Su akkumulyatorunun istiliyinin həcmi 640 m 3-dir. Günəş sistemi istilik təchizatı sisteminin ümumi istilik təminatının 35% -ni əhatə edir.
Hal-hazırda Rusiyada günəş kollektorları, etibarlı iş üçün uyğun bir neçə firma var. Əsas olanlar Kovrovsky mexaniki zavodu, QHT Maşınqayırma və Altı QSC-dir.
Seçici örtük, ucuz və sadə dizaynlı olmayan Kovrov mexaniki zavodunun (Şəkil 10) kolleksiyaçıları əsasən daxili bazara yönəldilmişdir. Krasnodar ərazisində bu tipin 1500-dən çox kollektoru hazırda quraşdırılıb.
Xüsusiyyətlərə görə mexaniki mühəndislik QHT-lərinin kolleksiyaçısı Avropa standartlarına yaxındır. Kolleksiyaçı Absorber, alüminium ərintisindən seçilmiş bir örtükdən hazırlanmışdır və əsasən alüminium ərintiləri olan suyun birbaşa təması ilə əlaqəli olan kanalların korroziyasına səbəb ola bilər, çünki soyuducu keçidin keçdiyi kanalların korroziyasına səbəb ola bilər .
Alfen-1 Kolleksiyaçısı tamamilə yeni bir dizaynı və Avropa standartlarına cavab verir, həm də həm çevik, həm də iki dövrə diaqramında istifadə edilə bilər. Kolleksiyaçı yüksək istilik mühəndisliyi xüsusiyyətləri, mümkün olan tətbiqi, aşağı çəki və cəlbedici dizaynla xarakterizə olunur.
Günəş kollektorlarına əsaslanan əməliyyat qurğularının təcrübəsi bu cür sistemlərin bir sıra çatışmazlıqlarını aşkar etdi. Əvvəla, seçici örtüklərlə əlaqəli kollektorların yüksək qiymətidir, şəffaflığın şəffaflığının artması, vakuum və s. Kollektivin tətbiqi Tozdan tez-tez təmizlənməsinə ehtiyac var sahələr. Xüsusilə qış şəraitində günəş kollektorlarının uzunmüddətli istismarı ilə, şüşələrin qəbul edilməsinin pozulması səbəbindən işıqlandırılmış və qaralmış şüşə hissələrin qeyri-bərabər genişlənməsi səbəbindən tez-tez bir yol var. Nəqliyyat və quraşdırma zamanı kollektorların uğursuzluğunun böyük bir hissəsi də var. Kolleksiyaçılarla sistemlər sisteminin əhəmiyyətli bir dezavantajı da il və gün ərzində qeyri-bərabər yüklərdir. Avropada və Rusiyanın Avropa bir hissəsini yüksək nisbətdə radiasiyanın yüksək nisbətində (50% -ə qədər) ilə işləyən kollektorlar təcrübəsi il boyu yaratmağın mümkünsüzlüyünü göstərdi muxtar sistem İsti su təchizatı və istilik. Orta enliklərdə olan bütün günəş kollektorları, geniş miqyaslı batareyalar və əlavə bir enerji mənbəyi sisteminə daxil edilməsini tələb edirlər, bu da onların istifadəsinə iqtisadi effekti azaldır. Bununla əlaqədar, onların istifadəsi yüksək günəş radiasiya intensivliyi olan ərazilərdə ən uyğundur (300-dən aşağı 300-dən aşağı deyil).
Yaşayış məntəqəsində I. İnzibati binalar Günəş enerjisi, əsasən isti su təchizatı, istilik, soyutma, havalandırma, qurutma və s. Ehtiyacları ödəmək üçün istilik şəklində istifadə olunur.
Günəş istiliyinin iqtisadi baxımdan istifadəsi isti su sistemlərinin yaradılmasında və suyun (hovuzlarda, sənaye cihazlarında) şəfa vermək üçün bitkilərin texniki təcəssümündə ən faydalıdır. İsti su təchizatı hər yaşayış binasında zəruridir və isti suya olan ehtiyaclar nisbətən az dəyişir və bu cür qurğuların effektivliyi yüksəkdir və tez bir zamanda ödəyirlər.
Günəş istilik sistemlərinə gəldikdə, il ərzində istifadə müddəti qısa, istilik dövründə günəş radiasiyasının intensivliyi azdır və buna görə su anbarı sahəsi isti su sistemindən daha böyükdür və iqtisadi səmərəlilik daha aşağıdır. Adətən, dizayn edərkən günəş istilik və isti su təchizatı sistemi birləşdirilir.
Günəş soyutma sistemlərində əməliyyat müddəti uzunmüddətli avadanlıq və çox aşağı istifadə dərəcəsinə səbəb olan əməliyyat müddəti daha da aşağı (üç illik). Soyutma cihazlarının yüksək qiymətini nəzərə alsaq, sistemlərin iqtisadi səmərəliliyi minimal olur.
Birləşdirilmiş istilik təchizatı sistemlərində illik avadanlıqdan istifadə dərəcəsi (isti su təchizatı, istilik və soyutma) ən yüksəkdir və ilk baxışdan bu sistemlər birləşdirilmiş istilik sistemlərindən və isti su təchizatı ilə müqayisədə daha faydalıdır. Bununla birlikdə, lazımi günəş kollektorlarının və soyutma sisteminin mexanizmlərinin qiymətini nəzərə alsaq, bu cür günəş qurğularının çox bahalı olacağına və çətin ki, səmərəli olacaqdır.
Günəş istilik sistemləri yaratarkən, passiv sxemlər binanın istilik izolyasiyasını artırmaq üçün tətbiq edilməlidir və effektiv istifadə Günəş radiasiyasının pəncərə açılışları vasitəsilə daxil olur. Termal izolyasiya problemi, aşağı telli materiallardan və quruluşlardan istifadə edərək memarlıq elementləri əsasında həll edilməlidir. Yarımçıq istilik aktiv günəş sistemləri ilə doldurmaq tövsiyə olunur.
Günəş qurğularının geniş yayılmasının əsas problemi ənənəvi istilik təchizatı sistemləri ilə müqayisədə qeyri-kafi iqtisadi səmərəliliyi ilə əlaqələndirilir. Günəş kollektorları olan qurğularda istilik enerjisinin dəyəri ənənəvi yanacaq olan qurğulara nisbətən daha yüksəkdir. Günəş istilik qurğusunun geri ödəmə müddəti t ok düsturu ilə müəyyən edilə bilər:
Günəş kollektorlarının mərkəzləşdirilmiş enerji təchizatı zonalarında quraşdırılmasının iqtisadi təsiri E-nin bütün xidmət müddəti ərzində enerji satışından əldə olunan gəlir kimi müəyyən edilə bilər:
Cədvəl 2 günəş istilik təchizatı sistemlərinin (1995-ci ilin qiymətlərində) xərclərini təqdim edir. Məlumatlar göstərir ki, daxili inkişaflar xaricidən 2,5-3 dəfə ucuzdur.
Daxili sistemlərin aşağı qiyməti ucuz materiallardan, dizayn üçün asan və daxili bazarda yönəldildikləri barədə izah olunur.
Cədvəl 2. - Günəş istilik təchizatı sistemlərinin dəyəri Kolleksiyaçıların xidmət həyatından asılı olaraq mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı zonasında xüsusi iqtisadi effekt (e / s) 200 ilə 800 rubl / m 2-dən çoxdur.
Daha böyük iqtisadi təsir, bölgələrdə günəş kolleksiyaçıları ilə istilik təminatının quraşdırılması, Rusiyada təxminən 22 milyon əhalisi olan ərazisinin 70% -ni təşkil edən mərkəzləşdirilmiş enerji möhürlərindən uzaqdır. Bu bitkilər, istilik enerjisinə ehtiyac olduğu fərdi istehlakçılar üzərində oflayn işləmək üçün hazırlanmışdır. Eyni zamanda, ənənəvi yanacaqların dəyəri nəqliyyat xərcləri və nəqliyyat zamanı yanacaq itkisi səbəbindən mərkəzləşdirilmiş istilik təchizatı zonalarında xərclərindən xeyli yüksəkdir, I.E., regional amil r r:
burada r p\u003e 1 və fərqli bölgələr üçün dəyərini dəyişə bilər. Eyni zamanda, c quruculuğunun konkret dəyəri C tr ilə müqayisədə demək olar ki, dəyişməzdir. Buna görə, C t tp-ni tp-yə düsturlarda əvəz edərkən
mərkəzləşdirilmiş şəbəkələrdən çıxarılmış zonalardakı muxtar qurğuların geri qaytarılması müddəti R-də r-yə endirilir və iqtisadi effekti r p ilə nisbətdə artır.
Rusiyanın bugünkü şəraitində, enerji qiymətləri daim artdıqda və nəqliyyat şərtləri səbəbindən bölgə tərəfindən qeyri-bərabər olmadıqda, günəş kollektorlarından istifadəin iqtisadi məqsədəuyğunluğu həlli yerli sosial-iqtisadi, coğrafi və iqlim şəraitindən güclü asılıdır.
Fasiləsiz istehlakçı dəstəyi, iki və ya daha çox bərpa olunan texnoloji sistemlərin növlərindən istifadə edən birləşmiş texnoloji sistemlər ən təsirli olan birləşmiş texnoloji sistemlərdir.
Günəş istilik enerjisi səbəbindən yayda evdə isti suyun ehtiyaclarını tam təmin etmək mümkündür. Payız-bahar dövründə, istiləşmə və isti su təchizatı ehtiyacının 60% -ə qədər tələb olunan enerjinin 30% -ni əldə etmək mümkündür.
Son illərdə istilik nasoslarına əsaslanan geotermal istilik təchizatı sistemləri fəal şəkildə inkişaf edir. Bu cür sistemlərdə yuxarıda qeyd edildiyi kimi, aşağı güc (20-40-40 ° C) istilik suyu və ya yer qabığının yuxarı qatlarının petterermal enerjisi istilik istilik mənbəyi kimi istifadə olunur. Torpağın istiliyindən istifadə edərkən torpaq istilik dəyişdiriciləri, ya da şaquli quyu dərinliyində 100-300 m, və ya bir qədər dərinlikdə yerləşdirilmişdir.
IPG-də aşağı gücü aşağı olan mərkəzli istehlakçıların istilik və isti suyunun səmərəli təchizatı üçün, Rusiya Elmlər Akademiyası, birləşmiş günəş geotermal sistemi (Şəkil 11).
Belə bir sistem günəş kollektoru 1, istilik dəyişdiricisi 2, bir tank batareya 3, istilik nasosu 7 və yaxşı bir istilik dəyişdiricisidir. Günəş kollektivi soyutucu (antifreye) ilə dolaşır. Soyutma günəş enerjisi üçün günəş kollektorunda günəş kollektorunda qızdırılır və sonra tank batareyasına quraşdırılmış istilik dəyişdiricisi vasitəsilə istilik enerjisi verir. Tank batareyası istifadə olunana qədər isti su saxlayır, buna görə yaxşı olmalıdır istilik izolyasiyası. Günəş kollektorunun yerləşdiyi ilk döngədə təbii və ya məcburi soyuducu dövriyyə istifadə edilə bilər. Tank batareyasında elektrik qızdırıcısı 6 quraşdırılıb. Aşağıdakı batareya anbarındakı temperaturun azalması halında (davamlı buludlu hava və ya qışda az sayda günəş parlaqlığı) avtomatik olaraq yanır və su edir göstərilən temperatura.
Günəş kollektor vahidi il boyu işlədilir və isti su istehlakçısı və istilik nasosu (TN) və yaxşı bir istilik mübadiləsi dərinliyi 100-200 m olan aşağı temperaturlu döşəmə istilik vahidi yalnız istilik dövründə .
TN dövrü, 5 ° C temperaturu olan soyuq su, yaxşı istilik dəyişdiricinin interlok məkanında endirilir və ətrafdakı qayanından aşağı qiymətli istiliyi seçir. Sonrakı, quyu dərinliyindən asılı olaraq, 10-15 ° C temperaturuna qədər olan su, boruların mərkəzi sütunu boyunca səthə yüksəlir. Əks istilik axınının qarşısını almaq üçün mərkəzi sütun mərkəzi sütun xaricində izolyasiya olunur. Səthdə, quyudan suyun buxarlandırıcısı olan su, aşağı qaynar işləyən iş agentinin isıtma və buxarlandığı yerlərdə yerləşir. Buxarlandırıcıdan sonra soyudulmuş su quyuya qayıdır. İstilik dövrü üçün, quyuda daim suyun dövriyyəsi olan, quyuların tədricən soyuması quyu ətrafında baş verir.
Təxmini araşdırmalar, istilik dövrü üçün soyutma cəbhəsinin radiusunun 5-7 m-ə çata biləcəyini göstərir. Octivtivtiv dövrdə, istilik sistemi söndürüldükdə, qismən (70% -ə qədər) temperatur sahəsinə bərpa olunur soyutma zonasından kənarda cinsdən istilik istiliyinə görə quyu ətrafında; Düşmə zamanı quyu ətrafındakı temperatur sahəsinin tam sağalmasına nail olmaq mümkün deyil.
Günəş kollektorları günəş parlamenti minimal olduqda sistemin qış əməliyyatı nisbətində quraşdırılmışdır. Yaz aylarında batareya tankından isti suyun bir hissəsi quyudakı qayanındakı temperaturu tamamilə bərpa etmək üçün quyuya göndərilir.
İçki dövründə, 13 və 14 klapanlar bağlanır və batareya tankından 15 və 16 isti su ilə açıq klapanlarla dövran nasosu Qayanın ətrafındakı istilik mübadiləsi olduğu üçün, istilik mübadiləsi baş verən olduğu yerin bir-birinə yapışdırılır. Sonrakı, mərkəzi istilik izolyasiya edilmiş sütun boyunca soyudulmuş su, tank batareyasına geri göndərilir. İstilik dövründə, əksinə, 13 və 14 klapan açıqdır və 15 və 16 klapan bağlanır.
Təklif olunanlarda texnoloji sistem Günəş enerjisi potensialı isti su təchizatı sistemində suyu istiləşdirmək üçün istifadə olunur, aşağı temperaturlu istilik sistemindəki quyu ətrafında qayalar. Rokda istilik bərpası, istilik təchizatı sistemini iqtisadi cəhətdən optimal rejimdə istismar etməyə imkan verir.
Günəş, yer planetində əhəmiyyətli bir enerji mənbəyidir. Günəş enerjisi çox tez-tez müxtəlif müzakirələrin mövzusuna çevrilir. Yeni günəş elektrik stansiyasının layihəsi görünən kimi, səmərəliliyi, tutum, investisiya qoyulmuş vəsait və geri ödəmə dövrləri ilə bağlı suallar.
Günəş istilik elektrik stansiyalarında ətraf mühitə təhlükə görən elm adamları var. Termal günəş elektrik stansiyalarında istifadə olunan güzgülər, iqlim dəyişikliyinə və uçan quşların ölümünə səbəb olan çox isti havadır. Buna baxmayaraq, son illərdə günəş istilik elektrik stansiyaları getdikcə daha da paylanır. 1984-cü ildə California şəhəri yaxınlığında Kramer qovşağının yaxınlığında ilk günəş elektrik stansiyası (Şəkil 6.1) qüvvəyə mindi. Stansiya Günəş enerjisi yaradan sistemi və ya qısaldılmış Segs adını aldı.
Əndazəli 6.1. Mohabe səhrasında günəş elektrik stansiyası Bu elektrik stansiyasında, günəş radiasiyası turbinini döndərən və elektrik enerjisi istehsal edən bir buxar əldə etmək üçün istifadə olunur. Böyük bir miqyasda günəş istilik elektrik enerjisinin istehsalı olduqca rəqabətdir. Hal-hazırda ABŞ-ın enerji şirkətləri artıq 400 mVt-dan çox olan 350 mVt-dan çox olan ümumi gücü olan günəş istilik elektrik stansiyaları tikdiriblər, bu da elektrik enerjisi ilə 350.000 nəfəri təmin edir və ildə 2,3 milyon barel neft əvəz edir. Mochab səhrasında yerləşən doqquz elektrik stansiyası quraşdırılmış 354 mw var. Dünyanın digər bölgələrində günəş istiliyinin istifadəsi layihələri tezliklə elektrik enerjisi yaratmaq üçün başlamalıdır. Hindistan, Misir, Mərakeş və Meksika müvafiq proqramları inkişaf etdirir. Maliyyələşdirilməsi üçün qrantlar qlobal mühit proqramı (GEF) təmin edir. Yunanıstan, İspaniya və ABŞ-da yeni layihələr müstəqil elektrik istehsalçıları tərəfindən hazırlanmışdır.
İstilik istehsalı üsuluna görə, günəş istilik stansiyaları bölünür günəş qovşağı (güzgülər) və günəş gölməçələri.
Termal günəş elektrik stansiyaları günəş enerjisini linzalar və reflektorlarla cəmləşdirir. Bu isti saxlanıla biləcəyi üçün bu cür stansiyalar, hər hansı bir hava şəraitində, lazım olan kimi stansiyalar lazım olduqda elektrik enerjisi istehsal edə bilər. Böyük güzgülər - ləkə və ya xətti fokus ilə - günəş şüalarını suyun bu dərəcədə bu qədər cəmləşdirin ki, turbinini döndərmək üçün kifayət qədər enerji vurğulayır. Bu sistemlər günəş enerjisini təxminən 15% səmərəliliyindən elektrik enerjisinə çevirə bilər. Günəş gölməçələri istisna olmaqla, günəş gölməçələri istisna olmaqla, günəşin işığını daha kiçik qəbuledici səthində daha kiçik bir səthdə əks etdirən şbellərdən istifadə edərək, yüksək temperaturda daha böyük bir səthə sahib olan mərkəzlərdən istifadə edin. Adətən, belə bir sistem bir mərkəzdən, qəbuledici, soyuducu, yığılmış sistem və enerji ötürmə sistemindən ibarətdir. Müasir texnologiyalara parabolik hubları, günəş parabolik güzgüləri və qala tipli HelioEnergy daxildir. Fosil yanacağını yandıran qurğularla birləşdirilə bilər və bəzi hallarda istilik yığılmasına uyğunlaşır. Belə hibridləşmə və istilik yığımının əsas üstünlüyü budur ki, belə bir texnologiyanın elektrik enerjisi istehsalı olan elektrik enerjisi istehsalını təmin edə bilər, yəni elektrik nəsli ehtiyacı olduqda dövrlərdə həyata keçirilə bilər. İsti hibridizasiyası və istilik yığılması, istehsal olunan elektrik enerjisinin iqtisadi dəyərini artıra və orta xərcini azalda bilər.
Bəzi termal günəş elektrik stansiyalarında, soyuducu maye olan qəbul edilmiş borularda günəş işığını cəmləşdirən parabolik güzgülərdən istifadə olunur. Bu maye demək olar ki, 400 ºC qədər qızdırır və bir sıra istilik mübadiləsi vasitəsilə nasos; Bu, elektrik enerjisi istehsalı üçün adi turbogeneratoru hərəkət etdirən super qızdırılmış buxar istehsal edir. İstilik itkisini azaltmaq üçün qəbuledici boru, silindrin fokus xətti boyunca yerləşdirilmiş şəffaf şüşə boru əhatə edə bilər. Bir qayda olaraq, bu cür qurğular günəş üçün uniaxial və ya biaxial izləmə sistemləri daxildir. Nadir hallarda, onlar stasionardır (Şəkil 6.2).
Əndazəli 6.2. Parabolik Hub ilə günəş quraşdırılması Bu texnologiyanın qiymətləndirmələri digər günəş istilik stansiyalarına nisbətən elektrik enerjisi tərəfindən yaradılan daha yüksək qiymət göstərir. Bu, günəş radiasiyasının aşağı konsentrasiyası ilə izah olunur. temperatur. Bununla birlikdə, təcrübənin toplanmasına, texnologiyanı yaxşılaşdırın və əməliyyat xərclərini azaldın, parabolik hublar ən az ən bahalı və ən etibarlı texnologiya ola bilər.
Bir boşqab tipli günəş qurğuları, parabolik plaka güzgülərinin batareyasıdır, bir peyk boşqabı olan bir peyk boşqabı olan, hər bir boşqabın mərkəzində yerləşən bir peyk plakası ilə (Şəkil 6.3). Alıcıdakı maye 1000 ° C-ə qədər qızdırılır və birbaşa kiçik bir mühərrikdə və alıcıya qoşulmuş generatorda elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə olunur.
Əndazəli 6.3. Sunset yıxılma növü Yüksək optik səmərəlilik və kiçik ilkin xərclər bütün heliotexnologiyalardan ən təsirli güzgü / mühərrik sistemləri edir. Stirling mühərrikindəki sistem və parabolik güzgü, günəş enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsi səmərəliliyi ilə bağlı qlobal rekorddan ibarətdir. 1984-cü ildə Kaliforniyadakı ranch Mirage, praktik effektivliyə 29% -ə çatmağı bacardı. Modul dizayn səbəbindən bu cür sistemlər təmsil olunur optimal seçim Həm muxtar istehlakçılar üçün, həm də ümumi bir şəbəkə üzərində işləyən hibrid üçün elektrik enerjisinə ehtiyac ödəmək.
Bir Mərkəzi Alıcı Günəş Elektrik Stansiyaları Tower Tower Növü Bir Mərkəzi Alıcı ilə Tower-tipi, əks-səda reflektor-heliostats-un fırlanan bir sahəsini istifadə edin. Termal enerjini udur və turbogeneratoru işə salan qüllənin başında tikilmiş, günəş işığını mərkəzi qəbulediciyə yönəldirlər və turbogenerator (Şəkil 6.4, Şəkil 6.5).
Əndazəli 6.4. Mərkəzi qəbuledicisi olan günəş qülləsi tipli elektrik stansiyası Kompüter tərəfindən idarə olunan biaxial izləmə sistemi, əks olunan günəş şüaları sabit və həmişə qəbulediciyə düşməsi üçün heliostats dəstləri təyin edir. Alıcıda dövriyyə olan maye istiliyi istilik batareyasına buxar kimi aparır. Buxar elektrik enerjisini yaratmaq üçün bir turbini fırlayır və ya birbaşa sənaye proseslərində istifadə olunur. Alıcının temperaturu 500 ilə 1500 arasında çatır. İsti yığılması sayəsində qüllə elektrik stansiyaları, əvvəlcədən müəyyən edilmiş bir cədvələ elektrik enerjisi istehsal etməyə imkan verən unikal heliotexnologiyaya çevrildi.
Əndazəli 6.5. Kaliforniyada "Günəş iki" Solar Tower Elektrik Stansiyası Nə də fokuslanmış güzgülər və günəş foto hüceyrələri gecə enerji istehsal edə bilməz. Bu məqsədlə, gün ərzində toplanan günəş enerjisi, istilik yığan tanklarda saxlanılmalıdır. Bu proses təbii olaraq günəş gölməçələrində (Şəkil 6.6).
Əndazəli 6.6. Yaz gövzəsi cihazı Günəş gölməçələri, altındakı suyun alt təbəqələrində, duz konsentrasiyasının aşağı duz konsentrasiyası ilə bir dərinlik və konveksiya təbəqəsi ilə bir dərinlik və konveksiya təbəqəsi ilə böyüdüyü uyğun bir su təbəqəsi yüksəkdir. Günəş işığı gölməçənin səthinə düşür və yüksək duz konsentrasiyası səbəbindən istilik suyun alt təbəqələrində saxlanılır. Günəş enerjisi olan gölməçənin udulmuş dibi tərəfindən qızdırılan yüksək duzluluq suyu, yüksək sıxlığı səbəbindən qalxa bilməz. Demək olar ki, qaynadılana qədər tədricən qızdırılan gölməçənin altındakı qalır. İsti dibi "duzlu" günortadan sonra və ya gecə isti mənbəyi kimi istifadə olunur, bunun səbəbi üzvi bir soyuducu olan xüsusi bir turbin elektrik enerjisi istehsal edə bilər. Günəş gölməçəsinin orta təbəqəsi istilik izolyasiya rolunu oynayır, konveksiya və istidən səthə istilik itkisinin qarşısını alır. Dibindəki temperatur fərqi və su gölməçəsinin səthində generatoru aktivləşdirmək üçün kifayətdir. Boruların alt təbəqəsi vasitəsilə boruların altından keçən soyuducu, turbinin elektrik istehsalı üçün fırlanan qapalı rankin sisteminə daha da təqdim olunur.
Tower tipli günəş elektrik stansiyaları, parabolik hubları olan bir mərkəzi qəbuledici və günəş elektrik stansiyaları olan günəş elektrik stansiyaları, 30-200 MVt elektrik stansiyası şəbəkəsinə qoşulmuş, bir plaka tipli günəş elektrik stansiyaları olan bir şəbəkə quruluşunda optimal şəkildə fəaliyyət göstərir Həm muxtar qurğularda həm də ümumi qruplarda bir neçə meqavatda istifadə edilə bilər.
Cədvəl 6.1 Günəş istilik elektrik stansiyalarının xüsusiyyətləri Günəş Parabolik Hubları - Bu gün günəş enerjisi texnologiyalarından ən çox inkişaf etmiş və bu, bəlkə də yaxın gələcəkdə istifadə ediləcəkləridir. Mərkəzi alıcı olan Tower tipli elektrik stansiyaları, təsirli istilik yığım qabiliyyətinə görə, yaxın gələcəkdə günəş elektrik stansiyaları ola bilər. Plastik tip parametrlərinin modul təbiəti onlardan kiçik qurğularda istifadə etməyə imkan verir. Bir mərkəzi qəbuledici və bir boşqab tipli bir quraşdırma ilə günəş qülləsi tipli elektrik stansiyaları günəş enerjisinin günəş enerjisinin günəş enerjisinin günəş enerjisinin günəşin parabolik hubları olan elektrik stansiyalarından daha aşağı qiymətə çevrilməsinin daha yüksək dəyərlərinə nail olmağa imkan yaradır. Nişanda. 6.1 Günəş istilik elektrik nəsli üçün üç variantın əsas xüsusiyyətləri verilir.
Selektiv örtüklər
Optik xüsusiyyətlərin seçiciliyinə cavabdeh mexanizmin növünə görə, dörd qrup seçmə örtükləri fərqlənir:
1) sahibi;
2) Üst təbəqənin IR bölgəsində və kiçik bir bölgədə kiçik bir udma əmsalı olan iki qat, və daha aşağı təbəqə IR bölgəsində yüksək əks olunmuş əmsaldır;
3) tələb olunan effekti təmin edən mikrorayi ilə;
4) Müdaxilə.
W, CU 2 S, HFC kimi az sayda məlum material, optik xüsusiyyətlərin öz seçicisi var.
Müdaxilə seçmə səthləri bir neçə arabası metal və diapazonun müdaxilə yolu ilə söndürüldüyü bir neçə arabası və dielektrik tərəfindən meydana gəlir və uzun dalğalar sərbəst əks olundu.
Təsnifat və əsas elementlər Heliosistemlər
Günəş istilik sistemləri günəş radiasiya enerjisini istilik mənbəyi kimi istifadə edən sistemlər adlanır. Digər aşağı temperaturlu istilik sistemlərinin xarakterik fərqi, günəş radiasiyasını ələ keçirmək və istilik enerjisinə çevrilməsi üçün hazırlanmış xüsusi elementin - bir heliumun istifadəsidir.
Günəş aşağı temperaturlu istilik sisteminin günəş radiasiyasından istifadə üsuluna görə passiv və aktiv hala gətirildi.
Passivonlara günəş radiasiyasını qəbul edən və onu dəyişdirən və onu dəyişdirən (kolleksiya binası, dam kollektoru, dam kollektoru (Şəkil 4.1.1)) bir element kimi binanın və ya ayrı hasarları olan günəş istilik sistemləri adlanır.
Fəalonlara heliumun bina ilə əlaqəli olmayan müstəqil bir cihaz olduğu günəş aşağı temperaturlu istilik sistemləri deyilir. Aktiv heliosistemlər bölünə bilər:
Təyinatla (isti su, istilik sistemləri, istilik qayıq təchizatı məqsədləri üçün birləşdirilmiş sistemlər);
İstifadə olunan soyuducu növünə görə (maye - su, antifriz və hava);
İş müddəti üzərində (il boyu, mövsümi);
Sxemlərin texniki həllinə görə (bir, iki, çox quraşdırılmış).
Air, işləmə parametrlərinin bütün çeşidində işləməyən işləmə parametrləri geniş yayılmışdır. Bir soyuducu kimi istifadə edərkən, istilik sistemlərini havalandırma sistemi ilə birləşdirmək mümkündür.
Mövsümi isti su heliosistemləri, ümumiyyətlə, xarici havanın müsbət temperaturu olan dövrlərdə tək dövrə və funksiyadır. Onların əlavə bir istilik mənbəyi ola bilər və ya xidmət olunan obyekt və əməliyyat şərtlərindən asılı olaraq onsuz da edə bilərlər.
Bina istiliyinin heliosistemləri ümumiyyətlə iki dövrə və ya ən çox multiped və müxtəlif sxemlər üçün müxtəlif soyuducular tətbiq edilə bilər (məsələn, maye olmayan mayelərin helium-sulu həllər, intermeational sugities - su və içərisində İstehlakçı dövrə - hava).
Birləşdirilmiş il boyu heliosistemləri çox quraşdırılmış binaların binalarının istilik inkişafı və üzvi yanacaq və ya istilik transformatoru üzərində işləyən ənənəvi istilik generatoru şəklində əlavə istilik mənbəyi daxildir.
Aktiv Günəş Sisteminin əsas elementləri bir çaridlik, istilik kanalı, əlavə bir mənbəyi və ya istilik transformatoru (istilik nasosu), istehlakçısı (istilik sistemləri və isti su təchizatı sistemləri). Hər bir konkret vəziyyətdə elementlərin seçimi və sxemi iqlim amilləri, obyektin məqsədi, istilik istehlakı, iqtisadi göstəricilərin rejimi ilə müəyyən edilir.
1. Günəş kolleksiyaçıları.
Günəş kollektoru günəşin radiasiya enerjisinin faydalı enerjinin başqa bir formasına çevrildiyi qurğunun əsas elementidir. Bir mayenin digərinə intensiv bir istilik ötürülməsi olan şərti istilik dəyişdiricilərindən və radiasiyanın yersiz olması, günəş kollektorunda, mayenin enerji transferi parlaq enerjinin uzaq mənbəyindən həyata keçirilir. Günəş işığının konsentrasiyası olmadan, hadisənin radiasiyanın axını sıxlığı ən yaxşı -1100 w / m 2 və dəyişkən bir dəyərdir. Dalğa uzunluqları 0.3 - 3.0 mkm aralığında. Onlar əksər səthlərin udma radiasiyasının öz radiasiyasının dalğa uzunluğunun böyüklüyündən xeyli azdır. Beləliklə, günəş kollektorlarının öyrənilməsi aşağı və dəyişkən enerji axını sıxlıqlarında istilik mübadiləsinin bənzərsiz problemləri və radiasiyanın nisbətən böyük rolu ilə əlaqələndirilir.
Günəş kollektorları həm konsentrasiya, həm də günəş radiasiya konsentrasiyası olmadan istifadə edilə bilər. Düz kollektorlarda günəş radiasiyasını qavrayan səth eyni vaxtda səthi udma radiasiyasıdır. Fokuslanan kollektorlar, ümumiyyətlə konkav reflektorları olan, bütün səthinə bütün səthinə düşən radiasiyanı daha kiçik bir səth sahəsi olan istilik dəyişdiricisinə cəmləşdirin, bununla da enerji axınının sıxlığını artırır.
1.1. Düz günəş kolleksiyaçıları. Düz günəş kollektoru, günəşin radiasiyasının enerjisi səbəbindən maye və ya qazı istiləşdirmək üçün hazırlanmış bir istilik dəyişdiricisidir.
Düz kollektorlar, soyuducuu orta dərəcədə temperatur, t ≈ 100 o C.-ni istiləşdirmək üçün istifadə edilə bilər, onların üstünlüklərinə, həm birbaşa, həm də səpələnmiş günəş radiasiyasından istifadə etmək imkanı daxildir; Günəşi izləməyi tələb etmir və gündəlik xidmətə ehtiyac yoxdur. Konstruktiv terminlərdə, onlar konsentrat reflektorlardan, səthləri udmaq və izləmə mexanizmlərindən ibarət bir sistemdən daha asandır. Günəş kollektorlarının istifadəsi çeşidi - yaşayış və sənaye binalarının, kondisioner sistemlərinin istilik sistemləri, hava kondisioner sistemləri, isti su təchizatı, eləcə də aşağı qaynar işləyən mayelər olan enerji qurğuları, ümumiyyətlə, mərkəzli dövrdə işləyir.
Tipik bir düz günəş kollektorunun əsas elementləri (Şəkil 1) aşağıdakılardır: "Qara" səthi, günəş radiasiyasını udur və enerjisini soyuducuya ötürür (maye qayda olaraq); ab-havalanmada konvektiv və radiasiya itkisini azaldan, udma səthindən yuxarı olan günəş radiasiyasına nisbətən şəffaf əhatə; İstilik keçiriciliyi səbəbiylə itkiləri azaltmaq üçün kollektorun tərs və son səthlərinin termal izolyasiyası.
Şəkil.1. Düz günəş kollektorunun sxematik diaqramı.
amma) 1 - şəffaf örtüklər; 2 - təcrid; 3 - soyuducu ilə boru; 4 - udma səthi;
b) 1. Xəz, günəş radiasiyası, 2 kanallı soyuduant, 3 şüşəli (??), 4-cü vəziyyətdə,
5 - istilik izolyasiyası.
Şəkil.2 Günəş Kolleksiya Tipi Vərəqi - Boru.
1 - yuxarı hidravlik manifold; 2 - aşağı hidravlik manifold; 3 - bir-birinin məsafəsində yerləşən borulardan p; 4 - vərəq (udma boşqab); 5- Bağlantı; 6 - boru (miqyasda deyil);
7 - təcrid.
1.2. Səmərəlilik kollektoru. Kollektorun səmərəliliyi optik və istilik səmərəliliyi ilə müəyyən edilir. Optik səmərəliliyi η o, kollektor şüşəsinin səthinə çatan günəş radiasiyasının hansı hissəsinin udma qara rəngli səthi tərəfindən udulur və şüşə ötürmə vahidindən və udma əmsalı bölməsindən fərqlənən enerjinin itkisini nəzərə alır udma əmsalı. Bir qatlı şüşəli kolleksiyaçı üçün
harada (τα) n, səthin udma əmsalı α udma əmsalı τ -də şüşə ötürmə əmsalı məhsuludur normal payız günəş şüaları.
Rays damcılarının bucağı birbaşa fərqlidirsə, Düzəltmə əmsalı K-ni tətbiq olunur, bu da şüşədən və günəş radiasiyasından əks olunan itkilərin artımını nəzərə alır. Şəkildə. 3 Bir qatlı və iki qatlı şüşəli kolleksiyaçılar üçün K \u003d f (1 / cos 0 - 1) qrafikləri göstərir. Optik səmərəliliyi, birbaşa başqa şüaların bucağını nəzərə alaraq,
Əndazəli 3. Düzəliş amili, günəş şüalarının şüşənin səthindən və qara emici səthindən əks olunması nəzərə alınmaqla.
Hər hansı bir dizayn kolleksiyaçısında bu itkilərdən əlavə, istilik itkisi, hər istilik səmərəliliyi ilə nəzərə alınan Q Tərləmə, Kollektordan ayrılan faydalı istilik miqdarının nisbətinə bərabər olan mühitdə, istilik itkisi mövcuddur Eyni zamanda günəşdən gələn radiasiya enerjisinin miqdarına qədər vaxt:
harada ω kollektorun diyafransı; Günəş radiasiyasının axınının sıxlığıdır.
Kollektorun optik və istilik effektivliyi münasibətlə əlaqələndirilir
Termal itkiləri tam bir zərər əmsalı ilə xarakterizə olunur
burada t a qara səthin günəş radiasiyasını udmaq istiliyi; Ətraf mühiti haqqında.
Kifayət qədər dəqiqliyi olan u dəyəri daimi sayıla bilər. Bu vəziyyətdə, istilik səmərəliliyi üçün düsturda əvəzləmə q təri tənliyə aparır
Kollektorun istilik səmərəliliyi onun üzərindən axan soyuducuda orta temperatur vasitəsilə də qeyd edilə bilər:
burada t t \u003d (t + t) / 2 - soyuduantın orta temperaturu; F "-" kollektor səmərəliliyi "adlandırılan və Səthi günəş radiasiyasından soğandan asılı olan istilik köçürməsinin səmərəliliyini xarakterizə edən bir parametr; bu kollektorun dizaynından asılıdır və demək olar ki, digər amillərdən asılı deyil; tipikdir F "≈: 0.8- 0.9 - düz hava kolleksiyaçıları üçün dəyərlər; 0.9-0.95 - düz maye kolleksiyaçılar üçün; 0.95-1.0 - vakuum kolleksiyaçıları üçün.
1.3. Vakuum kolleksiyaçıları. İstilik daha yüksək temperatura ehtiyac olduqda, vakuum kollektorları istifadə olunur. Bir vakuum kolleksiyaçısında, qara səthin günəş radiasiyasını udduğu həcm, ətraf mühitlə ətraf mühitdən istilik itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağı və konveksiya səbəbindən əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmasını təmin edir. Radiasiya itkisi, seçici örtük istifadə edərək əsasən bastırılır. Vakuum kollektorundakı tam zərər faktoru kiçik olduğundan, içindəki soyuducu, düz bir kolleksiyaçıya nisbətən daha yüksək temperatur (120-150 ° C) qızdırıla bilər. Şəkildə. 9.10 Takuum kolleksiyaçılarının konstruktiv ifası nümunələri göstərilir.
Əndazəli 4. Vakuum kolleksiyaçılarının növləri.
1 - soyuducu ilə boru; 2 - selektiv örtüklü, günəş radiasiyasını udmaq; 3 istilik borusu; 4 İstilik yapışqan elementi; Seçici örtüklü 5 şüşə boru; B - soyuducunu təmin etmək üçün daxili boru; 7 xarici şüşə silindr; 8 vakuum
