< Попер   ЗМІСТ   Наст >

ПЕРИФЕРІЙНЕ УСТАТКУВАННЯ

Призначення периферійного устаткування

Ефективність теплових насосів у значній мірі визначається доцільним розміщенням їх у загальній енергосистемі промисловості й сільського господарського виробництва або в комплексі суспільних будинків. Включення теплового насоса в суспільну систему здійснюється за допомогою периферійного устаткування для теплонасосних установок.

До периферійного устаткування теплових насосів відноситься устаткування, необхідне для відбору теплоти від джерела й забезпечення доцільного підключення до споживача.

Відбір теплоти від джерела тепла здійснюється безпосередньо за допомогою випарника або шляхом включення проміжного контуру циркуляційної води або розсолу. Складовою частиною периферійного устаткування з боку джерела тепла є теплообмінник, конструкція якого повинна відповідати умовам використання тепла й теплоносія. Поряд із ґрунтовими й сонячними колекторами широке поширення одержали теплообмінники на рідких теплоносіях, наприклад кожухотрубні й повітряні.

Використання енергії, що виділяється в конденсаторі теплового насоса, здійснюється теплоспоживачем безпосередньо або шляхом підключення проміжного контуру циркуляції води. До складу периферійного устаткування з боку споживачів тепла входять різні системи низькотемпературного опалення й теплообмінники для підготовки технологічної теплоти.

Можливості джерел утворювати теплоту й потреби теплоспоживача не завжди збігаються за часом. Тому для забезпечення економічної експлуатації теплових насосних установок необхідно використати акумулятори, що вирівнюють попит та пропозицію тепла в часі. Теплові акумулятори є периферійним устаткуванням і служать для тимчасового підключення джерел і споживачів тепла, що сприяє підвищенню економічності системи.

Економічна й технологічна схема підключення теплонасосної установки тільки в рідких випадках може бути реалізована шляхом прямого з'єднання випарника із джерелом тепла й конденсатором зі споживачем. Складність підключення теплонасосної установки збільшується при проміжному підключенні додаткового теплоносія й, отже, теплообмінника в системі між тепловим насосом, джерелом і споживачем тепла, тимчасовому підключенні акумулятора, королюванні параметрів джерела й споживача тепла з оптимальними умовами експлуатації системи й зміни складу працюючих апаратів у комплекті теплового насоса залежно від навантаження.

Акумулятори й обчислювальна техніка завершує перелік периферійного устаткування теплових насосів.

Сонячні колектори

Для використання сонячної енергії як джерела тепла застосовують сонячні колектори, що входять до складу периферійного устаткування теплових насосів. З їхньою допомогою відбувається перетворення сонячної енергії в термічну.

Конструкція й форма сонячного колектора залежать від необхідної різниці температур між теплоносієм і навколишнім середовищем і, отже, від кількості тепла, одержуваного за рахунок сонячної радіації. При використанні сонячного колектора разом з тепловим насосом різниця температур звичайно менше 50 К. Для такої області застосування рекомендуються так звані низькотемпературні колектори.

Низькотемпературні сонячні колектори завжди плоскої конструкції. В опорній конструкції, виконаної у вигляді ванни або рами, знаходиться зачернений плоский теплообмінник (абсорбер). Він ізольований знизу й збоку, а зверху накритий одним або двома шарами скла так, щоб між ними, а також між нижнім склом і поверхнею теплообмінника утворився ізольований повітряний прошарок.

Втрати тепла в сонячному колекторі можуть бути значно знижені за допомогою селективних шарів. Такі шари при високих коефіцієнтах абсорбції сонячної радіації (коефіцієнт поглинання а ~ 0,95) мають низькі коефіцієнти випромінювання в температурному інтервалі 300...400 К (є ~ 0,1) і зменшують теплопередачу майже на 50 %. Однак при цьому збільшується вартість сонячного колектора.

Ефективність або ККД сонячного колектора прийнято визначати як відношення корисної потужності £кор, тобто потужності що відводиться до ТН, до інтенсивності випромінювання £вип

При виборі сонячних колекторів, що відповідають визначеним умовам експлуатації, поряд з термодинамічними властивостями вирішальним є розмір капіталовкладень. При цьому необхідно враховувати такі технічні проблеми, як корозійна стійкість теплообмінника під дією теплоносія, можливість заповнення й спорожнювання сонячного колектора теплоносієм, випуск повітря при заповненні, спосіб установки сонячного колектора, схему підключення окремих колекторів (паралельне, послідовне або комбіноване).

При проектуванні, виходячи з передбаченого режиму експлуатації, варто визначити, у яких умовах (інтенсивність сонячної радіації, різниця температур) працюють колектори, і знайти коефіцієнт корисної дії для цих умов. Також, варто здійснити вибір типу колектора, абсорбери якого мають корозійну стійкість стосовно передбаченого теплоносія.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >