За последние 40 лет была неоднократно продемонст­рирована возможность по крайней мере частичного отопления зданий за счет солнечной- энергии. Критерии, положенные в основу решения проблемы собирания, ак­кумулирования и распределения солнечной энергии, впервые предложенные в 1949 г. Телкес [1], несколько изменились с тех пор, поскольку с ростом числа уста­новок накапливался практический опыт. Вначале осо­бое значение придавалось собиранию солнечной энер­гии в зимний период. В дальнейшем усилия были на­правлены на то, чтобы как можно более эффективно использовать диффузное излучение.

Целью инженерной практики всегда являлся надеж­ный, экономичный и простой коллектор, но анализ боль­шого числа солнечных установок показывает, что очень немногие из них могут удовлетворить всем трем крите­риям.

Огромные усилия в научно-исследовательской рабо­те были направлены на решение проблемы аккумулиро­вания солнечной энергии, получаемой в летнее время, Для использования ее в последующий зимний перпо Принцип применения очень большого, хорошо изолиро­ванного бака-аккумулятора, расположенного под зда­нием, был описан Хоттелем и Вертцем в 1942 г. [2], однако их замечание о том, что устройство оказалось в высшей степени неэкономичным, в значительной сте­пени повлияло на направление работ по исследованию аккумулирующих систем на протяжении следующих Двух десятилетий. В настоящее время более полно изу­чено влияние широты и радиационных климатических характеристик местности. Первоначально считалось, 5—1240 65

что с экономической точки зрения оправданно дел! запас энергии только на несколько дней, так что* полученную во время ясных зимних дней солнечні энергию можно было использовать в последующий! риод облачной погоды; во всяком случае в района;* значительным приходом солнечной радиации в зима* время это возможно. Однако в нескольких солнечна домах были достигнуты более длительные, ВПЛОТЬ!| нескольких месяцев, периоды хранения энергии, прпче) благодаря химическим методам аккумулирования, впа вые предложенным Телкес, можно существенно уме шить общий объем аккумулятора. Кроме того, Тел! обратила внимание на то, что нужна управляемая та морегулятором распределительная система, простая удобная в эксплуатации и не создающая жителям щ полнительных трудностей, а также на то, что пела допускать перегрева здания, особенно в условиях бья ро меняющейся погоды в весенне-осенние период и необходимо, чтобы система солнечного отопления 1 в коем случае не обогревала помещение летом; при эта требуется, чтобы температура в хорошо изолированна аккумуляторе для межсезонного хранения энергии j стигала максимально высокого уровня, возможного п] использовании. водяного или1 каменного аккумулятор Термин «солнечный дом» впервые стал хорошо I вестей в США в 30-е годы, когда начали примени большие обращенные к югу окна, чтобы косые лучи ни кого зимнего солнца могли проникать внутрь комна!

[3] . Было отмечено, что при этом удавалось эконом^ топливо в течение дня, однако запасать солнечную эна гию было невозможно, а в ночное время и в перноді облачной погоды тепловые потери были настолько й? лики, что экономия топлива в продолжение всего ОТОІІ тельного сезона оказывалась относительно малфі Чтобы получить количественные данные по экономь топлива за счет использования солнечной энергии, в Лі фаетском университете под руководством профессор’ Хатчинсона были построены два одинаковых домі [4, 5, 6]. Оба дома имели герметичное двойное остет ление оконных проемов, но обычный дом имел окн; стандартных размеров, в то время как южная сторон* солнечного дома представляла собой застекленную її верхность большой площади. Оба дома обогревались! помощью электричества и температурный режим в нй

был идентичным. Самым удивительным и неожиданным результатом, полученным в этих опытах, явилось то, что солнечному дому в течение испытательного периода де­кабрь-январь, потребовалось примерно на 16% боль­ше тепла, чем традиционному. Очевидно, что солнечные окна большей площади способствовали потере больше­го количества тепла в ночное время и в периоды об­лачной погоды. Если бы дома были заселены, то, веро­ятно, наличие ‘-.яжелых штор, задергивающихся на ночь, могло заметно изменить результаты.

С этого момента исследования по применению сол­нечного отопления непрерывно развивались. Работы, начатые Кэботом в Массачусетском технологическом институте (МТИ), привели в 1940 г. к строительству солнечного дома I, а в дальнейшем к созданию серии различных солнечных домов. Профессор Лёф из Коло­радского университета был первым экспериментатором, применившим солнечные воздухонагреватели с суммар­ной площадью коллектора, равной приблизительно од — •ИОЙ трети площади крыши, нагретый воздух из кото­рых направлялся либо непосредственно в комнаты, либо в теплоаккумулирующий бункер, заполненный галькой. Емкость этого аккумулятора соответствовала количест­ву энергии, необходимой для отопления дома в течение одних суток; в результате в течение первого сезона в 1946 г. было сэкономлено приблизительно 20% топли­ва, необходимого для обогрева дома [7, 8]. Спустя 30 лет, к началу 1976 г., число зданий с солнечным отоплением, которые были построены после 1940 г. или находились в процессе строительства, превысило 200. Отчет Шарклиффа, выпущенный в марте 1975 г. [9], содержал подробное описание более 100 таких зданий в США и около 20 в других странах. К 1976 г. в Вели­кобритании благодаря увеличивающейся поддержке официальных правительственных учреждений было по­строено около двадцати зданий с солнечным отопле­нием.

Различные жилые дома и другие здания, описание которых приведено в следующих разделах, выбраны так, чтобы показать историю развития солнечного отоп­ления. Описание начинается с разработок, выполнен­ных в США, где эти работы начались раньше, чем в других странах, далее даются примеры, относящиеся к нескольким другим странам.

Аккумулирование тепловой энергии необходимо как при нагреве воды для бытовых нужд и отоплении поме­щений, так и для обеспечения высокотемпературных ре­жимов работы теплосилового оборудования. Имеются и другие области применения аккумулирующих устройств, как, например, растениеводство или технологические процессы в различных отраслях промышленности. В не­которых областях применения, в частности при охлаж­дении помещений в летние месяцы, было бы полезно, если бы аккумулятор мог также накапливать холод. Вы­бор аккумулирующего материала зависит от конкрет­ного назначения установки, и для применения в быту были разработаны водяные и галечные аккумулирующие системы. Солнечный воздухонагреватель в сочетании с аккумулятором галечного типа показан на рис. 3.23. Эта установка впервые была описана в 1974 г. [99] и представляет собой передвижное А-образное теплоизо­лированное устройство, содержащее промытую речную гальку. Воздухонагреватель расположен на обращенной к югу наклонной стене с навешенной на нее откидной от­ражающей поверхностью, которую можно использовать для закрывания коллектора ночью с целью уменьшения тепловых потерь. Исследования работы аккумуляторов со слоевой галечной насадкой проводились в течение нескольких лет в Австралии [100, 101, 102], а преиму­щества замены гальки хорошо адсорбирующим матери­алом, например силикагелем или активированным гли­ноземом, были рассмотрены Клоузом и Прайером [103].

Вода и камни являются типичными примерами мате-

риалов, которые аккумулируют энергию за счет тепло-Я емкости, но их применение ограничено из-за ее сравни-* тельно низких значений. Эффект теплоты плавления* (скрытой теплоты), которая поглощается материалом! при его переходе из твердого состояния в жидкое, соз*

дает благоприятную возможность аккумулирования дан­ного количества тепла в пределах значительно меньше­го объема. Это иллюстрируется данными табл. 3.3. Таб­лица основана н, а данных, заимствованных из работы Телкес [104], где рассмотрены свойства широкого клас­са гидратов солей, которые могут быть использованы

Для аккумулирования тепла. Наименее дорогим и наи — © более доступным материалом является десятиводный сернокислый натрий Na2SO4-10H2O или глауберова соль с добавкой от 3 до 4% буры в качестве образующего агента для достижения полной кристаллизации. Эти процессы происходят при температуре около 30°С. Для
аккумулирования при высоких температурах (от 200 д^ 300 °С) рассматривались другие соли [105, 106], а так-; же гидратация неорганических окисей, в основном MgCI и СаО [107]. Было также проведено аналитическое ис| следование теплового взаимодействия между подземной аккумулирующей системой и окружающей почвой [108].

иКи из пенополистирола вдуваются в промежуток меж — Р двумя оконными стеклами, чтобы предотвратить по­тери тепла в ночное время зимой, или они могут быть 1!Слользованы с целью воспрепятствовать нежелатель — н0му притоку тепла в помещение летом. Эта система имеет преимущество по сравнению с откидными двер­цами или ставнями.

Использование обогреваемого дома в качестве аккумуі лятора энергии хорошо известно, но первоначальная! идея сохранения тепла внутри дома, предложенная Зо-| унвёком под названием шариковой стены, была разраї ботана Веером [109]. Такая стена показана на рис. 3.24] (без наполнения) и на рис. 3.25 (с наполнителем). Ша-І 64

С увеличением числа новых солнечных нагревателей, появившихся в конце 70-х годов, очень важно было при­нять в международном масштабе стандартный метод их испытаний. Первой страной, установившей националь-1 ный стандарт в 1966 г., был Израиль [91]. Этому шагу предшествовали эксперименты, выполненные в нацио­нальной физической лаборатории [92]. В недавней рабо­те Тейбора [93] приводится методика испытаний, ос-| нованная на уравнении, которое по существу представ­ляет собой уравнение (3.2), то есть модифицированное уравнение Хоттеля — Уиллера — Блиса. Предложенный Тейбором метод испытаний требует последовательного,^ соединения до четырех коллекторов одной серии. В ЛЮ — J бой момент времени интенсивность солнечной радиации и расход теплоносителя одинаковы для всех коллекто-3 ров, так что в результате одного опыта можно получить! несколько точек характеристики, аналогичной любой из! кривых рис. 3.22. Данный метод предусматривает про-| ведение испытаний в ясную, почти безветренную погоду. Расчет обычного плоского коллектора показывает, что повышение скорости ветра от 0 до 4,7 м/с обусловливает снижение его КПД на 0,5% при ГСр — ГоКр=4,5 °С, на : 6,5% при Гер Гокр— 26,7 °С и на 19,5% при Тср —

—7окр=48,9°С. В Австралии была предложена нелиней­ная математическая модель, учитывающая влияние ско-3 рости ветра [94].

Проект стандартизации испытаний как солнечных1 коллекторов [95]. так и теплоаккумулирующих устройств [96] был разработан в США. Он также основан на; уравнении (3.2) и детально определяет методы измере — .j ний различных параметров, а именно температуры, дав — ления, расхода и интенсивности солнечной радиации. | Для построения характеристики любого коллектора ре-1 комендуется иметь по крайней мере четыре эксперимен­тальных точки при значениях ГСр — Гокр, равных 10, ЗО, і 60

50 и 70 °С. Применение солнечного имитатора или ис­кусственного солнца позволяет проводить испытания коллектора при стандартных значениях температуры ок­ружающей среды, скорости ветра и интенсивности пада­ющего излучения. Результаты определения КПД коллек­тора в опытах с имитатором, проводившихся в США [97, 98], хорошо согласуются с результатами натурных испытаний. Применение солнечного имитатора входит в программу исследований Кардиффского университета Великобритании. В странах, где приход солнечной ра­диации резко колеблется в течение дня, имитаторы мо­гут играть важную роль в технике испытаний.

Соотношение (3:2), полученное из уравнения Хот — теля — Уиллера — Блиса, определяет общую тепловую эффективность коллектора и может быть использовано

для сравнения характеристик коллекторов различного типа. Зависимость КПД коллектора от параметра (Гср—

— Тжр) G~[2] для четырнадцати различных типов коллек-3

тора по данным, опубликованным в 1976 г., показана на] рис. 3.22. Вероятно, что такая форма представления дан-^ ных будет иметь все большее значение, поскольку во всех странах вводятся национальные стандарты, регла­ментирующие характеристики коллектора.

Характеристики всех типов коллектора, кроме двух простейших —коллектора для небольшого повышения температуры [40] и струйного [46, 87],—проходят через прямоугольник, ограниченный значениями КПД от 50 до 70% и значениями параметра (Тср — ?0кр) G~] от 58

0,03 до 0,05. Следовательно, при интенсивности падаю­щей радиации более 500 Вт/м2 все эти нагреватели бу­дут иметь почти одинаковую производительность при нагреве рабочей жидкости до температуры, на 15— 30 °С превышающей температуру окружающей среды. Указанный диапазон температур наиболее характерен для установок в коммунально-бытовой сфере. Коллек­тор струйного типа и коллектор для небольшого повы­шения температуры не приемлемы в качестве источника тепла при высокой температуре, поскольку максимальна возможное повышение температуры, по-видимому, со­ставляет около 60°С. Обладающий хорошими эксплуата­ционными качествами промышленный коллектор плос­кого типа фирмы «Ханиуэлл» с двумя просветляющими стеклянными покрытиями и селективной поверхностью поглощающей пластины [88] и более простой по кон­струкции коллектор с тепловой ловушкой [46] имеют практически одинаковый КПД, хотя характеристики последнего следовало бы оценить в условиях эксплуата­ции. Судя по первым опубликованным результатам, к концу 70-х | годов можно ожидать значительного улуч­шения характеристик составного параболического кон­центратора [89] и коллектора с тепловой трубой [74]. Оба эти коллектора интенсивно разрабатываются в рам­ках научно-исследовательских программ США. Вакуу — мированные трубчатые коллекторы [24, 69] не только прекрасно работают в условиях хорошей радиации, обес­печивая высокие перепады температур, но и при плохой радиации имеют хорошие характеристики. Результаты работы Хейвуда [3] по определению характеристик кол­лектора с двойным и одинарным остеклением могут быть использованы в качестве эталонных для всех прос­тых плоских коллекторов, тогда как коллектор PPG [90] принадлежит к числу более совершенных, выпус­каемых промышленностью устройств. Простые воз­духонагреватели [3, 81] имеют относительно хорошие характеристики по сравнению с обычными водонагрева­телями.

Хотя кривые на рис. 3.22 основаны на уравнении со многими упрощающими допущениями, такая форма представления данных позволяет объективно сравнивать между собой коллекторы, испытанные в разных районах при весьма различных уровнях падающего солнечного излучения. Однако она не дает возможности оценить

или сравнить экономические показатели, и коллекторы с весьма близкими тепловыми характеристиками могут по меньшей мере вдвое отличаться по стоимости. Кроме того, данный анализ не позволяет определить еще один важный с практической точки зрения параметр — рас — j четный срок службы коллектора.

Количество научных исследований и конструкторс­ких работ по солнечным воздухонагревателям. [7, 78] значительно меньше, чем по системам водонагрева, хотя есть много областей применения, где более целесообраз­но использовать воздух в качестве теплоносителя, на­пример для сушки сельскохозяйственных продуктов на небольших широтах или для отопления помещений на более высоких широтах. Воздухонагреватели имеют три преимущества, заслуживающих особого внимания:

воздух не замерзает;

последствия утечки воздуха значительно менее серь­езны, чем последствия утечки воды;

проблема коррозии в системах из разнородных ме­таллов и аккумуляторах практически отсутствует.

Однако физические свойства воздуха в данном слуг чае менее благоприятны, чем воды. Его плотность и теплоемкость крайне низки, а сечения каналов в воздуш­ных системах гораздо больше, чем у водяных трубопро­водов.

В простых воздухонагревателях можно использовать почти любую поверхность нагрева, которая может быть окрашена в черный цвет. На рис. 3.20 показаны три ос­новных типа такого нагревателя с одинарной прозрач­ной изоляцией. В коллекторе на рис. 3.20,а воздух дви­жется в промежутке между прозрачным покрытием и поглощающей пластиной. В нагревателе на рис. 3.20,6 воздушный зазор между прозрачным покрытием и по­глощающей пластиной герметизирован для уменьшения конвективного теплообмена, а канал находится за по­глощающей пластиной. В нагревателе на рис. 3.20,в по­токи воздуха либо разделены, либо с целью предвари­тельного подогрева воздух подается в наружный канал,

а затем проходит по внутреннему каналу. Прекрасным примером солнечного воздухонагревателя, сделанного из простых материалов, является установка в Гуджарате с площадью коллектора более 500 м2 [79], где воздух проходит через окрашенную в черный цвет мелкую ме­таллическую стружку, представляющую собой отходы металлорежущего производства. Коллектор с двойным остеклением имеет расчетный КПД около 45% при тем­пературе, на 65 °С превышающей температуру окружаю­щей среды. В ранней работе Лёфа [80] исследовался

1 5 63

коллектор с перекрывающими друг друга черными стек — лянными пластинами, накрытыми сверху одним, двумя і или тремя слоями прозрачной изоляции. Впоследствии такие коллекторы были установлены на крыше солнеч — : ного дома в Колорадо и его энергетические показатели за отопительный сезон 1959—1960 гг. были опубликова-1 ны в печати [81]. После 16-летнего периода практичес­ки безаварийной работы эта система была исследована j вновь в 1976—1977 гг. [82]. Важные цаучно-исследова-1 тельские работы по солнечным воздухонагревателям проводились также в Австралии [61, 83], где в начале. 60-х годов впервые были применены селективные по­верхности с V-образной конфигурацией канавок (см. рис. 3.2, и).

Наряду с применением селективных поверхностей повышение эффективности может быть достигнуто пу­тем регулирования скорости воздуха и использования двухходовой схемы отвода тепла [84], предусматриваю­щей движение воздуха между двумя стеклянными по-1 крытиями обычного в других отношениях двухстеколь­ного коллектора. КПД данной двухходовой системы оказался на 17% больше по сравнению с обычной схе-1 мой отвода тепла. В других системах [85] для улучше — 56

ния теплопередачи используются ребристые поверхнос­ти различного типа (см. рис. 3.2, з). В работе [86] рас­смотрена попытка применения сотовых структур в соче­тании с пористой подложкой. Принципиальная схема v включения воздушного коллектора в систему отопления и охлаждения, заимствованная из работы Лёфа [78], показана на рис. 3.21. В данном случае используется ак­кумулятор галечного типа с насадкой из обычной,

тщательно отобранной гальки. С помощью вентилятора и блока управления можно реализовать любой из сле­дующих режимов работы:

обогрев дома непосредственно от коллектора; обогрев дома от аккумулятора; аккумулирование тепла из коллектора; охлаждение аккумулятора холодным наружным воз­духом;

охлаждение дома от аккумулятора.

Двойное применение аккумулятора как для охлаж­дения летом, так и для обогрева зимой является допол­нительным положительным фактором. Заметим, что на схеме не показан вспомогательный источник энергии.

Автономный цилиндрический солнечный коллектор, совмещенный с баком-аккумулятором, был разработан в Новой Зеландии Винкзом [76, 77]. Принцип работы

показан на рис. 3.19. Когда солнечное излучение дости­гает черной поверхности коллектора, вода в узком коль­цевом зазоре поднимается, а более холодная водіа вну^ ри аккумулятора опускается, т. е. отвод тепла осущесг 54

вляется путем естественной циркуляции. Последние ре­зультаты испытаний [77] показали, что по сравнению с плоским коллектором данная система имеет лучшие ха­рактеристики, если их определять по фактической пло­щади наружного цилиндра. Если же принять во внима­ние площадь, необходимую для размещения цилиндров на расстоянии друг от друга, то эффективность работы плоского и цилиндрического коллекторов будет практи­чески одинакова.

Идея этой разработки [75] заключалась в том, что вследствие диффузного характера солнечной радиации Целесообразно, даже в ущерб повышению эффективнос­ти, создать простой, дешевый и удобный в монтаже кол­лектор. Однако эксперименты показали, что его эффек­тивность сравнима с эффективностью других горизон­тальных плоских коллекторов. Основные элементы кон­струкции показаны на рис. 3.18. Плавающее перекрытие

представляет собой слой изоляции, предпочтительно из пеностекла, расположенный н, а поверхности аккумуля­тора горячей воды. Солнечная энергия поглощается во­дой, которая в виде тонкой пленки протекает сверху по изоляции. Сжимающая пластина, которая может быть выполнена из прозрачного или черного стекла, пласт­массы или металла, лежит непосредственно на поверх-

Рис. 3.18. Нагреватель с плаваю­щим перекрытием, /—прозрачная изоляция; 2 — металли­ческая пластина; 3 — сжатая водяная пленка между пластиной и перекры­тием; 4 — аккумулятор горячей воды; 5 —плавающее перекрытие; 6 — насос.

ности водяной пленки. После предварительных испыта­ний нагревателя квадратной формы площадью 0,836 м2 был успешно разработан промышленный вариант уста­новки площадью 46,5 м2. На небольших широтах эта установка может использоваться в качестве источника тепла при достаточно низкой температуре, а на более высоких широтах в комбинации с долговременным ак­кумулирующим устройством.

Основные элементы тепловой трубы показаны на рис. 3.17. Небольшое количество жидкости, которая на! ходится в равновесии со своим насыщенным паром, за! паяно внутри трубы. При подведении тепла к одному ия концов тепловой трубы жидкость испаряется, а избытом пара конденсируется на другом, необогреваемом конца трубы. Конденсат возвращается к обогреваемому конця трубы под действием капиллярных сил. В некоторых солі нечных нагревательных установках возврат конденсата может осуществляться под действием гравитационным сил. Поскольку процесс испарения и конденсации проис!

ходит при постоянном давлении и соответственно при постоянной рабочей температуре, то тепловая труба способна передавать тепло при очень малых разностях температур внутри трубы. Существует неизбежное сни­жение эффективности при переносе тепла от тепловой трубы к вторичному контуру. Важная программа иссле­дований режимов работы коллектора с тепловой трубой

выполнялась в США с 1974 г. [72] . В Нидерландах в 1975 г. была проведена работа, представленная Фрэн — кином [73], который особое внимание уделил изучению скорости изменения тепловых характеристик при изме­нении солнечной радиации. Другое преимущество теп­ловой трубы состоит в том, что она может содержать жидкость с более низкой, чем у воды, температурой замерзания. Коллектор с тепловой трубой был также представлен на конкурс Ассоциации развития медной промышленности в Великобритании [60]. Предвари­тельные рабочие характеристики, указанные заводом — изготовителем [74], были весьма разочаровывающими; так, например, общий КПД оказался несколько хуже, чем у одностекольного неселективного плоского коллек­тора, испытанного Хейвудом [3] в 50-х годах.

Возможным ПОДХОДОМ К Проблеме снижения ТЄПЛО’ вых потерь при высоких температурах (80—150 °С) яв ляется применение вакуумированного коллектора. Ис-J пользование в условиях Далласа (штат Техас) коллек тора с умеренным вакуумом (133 Па) в сочетании < обычными селективными поглощающими поверхностями! продемонстрировало возможность работы при темпера-j туре 150 °С с дневным КПД выше 40% [66, 67]. Был(] установлено, что расстояние между поглощающей по верхностью и стеклянным покрытием решающим обра зом влияет на подавление потерь путем естественной конвекции и теплопроводности. Практическое испольЯ зование этой системы связано с различными трудности’ ми, которые, однако, носят не принципиальный харак; тер. Первоначальные испытания выявили дефекты yd лотнений, однако была разработана технология приме­нения высокотемпературных кремнийорганических гер’ метиков. Акриловые покрытия, которые использовались| в первых опытах, были заменены закаленным или хими; чески упрочненными стеклянными покрытиями. На ОСНСІ ве этой системы в 1975 г. был создан опытно-промыш-| ленный образец [68].

Несколько торговых групп разработали вакуумиро — ванные трубчатые коллекторы [24, 69, 70]. На рис. 3.15 показан модуль коллектора фирмы «Оуэнс-Иллинойся впервые продемонстрированный в 1975 г. Каждый мо-

дуль состоит из 24 труб диаметром 50 мм и длиной ™тт7тО!™,,В1куумир0Данны!1 тРУбчатый

1,12 м. В 1975 г. было установлено несколько крупный 4 ‘ р Фирмы * уэнс-Иллинойс».

промышленных систем, включая систему площадьЯ ТИч

46,5 м2 в Лос-Анджелесе и систему площадью 93 м2 н«| ется пРипаян к наружной трубе. Теплоноситель пода- административном здании в Детройте. Поперечное сеЯ 3аН() еРез подводящую внутреннюю трубу. Было пока — ние трубы изображено на рис. 3.16, где для сравненЯ расп’ол™ недоРогая Диффузно отражающая поверхность показана также труба коллектора фирмы «ФилипЯ энепги 0жен’ная сзаДи Труб, почти удваивает количество Давление в трубе коллектора «Оуэнс-Иллинойс» сост» липе» И’ падаю1цея на трубу [69]. В коллекторе «Фи — ляет менее 10-2 Па, а пропускательная способность Я тт, л тяРеДУсмотрена система

ется внутреннее прозрачное селективное покрытие, а на! нижней половине — зеркально отражающая поверхность^ Прозрачное селективное покрытие из окиси индия 1п203 имеет пропускательную способность т=0,85 и! отражательную способность р»0,9 по отношению к ин-1 фракрасному излучению, соответствующему температу-1 рам поглощающих труб от 300 до 400 К. Компания! «Филипс» обращала особое внимание на то, чтобы эта

система могла обеспечить хорошие характеристики при! диффузной радиации в условиях Северной. Европы. Цея лесообразность вакуумирования коллектора этого типа! до давления ниже 10-2 Па была рассмотрена в работе! выполненной в Австралии [71], согласно которой уме! ренный вакуум порядка 0,6-10-2 Па не приводит к улуч! шению характеристик коллектора. I

Важная особенность, свойственная всем трубчатым! коллекторам, состоит в том, что потери при отражении прямого излучения будут значительно меньше, чем в| коллекторах с плоской остекленной поверхностью. Эта позволяет увеличить использование прямой радиации pal но утром и в конце дня.

Коллектор, который показан на рис. 3.14, представ­ляет собой сферический отражатель, расположенный неподвижно и обращенный к солнцу. Он имеет линей­ный приемник, который может следить за положением солнца благодаря простому вращательному движению вокруг центра кривизны отражателя [64, 65]. Опыт ра­боты головных образов показал, что применение подоб­ных установок мощностью от 10 до 100 МВт в промыш­ленном масштабе позволило бы вырабатывать более де­

Рис. 3.14. Солнечный коллектор
с неподвижным отражателем и
следящим приемником.

шевую электроэнергию, чем на АЭС. К достоинствам применения SRTA в быту относится то, что такая систе­ма может быть использована как для получения элек­троэнергии, так и для горячего водоснабжения. Кроме того, рабочая жидкость может быть нагрета до высокой температуры, что позволяет уменьшить объем аккуму­лирующей системы. Наконец, отсутствует опасность раз — 4-1240 49

рушения больших застекленных поверхностей. Основным недостатком установки является то, что она может ио пользовать только прямую радиацию. В странах с вы­сокой долей прямой радиации SRTA может широко при­меняться для энергообеспеченности различных мелких; потребителей.