АККУМУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

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-

Подпись: Рис. 3.24. Шариковая стена (без наполнителя).Подпись:Подпись:АККУМУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

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*

Параметры материалов для аккумулирования 1 ГДж при повышении температуры на 20 °С

Параметры материалов для аккумулирования 1 ГДж

Материал

Теплоемкость,

кДж/(кг-К)

Теплота плав­ления, кДж/кг

І

ё й

Масса, кг

Относительная

масса

й

й

І

о

Относительный

объем

Камень

0,837

2242

59 737

16,4

26,6

11,691

Вода

4,187

1000

11 941

3,27

11,941

5,251

Материал, претер­певающий плав­ление

2,09

232,6

1602

3644

1

2,274

11

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.

Подпись: Рис. 3.25. Шариковая стена (с наполнителем).

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

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *