Аккумулятор для жидкостных систем. Существенным преимуществом жидкостных систем, содержащих бак-аккумулятор с водой, является их совместимость с солнечным охлаждением. Наибольшим преимуществом воды в качестве теплоаккумулирующей среды является ее сравнительно низкая стоимость за исключением тех районов мира, где воды мало. Однако с водой связаны некоторые трудности, решение которых может вызвать значительные затраты.
В настоящее время удерживание больших объемов воды 100 350 м3 на 1 м2 коллектора стало проще благодаря появлению надежных гидроизоляционных материалов и больших пластиковых листов. Раньше единственным сосудом был бак из оцинкованной стали, который, в конечном счете, протекал.
Замена крупных баков, размещенных обычно в подвалах или под землей, является трудным и дорогостоящим делом. Внедрение стеклофутеровки и баков из стекловолокна устранило проблемы коррозии, но увеличило первоначальные затраты. На рис. 1 показаны два способа хранения воды наполненный водой бетонный или шлакоблочный контейнер система Г. Томасона бак с водой, окруженный камнями. Рис. 1. Две системы аккумулирования тепла водяного типа. Слева - бетонный резервуар, наполненный водой справа - водяной бак, окруженный камнями 1 - к коллектору 2 - гидроизоляционная облицовка 3 - к радиатору 4 - из коллектора 5 - стенка из бетонных или шлакобетонных блоков 6 - от радиаторов 7 - вода 8 - камни размером 70 100 мм с воздушными промежутками 9 - выпуск теплого воздуха 10 - впуск холодного воздуха 11 - бак с водой.
В первом способе теплая вода из бака циркулирует в здание либо непосредственно через радиаторы или теплоизлучающие панели, либо косвенно через змеевиковые теплообменники, которые нагревают обтекающий их воздух, охлажденный в помещении.
Аккумулятор второго типа передает тепло медленно, но постоянно от бака с водой камням. Охлажденный в доме воздух медленно циркулирует в больших объемах между нагретыми камнями и возвращается обратно в дом. В обоих случаях самая холодная вода на дне бака поступает в коллектор для подогрева, а затем возвращается в верхнюю часть бака. Эта нагретая в коллекторе вода используется для отопления дома. Рис. 2 Коллекторы с наружным стоком воды и бак-аккумулятор в доме 1- коллекторы 2 - теплообменники для радиации отопления горячей водой 3 - аккумуляторы. На рис. 2 показано поперечное сечение дома шт. Вермонт, США , который был спроектирован Сью Бартон Теннер.
Система солнечного теплоснабжения, разработанная фирмой Тотал энвайронментал экшн, имеет в своем составе коллектор с открытым стоком воды. Теплообменник отбирает тепло от аккумулятора и передает его в дом через большие стеновые и потолочные радиационные панели, позволяя использовать воду сравнительно низкой температуры.
Второй теплообменник подогревает воду для хозяйственных нужд, которая затем поступает в обычный водонагреватель для догрева при необходимости. Большие размеры и высокая стоимость теплообменников могут вызвать серьезные возражения против использования водяных баков-аккумуляторов. 25 50 т камней в системе Томасона хотя и будучи дополнительным аккумулятором тепла, являются в некотором смысле чересчур внушительным теплообменником.
У некоторых типичных металлических теплообменников, погруженных в воду, общая площадь поверхности теплообмена может составлять чуть ли не 1 3 от площади солнечного коллектора. Теплообменники необходимы, когда воду в баке невозможно использовать непосредственно для других целей, кроме аккумуляции тепла. Например, при использовании в коллекторе раствора антифриза он должен проходить через теплообменник во избежание смешивания его с водой в баке. Кроме того, при расчете теплоснабжения здания инженеры по отоплению обычно требуют, чтобы вода из бака не использовалась в отопительной системе.
Это особенно показательно для случая, когда вода из бака циркулирует через коллектор. Ограничение выбора местоположения для больших баков с водой может оказаться выгодным для проектировщиков здания, нежелающих ломать голову над вопросом об оптимальном месте их размещения. Однако, для проектировщика, желающего сделать теплоаккумулятор неотъемлемой частью своего проекта, размещение тяжелого и громоздкого бака может оказаться действительно очень трудной задачей.
Естественно, в самосливных системах жидкостного типа аккумулятор должен находиться ниже дна коллектора, а в термосифонных системах - выше верхней части коллектора. Если аккумуляционная система связана с другим оборудованием, например с отопителем, насосами, теплообменником и бытовыми водонагревателями, то может потребоваться ее близкое размещение к ним. 4.Международные исследования в области использования солнечной энергии.
Наиболее важный урок последних десятилетий состоит в том, что требуется длительное время для внедрения в практику результатов, полученных в лаборатории. Что касается систем отопления с использованием солнечной энергии, то это не просто нововведение, а скорее последовательное развитие и поэтапное движение. Разработаны дешёвые системы солнечных коллекторов, которые могут быть достаточно просто установлены. Основной целью научно-исследовательских работ во всех странах является дальнейшее снижение стоимости систем.
Использование энергии солнца включено во все программы по энергосбережению широкомасштабные исследования в этой области проводятся в Швеции, Италии и США. Важны экспериментальные проекты, которые сами должны быть конкурентоспособны при системном изучении. С другой стороны, разработка компонентов таких проектов должна распространяться только на такие решения, которые подтверждают целесообразность реализуемой технологии. 3,164 . IV.