Добрый день. Начинаем эксперименты по использованию солнечной энергии для создания холодильного агрегата. Поскольку летом солнца много, девать его некуда. Горячее водоснабжение нас не сильно волнует. Нас интересует система кондиционирования дома на основе солнечного коллектора.

Видео блога “Одесский Инженер”

Какие части в кондиционере, работающем на солнечной энергии

Использовать в качестве холодильной машины будем аммиачный холодильник, его компрессорную часть, агрегат. Кристалл 404 – старый советский аппарат. Разобрали, сняли. Как он работает? Стоит керамический тэн, электрическая мощность 100 Ватт. При нагреве происходит реакция аммиака и воды. Разная температура кипения. Если в том месте нагреем, то получим охлаждение. Его проверял, электрически включал, работает. Поэтому, решено использовать его.

Сборка деталей коллектора для холода

Какая задача? Вытащили тэн, трубку выше-ниже, нагреть где-то до 150 градусов. Температура кипения воды – 100 градусов, тут давление, посмотрим. Даже, если 150 градусов не получится, 120-130 сможем прогреть. Используем солнечный концентратор небольшой, он остался, его размеры 1,10 на 80, 1 квадратный метр.

Пока сюда поставили нержавейку, осталась с наших экспериментов. Вместо вакуумной трубки поставили трубу. Почему? Тяжело сделать систему циркуляции с теплоносителем, при температуре 120-130 градусов. Поэтому-то будем греть железную трубу и сделаем переход чтобы тепло железной трубы передавалось на холодильный агрегат.

Оно простояло на солнце. Тут 79 градусов. Хотя солнце немножко взошло. Хотя понималось до 89. Этого маловато, нужно, скорее всего, уменьшать диаметр трубы, потери большие, нержавейка не справляется. Мощность нужна небольшая – 100 Ватт. Но температуру, желательно, хотя бы 120-130 градусов. Тут привод поворота не ставили. Слежение тоже не ставили, в общем-то оно все элементарно. Вращаем винтик и ловим фокус.

Задача передать нагрев, это тепло, температуру в холодильный агрегат.

Если это сможем физически сделать, то остается только немножко переделать гелио-систему чтобы летом она работала, как система охлаждения, центрального кондиционирования дома. Где вода в радиаторах охлаждаться. Под радиаторами поставим, наверно, небольшие вентиляторы, кулер. По возможности, конечно, сделаем фотопанель, чтобы оно было вообще энергонезависимым. Тем самым получим кондиционер, который летом работает от солнца и не зависит от электроэнергии.

На широтах менее 45 град. огромное количество электроэнергии затрачивается на производство холода. На тех же широтах энергия Солнца выдаёт за день до 6 квт/час энергии на 1 м. кв. Для сравнения типовой домашний холодильник потребляет порядка 1 квт/часа электроэнергии в сутки, а стандартный комнатный кондиционер за сутки потребляет порядка 8 квт/часа. В общем то есть смысл подумать, как использовать бесплатную Солнечную энергию для получения холода и тем самым сократить свои расходы на электроэнергию.
Идея использовать солнечные батареи для работы холодильника, является заведомо убыточной. Низкий КПД, регулярная смена аккумуляторов, естественное старение кремния и высокая стоимость, любой холодильник сделают убыточным. Что касается солнечныххолодильных абсорбционных установок на бромиде лития, то они достаточно неплохо себя зарекомендовали, в том числе и в качестве кондиционеров.
Производство таких установок может быть освоено достаточно небольшим производственным предприятием с небольшими финансовыми затратами. Температура Т=85-90 град. необходимая для работы бромисто-литиевых установок может быть получена обычным вакуумным плоским солнечным коллектором. Водоаммиачные абсорбционные холодильные установки, гораздо более эффективные, однако для их работы нужна температура порядка Т=180-200 град.

Разумеется, что такая температура может быть достигнута только лишь с применением солнечного концентратора энергии. Если речь идёт о солнечном рефлекторе, то необходимо решить вопрос и системе слежения за солнцем. В стандартном варианте, система слежения и рефлектор являются достаточно дорогостоящими изделиями, однако на самом деле это не так.
На рис.1 приведён пример того, как индийские изобретатели сооружают из сподручных материалов форму близкую к параболе. Затем поливают эту форму жидкой глиной и доводят её до параболической формы при помощи шаблона. После высыхания глины, поверхность оклеивают пищевой фольгой и бесплатный солнечный концентратор готов! Помещённая в фокус закопчённая медная трубка позволяет нагревать теплоноситель до 300 град.

Рис.1 Солнечный концентратор из глины
		Рис.2

Очень неплохие солнечные концентраторы можно делать и из телевизионных «тарелок» (рис.2) и из обычных небольших зеркал наклеенных на поверхность параболической формы. Так что с концентраторами проблем нет. Кстати, если в фокус полутораметровой «тарелки»

поместить литровый чайник, то вода в нём закипает за 8 минут. Создание солнечной кухни это тоже очень перспективное направление, однако, это уже совсем другая тема.

Система слежения за солнцем может быть также очень дешевой, если она будет пассивной. То есть рефлектор будет поворачиваться по времени за Солнцем с той же угловой скоростью, что в условиях сегодняшней электроники реализуется элементарно просто и очень дёшево.

В любом случае надо стремиться к созданию холодильных установок с участием солнечных концентраторов ибо, чем больше будет разница температур, тем выше КПД, тем более экономичной будет установка в целом. Подвод тепловой солнечной энергии может осуществляться при помощи тепловых трубок или теплоносителя. Впрочем, некоторые изобретатели для подвода солнечной энергии используют световоды. Идея эта >сверх перспективная, однако, она над ней нужно ещё основательно поработать.

Простейшие холодильники на солнечной энергии можно изготавливать из стандартных абсорбционных холодильников путём замены электронагревателя на солнечную подводку.

Если холод нужен постоянно, а Солнце постоянно не светит, то нагреватель следует дополнить и другими альтернативными источниками энергии. Это может быть ветер, река или морская волна. Как резерв можно использовать и каталитические обогреватели, работающие на газе или бензине. В каталитических обогревателях происходит беспламенное горение топлива. Абсорбционный холодильник объёмом в 40 литров при каталитическом обогревателе будет потреблять 8-10 грамм бензина в час. Такие холодильники могли бы найти спрос у автомобилистов и поставщиков продуктов питания. Существующие «сумки-холодильники» на элементах Пельтье, работают от автомобильного аккумулятора, а фактически потребляют тот же бензин, только в гораздо большем количестве.

Следует заметить, что абсорбционные водоаммиачные холодильники, выпущенные 50 лет назад, продолжают работать и по сей день и ломаться не собираются, что говорит об их сверхвысокой надёжности. Стало быть, если нужно иметь постоянно охлаждаемое помещение, то такую установку можно один раз изготовить и надолго про неё забыть.

На рис.3 изображён 40-литровый бытовой абсорбционный холодильник, переделанный на альтернативные источники энергии. Холодильник будет работать, если будет оставаться хоть один источник энергии. Для хозяйства, такого объёма явно маловато, но в качестве демонстрационного или лабораторного образца, этого объёма вполне достаточно.

Рис. 3

Компрессионные холодильные установки по сравнению с абсорбционными, являются более экономичными и более эффективными. В простейшем варианте для перевода холодильного компрессора на альтернативную энергию может быть использован пневмо или гидродвигатель, который в свою очередь будет работать от суммарной энергии Солнца, ветра, реки и т. п.

Рис.4	Рис.5	Рис.6

На рис 4,5,6 изображены соответственно: низкооборотный холодильный компрессор, автомобильный компрессор и пневмо (гидродвигатель) из которых достаточно несложно изготовить холодильную установку.

Для того чтобы изготовить, например, кондиционер на альтернативной энергии, можно применить готовый автомобильный кондиционер (рис.7). В качестве привода используется тот же гидро или пневмодвигатель (рис.6).

Холодильник для рыбной продукции, с низкооборотным холодильным компрессором (рис.4) лучше изготавливать на плавучей морской платформе (рис.8). Здесь ветер, Солнце и морская зыбь, являются дополнительными источниками энергии, которые также используются для создания холода.

Общим недостатком всех приведённых компрессионных схем является то, что сначала мы альтернативную энергию преобразуем во вращение, а в компрессоре вращение преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня (рис.11). На этом слишком много теряется энергии. Еще одним недостатком является то, что при нарушении уплотнения вала вращения компрессора, теряется его герметичность, а следовательно и его работоспособность.

Альтернативную энергию значительно проще преобразовывать в возвратно-поступательное движение при помощи мембранного привода. Мембраны PTFE (рис.9), изготовленные на основе NEOPREN или EPDM, работают в широком диапазоне температур и могут быть использованы как в мембранном пневмоприводе, так и во фреоновом контуре холодильного компрессора. Мембраны могут совершать миллионы циклов, так что на наш век хватит.

Рис.9

Рис.10

Рис.11

Главное преимущество мембранного привода заключается в том, что у него нет утечек, у него нет уплотнения и ему не нужна смазка. Он работает по принципу «Сделал и забыл».

Корпус мембранного устройства при серийном производстве делается методом штамповки с невысокой степенью точности. Так что штампованный корпус получится не намного дороже консервной банки. Он может быть также изготовлен и из полимерных материалов, которые не боятся коррозии.

Все вышеизложенные разработки, являются установками с гарантированной работоспособностью, поскольку они изготавливаются на базе отработанных серийных агрегатов. Однако это лишь очень малая часть холодильных установок, которые могут быть предложены к производству. Для изобретателей и инженеров, холодильная техника на альтернативных источниках энергии, это богатейшее поле для творчества. Холодильная компрессионная машина преобразует механическую энергию в разность температур, Холодильная машина, сделанная «наоборот» позволяет разность температур преобразовать в механическую энергию, то есть на её базе можно изготавливать низкопотенциальные тепловые двигатели, которые в свою очередь могут быть использованы для утилизации избыточного тепла или для работы от геотермальных источников энергии. Помимо абсорбционных и компрессионных способов охлаждения есть и другие очень интересные направления. Так что для изобретателей и инженеров, это неисчерпаемый объём работы.

Использование солнечной энергии для кондиционирования воздуха - привлекательная идея не только для южных регионов, где расходы на охлаждение являются определяющими в расходах тепла на поддержание в помещениях комфортных условий, но и для кондиционирования воздуха в общественных зданиях средних и даже северных регионов. Использование солнечной энергии для кондиционирования заманчиво и потому, что график прихода солнечной энергии совпадает с графиком потребления холода и потому, что добавление солнечного охлаждения к отоплению позволяет значительно улучшить экономику солнечного теплоснабжения.

Известны методы использования солнечной энергии для охлаждения могут быть разбиты на три класса: солнечный абсорбционное охлаждения, солнечно-механические системы и относительно солнечные системы, которые не работают от солнца, но используют для охлаждения некоторые компоненты солнечных систем. Внутри каждого класса систем можно было бы выделить свои подклассы, когда используются различные хладагентом, различные температурные уровни, а. следовательно, различные солнечные коллекторы, различные системы контроля.

Абсорбционное кондиционирования, основанное на поглощении хладоагентов растворами абсорбентов или адсорбентов, возможно осуществлять за счет солнечной энергии, если ее достаточно для осуществления основного этапа процесса регенерации рабочего вещества. Это могут быть закрыты циклы, например, с растворами бромистого лития в воде или растворами аммиака в воде, или открытые циклы, в которых хладагентом является вода, сочетаются с атмосферой. Остановимся кратко на некоторых абсорбционных солнечных охладителях, основанных на использовании водного раствора бромистого лития, раствора аммиака в воде и на осушительно-уволожнювальном кондиционировании воздуха. На сегодня абсорбционное кондиционирования за счет энергии от солнечных коллекторов и систем, аккумулирующих - наиболее простой подход к использованию солнечной энергии для кондиционирования (рис. 2.11). Сущность этой системы или ее разновидностей заключается в том, что генератор абсорбционных холодильников обеспечивается тепло от коллекторно-аккумуляторной системы.

Большинство используемых установок - бромистолитиеви машины водоохлаждаемый абсорбером и конденсатором. Поддержка температур в генераторе в пределах, обусловленных характеристиками плоских коллекторе) является решающим фактором, определяющим наряду с другими такие параметры, я эффективность теплообменников, температура охладителя.

Рис. 2.11. / - солнечный коллектор; 2 - бак-аккумулятор; 5 - дополнительный источник энергии; 4 - конденсатор; 5 - испаритель; б - абсорбер; 7 - теплообменник; 8 - генератор; 9 - трехпозиционный кран

Обычно в процессе солнечного кондиционирования используется водоохлаждаемый абсорбер и конденсатор, вызывает необходимость в градирни.

Разности давлений между линиями высшего и низшего уровней в системе ИлВг-Н20 весьма ограничены, так что эти системы могут использовать паровоздушные насосы и гравитационное возврата раствора из абсорбера в генератор. Поэтому отпадает необходимость в механических нагнетателях раствора с линии низкого в линию высокого давления.

Многие машины показывают достаточно стабильные значения коэффициента полезного действия, представляющий собой отношение холодопроизводительности к энергии, подведенной к генератору, как функцию изменения температуры генератора от рабочего уровня, обеспечиваемого минимумом соответствующих условий. Коэффициент полезного действия бромистолитиевих холодильников находится в пределах 0,6 ... 0,8. Если вода используется как охладитель, температуры в генераторе могут находиться в пределах 348 ... 368 К. Изменение температуры в генераторе, обеспечиваемая за счет солнечной энергии, приводит к изменению производительности холодильника. Температура теплоносителя, греющей должна быть выше, чем температура в генераторе. Здесь кроется некоторая несовместимость между необходимостью повышения температурного уровня и верхней границей температуры воды в накопителе танкера системы солнечного водонагревателя, не рассчитаны на высокое давление. К тому же температура 373 К является предельной для многих солнечных коллекторов и, кроме того, возникает необходимость в охлаждающих башнях.

В ранних экспериментах по созданию бромистолитиевих холодильников использовались промышленные абсорбционные машины без каких-либо переделок с учетом использования солнечной энергии. В дальнейшем холодильники стали меняться путем реконструкции генератора. Специальные эксперименты по применению солнечных установок большой производительности для обеспечения комфортных условий школы в Атланте были проведены Вестингхаузською электрической корпорацией. Исследование технико-экономических показателей подобных систем показали, что в южных районах комбинированное использование и охлаждения экономически более выгодно, чем отдельное отопление и охлаждение. Дальнейшие исследования направлялись на упрощение системы, облегчение ЕЕ эксплуатацию.

Система водоаммиачного холодильника похожа на ту, что изображена на рис. 2.11, за исключением того, что ректификационные секции должны быть соединены с верхней частью генератора для улавливания водяных паров, идущих от испарителя в конденсатор. Основные процессы в растворе сходны с процессами, происходящими в системе ЬиВг-Н20, однако давление и перепад давлений в системе намного выше. Для перекачки раствора из абсорбера в генератор нужны механические насосы. Во многих случаях у испытуемых установках конденсатор и абсорбер охлаждаются воздухом, при этом в генераторе температура находится в пределах 398 ... 443 К. Температура конденсации для кондиционеров с воздушным охлаждением соответствует более высоким температурам в генераторе, чем соответствующие параметры для системы с жидкостным охлаждением.

Есть достаточно совершенные установки, работающие за счет солнечной энергии с водоаммиачных системами. Температуры, которые необходимо создать в генераторах коммерческих холодильников, слишком высокие для современных плоских коллекторов, поэтому нужны фокусируя коллекторы и возникает необходимость создания как дешевых коллекторов такого типа, так и систем наблюдения за солнцем. Работы по водоаммиачных солнечными установками является продолжением исследований циклов, используют растворы с высокой концентрацией 1ч * Нз и направленных на уменьшение температур в генераторах. При создании солнечных холодильников наметились два пути: первый - прямое копирование существующих до сих пор холодильных машин, в том числе и абсорбционных, заменяя только энергетический источник, обеспечивающий работу генератора, второй - реконструкция генератора позволило уменьшить уровень температуры, обеспечивающей его работу и тем самым увеличить коэффициент использования солнечной энергии.

Институтом технической теплофизики НАН Украины было предложено осуществить регенерацию водно-солевых растворов абсорбционных холодильных установок путем испарения воды из них в окружающую среду, то есть сделать установки раздельного типа. При этом нагретый раствор приводится в соприкосновение с атмосферным воздухом в контактном массообменных аппарата, и испарение происходит за счет подвода тепла от внешнего источника. Потери хладагента при этом заполняют водопроводной водой. Величины потерь примерно эквивалентны потерям воды при отводе тепла конденсации в градирне. Применение такого способа регенерации (воздушной десорбции) позволяет уменьшить температуру раствора при регенерации на 12 ... 14 К, соответственно увеличивает КПД гелионагривача (солнечного коллектора с однослойным остекление и нейтральным поглотителем) на 30%.

Дальнейшим усовершенствованием установок с воздушной десорбцией появилось предложение до совмещения процессов нагрева солнечными лучами раствора и восстановление его концентрации. При этом раствор стекает тонкой пленкой по зачерненный поверхности (например, по кровле дома), омываемой наружным воздухом. В этом случае уменьшения температуры регенерации упрощает и, следовательно, удешевляет гелионагривачи и всю систему в целом. Для таких устройств как абсорбент обычно выбирают водный раствор хлористого лития. В отличие от раствора бромистого лития его использование позволяет получить холодную воду с температурой ниже 283 ... 285 К. Он обладает рядом преимуществ: меньшим удельным весом и рабочей концентрацией, пониженной коррозионной активностью, химической стабильностью (в процессе воздушной десорбции при контакте с воздухом в бромистолитиевому растворе возможно образование карбоната лития).

Принципиальная технологическая схема абсорбционной холодильной солнечной установки показана на рис. 2.12. Эта установка предназначена для охлаждения трехэтажного жилого дома. Как регенератор раствора используется односкатная крыша, ориентированный на юг, угол наклона его к горизонту около 5 °, площадь 180 м2.

Рис. 2.12. / - регенератор абсорбента; 2 - фильтр; С - теплообменник; 4 - вакуумный насос; 5,6- абсорбер - испаритель; 7-кондиционер; 8 - устройство вододобавкы; 9 - насос для кондиционной воды; 10- насос для перекачки хладагента (воды); 11 - линейный ресивер; 12- насос раствора абсорбента; 13 - градирня; 14 - насос для охлаждающей воды

Установка состоит из генератора раствора /, фильтра 2, теплообменника 3, абсорбера-испарителя 5-6 с линейным ресивером //, дренажного бака, поплавки регулятора, устройства вододобавкы в испаритель 8, вакуумнасоса 4, насосов для раствора, для хладагента (вода), для охлаждающей воды, для кондиционной воды, а также с запорных, регулирующих арматурных органов и др.

Установка работает следующим образом: кондиционная вода охлаждается в теплообменных трубах испарителя 6, паровая поверхность которого орошается кипящей при вакууме водой - хладагентом. Водяные пары, образующиеся абсорбируются в абсорбере 5 раствором хлористого лития, который при этом разбавляется. Теплота абсорбции отводится оборотной водой, поступающей из градирни. Воздух и другие газы, не конденсируются, удаляются из блока испарителя вакуумным насосом 4. Для восстановления концентрации слабый раствор подается на солнечный регенератор / через теплообменник 5, где предварительно нагревается. Крепкий раствор после регенерации сливается через воронку и направляется на абсорбцию. Он предварительно охлаждается в теплообменнике С, отдавая теплоту встречному потоку слабого раствора и воде с градирни. После этого слабый раствор поступает на орошение охлаждаемых трубок воздухоохладителя. Парогазовая смесь, удаляется из блока абсорбер-испаритель, перед поступлением в вакуумный насос омывает эти трубки и обогащается воздухом.

Раствор поступает в систему из регенератора, очищается от загрязнений в гравитационном фильтре 2. Кроме того, в схеме предусмотрены фильтры тонкой очистки от взвешенных частиц, продуктов коррозии и др. Как регенератор используется специальным образом оборудована поверхность крыши.

Устройство над поверхностью регенератора прозрачного экрана хотя и удорожает его, но предохраняет раствор от загрязнения, исключает отнесение раствора и позволяет нагреть его до более высокой температуры (не ухудшая условия регенерации). В этой установке кровля дома, орошаемая раствором, накрытая однослойным остеклением, образующей с кровлей щелевой канал для прохода воздуха. На входе в канал воздух очищается в фильтрах и, двигаясь против движения пленки, увлажняется поглощая воду, которая испаряется из раствора.

После регенерации раствор, имеет температуру около 338 К охлаждается в теплообменнике водопроводной водой используемой затем для горячего водоснабжения. Предварительно эта вод; нагревается в специально выделенной секции охладителя абсорбера. ^ Этом случае сокращается расход охлаждающей воды и соответственно потерь "теплоты в окружающую среду. Кровля имеет довольно значительный уклон, таи что движение воздуха осуществляется за счет разницы удельных весов нагревающего и наружного воздуха.

В открытом регенераторе в абсорбент попадает и некоторое количество воздуха, что негативно сказывается на процессе абсорбции и вызывает усиление коррозии аппаратов, поэтому холодный крепкий раствор после теплообменника поступает в деаэратор, из которого газы, не сконденсировались, постоянно удаляются небольшим насосом. Деаэратор соединяется с абсорбером. После деаэрации крепкий раствор смешивается со слабым и направляется на орошение теплообменных труб абсорбера.

Покрытие регенератора выполняется с гидрофильных материалов, обеспечивает образование тонкой сплошной пленки стекающего абсорбента. Даже на материалах, смачиваются хорошо, минимальная площадь орошения составляет 80 ... 100 кг / п. м, что вызывает необходимость рециркуляции раствора в регенераторе, которая осуществляется специальным насосом.

Во время дождя установка не работает, раствор поступает в абсорбер. Первые порции дождевой воды, содержащие много хлористого лития, собираются в баке емкостью 4 м остальная вода направляется в канализацию.

Используется аккумулятор тепла или холода большой емкости, рассчитанной примерно на 2 часа.

Другой класс абсорбционных кондиционеров использует комбинацию теплообменников, испарительных холодильников и осушителей. Эти системы берут воздуха или снаружи, или из помещения, осушают и затем охлаждают при испарении. Теплообменники используются в качестве устройств для сохранения энергии.

Основная идея осушительных-охлаждающих циклов может быть проиллюстрирована на примере "системы контроля окружающей среды" (рис. 2.13 а). Наиболее удобным способом визуализации процессов, происходящих в системе, является изображение в Психрометрический диаграмме изменения состояния воздуха, прошедшего через систему.

Рис. 2. 13. а - схема солнечной системы; б - солнечная система в Психрометрический диаграмме для идеальных условий; / - Вентилятор; // - Роторный теплообменник; /// - Роторный теплообменник; IV- роторный теплообменник; V- увлажнитель

Система в описываемом случае использует 100% наружного воздуха. Модификация этой системы, так называемый рециркуляционный вариант, пропускает на рециркуляцию через систему кондиционные выходящего воздуха из помещения.

В Психрометрический диаграмме обработки воздуха (рис. 2.13 6) наружный воздух, что параметры точки /, проходит через роторный теплообменник, после чего имеет более высокую температуру и более низкую влажность - точка 2. Охлаждение воздуха, прошедшего роторный теплообменник, осуществляется в соответствии с точки 3. Затем оно входит в испарительный теплообменник (холодильник) и охлаждается до состояния 4. Воздух входит в дом, тепловая нагрузка которого определяется разницей состояний точки 4 и точки 5. Воздух, покидает дом в состоянии и входит в испарительный холодильник и охлаждается к состоянию 6. При идеальных условиях температура в состоянии бы будет такой же, как и в состоянии и. Воздух входит в роторный теплообменник и нагревается до состояния 7, что при идеальных условиях будет соответствовать температуре состояния 2.

Дополнительно в этом случае солнечная энергия используется для нагрева воздуха от состояния 7 до состояния точки 8. Воздух с параметрами точки 8 входит в роторный теплообменник и охлаждается до состояния точки 9, при этом содержание влаги увеличивается.

Это диаграмма идеального процесса, в котором в испарительных холодильниках процесс идет по линии насыщения и эффективность тепло- и массообмена одинакова. Процесс тепло- массообмена в роторном теплообменнике достаточно сложный. В отечественной практике кондиционирования метод осушки воздуха с помощью солеводяних растворов хлористого лития и хлористого кальция включает такие процессы. Воздух обрабатывается в камере с насадкой концентрированными растворами указанных солей. В результате поглощения водяных паров оно осушается, а раствор становится менее концентрированным слабым. Для повторного применения слабый раствор необходимо восстанавливать до заданной концентрации путем выпаривания - регенерации раствора. Для этих целей используются кипятильники, после чего раствор должен быть охлажден.

Схема осушительно-увлажняющей установки представлена на рис. 2.14. Она состоит из камеры с раствором / и водой 2 с вентилятором 8, теплообменника С, градирни 4 с вентилятором 10 емкости для раствора 5 и воды 6, солнечного регенератора 7, теплообменника 8 с резервуаром для воды 15 насосов для раствора 11 и для воды 12.

Рис. 2.14. 1,2 камеры соответствии с раствором и водой; 3,8 - теплообменники; 4 - градирня и 5, б - емкости для раствора и воды; 7 - солнечный регенератор; 9,10 - вентиляторы; //, 12 - насосы; 13, 14, 16,17- вентиляторы; 15 - емкость для сбора горячей воды 18 - застекленная часть регенератора

Установка работает следующим образом. Обрабатываемую приточный воздух, проходя последовательно камеры 1-2, поступает в охлаждаемое помещение. В камере / за счет передачи раствора воздуха явной и скрытой теплоты температура его снижается и при адиабатическом увлажнении в камере 2 его температура снижается до 288 ... 293 К при относительной влажности 85 - 90%. Смешиваясь с внутренним воздухом, приточный воздух приобретает среднюю для помещения температуру 297 ... 298 К, при этом его относительная влажность снижается до 50 - 60%. За счет тепла, полученного от воздуха, температура раствора в камере / увеличивается до 303 ... 308 К, а его концентрация снижается и раствор поступает в емкость 5, откуда с помощью насоса прогоняется через теплообменник 3 и снова в камеру /. Другая небольшая часть тем же насосом подается в солнечный регенератор 7. До поступления в камеру / раствор в теплообменнике С охлаждается водой, которая в свою очередь передает полученное от раствора тепло окружающему пространству с помощью обработки ее в градирне 4. Часть раствора после регенерации и нагрева поступает в емкость 5 с раствором повышенной концентрации.

Нагретая в резервуаре 15 вода может использоваться для бытовых нужд. Объединение устройств различного назначения в одной установке повышает ее энергетическую эффективность.

.

Советы по экономии электроэнергии на кондиционеры: в соответствии с Китайской национальной метод управления энергоэффективности, EER относится к соотношение холодопроизводительности и потребляемой мощности, что только данные, используемые для оценки энергосберегающих кондиционеров чем она больше.это экономит электроэнергию. Если два переменного тока с той же потребляемой мощности, тот, с большей мощностью лучше по экономии электроэнергии.

Рабочие характеристики

Высокая эффективность, энергосбережение, удобно и экономия денег, превышающие национальные первого класса стандарт энергии.

Прочный и долговечный, гладкая running.Low загруженных работой компрессора продлить его продолжительность.

Здоровый и комфортный, постоянная температура и ведение болезни от кондиционера.

Это не преобразование частоты кондиционер, но превосходит его, потому что преобразование типа начинает экономить энергию, когда температура в помещении достигает заданного значения, а гибридные солнечные кондиционер работает в оптимальном состоянии сразу же после старта и достигает sanme эффекты традиционных кондиционер с меньшим энергопотреблением.

Супер роскошный вид украсят ваш home.Indoor панель принимает алюминиевого сплава и волочения металла цвет совет, чтобы сделать Ваш дом более сверкающим.

Автоматическое открытие и закрытие пыле воздуха на выходе.

Простота установки, так же как традиционные кондиционер.

При сильном адаптивность, Chuanglan гибридные солнечные кондиционер может работать на очень низких и высоких температур от -7 ℃ до 53 ℃.

Превышение национальных стандартов и применимы ко всем видам окружающей среды.

Высокая производительность японских компрессоров марки

Прочный и долговечный, плавный ход. Низкой нагрузкой работы компрессора продлить его продолжительность.

Четыре раза Теплообменник

В качестве одного из основных компонентов кондиционера, Chuanglan гибридный солнечный кондиционер принимает в четыре раза теплообменник (принимать Верховный Тихая в качестве примера) теплообменник эффективная площадь увеличивается на 20-40% больше, чем V-образные и плоские теплообменники, таким образом,охлаждения и нагрева эффекта значительно улучшилось.

Высококачественная внутренняя труба медная тему

По сравнению с обычной медной трубы, теплообменного области внутренней резьбой медь труб значительно увеличенные так же обмен эффект. В то же время, он может сопротивляться глазури и увеличить исходное способность при низкой температуре.

Гидрофильные алюминиевой фольги, чтобы предотвратить появление воды мосту, таким образом, чтобы обеспечить эффективность теплообмена.

Какие эмоции у вас вызывают понятия, солнце и кондиционер?

Какую вы видите взаимосвязь между солнцем и холодильной машиной?

Что вы слышали о работе кондиционера без электрической энергии?

Задать вам эти вопросы подтолкнула информация, которую я нашел на моей страничке в facebook под названием: «Как солнце создает прохладу?». Просмотренные материалы мне очень понравились, потому что приведенная схема кондиционирования – это новый этап в использовании солнечной энергии. Чтобы разобраться и объяснить вам все на понятном простом языке, я обратился за консультацией к своим коллегам, в компанию «Планета климата».

Теперь обо всем по порядку.

Солнечные тепловые кондиционеры.

В этой новинке, приведенной функциональной схеме отражен гибридный солнечный воздушный кондиционер, где энергия солнца используется для работы системы кондиционирования. Солнечная тепловая энергия, объединенная с эффективным компрессором, позволяет значительно экономить энергию из электросети. Компрессор традиционно использует электроэнергию для создания необходимого давления и нагревания хладагента до температуры свыше 180 °C.

Не стану описывать известный цикл работы холодильной машины. Обращу лишь ваше внимание, что в качестве дополнительного нагрева хладагента, от компрессора к конденсатору, последовательно подключен солнечный коллектор. В вакуумных трубках коллектора солнечное тепло нагревает газ-хладагент до температуры, приблизительно 270 °C, и это способствует значительному снижению затрат энергии компрессором.

По данным производителя, такой тепловой воздушный кондиционер способен дать сезонный коэффициент эффективности (SEER), порядка 16. Но я пока воздержусь от признания этого показателя и более детально расскажу почему, немного ниже. Добавлю только, что эффект данного агрегата состоит в том, чем ярче светит солнце, чем выше становится температура, тем данная система работает более эффективно.

Это и удивительно. Ведь мы привыкли думать, и во всех инструкциях по эксплуатации кондиционеров написано, что с повышением температуры наружного воздуха, эффективность кондиционирования воздуха снижается.

Приведенная схема, действительно позволяет использовать тепло, чтобы вырабатывать холод. Вопрос в другом. Стоит ли городить такую схему охлаждения воздуха для дома или квартиры? По всей вероятности она предназначена для больших объемных помещений.

И еще один вопрос возник по ходу выяснения подробностей солнечного теплового кондиционера. Какие кондиционеры или холодильные машины (абсорбционные, компрессорные) могут работать в таких схемах? Более подробную информацию о современных компрессорных сплит- системах кондиционирования воздуха, читайте здесь.

Абсорбционные холодильные машины.

Если информацию о солнечном тепловом кондиционере можно считать новизной, то, об абсорбционных холодильных машинах известно давно, и специалисты считают, что именно они должны применяться при проектировании зданий общественного значения с кондиционированием воздуха. Они бесшумны в работе и не создают вибраций.

Главное, только они способны добывать холод из теплых солнечных лучей. Оказывается, что в таком агрегате объединены два антагонистических понятия – тепло и холод, солнце и кондиционер.

Чтобы удостовериться в том, что действительно можно холод получить из тепла, давайте, не вникая особо в физику процессов холодильной машины, попытаемся разобраться в сути вопроса. Вначале интересный факт. Почти в 70% японских зданий, кондиционеры работают, используя холод, полученный из тепла в абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машинах (АБХМ).

Не в обиду читателю, но дальнейший свой рассказ я поведу от чайника. Да, да, чайник служит для кипячения воды, и об этом знает каждый. Температура кипения воды равна 100 °C , и если подвести к чайнику теплоноситель, превышающий температуру кипения, вода в чайнике будет кипеть, а теплоноситель охлаждаться. Температура кипения воды такова при нормальном атмосферном давлении в 1 бар (на поверхности земли).

Из физики мы знаем, что вода обладает определенными свойствами, когда она может кипеть при низкой температуре, при сниженном давлении в объеме, где она находится. Если давление понизить до 0,007 бар (почти вакуум), то вода начнет кипеть уже при температуре всего 4 °C.

При таких условиях, достаточно подвести к чайнику теплоноситель с температурой, например, 10 °C, и с помощью этого теплоносителя вода в чайнике закипела бы, как от пламени газовой горелки, а теплоноситель бы этот охладился, например, до температуры 7 °C, подобно тому, как охлаждаются под кипящим чайником продукты сгорания газа. Теплоноситель, охлажденный от 10 до 7 °C, называют хладоносителем, и его можно с успехом использовать, например, в системах кондиционирования.

В испарителе же АБХМ происходят именно такие процессы. В качестве холодильного агента в этой машине используются не фреоны, а как в чайнике - обыкновенная вода, которая кипит в испарителе, давление внутри которого близко к абсолютному вакууму.

Схема АБХМ (А — абсорбер, И — испаритель, Г — генератор, К — конденсатор (1 — вакуум-насос, 2 — водяной насос холодильного агента, 3 — насос абсорбента, 4 — теплообменник), Х — потребитель холода, Т — источник тепла, Гр — градирня.

Понятно, что холодильная машина сложнее чайника, но любое сложное состоит из простых элементов. Так и в нашем случае, из приведенной схемы видно, как в испарителе образовывается пар при кипении воды. Чем больше пара, тем меньше кипения (повышается давление), поэтому пар необходимо отводить. В обычных компрессорных холодильных машинах пары хладагента отводятся компрессором.

В АБХМ применяется раствор бромистого лития в воде. Особенностью этого раствора является его способность жадно поглощать (по-научному - «абсорбировать») водяной пар. Если в одном объеме с испарителем распылять концентрированный раствор бромистого лития, называемый абсорбентом, то вакуум в этом объеме сохранится, поскольку пар перейдет в раствор.

Чтобы абсорбент не потерял свою способность поглощать, тепло передается оборотной воде, циркулирующей через змеевик абсорбера, и отводится в атмосферу через градирню. Кроме того, чтобы поддержать абсорбционную способность раствора на постоянно высоком уровне, нужно из него выпарить лишний пар и это делается в генераторе при помощи тепловой энергии стороннего источника.

Вот здесь мы и подошли к ответу на вопрос, как в абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машине при помощи тепла производится холод. В качестве стороннего источника тепловой энергии 83 – 88 °C может применяться любой источник энергии и как мы говорили в начале статьи – тепло солнечной энергии. То есть, холод мы можем производить без электрической энергии только в АБХМ.

Другой областью эффективного применения АБХМ являются здания с когенерационными установками, вырабатывающими электрическую и тепловую энергию. Если в таких зданиях применять для кондиционирования компрессорные холодильные машины, то в летнее время тепловую энергию придется сбрасывать в окружающую среду, и когенерация в этом случае не будет эффективной. В то же время, комплект оборудования «когенерационная установка + АБХМ», называемый тригенерацией, обеспечит высокий уровень использования энергии топлива.

Следует заметить, что, несмотря на ряд положительных свойств, необходимо иметь в виду, что холодильный коэффициент АБХМ в обычном исполнении равен 0,7, это значит, что с 1 кВт потребляемой тепловой энергии можно получить только 0,7 кВт холода, и при этом, 1,7 кВт будет передано в окружающую среду.

Холодильный коэффициент компрессорных холодильных машин в пять раз выше. Правда, компрессорные машины потребляют не тепловую, а электрическую энергию.

Итак, ответим еще раз на вопросы, поставленные в начале статьи.

1. Несмотря на то, что мы привыкли думать, что тепло и холод не могут работать в одной упряжке, прочитав вышеприведенную информацию, способны изменить свою точку зрения в пользу использования солнечной радиации, как альтернативного источника энергии для создания холода. Солнце и кондиционер, могут взаимодействовать.
2. Ярким примером использования солнечной энергии для получения холода являются бромисто-литиевые холодильные машины. Только они способны добывать холод из жарких солнечных лучей.
3. Абсорбционные холодильные машины заслуживают того, чтобы более широко применять их при проектировании зданий общественного назначения с кондиционированием воздуха. Кроме того, что они практически не потребляют электрическую энергию. Они безопасны, потому что работают при давлении ниже атмосферного, они не создают угроз для озонового слоя атмосферы, потому что вместо фреона у них обыкновенная вода.