ПЕРИФЕРИЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Назначение периферийного оборудования

Эффективность тепловых насосов в значительной степени определяется целесообразным размещением их в общей энергосистеме промышленности и сельского хозяйственного производства или в комплексе общественных зданий. Включение теплового насоса в общественную систему осуществляется с помощью периферийного оборудования для теплонасосных установок.

К периферийному оборудованию тепловых насосов относится оборудование, необходимое для отбора теплоты от источника и обеспечение целесообразного подключения к потребителю.

Отбор теплоты от источника тепла осуществляется непосредственно с помощью испарителя или через промежуточного контура циркуляционной воды или рассола. Составной частью периферийного оборудования со стороны источника тепла является теплообменник, конструкция которого должна соответствовать условиям использования тепла и теплоносителя. Наряду с грунтовыми и солнечными коллекторами широкое распространение получили теплообменники на жидких теплоносителях, например пластинчатые и воздушные.

Использование энергии, выделяемой в конденсаторе теплового насоса осуществляется теплопотребителей непосредственно или путем подключения промежуточного контура циркуляции воды. В состав периферийного оборудования со стороны потребителей тепла входят различные системы низкотемпературного отопления и теплообменники для подготовки технологической теплоты.

Возможности источников образовывать теплоту и потребности теплопотребителей не всегда совпадают по времени. Поэтому для обеспечения экономической эксплуатации тепловых насосных установок необходимо использовать аккумуляторы, выравнивают спрос и предложение тепла во времени. Тепловые аккумуляторы являются периферийным оборудованием и служат для временного подключения источников и потребителей тепла, что способствует повышению экономичности системы.

Экономическая и технологическая схема подключения теплонасосной установки только в редких случаях может быть реализована путем прямого соединения испарителя с источником тепла и конденсатором с потребителем. Сложность подключения теплонасосной установки увеличивается при промежуточном подключении дополнительного теплоносителя и, следовательно, теплообменника в системе между тепловым насосом, источником и потребителем тепла, временном подключении аккумулятора, царствования параметров источника и потребителя тепла с оптимальными условиями эксплуатации системы и изменения состава работающих аппаратов в комплекте теплового насоса в зависимости от нагрузки.

Аккумуляторы и вычислительная техника завершает перечень периферийного оборудования тепловых насосов.

Солнечные коллекторы

Для использования солнечной энергии в качестве источника тепла используют солнечные коллекторы, входящих в состав периферийного оборудования тепловых насосов. С их помощью происходит преобразование солнечной энергии в тепловую.

Конструкция и форма солнечного коллектора зависят от необходимой разницы температур между теплоносителем и окружающей средой и, следовательно, от количества тепла, получаемого за счет солнечной радиации. При использовании солнечного коллектора вместе с тепловым насосом разница температур обычно меньше 50 К. Для такой области применения рекомендуются так называемые низкотемпературные коллекторы.

Низкотемпературные солнечные коллекторы всегда плоской конструкции. В опорной конструкции, выполненной в виде ванны или рамы, находится зачерненный плоский теплообменник (абсорбер). Он изолирован снизу и сбоку, а сверху накрыт одним или двумя слоями стекла так, чтобы между ними, а также между нижним стеклом и поверхностью теплообменника образовался изолированный воздушную прослойку.

Потери тепла в солнечном коллекторе могут быть значительно снижены с помощью селективных слоев. Такие слои при высоких коэффициентах абсорбции солнечной радиации (коэффициент поглощения а ~ 0,95) имеют низкие коэффициенты излучения в температурном интервале 300 ... 400 К (есть ~ 0,1) и уменьшают теплопередачу почти на 50%. Однако при этом увеличивается стоимость солнечного коллектора.

Эффективность или КПД солнечного коллектора принято определять как отношение полезной мощности £ кор, то есть мощности отводимой с ТН, к интенсивности излучения £ вып

При выборе солнечных коллекторов, которые отвечают определенным условиям эксплуатации, наряду с термодинамическими свойствами решающим является размер капиталовложений. При этом необходимо учитывать такие технические проблемы, как коррозионная стойкость теплообменника под действием теплоносителя, возможность заполнения и опорожнения солнечного коллектора теплоносителем, выпуск воздуха при заполнении, способ установки солнечного коллектора, схему подключения отдельных коллекторов (параллельное, последовательное или комбинированное).

При проектировании, исходя из предусмотренного режима эксплуатации, следует определить, в каких условиях (интенсивность солнечной радиации, разница температур) работают коллекторы, и найти коэффициент полезного действия для этих условий. Также, следует осуществить выбор типа коллектора, абсорберы которого имеют коррозионную стойкость по отношению предусмотренного теплоносителя.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >