Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Сонячні колектори. Повітряні колектори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті Коментарі до статті

Повітряні колектори мають ту перевагу, що їм не властиві проблеми замерзання та кипіння теплоносія, від яких часом страждають рідинні системи. І хоча витік теплоносія в повітряному колекторі важче помітити і усунути, він приносить менше неприємностей, ніж витік рідини. У повітряних системах часто використовуються більш дешеві матеріали, ніж у рідинних, наприклад, пластмасове скління, тому що робоча температура в них нижча.

Сонячні колектори. Повітряні колектори

Повітряні колектори є простими плоскими колекторами і використовуються в основному для опалення приміщень і сушіння сільськогосподарської продукції. Поглинаючими пластинами в повітряних колекторах є металеві панелі, багатошарові екрани, у тому числі і з неметалічних матеріалів. Повітря проходить через поглинач завдяки природній конвекції або під впливом вентилятора. Оскільки повітря гірше проводить тепло ніж рідина, він передає поглиначу менше тепла, ніж рідкий теплоносій.

У деяких сонячних повітронагрівачах до поглинаючої пластини приєднані вентилятори, які збільшують турбулентність повітря та покращують теплопередачу. Недоліком цієї конструкції є те, що вона витрачає енергію на роботу вентиляторів, таким чином збільшуючи витрати на експлуатацію системи. У холодному кліматі повітря прямує в проміжок між пластиною - поглиначем і задньою стінкою колектора, що утеплює: таким чином уникають втрат тепла крізь скління. Однак, якщо повітря нагрівається не більше, ніж на 17°З вище температури зовнішнього повітря, теплоносій може циркулювати по обидва боки від пластини-поглинача без великих втрат ефективності.

Основними перевагами повітряних колекторів є їхня простота і надійність. Такі колектори мають простий пристрій. При належному догляді якісний колектор може прослужити 10-20 років, а керування ним дуже нескладно. Теплообмінник не потрібний, оскільки повітря не замерзає.

Однак застосування сонячних повітронагрівачів, як і раніше, обмежується опаленням приміщень і сушінням сільськогосподарської продукції, в основному в країнах, що розвиваються. Є кілька факторів, що обмежують ширше застосування повітряних колекторів у промисловому масштабі. Серед них велика площа колекторів через малу щільність і низьку питому теплоємність повітряного теплоносія в порівнянні з рідинним; необхідність довгого повітроводу; висока потреба в електроенергії для прогонки повітря через колектор, а також труднощі акумулювання теплоти. У регіонах із відносно низьким надходженням сонячної радіації та тривалими періодами несприятливої ​​погоди потрібне додаткове тепло; в результаті вартість капіталовкладень настільки зростає, що обмежує конкурентоспроможність сонячних колекторів у порівнянні з традиційними опалювальними системами. Потенційним способом зниження вартості колекторів є їхня інтеграція в стіни або дахи будівель, а також створення колекторів, які можна буде збирати з готових збірних компонентів.

Принцип дії

Повітряні сонячні колектори можна поділити на групи за способом циркуляції повітря. У найпростішому їх повітря проходить через колектор під поглиначем. Цей вид колектора придатний тільки для підвищення температури на 3 -5°C через високі втрати тепла на поверхні колектора через конвекцію та випромінювання. Ці втрати можна значно знизити, накривши поглинач прозорим матеріалом з низькою провідністю інфрачервоного випромінювання. У такому колекторі потік повітря виникає або під поглиначем або між поглиначем і прозорим покриттям.

Сонячні колектори. Повітряні колектори

Завдяки прозорій кришці випромінювання тепла з поглинача знижується незначно, але через зниження конвективних тепловтрат можна досягти підйому температури на 20-50°C залежно від кількості сонячної радіації та інтенсивності повітряного потоку. Можна домогтися подальшого зниження теплових втрат, провівши повітряний потік над поглиначем і під ним, так як при цьому подвоюється площа поверхні теплопередачі. Втрати тепла через випромінювання при цьому знизяться завдяки зниженій температурі поглинача. Однак одночасно відбувається і зниження поглинальної здатності абсорбера через нашарування пилу, якщо повітряний потік проходить з обох боків поглинача.

Деякі сонячні колектори дозволяють знизити витрати за рахунок відмови від скління, металевої скриньки та теплоізоляції. Такий колектор виготовляють із чорних перфорованих металевих листів, які дозволяють досягти гарного теплообміну. Сонце нагріває метал, а вентилятор втягує нагріте повітря крізь отвори металу. Такі колектори різного розміру використовуються у приватних будинках. Типовий колектор розміром 2,4 на 0,8 метра може нагрівати 0,002 м3 зовнішнього повітря на секунду. У сонячний зимовий день повітря в колекторі нагрівається на 28°C у порівнянні із зовнішнім. При цьому покращується якість повітря всередині будинку, так як колектор безпосередньо нагріває свіже повітря, що надходить зовні. Ці колектори досягли дуже високої ефективності – у деяких випадках промислового застосування вона перевищує 70%. До того ж вони не вимагають скління, ізоляції та дешеві у виготовленні.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Електродвигун BMW 5-го покоління без рідкісноземельних магнітів 24.01.2022

Новий і найпотужніший електро-кросовер BMW iX M60, вперше представлений на CES 2022, отримає два фірмові електромотори п'ятого покоління, сумарною потужністю 455 кВт/619 к.с. і максимальним моментом, що крутить, 1100 Нм. Автомобіль розганяється від 0 до 100 за 3,8 секунд і може проїхати до 575 кілометрів без підзарядки. Максимальна швидкість – 250 км/год.

Щоб досягти таких вражаючих показників, BMW розробила безмагнітний електричний двигун, який поєднує чутливість старої школи з технологіями сучасних електромоторів. І в ньому не використовуються рідкісноземельні метали.

BMW Gen5 eDrive працює як трифазний синхронний двигун змінного струму, і в той же час містить щітки та комутатор для живлення обмоток ротора. Компанія сподівається, що сучасні матеріали та нові технології герметизації забезпечать більш тривалий термін служби нового двигуна. У колекторному моторі "мінусом" було те, що щітки та колектори зношувалися та утворювався пил, внаслідок чого періодично їх потрібно міняти. Але щіткові модулі нового електродвигуна BMW розміщені в герметичному відсіку, що унеможливлює попадання пилу всередину проводки статора/ротора.

За словами автовиробника, двигун п'ятого покоління має більшу щільність енергії, кращу тепловіддачу та більш високу частоту перемикання. Все це дає більш високі обороти, великі крутний момент та потужність.

Також технологія BMW eDrive п'ятого покоління включає приводний блок, в якому електродвигун, системна електроніка та трансмісія об'єднані у центральний корпус.

Люксовий бренд Bentley ще 2020 року представив конструкцію електродвигуна, в якій не використовуються рідкісноземельні магніти. А 2021 року німецька компанія Mahle розробила автомобільний електромотор без постійних магнітів.

Рідкоземельні метали дедалі важче добувати. Китай контролює понад 90% світових запасів. Тому різні компанії шукають способи обійтися без них.

Інші цікаві новини:

▪ Розумне взуття від LG

▪ Гаджети перед сном шкодять здоров'ю

▪ Дві одночасні форми рідкої води

▪ Нові 3,5- та 4,5-розрядні аналого-цифрові перетворювачі

▪ Метаболічний вимикач набору ваги

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Студенту на замітку. Добірка статей

▪ стаття Різак палітурника. Поради домашньому майстру

▪ статья Яка частина тіла майже однакова у всіх дорослих людей? Детальна відповідь

▪ стаття Кориця. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Радіоаматор-конструктор. Довідник

▪ стаття Магнітні картини. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024