Безкоштовна технічна бібліотека ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Сонячні колектори. Повітряні колектори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії 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. 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. 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. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ 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: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |