Güneş enerjili su ısıtma tesisatları. Termodinamik güneş enerjisi dönüştürücü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları

 makale yorumları

Elektrik ve ısı fiyatlarında ve tarifelerindeki keskin artış, tüketicilerin güvenilirliği artırma ve kendi özerk enerji tedarik kaynaklarını kullanma arzusunun yanı sıra çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına olan ilginin artması, enerji sektörünün hızlı bir şekilde gelişmesine yol açmaktadır. güneş enerjili su ısıtma ünitelerinin (SWH) iç pazarı kendi yöntemleriyle teknik ve ekonomik göstergeler ve teknolojik gelişmişlik, yalnızca Rusya'nın güney bölgelerinde değil, aynı zamanda merkezi bölgesinde ve hatta geniş ticari kullanım için en hazırlıklıdır. kuzey bölgeleri.

Aynı zamanda, Rusya'da bu pazarın gelişimi, IED'lerin yüksek maliyeti, yetersiz güvenilirlikleri ve dayanıklılıkları da dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından engellenmektedir. Güneş kollektörlerinin operasyonel güvenilirliğinin uzun vadeli gözlemleri, çoğu tasarımın Rus standardı tarafından belirlenen minimum hizmet ömrünü (10 yıl) sağlamadığını göstermiştir.

Bugün Rus üreticilerin güneş kollektörlerinin maliyeti, ısı alıcı yüzeylerinin 100 m200'si başına 1 ila 2 dolar arasında değişiyor. Kurulum maliyeti ve gerekli ek ekipman ve bileşenler dikkate alındığında, güneş enerjili su ısıtma sistemlerinin tüketiciye maliyeti 200-500 $/mXNUMX'dir. Rusya pazarında sunulan IED'lerin yabancı analoglarının daha da pahalı olduğu ortaya çıktı.

Bu nedenle, güneş kolektörlerinin tasarımını iyileştirme, maliyetlerini düşürme ve aynı zamanda güvenilir çalışma süresini artırma görevi son derece önemlidir.

Termodinamik güneş enerjisi dönüştürücüsü aşağıdaki bileşenleri içermelidir:

a) gelen radyasyonu yakalamak için bir sistem;
b) güneş radyasyonunun enerjisini soğutucuya aktarılan ısıya dönüştüren bir alıcı sistem;
c) soğutucuyu alıcıdan bataryaya veya içinde çalışma sıvısının ısıtıldığı bir veya daha fazla ısı değiştiriciye aktarmak için bir sistem;
d) ısı akümülatörü;
e) Bir ısı motorunun sıcak ve soğuk kaynaklarını oluşturan ısı eşanjörleri.

Güneş ışınımı yakalama sistemleri ve termal dönüştürücü tasarımları

Güneş ışınımı yakalama sistemleri farklı derecelerde konsantrasyon sağlar (Şekil 3.1).

Şekil 3.1. Güneş Enerjisi Yakalama Sistemleri

Enerjiyi güneş ışığının geldiği herhangi bir yönde yoğunlaştıran yansıtıcı yüzeyler kullanılarak düşük bir konsantrasyon derecesi (yaklaşık 100) elde edilir. Güneşin gözlemlenmesi bu durumda basitleştirilmiş bir kontrol sistemi kullanılarak gerçekleştirilir. Bu tip cihazlar, ekseni yatay veya Güneş'in hareket düzlemine dik olan parabolik silindirik reflektörleri içerir. Böyle bir kurulum ancak gün içinde Güneş'in gökyüzündeki konumunun değişmesine göre kontrol edilir. Güneş'in yıl boyunca konumundaki değişiklik dikkate alınmaz ve yalnızca odaksal görüntünün yoğunlaştırılmış radyasyon alıcısının yüzeyinin dışına taşmamasını sağlayacak önlemler alınır.

İki dönme serbestlik derecesi ile kontrol edilen odaklama heliostatları kullanılarak ortalama bir konsantrasyon derecesi (yaklaşık 1000) elde edilir. Böyle bir heliostat, ekseni Güneş'e doğru yönlendirilmiş, dönme paraboloidi şeklinde bir ayna olabilir.

Tek bir optik sistem (düz heliostatlar ve paraboloid reflektör) ile yüksek derecede konsantrasyon elde edilir. Çok yüksek sıcaklıklara ulaşmanızı sağlar.

Konsantre güneş ışınımı alıcının yüzeyi tarafından emilir ve ısıya dönüştürülür. Spektrumun termal bölgesinde ısıtılmış bir alıcıdan gelen radyasyonla ilişkili ısı kayıplarını azaltmak için, alıcının yüzeyi seçici olarak soğuran malzemelerden oluşan ince bir film ile kaplanır. Bu, sistemin verimliliğini önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır.

Termal dönüştürücülerin tasarımları. İki olası şematik diyagram vardır. İlkinde (Şekil 3.2A), soğutucu alıcıda ısıtılır ve bu nedenle akünün termal yükü sağlanır. Bu durumda, çalışma sıvısı akü tarafından ısıtılır ve bu da güneş ışınımının akışındaki değişiklikleri yumuşatır. Böylece pil sürekli olarak tampon görevi görmekte ve alıcı-akümülatör sistemi ile ısı motoru arasındaki bağlantı en az bir ısı değiştirici kullanılarak gerçekleştirilmektedir.

İkinci şemada (Şekil 3.2B), çalışma akışkanı doğrudan alıcıda ısıtılır. Akü, ısıtılan gövdenin bir kısmı çıkarılarak şarj edilir ve ısı motoruyla iletişim, ara cihazlar olmadan gerçekleşir.

Birinci şemada, ikinciye kıyasla ortalama olarak sıcaklık basıncında daha büyük bir azalma vardır, yani. Bir ısı motorunun ısıtıcısı ile soğutucusu arasındaki sıcaklık farkı. İkinci şemada ısı yalnızca birikim ve geri dönüş sırasında kaybolur. Bununla birlikte, ilk durumda, ısı motoru ve yardımcı cihazları, bir kontrol sisteminin yokluğunda bile rastgele sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalmaz. Ek olarak, çoğu durumda soğutucunun kendisi de bir ısı akümülatörü rolünü oynar.

Şekil 3.2. Güneş enerjisinin termodinamik dönüşüm şeması: A - ısı eşanjörlü diyagram; B - ısı eşanjörsüz diyagram

Isı akümülatörleri

Günümüzde enerji depolaması ısı depolama yoluyla gerçekleştirilmektedir.

Isı akümülatörü pahalı bir elementtir. Sistem sıcaklığına bağlı olarak, enerji depolama tipik olarak düşük sıcaklık (100°C'ye kadar), orta sıcaklık (100 ila 550°C) ve yüksek sıcaklık (>550°C) olarak sınıflandırılır.

Düşük sıcaklıklı piller, özellikle su pilleri, güneş enerjisi teknolojisinde binaları ısıtmak ve sıcak su temini için yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük sıcaklıkta birikim için, tersinir hidrasyon reaksiyonları ve tuzların ve asitlerin çözünmesinin yanı sıra faz geçiş süreçleri de kullanılır. Bu amaçlar için ısı biriktiren maddeler olarak parafinler ve parafin ve sudan oluşan emülsiyonlar kullanılır. Parafinin gizli füzyon ısısı yaklaşık 44 cal/g'dir ve erime noktası 35 - 50°C'dir.

İsveç'te yeni bir tür termokimyasal depolama sistemi olan Tepidus geliştiriliyor. Bu tesis, sodyum sülfürün hidrasyonundan ısı açığa çıkarma işlemini kullanır.

Orta sıcaklıkta birikim için, soğutucunun yanı sıra, birkaç yüz derecelik bir erime noktası ve büyük bir gizli faz geçiş ısısı ile karakterize edilen tuzlar ve bunların ötektikleri kullanılır.

Alkali toprak metal oksit hidratlar, orta sıcaklıktaki birikim için oldukça umut vericidir. Oksit hidrasyon reaksiyonları için biriktirme işlemlerinin kullanılmasının bir takım avantajları vardır. Bunlar, depolanan enerjinin yüksek yoğunluğu, ortam sıcaklığında basit uzun süreli birikim, katı enerji depolayan maddenin kompaktlığı, düşük maliyet ve hidrasyon aşamasında yeterince yüksek potansiyelli ısı üretimidir.

Yüksek sıcaklıkta birikim, tersinir ekzoendotermik reaksiyonlar kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda reaksiyonlar iki gruba ayrılabilir: ürünleri ayrılamayan ve bir arada depolanamayan katalitik bozunma reaksiyonları ve katalizörler olmadan meydana gelen, ürünlerinin güneş enerjisi alıcısının sıcaklığında ayrılması gereken reaksiyonlar. ters bir reaksiyon.

Termodinamik çevrim tipinin seçimi ve çalışma akışkanının doğası, ısı motorunun çalışma sıcaklığı aralığına göre belirlenir, yani. konsantrasyon sisteminin özellikleri, akü ve çevrim parametreleri birbiriyle yakından ilişkilidir. Konsantre güneş enerjisi tesisatlarında buhar-su çevrimleri tercih edilmektedir.

Yazar: Magomedov A.M.

Diğer makalelere bakın bölüm Alternatif enerji kaynakları.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme 04.05.2024

Robotiğin gelişimi, çeşitli nesnelerin otomasyonu ve kontrolü alanında bize yeni ufuklar açmaya devam ediyor. Son zamanlarda Finlandiyalı bilim adamları, insansı robotları hava akımlarını kullanarak kontrol etmeye yönelik yenilikçi bir yaklaşım sundular. Bu yöntem, nesnelerin manipüle edilme biçiminde devrim yaratmayı ve robotik alanında yeni ufuklar açmayı vaat ediyor. Nesneleri hava akımlarını kullanarak kontrol etme fikri yeni değil, ancak yakın zamana kadar bu tür kavramların uygulanması zordu. Finli araştırmacılar, robotların "hava parmakları" gibi özel hava jetleri kullanarak nesneleri manipüle etmesine olanak tanıyan yenilikçi bir yöntem geliştirdiler. Uzmanlardan oluşan bir ekip tarafından geliştirilen hava akışı kontrol algoritması, hava akışındaki nesnelerin hareketinin kapsamlı bir çalışmasına dayanmaktadır. Özel motorlar kullanılarak gerçekleştirilen hava jeti kontrol sistemi, fiziksel müdahaleye gerek kalmadan nesneleri yönlendirmenize olanak sağlar. ... >>

Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz 03.05.2024

Evcil hayvanlarımızın sağlığına özen göstermek, her köpek sahibinin hayatının önemli bir yönüdür. Ancak safkan köpeklerin, karma köpeklere göre hastalıklara daha duyarlı olduğu yönünde yaygın bir kanı vardır. Texas Veterinerlik ve Biyomedikal Bilimler Okulu'ndaki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni araştırma, bu soruya yeni bir bakış açısı getiriyor. Dog Aging Project (DAP) tarafından 27'den fazla refakatçi köpek üzerinde yürütülen bir araştırma, safkan ve melez köpeklerin çeşitli hastalıklara yakalanma olasılığının genellikle eşit olduğunu ortaya çıkardı. Bazı ırklar belirli hastalıklara karşı daha duyarlı olsa da genel teşhis oranı her iki grup arasında hemen hemen aynıdır. Köpek Yaşlandırma Projesi'nin baş veterineri Dr. Keith Creevy, bazı köpek türlerinde daha yaygın olan, iyi bilinen bazı hastalıkların bulunduğunu ve bunun da safkan köpeklerin hastalıklara karşı daha duyarlı olduğu fikrini desteklediğini belirtiyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler LED tekstil 12.04.2020 Klasik ışık yayan elemanlar, ışık yayan tabaka, güç sağlayan iki elektrot arasında tutulacak şekilde düzenlenmiştir. Filament şeklindeki ışık kaynakları ve bu tür filamentlerden kumaşlar için böyle bir yapı en iyi şekilde uygun değildir. Kore Cumhuriyeti'nden bilim adamları bu sınırlamayı aşmayı başardılar ve ışıldayan tabakanın içinde elektrotlarla parlak bir tekstil oluşturdular. Dokuma hafif yapıları kullanarak kumaş gibi malzemelerden giysiler, reklam afişleri ve diğer ürünleri üretmek cazip gelebilir. Işık yayan elementlerin geleneksel temsili buna açıkça katkıda bulunmaz. Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Daegu Gyeongbuk'tan (DGIST) bir grup bilim insanı, ışımayı harekete geçiren elektromanyetik alanın elektrotlara dik olarak değil, düzlem boyunca yayılacağı esnek bir ışıldayan cihaz geliştirme görevini üstlendiler. yer alırlar. Ayrıca bu tasarım, güç kaynağı elektrotlarını ışıldayan tabakanın içine gizlemeyi ve ışık yayan cihazın yüzeyini engellememeyi mümkün kıldı. Grup tarafından geliştirilen esnek ışıldayan tekstil, katmana gömülü esnek iletken elektrotlara sahip bir polidimetilsiloksan (PDMS) ve çinko sülfür (ZnS) filmidir. Böyle bir film, ilk olarak, mekanolüminesansa (mekanik etkilerden parlar) ve ikincisi, elektrolüminesansa (aralarında bir elektromanyetik alanın ortaya çıktığı elektrotlara güç uygulandığında parlar) sahiptir. Parlak liflerin ve bunlardan yapılan kumaşların prototipleri, yüksek ışıldama verimi ve yeterli mekanik mukavemet gösterdi. Ancak bu teknolojinin ne zaman ticari üretime gönderilebileceği belirtilmedi.

Diğer ilginç haberler:

▪ İlk kez bir robot bir insana saldırdı

▪ Mekanik düğmeler olmadan

▪ Hibrit mobil bilgisayarlar için Intel Core M işlemciler

▪ Kuantum hafızanın prototipi

▪ Elmastan daha güçlü süper güçlü malzeme

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Elektrik motorları bölümü. Makale seçimi

▪ Yahuda makalesi. Popüler ifade

▪ Takılarda altın neden hep bakır veya gümüşle karıştırılır? ayrıntılı cevap

▪ makale Yangın ve Patlama Tehlikeleri

▪ makale Milliohmmetre - bir multimetrenin öneki. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Tahtayı hizmete hazırlama. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024