Транспортировка газа 5 страница

Водяной аккумулятор Галечный аккумулятор

1 – теплообменник

2 – холодная вода

3 – горячая вода

4 – теплоизоляционный бак

6 – решетка

7, 8 – подвод и отвод воздуха

В промышленности выпускаются баки-аккумуляторы горячей воды емкостью 200-500 литров, применяемые в водонагревательных установках с естественной и природной циркуляцией.

4 2

а) аккумулятор с подводом теплоты снизу и

КСЭ внутренними перегородками

КСЭ 2

3

5 3

б) бак с поплавковым клапаном для подвода холодной воды

КСЭ 4

КСЭ 6

4

7 в) бак с подводом теплоносителя из КСЭ через теплообменник

КСЭ 1

КСЭ 3

4 г) секционированный бак с электронагревателем 10 11 8 КСЭ

7 3

1 – теплоизолированный корпус

2 – перегородка

3 – подвод холодной воды

4 – отвод горячей воды

5 – поплавковый клапан

6 – опускная труба

7 – теплообменник

8 – электронагреватель

9 – теплообменник

10 – в систему отопления

11 – из системы отопления

Высота в 3-5 раз больше диаметра, что обеспечивает расслоение воды разной температуры по высоте. Тепловые потери снижаются при применении в качестве изоляции стекловаты или пенопласта толщиной 50-75 мм. Перегородки 2 уменьшают возможность перемешивания слоев воды. Это повышает эффективность аккумулирования теплоты. В схемах а) и б) – вода, в) и г) – антифриз, поэтому используется теплообменник.

Галечный аккумулятор теплоты применяется в солнечных воздушных системах теплоснабжения, представляет собой емкость круглого или прямоугольного сечения, в которое засыпается галька диаметром 2-5 см. Обладает рядом достоинств, однако для запаса того же количества тепла, галечный аккумулятор должен иметь объем, больше, чем у аккумулятора с жидким теплоносителем. Горячий воздух, поступающий днем из солнечного коллектора в аккумулятор, отдает гальке свое тепло, происходит зарядка аккумулятора. При разрядке аккумулятора ночью воздух движется в обратном направлении (на подогрев помещений).

Температура камней в аккумуляторе может достигать 65-70°С и работать аккумулятор может до температуры 18-21°С.

Существует аккумулятор фазового перехода. В них используются теплоносители, принцип которых основан на многократных циклах плавления-затвердевания (парафин).

Солнечные установки бытового назначения.

Солнечные водонагревательные установки.

На отопление, водоснабжение и вентиляцию зданий расходуется 30-35% годового энергопотребления. В районах, имеющих более 1800 г солнечного сияния в год целесообразно использовать для отопления и горячего водоснабжения солнечную энергию.

Солнечные водонагревательные установки получили большое применение благодаря простоте конструкции, надежности и быстрой окупаемости.

Сейчас во всем мире эксплуатируется более 10 млн. нагревательных установок, включая жилые дома, больницы, гостиницы. Наиболее интенсивно производятся и внедряются солнечные нагревательные установки в Японии, Франции, США. По принципу работы водонагревательные установки можно разделить на 2 типа:

1. С естественной циркуляцией теплоносителя

2. С принудительной циркуляцией теплоносителя

В большей степени используются установки 1, они не требуют применения вращающихся механизмов (насосов). Они проще и надежнее. Более половины всех пассивных водонагревателей составляют установки термосифонного типа, в которых бак-аккумулятор и коллектор солнечной энергии объединены в единое компактное устройство.

Схема работы водонагревателя с естественной циркуляцией.

3 гв 2/3 h h Н^’

1 Н хв 2 4

1 – солнечный коллектор

2 – бак-аккумулятор горячей воды

3 – трубы (прямая)

4 – обратная труба

В нижнюю часть аккумулятора подается холодная вода, из его верхней части отводится горячая вода.

По подъемной трубе горячая вода из КСЭ поступает в бак-аккумулятор, а из нижней части бака-аккумулятора холодная вода подается к КСЭ. Естественная циркуляция по замкнутому контуру происходит из-за разной плотности теплоносителя в подъемной и отпускной трубах. И в следствии этого возникает разность давлений в выпускной и подъемной трубах.

, где

g – ускорение свободного падения .

Очевидно, что, чем больше разность температур, тем в итоге больше разность давлений и тем интенсивнее движение жидкости. Аналогичное влияние оказывает Н. Непременным условием эффективной работы водонагревательной установки с естественной циркуляцией теплоносителя является хорошая теплоизоляция всех устройств и прежде всего бака-аккумулятора. Толщина изоляции должна быть 5-7,5 см. При необходимости использования дополнительного электро-подогревателя, его располагают в верхней части бака-аккумулятора и располагают горизонтально. Благодаря этому в коллектор поступает вода и уходит к потребителю в нужных параметрах. Бак-аккумулятор должен быть установлен так, чтобы его днище было выше верхней отметки КСЭ на 30-60 см; а подачу горячей воды в бак-аккумулятор осуществлять на уровне 2/3 от всей высоты бака.

В условиях холодного климата в КСЭ следует использовать незамерзающий теплоноситель. Это может быть смесь воды с глицерином или этилен-гликолем (антифриз).

Солнечная водонагревательная установка с принудительной циркуляцией.