СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА 1

Указанные способы лежат в основе создания систем осушения воздуха открытого типа, и сейчас в США и Японии проводят их научно-технические разработки. Системы, осуществляющие кондиционирование воздуха, еще сложны по конструкции и дороги, так что на практике их не используют. Здесь говорится о возможности создания устройства, которое осуществляло бы лишь осушение воздуха, однако сделать его совсем не просто. Во-первых, произвести осушение воздуха, не меняя температуры помещения, оказалось труднее, чем предполагали ранее: в конечном итоге выяснилось, что на осуществление этой цели требуется столько же энергии, сколько необходимо для системы охлаждения. Во-вторых, чтобы обеспечить низкую влажность воздуха, нужно закрыть помещение, а в таких условиях температура воздуха в нем будет повышаться.

Обычно используют схему охлаждения, представленную на рис. 5.6.

Летом, когда температура воздуха равна 32°С, а относительная влажность 68%, воздух, пропущенный через емкость с силикагелем, имеет относительную влажность 28%, но температура его при этом поднимается выше 45°С. Это объясняется тем, что, когда водяные пары адсорбируются силикагелем, выделяется скрытая теплота адсорбции: при поглощении 1 кг водяных паров выделяется 800 ккал. Если такой высокотемпературный воздух с малой влажностью охладить при помощи свежего воздуха, воды из охладительной башни или просто водопроводной воды, то можно получить сухой воздух с температурой 30 - 35°С.

РИС. 5.6. ДИАГРАММА ПРОЦЕССА ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

РИС. 5.6. ДИАГРАММА ПРОЦЕССА ОСУШЕНИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

1 - температура воздуха; 2 - относительная влажность; 3 и 4 - охлаждение; 5 - уменьшение влажности; 6 - только осушение воздуха; 7 - осушение воздуха в системе открытого типа; 8 - охлаждение; 9 - внешний воздух

РИС. 5.7. ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВОЗДУХА С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ

РИС. 5.7. ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ВОЗДУХА С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ (АВТОР ТАНАКА)

а - цикл регенерации вне помещения в дневные часы; б - цикл адсорбции (в помещении);

1 - выделяемая влага; 2 - солнечное излучение; 3 - вакуумированная стеклянная трубка с двойными стенками (с селективно-поглощающей пленкой); 4 - поглотитель - силикагель; 5 - внутренняя трубка (металлическая с отверстиями)

Если бы удалось получить сухой воздух с температурой ниже 20°С, как в системе кондиционирования, то можно было бы говорить о системе кондиционирования открытого типа. В этом случае, однако, пришлось бы применить сложное оборудование, позволяющее осуществить ряд последовательных процессов: сначала с помощью адсорбента получить влажность воздуха ниже 15% при одновременном возрастании его температуры до 55°С, затем, используя наружный воздух или воду из охладительной башни, снизить температуру воздуха в помещении до 30 - 35°С, после чего снова охладить его, например, водой из колодца до температуры 25°С. В результате мы получим сухой прохладный воздух.

Сейчас ведутся разработки различных способов осушения воздуха, направленные на упрощение осушительных систем, например предлагается встраивать простой влагоосушитель в участок воздухонагревательной системы солнечного отопления, использовать излучение в ночное небо, осуществлять регенерацию адсорбента непосредственно в коллекторе и др., однако практического решения этого вопроса пока не предвидится.

На рис. 5.7 представлено устройство для осушения воздуха с регенерированием адсорбента при помощи солнечного излучения. Если бы такое устройство удалось доработать, его можно было бы широко использовать на практике.