Оборудование установок солнечного тепло- и хладоснабжения 9

В связи с тем, что концентрирующие коллекторы используют в основном прямую составляющую солнечного излучения, их эффективность, несмотря на меньшие теплопотери, ниже, чем плоских. Улучшить показатели можно, применяя системы слежения за солнцем. Слежение можно осуществлять как вращением вокруг одной или двух осей, так и периодической корректировкой (сезонной или месячной).

Эффективность слежения разного вида различна и составляет:

Вращение по двум осям (полное)

1

То же, по одной оси:

полярная ось

0,94

ось север-юг

0,84

ось восток-запад

0,77

Корректировка угла наклона сезонная

0,67



Аккумуляторы солнечной энергии

Несовпадение графиков нагрузки систем солнечного теплоснабжения с суточными и годовыми поступлениями солнечной радиации вызывает необходимость аккумулирования энергии. Аккумуляторы классифицируют по характеру протекающих в них физико-химических процессов следующим образом:

  • использующие теплоемкость вещества без изменения агрегатного состояния (вода, водные растворы солей, камни, грунт в контейнерах или естественном состоянии);

  • использующие скрытую теплоту фазового перехода (гидраты неорганических солей, парафины);

  • основанные на обратимых химических и фотохимических реакциях, таких, как, например, циклическая гидратация и дегидратация, расщепление и рекомбинация молекул, гидрирование и дегидрирование (изменение концентрации кислот, разложение сернистого ангидрида);

  • основанные на необратимых фотохимических реакциях, в первую очередь на реакциях фотосинтеза и термохимических (получение биомассы и биогаза, производство водорода).

В первой группе происходят циклические или одновременные нагрев и охлаждение аккумулирующего вещества за счет солнечной энергии непосредственно теплоносителем или через теплообменник. Это технически и технологически наиболее изученный вид аккумулирования и соответственно наиболее распространенный. Существует множество решений аккумуляторов такого типа. Наиболее типичные из них рассмотрены ниже.

Аккумуляторы, использующие теплоту фазового перехода, имеют большую объемную энергоемкость и постоянную рабочую температуру. Однако они обладают и рядом недостатков: коррозионная активность, деградация во времени и высокая стоимость. Кроме того, они требуют развитых поверхностей теплообмена.