Конструкции термопреобразователей

Термодинамическое преобразование солнечного излучения.

Солнечное излучение, падающее на Землю, обладает рядом характерных особенностей: низкой плотностью потока энергии, суточной и сезонной цикличностью, зависимостью от погодных условий. Система, использующая солнечную энергию, должна иметь аккумулирующее устройство для исключения случайных колебаний режимов эксплуатации или обеспечения необходимого изменения производства энергии по времени.

Термодинамический преобразователь солнечной энергии должен содержать следующие компоненты:

1) систему улавливания падающей радиации;

2) приемную систему, преобразующую энергию солнечного излучения в тепло, которое передается теплоносителю;

3) систему переноса теплоносителя от приемника к аккумулятору;

4) тепловой аккумулятор;

5) теплообменники, образующие горячий и холодный источники тепловой машины.

Возможны две принципиальные схемы. В первой (рис. 1а) в приемнике нагревается теплоноситель, в связи с чем обеспечивается тепловая загрузка аккумулятора. При этом рабочее тело нагревается от аккумулятора, который сглаживает изменения в поступлении солнечной радиации. Аккумулятор постоянно играет роль буфера, а связь системы «приемник-аккумулятор» с тепловой машиной осуществляется с помощью теплообменника.

Во второй схеме (рис. 1б) в приемнике непосредственно нагревается рабочее тело. Зарядка аккумулятора осуществляется путем отвода части нагретого носителя, а связь с тепловой машиной происходит без промежуточных устройств.

В первой схеме по сравнению со второй имеет место в среднем большее снижение температурного напора, т.е. разность температур между нагревателем и холодильником тепловой машины. Во второй схеме тепло теряется лишь при аккумулировании и возврате. Однако в первом случае тепловая машина и ее вспомогательные устройства не подвержены случайным колебаниям температуры даже при отсутствии системы регулирования. Кроме того, во многих случаях теплоноситель сам играет роль теплового аккумулятора.

1 - коллетор-приемник;

2 - аккумулятор;

3 – теплообменник;

4 – двигатель;

5 – конденсатор;

6 – холодный источник.

Дата добавления: 2014-12-17