Upotreba solarne energije za klimatizaciju je atraktivna ideja ne samo za južne regije, gdje troškovi hlađenja određuju troškove topline za održavanje ugodnih unutrašnjih uslova, već i za klimatizaciju javnih zgrada u srednjim, pa čak i sjevernim regijama. Upotreba solarne energije za klimatizaciju je atraktivna kako zbog toga što se raspored solarne energije poklapa sa rasporedom hlađenja, tako i zbog toga što dodavanje solarnog hlađenja grijanju može značajno poboljšati ekonomičnost solarnog grijanja.
Poznate metode korišćenja solarne energije za hlađenje mogu se podeliti u tri klase: solarno apsorpciono hlađenje, solarno-mehanički sistemi i relativno solarni sistemi koji se ne napajaju suncem, ali koriste neke komponente solarnih sistema za hlađenje. Unutar svake klase sistema može se razlikovati sopstvene podklase kada se koriste različita rashladna sredstva, različiti temperaturni nivoi, itd. dakle, različiti solarni kolektori, različiti sistemi upravljanja.
Apsorpciono kondicioniranje, zasnovano na apsorpciji rashladnih sredstava rastvorima apsorbenata ili adsorbenata, može se izvesti korišćenjem sunčeve energije ako je to dovoljno da se izvrši glavna faza procesa regeneracije radne supstance. To mogu biti zatvoreni ciklusi, na primjer sa rastvorima litijum bromida u vodi ili rastvorima amonijaka u vodi, ili otvoreni ciklusi u kojima je voda rashladno sredstvo u kombinaciji sa atmosferom. Pogledajmo ukratko neke apsorpcione solarne hladnjake koji se baziraju na upotrebi vodenog rastvora litijum bromida, rastvora amonijaka u vodi i klima uređaja za odvlaživanje. Danas je apsorpciono klimatizacija korišćenjem energije iz solarnih kolektora i sistema za skladištenje najjednostavniji pristup korišćenju solarne energije za klimatizaciju (slika 2.11). Suština ovog sistema ili njegovih varijacija je da se generator apsorpcionih frižidera snabdeva toplotom iz sistema kolektor-akumulator.
Većina korištenih jedinica su mašine sa litijum-bromidom sa vodenim hlađenim apsorberom i kondenzatorom. Održavanje temperature u generatoru u granicama određenim karakteristikama ravnog kolektora) je odlučujući faktor koji određuje, između ostalih, parametre kao što su efikasnost izmjenjivača topline i temperatura hladnjaka.
Rice. 2.11. / - solarni kolektor; 2 - akumulatorski rezervoar; 5 - dodatni izvor energije; 4 - kondenzator; 5 - isparivač; b- apsorber; 7 - izmjenjivač topline; 8 - generator; 9 - slavina sa tri pozicije
Tipično, proces solarnog kondicioniranja koristi vodom hlađeni apsorber i kondenzator, što zahtijeva rashladni toranj.
Razlike pritisaka između linija najvišeg i najnižeg nivoa u sistemu IlVg-N20 su veoma ograničene, tako da ovi sistemi mogu koristiti parno-vazdušne pumpe i gravitacioni povratak rastvora iz apsorbera u generator. Zbog toga nema potrebe za mehaničkim pumpama rastvora od niskog do visokog pritiska.
Mnoge mašine pokazuju prilično stabilne vrijednosti efikasnosti, što je omjer kapaciteta hlađenja i energije koja se isporučuje generatoru, kao funkcija promjene temperature generatora u odnosu na radni nivo koji osiguravaju minimalni odgovarajući uvjeti. Efikasnost frižidera sa litijum bromidom je u rasponu od 0,6 ... 0,8. Ako se voda koristi kao rashladna tečnost, temperature u generatoru mogu se kretati od 348 do 368 K. Promene temperature u generatoru, koje obezbeđuje solarna energija, dovode do promena u performansama frižidera. Temperatura tečnosti za grijanje mora biti viša od temperature u generatoru. Ovdje leži neka nekompatibilnost između potrebe za povećanjem nivoa temperature i gornje granice temperature vode u akumulacionom rezervoaru sistema solarnog bojlera, koji nije predviđen za visoki pritisak. Osim toga, temperatura od 373 K je granica za mnoge solarne kolektore i, osim toga, postoji potreba za rashladnim tornjevima.
Rani eksperimenti za stvaranje frižidera sa litijum bromidom koristili su industrijske mašine za apsorpciju bez ikakvih modifikacija kako bi se uzela u obzir upotreba sunčeve energije. Kasnije su se frižideri počeli mijenjati rekonstrukcijom generatora. Posebne eksperimente o korištenju solarnih instalacija visokih performansi za obezbjeđivanje ugodnih uslova za školu u Atlanti provela je Westinghouse Electric Corporation. Studija tehničkih i ekonomskih pokazatelja ovakvih sistema pokazala je da je u južnim regijama kombinovana upotreba i hlađenje ekonomski isplativija od odvojenog grijanja i hlađenja. Dalja istraživanja su bila usmjerena na pojednostavljenje sistema i olakšavanje njegovog rada.
Sistem hladnjaka amonijak-voda je sličan onom prikazanom na sl. 2.11, osim što sekcije za destilaciju moraju biti spojene na vrh generatora kako bi se uhvatila vodena para koja dolazi iz isparivača u kondenzator. Glavni procesi u rastvoru slični su procesima koji se dešavaju u sistemu LiBr-H2O, međutim, pritisak i pad pritiska u sistemu su mnogo veći. Za pumpanje otopine od apsorbera do generatora potrebne su mehaničke pumpe. U mnogim slučajevima, u testiranim instalacijama, kondenzator i apsorber se hlade vazduhom, dok je temperatura u generatoru u rasponu od 398...443 K. Temperatura kondenzacije kod klima uređaja sa vazdušnim hlađenjem odgovara višim temperaturama u generatora od odgovarajućih parametara za sistem hlađen tekućinom.
Postoje prilično napredne instalacije koje rade koristeći solarnu energiju sa sistemima amonijak-voda. Temperature koje je potrebno stvoriti u komercijalnim rashladnim generatorima su previsoke za moderne plosnate kolektore, tako da su potrebni kolektori za fokusiranje i postoji potreba kako za jeftinim kolektorima ovog tipa tako i za solarnim sistemima za praćenje. Rad na vodeno-amonijačnim solarnim instalacijama nastavak je istraživanja ciklusa koji koriste rješenja visoke koncentracije od 1h*NZ i usmjereni su na smanjenje temperatura u generatorima. Prilikom kreiranja solarnih frižidera zacrtana su dva puta: prvi - direktno kopiranje još postojećih rashladnih mašina, uključujući i apsorpcione, zamenjujući samo izvor energije koji obezbeđuje rad generatora, drugi - rekonstrukcija generatora omogućila je da se smanjiti temperaturni nivo koji osigurava njegov rad i na taj način povećati stopu iskorištenja solarne energije.
Institut za tehničku termofiziku Nacionalne akademije nauka Ukrajine predložio je regeneraciju vodeno-solnih rastvora apsorpcionih rashladnih uređaja isparavanjem vode iz njih u okolinu, odnosno izradu jedinica odvojenog tipa. U tom slučaju se zagrijana otopina dovodi u kontakt sa atmosferskim zrakom u kontaktnom aparatu za prijenos mase, a isparavanje nastaje uslijed dovoda topline iz vanjskog izvora. Izgubljeno rashladno sredstvo se puni vodom iz slavine. Veličina gubitaka je približno jednaka gubitku vode pri uklanjanju kondenzacijske topline u rashladnom tornju. Upotreba ove metode regeneracije (desorpcije vazduha) omogućava smanjenje temperature rastvora tokom regeneracije za 12 ... 14 K, a samim tim povećava efikasnost helionskog generatora (solarni kolektor sa jednoslojnim ostakljenjem i neutralni apsorber) za 30%.
Predloženo je daljnje unapređenje instalacija sa desorpcijom zraka kako bi se kombinirali procesi zagrijavanja otopine sunčevim zrakama i vraćanja njegove koncentracije. U tom slučaju, otopina teče u tankom filmu preko pocrnjele površine (na primjer, na krovu kuće), isprana vanjskim zrakom. U ovom slučaju, smanjenje temperature regeneracije pojednostavljuje, a samim tim i smanjuje troškove solarnih grijača i cijelog sistema u cjelini. Za uređaje kao što je apsorbent, obično se bira vodeni rastvor litijum hlorida. Za razliku od rastvora litijum bromida, njegova upotreba omogućava dobijanje hladne vode sa temperaturom ispod 283 ... 285 K. Ima niz prednosti: nižu specifičnu težinu i radnu koncentraciju, smanjenu korozivnost, hemijsku stabilnost (u procesu desorpcije vazduha nakon kontakta sa vazduhom u rastvoru litijum bromida može da formira litijum karbonat).
Osnovni tehnološki dijagram apsorpcione rashladne solarne instalacije prikazan je na sl. 2.12. Ova instalacija je dizajnirana za hlađenje trospratne stambene zgrade. Kao regenerator rastvora koristi se krovni krov, orijentisan ka jugu, ugao nagiba prema horizontu je oko 5°, površina 180 m2.
Rice. 2.12. / - upijajući regenerator; 2 - filter; SA - izmjenjivač topline; 4 - Vakum pumpa; 5,6- apsorber - isparivač; 7-klima; 8 - uređaj za dodavanje vode; 9 - pumpa za vodu za kondicioniranje; 10- pumpa za pumpanje rashladnog sredstva (vode); 11 - linijski prijemnik; 12- pumpa za upijajuću otopinu; 13 - rashladni toranj; 14 - pumpa za rashladnu vodu
Instalacija se sastoji od generatora otopine / filtera 2, izmjenjivač topline 3, apsorber-isparivač 5-6 sa linearnim prijemnikom //, drenažni rezervoar, plovci regulatora, uređaj za dodavanje vode u isparivač 8, vakuum pumpa 4, pumpe za rastvor, za rashladno sredstvo (vodu), za vodu za hlađenje, za vodu za kondicioniranje, kao i zaporne i regulacione ventile, itd.
Instalacija radi na sljedeći način: kondicionirana voda se hladi u cijevima za izmjenu topline isparivača 6, čija se površina pare navodnjava vodom koja ključa pod vakuumom - rashladnim sredstvom. Nastala vodena para se apsorbuje u apsorberu 5 rastvor litijum hlorida, koji se zatim razblaži. Apsorpciona toplota se uklanja recikliranom vodom koja dolazi iz rashladnog tornja. Vakum pumpom se iz isparivača uklanjaju vazduh i drugi gasovi koji se ne kondenzuju 4. Za obnavljanje koncentracije, slaba otopina se dovodi u solarni regenerator / kroz izmjenjivač topline 5, gdje se prethodno zagrijava. Jaka otopina nakon regeneracije se cijedi kroz lijevak i šalje na apsorpciju. Prethodno se hladi u izmenjivaču toplote SA, odajući toplotu nadolazećem toku slabog rastvora i vode iz rashladnog tornja. Nakon toga se dovodi slaba otopina za navodnjavanje ohlađenih cijevi hladnjaka zraka. Smjesa para-gas se uklanja iz bloka apsorbera-isparivača, prije ulaska u vakuum pumpu, ispira ove cijevi i obogaćuje se zrakom.
Rastvor ulazi u sistem iz regeneratora i čisti se od zagađivača u gravitacionom filteru 2. Osim toga, krug osigurava fine filtere za uklanjanje suspendiranih čestica, produkata korozije, itd. Krovna površina je posebno opremljena kao regenerator.
Postavljanje prozirnog ekrana preko površine regeneratora, iako ga poskupljuje, štiti rastvor od kontaminacije, eliminiše odnošenje rastvora i omogućava njegovo zagrevanje na višu temperaturu (bez pogoršanja uslova regeneracije). U ovoj instalaciji, krov kuće, navodnjavan rastvorom, prekriven je jednoslojnim staklom, formirajući sa krovom prorezni kanal za prolaz vazduha. Na ulazu u kanal, zrak se pročišćava u filterima i, krećući se protiv kretanja filma, vlaži se upijanjem vode koja isparava iz otopine.
Nakon regeneracije, rastvor, koji ima temperaturu od oko 338 K, hladi se u izmenjivaču toplote sa vodom iz slavine, koja se zatim koristi za snabdevanje toplom vodom. Ranije ova voda; grije se u posebno namjenskom dijelu hladnjaka apsorbera. ^ U ovom slučaju se smanjuje potrošnja vode za hlađenje i, shodno tome, gubitak topline u okolinu Krov ima prilično značajan nagib, tako da se kretanje zraka vrši zbog razlike u specifičnim težinama grijanja i vanjski zrak.
U otvorenom regeneratoru u apsorbent ulazi i određena količina zraka, što negativno utiče na proces upijanja i uzrokuje pojačanu koroziju uređaja, pa hladna, jaka otopina nakon izmjenjivača topline ulazi u odzračivač, iz kojeg se gasovi koji nisu kondenzovali se stalno uklanjaju malom pumpom. Odzračivač je spojen na apsorber. Nakon odzračivanja, jaka otopina se miješa sa slabim i šalje na navodnjavanje cijevi za izmjenu topline apsorbera.
Regenerator je obložen hidrofilnim materijalima i osigurava stvaranje tankog kontinuiranog filma tečenog upijača. Čak i na materijalima koji su dobro navlaženi, minimalna površina navodnjavanja je 80 ... 100 kg / l.m., što zahtijeva recirkulaciju otopine u regeneratoru, što se izvodi posebnom pumpom.
Za vrijeme kiše instalacija ne radi, otopina ulazi u apsorber. Prve porcije kišnice, koje sadrže dosta litijum hlorida, sakupljaju se u rezervoaru kapaciteta 4 m3, a ostatak vode se šalje u kanalizaciju.
Koristi se akumulator toplote ili hladnoće velikog kapaciteta, predviđen za približno 2 sata.
Druga klasa apsorpcionih klima uređaja koristi kombinaciju izmjenjivača topline, evaporativnih hladnjaka i odvlaživača zraka. Ovi sistemi uzimaju vazduh izvan ili iz prostorije, suše ga i zatim hlade isparavanjem. Izmjenjivači topline se koriste kao uređaji za skladištenje energije.
Osnovna ideja ciklusa sušenja-hlađenja može se ilustrovati na primjeru „sistema kontrole okoliša“ (slika 2.13 A). Najprikladniji način da se vizualiziraju procesi koji se dešavaju u sistemu je da se na psihometrijskom dijagramu prikažu promjene u stanju zraka koji prolazi kroz sistem.
Rice. 2. 13. A - dijagram solarnog sistema; b- solarni sistem u Psihrometrijskoj karti za idealne uslove; / - Ventilator; // - Rotacioni izmjenjivač topline; /// - Rotacioni izmjenjivač topline; IV- rotacijski izmjenjivač topline; V- ovlaživač
Sistem u opisanom slučaju koristi 100% vanjski zrak. Modifikacija ovog sistema, tzv. recirkulacijska verzija, recirkulaciju kondicioniranog odvodnog zraka iz prostorije kroz sistem.
U Psihrometrijskoj karti obrada vazduh (sl. 2.13 6) spoljni vazduh, koji je parametar tačke /, prolazi kroz rotacioni izmenjivač toplote, nakon čega ima višu temperaturu i nižu vlažnost - tačka 2. Hlađenje vazduha koji prolazi kroz rotacioni izmenjivač toplote vrši se u skladu sa tačkom 3. Zatim ulazi u evaporativni izmjenjivač topline (hladnjak) i hladi se do 4. Zrak ulazi u kuću, čije je toplinsko opterećenje određeno razlikom u stanju točke 4 i tačke 5. Vazduh napušta kuću u stanju i ulazi u evaporativni hladnjak i hladi se do stanja 6. U idealnim uslovima, temperatura je u stanju bi biće isti kao u državi i. Vazduh ulazi u rotacioni izmenjivač toplote i zagreva se do stanja 7, koje će u idealnim uslovima odgovarati temperaturi stanja 2.
Dodatno, u ovom slučaju, solarna energija se koristi za zagrijavanje zraka iz stanja 7 u stanje tačke 8. Vazduh sa tačkastim parametrima 8 ulazi u rotacijski izmjenjivač topline i hladi se do stanja tačke 9, dok se sadržaj vlage povećava.
Ovo je dijagram idealnog procesa, u kojem u evaporativnim hladnjačama proces prati liniju zasićenja, a efikasnost prijenosa topline i mase je ista. Proces prijenosa topline i mase u rotacijskom izmjenjivaču topline je prilično složen. U domaćoj praksi klimatizacije, metoda sušenja zraka korištenjem slanih otopina litijum hlorida i kalcijum hlorida uključuje takve procese. Vazduh se tretira u komori sa mlaznicom sa koncentrovanim rastvorima ovih soli. Kao rezultat apsorpcije vodene pare, ona se suši, a otopina postaje manje koncentrirana i slaba. Za ponovnu upotrebu, slaba otopina se mora vratiti u datu koncentraciju isparavanjem - regeneracijom otopine. U te svrhe koriste se kotlovi, nakon čega se otopina mora ohladiti.
Dijagram instalacije za sušenje i ovlaživanje prikazan je na Sl. 2.14. Sastoji se od komore sa rastvorom / i vodom 2 s fan 8, izmjenjivač topline SA, rashladni tornjevi 4 sa ventilatorom 10 posude za rastvor 5 i vodu 6, solarni regenerator 7, izmjenjivač topline 8 sa rezervoarom za vodu 15 pumpe za rastvor 11 i za vodu 12.
Rice. 2.14. 1,2 komore u skladu sa rastvorom i vodom; 3,8 - izmjenjivači topline; 4 - rashladni toranj i 5, b - posude za rastvor i vodu; 7 - solarni regenerator; 9,10 - ventilatori; //, 12 - pumpe; 13, 14, 16,17- ventilatori; 15 - posuda za sakupljanje tople vode 18 - ostakljeni dio regeneratora
Instalacija radi na sljedeći način. Obrađeni dovodni vazduh prolazi kroz komore uzastopno 1-2, ulazi u rashlađenu prostoriju. U komori / zbog prijenosa osjetne i latentne topline na zračni rastvor, njegova temperatura opada i sa adijabatskim vlaženjem u komori 2 njegova temperatura pada na 288 ... 293 K pri relativnoj vlažnosti od 85 - 90%. Mešajući se sa unutrašnjim vazduhom, dovodni vazduh dobija prosečnu temperaturu za prostoriju od 297 ... 298 K, dok se njegova relativna vlažnost smanjuje na 50 - 60%. Zbog topline primljene iz zraka, temperatura otopine u komori / raste na 303 ... 308 K, a njena koncentracija opada i otopina ulazi u kontejner 5, odakle se pomoću pumpe tjera kroz izmjenjivač topline 3 i nazad do kamere /. Drugi manji dio se istom pumpom napaja u solarni regenerator 7. Prije ulaska u komoru/rastvor u izmjenjivač topline WITH hlađen vodom, koja zauzvrat prenosi toplinu primljenu iz otopine u okolni prostor prerađujući je u rashladnom tornju 4. Dio otopine nakon regeneracije i zagrijavanja ulazi u posudu 5 sa rastvorom povećane koncentracije.
Zagrejan u rezervoaru 15 voda se može koristiti za kućne potrebe. Kombinovanjem uređaja za različite namene u jednoj instalaciji povećava se njena energetska efikasnost.
.
Savjeti za uštedu energije na klima uređajima: Prema Kineskoj nacionalnoj metodi upravljanja energetskom efikasnošću, EER se odnosi na omjer rashladnog kapaciteta i potrošnje energije, što je jedini podatak koji se koristi za procjenu klima uređaja koji štede energiju, što više štedi energiju. Ako postoje dva AC uređaja sa istom potrošnjom energije, onaj sa većom snagom je bolji u smislu uštede energije.
Karakteristike performansi
Visoka efikasnost, ušteda energije, praktičan i ušteda novca, premašujući nacionalni energetski standard prve klase.
Robustan i izdržljiv, nesmetan rad. Rad kompresora sa niskim opterećenjem za produžavanje njegovog veka trajanja.
Zdravo i udobno, konstantna temperatura i upravljanje bolestima iz klima uređaja.
To nije klima uređaj sa konverzijom frekvencije, ali je superiorniji od njega jer tip konverzije počinje da štedi energiju kada sobna temperatura dostigne zadatu vrijednost, a hibridni solarni klima uređaj radi u optimalnom stanju odmah nakon pokretanja i postiže sanme efekte tradicionalnih klima uređaja sa manjom potrošnjom energije.
Super luksuzan izgled ukrasit će vaš dom. Unutarnja ploča koristi ploču u boji od legure aluminija i metala kako bi vaš dom bio svjetlucaviji.
Automatsko otvaranje i zatvaranje izlaza zraka bez prašine.
Jednostavan za instalaciju, baš kao i tradicionalni klima uređaj.
Uz snažnu prilagodljivost, Chuanglan hibridni solarni klima uređaj može raditi na vrlo niskim i visokim temperaturama od -7℃ do 53℃.
Nadmašuje nacionalne standarde i primjenjivo na sve vrste okoliša.
Kompresori japanske marke visokih performansi
Robustan i izdržljiv, uglađen rad. Rad kompresora sa malim opterećenjem produžava njegovo trajanje.
Četvorostruki izmjenjivač topline
Kao jedna od glavnih komponenti klima uređaja, Chuanglan hibridni solarni klima uređaj ima četiri puta veći izmjenjivač topline (uzmite Supreme Quiet kao primjer), efektivna površina izmjenjivača topline se povećava za 20-40% veća od V-oblika i ravnih izmjenjivača topline , čime je efekat hlađenja i grijanja značajno poboljšan.
Visokokvalitetni bakarni navoj unutarnje cijevi
U poređenju sa običnim bakrenim cevima, površina razmene toplote bakrenih cevi sa unutrašnjim navojem je značajno povećana u istom efektu razmene. Istovremeno, može izdržati glazuru i povećati izvornu sposobnost na niskim temperaturama.
Hidrofilna aluminijumska folija za sprečavanje pojavljivanja vode u mostu, kako bi se osigurala efikasnost prenosa toplote.
Postoji nekoliko tipova klima uređaja koji koriste solarnu energiju na ovaj ili onaj način kako bi smanjili ili potpuno eliminisali potrošnju električne energije iz mreže. Princip rada takvih uređaja, nazvanih "solarni klima uređaji", bit će razmotren u ovom članku.
Uprkos izvesnoj apsurdnosti koncepta „solarne klime“ (tradicionalno se sunce povezuje sa toplotom, a klima sa hladnoćom), sasvim je razumljivo, jer je po sunčanom danu potreba za klimatizacijom najveća. Stoga bi bilo vrlo logično povezati rad klima uređaja sa suncem: ako ima sunca, potrebno je hlađenje, ako nema, nema potrebe za hladnoćom.
Solarni klima uređaji sa sredstvom za sušenje
Obično se oko 30% korisnog kapaciteta hlađenja klima uređaja (a u nekim slučajevima i do 50%) troši na stvaranje kondenzacije, koja se zatim jednostavno odvodi u odvod.
Da biste izbjegli pojavu kondenzacije, koja nastaje zbog činjenice da je temperatura isparivača niža od rosišta zraka koji dolazi iz prostorije, možete ili povećati temperaturu isparivača ili sniziti tačku rose. Prva metoda dovodi do manje efikasnog hlađenja zraka i stoga zahtijeva povećanje protoka zraka. Osim toga, višak vlage iz zraka još uvijek treba ukloniti.
Drugi način - snižavanje tačke rose vazduha u prostoriji - može se primeniti na više načina, a jedan od njih je prethodno isušivanje vazduha koji se dovodi u klima uređaj.
Solarni klima uređaji sa desikantom (desikantom) su aktivni solarni klima uređaji i imaju povećanu energetsku efikasnost zbog odsustva kondenzacije. Vlagu se uklanja iz struje zraka pomoću sredstava za sušenje prije isparivača. Tako osušena vazdušna masa sa tačkom rose ispod temperature isparivača ulazi u isparivač, što garantuje da neće doći do kondenzacije.
Desikant (to može biti, na primjer, silika gel) rotira na disku. Nakon što je apsorbirao vlagu iz unutrašnjeg zraka, desikant se diskom prenosi u prostor otvoren za sunčeve zrake, gdje apsorbirana vlaga isparava. Desikant se na taj način regeneriše i disk ga vraća u kontakt sa unutrašnjim vazduhom.
Osim toga, napominjemo da s gore opisanom shemom, u sunčanim danima, režim odvlaživanja zraka ne zahtijeva uključivanje parnog kompresijskog rashladnog ciklusa klima uređaja, što dovodi do značajnih ušteda energije: struja se troši samo na rotaciju diska sa sredstvom za sušenje.
Drugi primjer aktivnih solarnih rashladnih uređaja su apsorpcijski rashladni uređaji koji koriste sunčevu toplinu. Kao što je poznato, u apsorpcionim mašinama radna supstanca je rastvor dve, a ponekad i tri komponente. Najčešći binarni rastvori apsorbera (apsorbenta) i rashladnog sredstva ispunjavaju dva glavna zahteva: visoku rastvorljivost rashladnog sredstva u apsorbentu i značajno višu tačku ključanja apsorbenta u odnosu na rashladno sredstvo.
Za dobijanje hladnoće u apsorpcionim rashladnim mašinama potrebna je toplotna energija (u pravilu se koristi otpadna toplota iz preduzeća), koja se dovodi u generator, gde praktično čisto rashladno sredstvo ključa od radne supstance, jer je njegova tačka ključanja mnogo niža. nego kod apsorbenta.
Unatoč činjenici da su apsorpcijski rashladni uređaji vrlo obećavajuće područje razvoja rashladne tehnologije, njihova upotreba je u pravilu ograničena na industrijske objekte, jer samo tamo postoji dovoljna količina otpadne topline.
Istovremeno, u apsorpcionim solarnim klima uređajima, toplotna energija koja se dovodi do generatora dobija se od Sunca. To nam omogućava da proširimo opseg primjene mašina za apsorpciju i koristimo ih ne samo u industrijskom sektoru. S obzirom na to da je toplotna energija dobijena od Sunca besplatna, isplativost ovakvih rješenja u radu je očigledna.
Fotonaponski solarni klima uređaj
Princip rada fotonaponskih solarnih klima uređaja uključuje možda najočitiju upotrebu solarne energije: napajanje klima uređaja iz solarne baterije.
Zaista, solarne elektrane koje koriste obnovljivi izvor energije - energiju Sunca - poznate su već dosta dugo i o njima se mnogo govorilo. Brojni projekti su već implementirani i uspješno se sprovode u raznim zemljama.
U skromnijim razmjerima, solarni paneli se koriste za opskrbu energijom malih objekata, na primjer, vikendica: od fotonaponskih panela instaliranih, u pravilu, na krovu, dobijaju električnu energiju koja se troši za potrebe kućanstva.
Još rjeđe se predlaže napajanje različite opreme iz solarnih panela. Ako uzmemo u obzir da se, za razliku od ostalih kućanskih aparata, klima uređaji koriste upravo u sunčanim danima, onda bi bilo logično priključiti klima uređaj na solarnu bateriju.Slična rješenja već nude mnogi strani proizvođači opreme za klimatizaciju, na primjer, Sanyo, Mitsubishi, LG. Međutim, očigledno je da će klima uređaj, kao energetski intenzivna oprema, zahtijevati postavljanje prilično velikog broja fotonaponskih panela. Stoga različiti proizvođači koriste solarne panele na različite načine: da napajaju samo ventilatore, da djelomično napajaju klima uređaj ili da ga potpuno opskrbe električnom energijom.
U svakom slučaju, do klima uređaja se dovodi strujni kabl iz električne mreže, ali prioritet u pogledu izvora energije imaju solarni paneli. Na primjer, jednosmjerna struja se koristi za napajanje solarnih klima uređaja iz GREE i MIDEA. U normalnom radu struja dolazi od fotonaponskih panela, a u nedostatku sunca, preko ispravljača iz električne mreže zgrade.
Međutim, napominjemo da efikasnost modernih fotonaponskih panela ne prelazi 25%, što se ne može nazvati efikasnom konverzijom energije. Čak i sa razvojem kombinovanih baterija na bazi kristalnog silicijuma, čija efikasnost dostiže 43%, više od polovine energije se i dalje gubi tokom procesa konverzije. Zbog toga se smatra da su fotonaponski solarni klima uređaji inferiorniji u efikasnosti od, na primjer, apsorpcionih.
Ekološka prihvatljivost kao pokretač solarnog klima uređaja
Danas se velika pažnja poklanja ekološkoj prihvatljivosti pojedinih rješenja. Problem životne sredine je posebno akutan u oblasti klimatizacije.
Solarni klimatski sistemi još uvijek nisu široko rasprostranjeni. Međutim, fokus globalnih napora na smanjenju emisije ugljičnog dioksida u atmosferu i rastuće cijene tradicionalnih energetskih resursa mogu biti dobar poticaj za razvoj solarne klimatske tehnologije.
Očigledno je da će se potrošnja energije klimatizacijskog sistema uz paralelno korištenje solarne energije smanjiti. Osim toga, korištenje toplinske energije iz Sunca može proširiti obim primjene apsorpcionih rashladnih mašina koje rade na sigurnim radnim fluidima - vodi ili slanim otopinama.
Yuri Khomutsky, tehnički urednik časopisa “CLIMATE WORLD”
Svake godine, kako se ljeto približava, raste opterećenje električnih mreža. Ljetne vrućine loše podnose ne samo ljudi, već i oprema. Elektronika počinje da kvari, ventilatori se sve češće uključuju, frižideri rade gotovo neprekidno, prozori se širom otvaraju, nastaje promaja. I iako to ne pomaže puno, lagani povjetarac u prostoriji stvara privid ugodnije temperature, čineći toplinu lakše podnošljivom. U tom periodu naglo se povećava potražnja za raznim mikroklimatskim jedinicama - vanjskim i podnim klima uređajima, ventilatorima sa sistemom za hlađenje zraka.
Za ugodnu temperaturu u stanu dovoljan je jedan klima uređaj srednje snage. U kancelarijskim prostorijama sa velikim površinama i zapreminama prostorija, za svaku prostoriju ugrađuje se nekoliko klima uređaja. Naravno, ugradnja velikog broja ovih uređaja podrazumijeva značajno povećanje opterećenja na električnoj mreži. A klima uređaj u apartmanu, koji radi skoro 24 sata, prilično opterećuje mrežu. Osim toga, sa svojom snagom od 2500 vati troškovi električne energije se značajno povećavaju.
Pored stacionarnih klima uređaja, postoje i oni koji se ugrađuju u automobile, kamp prikolice i čamce. Tokom rada, ovi klima uređaji uzimaju dio snage motora ili troše energiju baterije. Kako bi se smanjilo opterećenje električnih mreža u vršnim periodima, kako bi se spriječilo prerano pražnjenje baterije, ali u isto vrijeme kako bi se osigurali ugodni temperaturni uvjeti, mnoge kompanije su počele proizvoditi klima-uređaje na solarni pogon. U takvim uređajima, helijumske ploče ili čine sastavni dio nerastavljive konstrukcije, ili se ugrađuju zasebno, povezujući se s klima uređajem posebnim kabelom za napajanje.
Evaporativni klima uređaji
Princip rada evaporativnih klima uređaja je izuzetno jednostavan. Dizajn uključuje otvorenu posudu napunjenu vodom. Filter zraka koji se sastoji od nekoliko slojeva poroznih brtvi postavljen je okomito. Voda iz posude se malom pumpom dovodi do uređaja za raspršivanje koji je instaliran iznad filtera za zrak. Iz uređaja za raspršivanje voda, podijeljena na male kapi, ulazi u filter zraka, kroz koji se topli zrak dovodi ventilatorom. Ovaj zrak, prolazeći kroz brtve filtera, sa sobom povlači kapljice vode, koje vrlo brzo, gotovo trenutno, isparavaju, budući da su njihova površina i zapremina izuzetno mali. Istovremeno, vazduh koji prolazi kroz filter se ne samo hladi, već se i ovlažuje.
Prednosti takvog klima uređaja uključuju nisku cijenu, jednostavnost rada, nisku potrošnju energije, pročišćavanje i vlaženje zraka. Nedostaci uključuju potrebu povremenog obnavljanja zaliha vode, koja će se potrošiti na vlaženje brtvi filtera. Nedostatak uređaja je i to što je neefikasan u uvjetima visoke vlažnosti.
Dijagram evaporativnog klima uređaja
Evaporativni klima uređaj Diablo Solar
Mountain Concepts je predstavio Diablo Solar, mali evaporativni klima uređaj na solarni pogon. Odlikuje se ne samo visokim performansama, već i efikasnošću. Klima uređaj se napaja pomoću gel panela koji osiguravaju napon napajanja od 24 volta DC. Prisustvo baterije vam omogućava da koristite uređaj čak i u mraku. Unatoč svojoj maloj veličini i snazi, ovaj klima uređaj osigurava stvaranje ugodne mikroklime u prostorijama do 30 kvadratnih metara. Njegova maksimalna produktivnost doseže 3000 kubnih metara zraka na sat.
Diablo Solar sa solarnim baterijama
Uređaj je opremljen sistemom daljinskog upravljanja, automatskim prekidačem za vazduh i podešavanjem vremena rada i isključivanja. Dobro izbalansiran ventilator radi gotovo nečujno. Temperatura vlažnog ohlađenog vazduha može biti za 8°C - 12°C niža od temperature vazduha koji se dovodi spolja.
Osnovni tehnički podaci:
- Produktivnost – 3000 m³/sat;
- Podešavanje – 3 koraka;
- Kapacitet rezervoara – 20 litara;
- Potrošnja vode – 3 l/sat;
- Napon – 24 V DC;
- Snaga – 80 vati;
- Dimenzije sobe – 30 m²;
- Težina – 20 kg;
- Dimenzije 560+350x690 mm
Komplet za isporuku uključuje: modul solarne ploče od 90 vati, dvije baterije od 35 amper sati, inverter, kontroler punjenja, kabel od 3 metra i priključne konektore.
Cijena seta je do 25.000 rubalja.
Klima uređaji kompresijskog tipa
Princip rada ovakvih klima uređaja potpuno je isti kao kod frižidera. A ovi klima uređaji se sastoje od istih elemenata - isparivača, kondenzatora, kompresora. Kao rashladno sredstvo koristi se freon niskog ključanja. Od toga zavisi hlađenje vazduha u prostoriji. Kao i svaka druga tečnost, tačka ključanja freona direktno zavisi od pritiska. Što je pritisak niži, niža je tačka ključanja.
Tečni freon ključa u isparivaču, gde je pritisak toliko nizak da se isparavanje dešava na temperaturi od +10°C do +18°C. U tom slučaju toplina se uklanja iz dolaznog zraka. Zagrijani parni freon ulazi u kompresor. Tamo je pritisak veći, a samim tim i tačka ključanja. Ovdje se para freona kondenzira u tekućinu i vraća u isparivač. Ciklus se beskrajno ponavlja.
Dijagram klima uređaja tipa kompresije
Ventilator izbacuje topli vazduh. Unutar prostorije, zrak se potiskuje kroz isparivač, ostavljajući klima uređaj već ohlađen na zadatu temperaturu.
Hibridni solarni klima uređaj SUNCHI ACDC 12
Jiangsu Sunchi New Energy Co., Ltd. proizvodi moćan hibridni klima uređaj koji se napaja solarnim baterijama. Ovaj kompresijski klima uređaj je univerzalni uređaj i može se koristiti za stvaranje ugodne mikroklime u stanovima, uredima i industrijskim prostorijama. Može raditi i za hlađenje i za grijanje zraka. Toplotna snaga za hlađenje je 11.000 BTU/h, što je, prevedeno u naše uobičajene mjerne jedinice, približno jednako snazi od 3,2 kilovata, dok je toplinska snaga za grijanje 12.000 BTU/h ili 3,5 kilovata. Ova snaga je dovoljna za opsluživanje prostorije do 75 kvadratnih metara.
Solarni klima uređaj SUNCHI ACDC 12
Komplet za isporuku uključuje split sistem, tri solarna panela snage po 250 vati, inverter, kontroler punjenja baterije, bateriju (po želji kupca), priključne kablove, cjevovode i daljinski upravljač.
Glavne tehničke karakteristike:
- Napajanje – 220 volti 50 Hz;
- Snaga jedne solarne baterije je 250 vati;
- DC napon – 30 volti;
- Toplotna snaga za hlađenje –11000 BTU/h (3,2 kW);
- Snaga u režimu maksimalnog hlađenja – 920 vati;
- Nazivna snaga u režimu hlađenja – 705 vati;
- Toplotna snaga za grijanje –12000 BTU/h (3,5 kW);
- Snaga u režimu maksimalnog grijanja – 1025 vati;
- Nazivna snaga u načinu grijanja – 836 vati;
- Rashladno sredstvo – freon R410A;
- Dimenzije unutrašnje jedinice – 902x165x284 mm;
- Dimenzije vanjske jedinice – 762x284x590 mm;
- Panasonic motor sa tri brzine – 1250/900/700 o/min;
- Cijena - 65.000 rubalja (bez baterija).
Pored stacionarnih klima uređaja na solarni pogon, razne kompanije proizvode mobilne uređaje. Na primjer, za kamp prikolice.
Mobilna kućica sa solarnim panelima
Solarni paneli postavljeni na krov obezbeđuju energiju za svu električnu opremu, uključujući i klimatizaciju, koja stvara ugodnu atmosferu u kabini bez trošenja energije iz baterija ili generatora automobila.