太阳能的热力转换器。方案、说明

太阳能热水装置。太阳能热力学转换器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

电力和热力价格和关税的急剧上涨、消费者提高自主能源的可靠性和使用的愿望以及对使用环保可再生能源的兴趣的增加正在导致快速发展俄罗斯太阳能热水装置（SWH）国内市场的技术经济指标和技术成熟度不仅在俄罗斯南部地区，而且在其中部地区甚至俄罗斯南部地区都具有广泛的商业应用能力。在北部地区。

同时，俄罗斯这一市场的发展受到多种因素的制约，其中最突出的是简易爆炸装置成本高、可靠性和耐用性不足。对太阳能集热器运行可靠性的长期观察表明，大多数设计都没有提供俄罗斯标准规定的最低使用寿命——10年。

如今，俄罗斯制造商的太阳能集热器的成本在每 100 m200 受热表面 1 至 2 美元之间。考虑到安装成本以及必要的额外设备和部件，太阳能热水器安装成本为消费者200-500美元/平方米。俄罗斯市场上提供的外国类似简易爆炸装置甚至更贵。

因此，改进太阳能集热器的设计、降低其成本、同时延长可靠运行时间的任务非常重要。

热力学太阳能转换器必须包含以下组件：

a) 用于捕获入射辐射的系统；
b) 将太阳辐射能转化为热量并传递给冷却剂的接收系统；
c) 一种用于将冷却剂从接收器传送至蓄能器或传送至一个或多个热交换器的系统，在该热交换器中工作流体被加热；
d) 蓄热器；
e) 形成热机的热源和冷源的热交换器。

用于捕获太阳辐射的系统和热转换器的设计

捕获太阳辐射的系统提供不同程度的集中（图 3.1）。

太阳能热水装置。热力太阳能转换器

太阳能热水装置。热力太阳能转换器
图 3.1。太阳能捕获系统

通过使用将能量集中在阳光到达的任何方向的反射表面，可以获得小程度的集中（大约 100）。在这种情况下，太阳的观测是使用简化的控制系统进行的。这种类型的装置包括抛物面槽式反射器，其轴线水平或垂直于太阳的运动平面。这种装置仅根据白天太阳在天空中位置的变化进行控制。不考虑一年中太阳位置的变化，仅采取措施确保焦点图像不超出集中辐射接收器的表面。

平均聚光度（1000 量级）是通过使用由两个旋转自由度控制的聚焦定日镜获得的。这种定日镜可以是旋转抛物面形式的镜子，其轴线朝向太阳。

高度聚光是通过单个光学系统（平面定日镜和抛物面反射器）实现的。它可以让你达到非常高的温度。

集中的太阳辐射被接收器表面吸收并转化为热量。为了减少与光谱热区域中受热接收器的辐射相关的热损失，接收器的表面覆盖有选择性吸收材料的薄膜。这使您可以显着提高系统的效率。

热转换器的设计。有两种主要方案是可能的。在第一个（图3.2A）中，冷却剂在接收器中被加热，从而确保电池的热负荷。同时，工作流体被电池加热，从而平滑了太阳辐射摄入量的变化。因此，电池始终扮演着缓冲器的角色，并且“接收器-蓄能器”系统与热机的连接是使用至少一个热交换器来实现的。

在第二种方案中（图3.2B），工作流体在接收器中直接加热。电池通过移除部分受热体来充电，并且与热机的连接无需中间装置。

在第一种方案中，与第二种方案相比，温差平均下降幅度更大，即热机的加热器和冷却器之间的温差。在第二种方案中，热量仅在积累和返回过程中损失。然而，在第一种情况下，即使没有控制系统，热机及其辅助装置也不会受到随机温度波动的影响。另外，在许多情况下，冷却剂本身起到蓄热器的作用。

太阳能热水装置。热力太阳能转换器

太阳能热水装置。热力太阳能转换器
图3.2。太阳能热力转换方案：A——带热交换器的方案； B——不带热交换器的方案

蓄热器

目前，能量存储是通过储热来进行的。

蓄热器是一种昂贵的元件。根据系统温度的不同，储能通常分为低温（最高100℃）、中温（100～550℃）和高温（>550℃）。

低温电池，特别是水电池，广泛应用于建筑供暖和热水供应的太阳能技术。对于低温积累，还使用盐和酸的水合和溶剂化的可逆反应以及相变过程。为此，使用石蜡和由石蜡和水组成的乳液作为储热物质。石蜡的熔化潜热约为44卡/克，熔点为35-50℃。

瑞典正在开发一种新型热化学储存系统“Tepidus”。该工厂在硫化钠水合过程中采用放热过程。

对于中温蓄积以及冷却剂，使用盐及其共晶，其特点是熔点高达数百度，相变潜热很大。

碱土金属氧化物的水合物非常适合中温积累。使用氧化物水合反应积累的方法具有许多优点。这些特点是储存能量的密度高、在环境温度下简单的长期积累、固体能量储存物质的致密性、成本低以及在水化阶段获得足够高的电势热。

高温积累是利用可逆的放热反应进行的。在这种情况下，反应可分为两类：催化分解反应，其产物不能分离并储存在一起；以及无催化剂发生的反应，其产物必须在太阳能接收器的温度下分离。以防止发生逆反应。

热力循环类型和工质性质的选择由热机的工作温度范围决定，即浓缩系统、蓄能器的特性和循环参数密切相关。在集中太阳能装置中，蒸汽-水循环是首选。

作者：马戈梅多夫 A.M.

查看其他文章 部分替代能源.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

基因掺杂 18.06.2013

基因疗法有可能将衰老的心脏变成年轻运动员的心脏。凯斯西储大学的研究人员发现了一种既能抑制乳腺癌肿瘤生长又能增强心脏功能的基因。相反，大多数抗癌药物对心脏有负面影响。科学家们希望他们的发现将在癌症治疗方面取得突破。但可以假设，在训练运动员的方法上也将取得突破。

科学家去年了解到，HEXIM1 基因抑制了小鼠乳腺癌的发展。今年，他们了解到相同的基因会增加细胞中血管的数量和密度。这意味着心脏开始更好地工作，在进行体育锻炼时耐力会增加——这正是运动员在几乎所有运动中所需要的。在实验过程中，科学家们将 HEXIM1 基因移植到一只成年小鼠的心脏中，发现心脏变大变重了——而这并没有经过任何训练。在休息时，动物的心率会降低，在这种情况下，较低的脉搏表明心脏的工作效率更高——新的心脏每单位时间泵送更多的血液。在实践中，这使得修改后的老鼠可以跑两倍于没有基因突变的老鼠。

科学家们惊喜地发现 HEXIM1 基因对心脏有益。他们希望它的使用将同时解决两个问题 - 治愈一种危险的癌症和拯救心脏问题。该基因使普通心脏像运动员的心脏一样发挥作用——无需任何训练。通常，抗癌药物对心脏有负面影响，在这里您不仅可以保留其功能，甚至可以改善它。

然而，尽管科学家们没有提出伦理问题：他们的发现会被用于体育欺诈吗？在 HEXIM1 基因的帮助下，运动员可以在不经过训练的情况下提高他们的能力，从而获得超越对手的优势。一种天然的兴奋剂会让运动员更有韧性，让他克服长距离而不疲劳，承受艰苦的锻炼——总之，在他的对手已经感到疲倦时保持体形。或许现在敲响警钟还为时过早，因为这种新的治疗方法还没有通过所需的测试次数，而且未来是否会被用于治疗心脏病还不得而知。然而，不诚实的运动员为了获胜也服用了更危险的药物。

不要忘记 HEXIM1 的主要目的是抑制癌细胞的生长。科学家们打算在不久的将来开始这样的测试——强大的药物将在癌症患者身上进行测试。

其他有趣的新闻：

▪ 0,85 英寸硬盘驱动器，最高 4 GB

▪ 机器人互联网预测爆炸性增长

▪ 使用电脑修复喙

▪ 助听器 ReSound LiNX Quattro

▪ 工作日步骤

科技、新电子资讯

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 然后发明者出现了（TRIZ）。文章精选

▪ 罗伯特·佩恩·沃伦的文章。名言警句

▪ 文章电影《教父》中的哪个角色是由真正的黑帮扮演的？详细解答

▪ 文章真空成型机的机械师。劳动保护标准说明

▪ 文章香皂。简单的食谱和技巧

▪ 文章危险区域的电气装置。电线、导体和电缆线。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论