№5 (71) — ЖУРНАЛ "ТРУБОПРОВІДНИЙ ТРАНСПОРТ", 09-10.2011
№5 (71) — ЖУРНАЛ "ТРУБОПРОВІДНИЙ ТРАНСПОРТ", 09-10.2011
№5 (71) — ЖУРНАЛ "ТРУБОПРОВІДНИЙ ТРАНСПОРТ", 09-10.2011
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ<br />
Використання енергії сонця для<br />
виробництва штучного холоду<br />
Розроблено принцип роботи установки, яка працює за рахунок енергії сонця і дає змогу<br />
генерувати холод протягом доби. Пропонується використовувати її для виробничих<br />
(системи охолодження масла на компресорних станціях) та соціальних потреб (системи<br />
кондиціонування приміщень, промислові холодильники у санаторіях та базах відпочинку)<br />
підрозділів ДК «Укртрансгаз»<br />
М. Л. Білявський<br />
канд. техн. наук<br />
ДК «Укртрансгаз»<br />
І. Я. Гульчевский<br />
УМГ «Львівтрансгаз»<br />
Д. М. Чалаєв<br />
канд. техн. наук<br />
Інститут технічної теплофізики<br />
НАН України<br />
Нині сонячну енергію використовують<br />
безпосередньо або за допомогою сонячних<br />
колекторів як теплову енергію<br />
для нагрівання води, сушіння різних матеріалів<br />
тощо. Однак таке її використання малоефективне<br />
і можливе лише у світлий період доби.<br />
Більш доцільно перетворювати сонячну<br />
енергію, наприклад, за допомогою фотовольтаїчних<br />
батарей на електричну енергію, котру<br />
зручніше використовувати, і за допомогою<br />
акумуляторів накопичувати й витрачати вночі,<br />
тобто за відсутності радіації.<br />
Проблема використання енергії сонця<br />
для виробництва штучного холоду є недостатньо<br />
вивченою. Проте такий напрямок досліджень<br />
є актуальним і містить наукову та практичну<br />
цінність, оскільки існує достатньо широкий<br />
спектр галузей вітчизняної промисловості,<br />
у тому числі і нафтогазова промисловість, де<br />
використання холоду є невід’ємним елементом<br />
успішного виконання технологічного процесу.<br />
Особливо актуальні такі дослідження у контексті<br />
того, що Україна бере участь у проекті ЕС<br />
INCO, який передбачає обмін з Європейським<br />
союзом вітчизняними прогресивними досягненнями<br />
у сонячній енергетиці.<br />
Розроблена авторами сонячна адсорбційна<br />
установка (рис. 1) складається з послідовно<br />
з’єднаних патрубками генератора <strong>—</strong> адсорбера<br />
1, розміщеного в корпусі геліонагрівача<br />
2, повітряного конденсатора 3 та збірника<br />
рідкого хладогенту 4, який знаходиться у піддоні<br />
5 з водою та розташований в холодильній<br />
камері 6, до якої під’єднаний крановий вузол<br />
10 з патрубком 11.<br />
Генератор-адсорбер являє собою корпус,<br />
який заповнений гранульованим сорбентом<br />
7 та має в нижній частині щільовий канал<br />
8, який слугує для відводу та підводу парів<br />
хладогенту. Слід зазначити, що поверхня<br />
генератора-адсорбера 9 вкрита селективним<br />
покриттям, наприклад, «чорний хром» або<br />
«чорний нікель».<br />
Запропонована авторами сонячна адсорбційна<br />
установка працює у такий спосіб. У денний<br />
час сонячне випромінювання, що поступає<br />
в геліонагрівач 2, поглинається поверхнею<br />
9 генератора-адсорбера 1 і наявний у ньому<br />
насичений хладогентом сорбент 7 нагрівається<br />
до температури 100–110 ˚С. Час розігрівання<br />
становить приблизно три години. Під час нагріввання<br />
з сорбенту під високим тиском пари<br />
хладогенту по щільовому каналу 8 поступають<br />
у повітряний конденсатор 3 та конденсуються<br />
в ньому, а рідкий хладогент стікає в збірник 4.<br />
Денний цикл закінчується практично повною<br />
регенерацією сорбенту та накопиченням<br />
хладогенту в збірнику у рідкому вигляді. Після<br />
заходу сонця сорбент 7 в генераторі-адсорбері<br />
1 застигає, і тиск в системі зменшується.<br />
При цьому рідкий хладогент у збірнику 4<br />
починає кипіти при низькому тиску (і відповідно<br />
при низькій температурі) з одночасним<br />
виробництвом холоду. Утворений при цьому<br />
кипінні пар хладогента поступає в генератор-адсорбер,<br />
де поглинається сорбентом,<br />
а вироблений холод акумулюється водою,<br />
За даними Проблемного<br />
інституту нетрадиційних<br />
енерготехнологій та інжинірингу<br />
(м. Київ), на територію України<br />
щороку попадає 720 млрд<br />
МВт / год сонячної енергії, що<br />
еквівалентно 88 400 млн т<br />
умовного палива. Це значно<br />
перевищує сьогоднішнє<br />
споживання енергії нашою<br />
країною. Середньорічна<br />
кількість сонячного<br />
випромінювання, що попадає<br />
на 1 м 2 поверхні, на території<br />
України коливається від 1 070<br />
кВт·год / м 2 у північній її частині<br />
до 1 400 кВт·год / м 2 і вище<br />
у Криму<br />
яка замерзає у піддоні 5. Цикл закінчується<br />
випаровуванням хладогенту в збірнику 4 та<br />
утворенням льоду в піддоні 5.<br />
На наступний день під час повторення<br />
циклу накопичення рідкого хладогенту температура<br />
в холодильній камері 6 підтримується<br />
за рахунок танення льоду, який розташований<br />
у піддоні 5.<br />
Утворений холод пропонується відводити<br />
споживачу з холодильної камери 6 за допомогою<br />
кранового вузла 10 та патрубка 11.<br />
Таблиця 1<br />
Технічні характеристики сонячної адсорбційної установки<br />
Поверхня адсорбера-генератора 1 м 2<br />
Температура споживачу<br />
4…8 ˚С<br />
Максимально допустимий об’єм комунікацій споживача<br />
50 л<br />
20<br />
Трубопровiдний транспорт | <strong>№5</strong>(<strong>71</strong>) 2011
Change language