Răcirea prin răcire

Seara, când temperatura dispozitivului de acumulare este mai mare decât temperatura colectorului, acesta din urmă trebuie deconectat. Dacă apa este folosită ca fluid de lucru, colectorul este de asemenea închis pentru a preveni înghețarea acestuia. Scăderea temperaturii colectorului poate să apară ca urmare a pierderilor de energie pe radiații de undă lungă, pe care dispozitivul de acumulare începe să emită în spațiul din jur cu un cer fără cer. Cu toate acestea, în anumite condiții climatice, același efect poate fi utilizat cu succes pentru a crea sisteme de răcire cu costuri reduse.







Acest tip de răcire este posibil în cazurile în care radiația atmosferică lungă este mai puțin intensă decât radiațiile similare emise de suprafața corpului la temperatura ambiantă. După cum reiese din Ch. 4, astfel de condiții sunt create odată cu apariția întunericului. Cu tulbureala sau umiditate ridicata, atmosfera se comporta ca un corp negru, absorbind si, in consecinta, radiati radiatii. Deoarece pământul prezintă proprietăți similare, chiar dacă există o diferență nesemnificativă între temperaturile lor, începe procesul radiației în spațiu prin straturile superioare ale atmosferei. În condițiile unui climat uscat în absența absorbției (sau absorbției slabe) a radiației prin vapori de apă atmosferici, spectrul de absorbție nu mai este continuu; în el se află așa-numitele ferestre, în care atmosfera este de fapt transparentă. O parte din radiații, în acest caz, se dispersează cu ușurință în spațiu și este compensată într-o măsură mai mică de radiația în lungime a atmosferei.

Cea mai mare parte a incidentului de radiație de undă de pe pământ este emis de straturile inferioare ale atmosferei, situată la nu mai puțin de câteva sute de metri. Trebuie să presupunem că intensitatea acestei radiații este determinată de temperatura și umiditatea atmosferei din apropierea suprafeței pământului. Fără îndoială, spectrul energetic al acestei radiații nu corespunde spectrului unui corp absolut negru, dar, după cum arată măsurătorile, acesta poate fi considerat ca parte a radiației corpului negru la temperatura ambiantă.

Acum ne vom limita la presupunerea că, în condițiile unui climat uscat, intensitatea radiației atmosferice de lungă undă este jumătate din intensitatea radiației corpului negru la temperatura ambiantă.







Dispozitivul este un frigider. Deși prin design seamănă cu un încălzitor solar, toate procesele se desfășoară în direcția opusă. Într-adevăr, colectorul de încălzire poate fi utilizat noaptea ca radiator conectat la un alt dispozitiv de stocare.

Ocuparea unui astfel de dispozitiv ca funcționarea încălzitorului, însoțită de modificarea (în acest caz scădere) temperatura acumulatorului de energie, acesta din urmă este folosit ca apa, pietricele sau o substanță în care are loc tranziția de fază. Rezultatele acestor modificări ale stării substanței acumulate se utilizează numai a doua zi, dar nu pentru încălzire, ci pentru răcirea aerului din sistemul de aer condiționat. Figura 31 prezintă un grafic cu care putem estima energia (sau puterea Pp) furnizată de acumulatorul de energie la temperaturi diferite. În acest caz cel mai simplu, dependența Pp de temperatura bateriei este practic liniară. De asemenea, din grafic se poate observa că, dacă radiatorul nu primește energie, temperatura de echilibru este doar deasupra punctului de îngheț al apei. Dispozitivele de acumulare utilizate în practică trebuie să fie suficient de mari pentru a menține temperatura constantă la acel nivel "care este determinat din considerente de oportunitate și confort economic. În acest exemplu, în cazul în care temperatura bateriei este menținută peste noapte medie de aproximativ 300 K peste noapte trebuie să se disipeze peste 200W de energie de la fiecare metru pătrat din suprafața radiatorului. Astfel, în timpul zilei putem menține temperatura dorită în clădire.

În anumite condiții climatice, un astfel de sistem de răcire prin radiații este nu numai convenabil, ci și extrem de eficient. De exemplu, pe acoperișurile fabrici clădiri mari, școli, spitale pot fi montate pe instalație combinată, care combină funcțiile de încălzire solară și dispozitiv de răcire radiativ, în care același panou, în combinație cu diferite acumulatoare de energie zi de a efectua funcții multiple și pe timp de noapte - radiator. Astfel de sisteme sunt deosebit de convenabile pentru spitale, unde este nevoie atât de o cantitate mare de apă fierbinte, cât și de cel mai bun aer rece în saloane și săli de operații.

În cazul în care colectorul de 500 m2 propus în gl.-5 spital ipotetic pe zi, timp de 8 ore pentru a utiliza ca radiatorul, atunci în acest timp poate disipa până la 3/4 MW-oră de energie. Pentru un astfel de spital, acest lucru ar fi suficient pentru a menține temperatura în saloane, încăperi de operare și în alte încăperi cu o temperatură de cel puțin 10 K mai mică decât temperatura exterioară în timpul zilei.

În capitolul următor, vorbind despre refrigerare, vom reveni la problema răcirii. Aici luăm în considerare mai ales sistemele a căror activitate se bazează pe procese de schimb de căldură și, înainte de a investiga posibilitățile acestor procese, vom discuta pe scurt câteva sisteme de acest gen.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: