| Wykorzystanie kolektorów słonecznych |
|
| 08.03.2007. | |
|
Do chłodzenia powietrza klimatyzacyjnego może być efektywnie
wykorzystana energia słoneczna. Uzdatnianie powietrza w systemie
klimatyzacyjnym możliwe jest dzięki osuszaniu powietrza w osuszaczu
sorpcyjnym i chłodzeniu wyparnym w komorach zraszania pracujących na
wodzie obiegowej. Do wymaganej regeneracji środka absorbującego wilgoć wykorzystuje
się powietrze,
wcześniej podgrzane w kolektorach słonecznych. Dla
zapewnienia znaczących oszczędności energii chłodniczej, niezbędna
powierzchnia kolektorów słonecznych współpracujących z systemem
klimatyzacji nie przekracza 10 m2 na każde 1000 m3/h powietrza
klimatyzacyjnego. Współcześnie panuje powszechna zgoda co do słuszności i celowości ograniczenia zużycia energii ze Źródeł konwencjonalnych, którego ciągły wzrost, także na cele grzewczo-wentylacyjne, powoduje kurczenie się kopalnych surowców energetycznych. Jednocześnie występuje coraz bardziej świadoma potrzeba zapewnienia optymalnych warunków mikroklimatu w pomieszczeniach, w których stale lub czasowo przebywają ludzie. Utrzymanie właściwego mikroklimatu pomieszczeń pociąga jednak za sobą zwiększenie zapotrzebowania na drogą energię chłodniczą. Fakty powyższe wymuszają konieczność poszukiwania nowych, bardziej energooszczędnych rozwiązań urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Zużycie konwencjonalnej energii cieplnej i chłodniczej można obniżyć poprzez zastosowanie różnych sposobów odzysku ciepła, wykorzystanie pomp ciepła oraz naturalnych energii odnawialnych (takich, jak energii słonecznej pozyskiwanej w kolektorach słonecznych oraz energii z gruntu pozyskiwanej w wymiennikach gruntowych różnej konstrukcji). Istnieje
także możliwość wykorzystania w jednym systemie grzewczo-wentylacyjnym
dwóch energii odnawialnych: energii promieniowania słonecznego oraz
energii czerpanej z niewielkiej głębokości gruntu. [1]. W
pomieszczeniach, w których reżim utrzymania temperatur powietrza na
zadanym poziomie jest wysoki, zastosowanie w systemie samego wymiennika
gruntowego jest jednak niewystarczające. System taki nie zapewnia
bowiem dokładnego normowania temperatury powietrza pomieszczenia w
okresie letnim.  Rys. 1. Osuszacz obrotowy typu RECUSORB B firmy DST [10]  Rys. 2. Osuszacz obrotowy typu CONSORB DC firmy DST [10]  Rys. 3. Schemat słonecznego systemu klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym Rys. 4. Wykres h-x; charakterystyczne przemiany powietrza w systemie klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym Wykorzystanie powietrznych kolektorów słonecznych Powietrzne kolektory słoneczne można efektywnie wykorzystywać do podgrzewania powietrza regeneracyjnego w zasadzie tylko przy niższych temperaturach regeneracji (50á80oC). Osiągnięcie wyższej temperatury powietrza jest w kolektorach powietrznych utrudnione, a wymagana powierzchnia kolektorów słonecznych może okazać się zbyt duża pod względem ekonomicznym.  Rys. 5. Zmiany natężenie promieniowania słonecznego Ic docierającego do powierzchni kolektora słonecznego pochylonego pod katem 30o do poziomu i zysków ciepła jawnego Qzj dla analizowanego pomieszczenia w warunkach obliczeniowych okresu ciepłego (lipiec i wrzesień) Podsumowanie Z wstępnych danych eksperymentalnych wynika, że oszczędności energii chłodniczej w wyniku zastosowania systemu klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym w porównaniu z rozwiązaniami konwencjonalnymi w klimacie środkowoeuropejskim dochodzą do 75-80% [5].  Rys. 6. Temperatury powietrza regeneracyjnego, możliwe do osiągnięcia w wyniku konwersji promieniowania słonecznego w lipcu, przy różnej powierzchni zainstalowanych kolektorów słonecznych w systemie klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym  Rys. 7. Temperatury powietrza regeneracyjnego, możliwe do osiągnięcia w wyniku konwersji promieniowania słonecznego we wrześniu, przy różnej powierzchni zainstalowanych kolektorów słonecznych w systemie klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym  Rys. 8. Stopień pokrycia zapotrzebowania na energię cieplną do regeneracji osuszacza w systemie klimatyzacji o różnej powierzchni kolektorów słonecznych w wyniku konwersji promieniowania słonecznego i odzysku ciepła w obliczeniowym dniu września Pomimo znacznych oszczędności eksploatacyjnych, koszty inwestycyjne systemu klimatyzacji z osuszaniem sorpcyjnym (w którym osuszacz sorpcyjny, wymiennik obrotowy, bateria kolektorów słonecznych należą do najbardziej kosztownych) mogą znacząco przewyższać koszty inwestycyjne tradycyjnego systemu klimatyzacyjnego (w którym najdroższym urządzeniem jest agregat chłodniczy). Dlatego też obecnie system ten może okazać się nieopłacalny pod względem ekonomicznym. Pamiętać jednak należy także o kosztach ochrony środowiska naturalnego, związanych, w przypadku eksploatacji systemu konwencjonalnego, z uwalnianiem do atmosfery niekorzystnych freonów. Także obserwowana tendencja spadku cen niektórych komponentów słonecznego systemu klimatyzacji, w tym kolektorów słonecznych [11], przyczynić się może w niedalekiej przyszłości do większego zainteresowania wykorzystaniem energii słonecznej w klimatyzacji. |
| « poprzedni artykuł | następny artykuł » |
|---|