Poprawa efektywności solarnych układów klimatyzacyjnych

Improvement of solar air conditioning systems efficiency
Kolektory słoneczne pracujące w instalacji strumienicowego urządzenia klimatyzacji solarnej
Kolektory słoneczne pracujące w instalacji strumienicowego urządzenia klimatyzacji solarnej
www.imp.gda.pl

Jednym ze sposobów ograniczenia zużycia energii przez konwencjonalne systemy chłodnicze oparte na jednostkach sprężarkowych jest wykorzystanie solarnych systemów klimatyzacyjnych. Układy takie charakteryzuje duża efektywność, ale ich zastosowanie nie jest wolne od wad – do najważniejszych należy znaczące zwiększenie wilgotności względnej powietrza nawiewanego w komorach zraszania. Zaradzić temu może zastąpienie komory zraszania wymiennikiem do pośredniego wyparnego ochładzania powietrza.

Zasada działania solarnych układów klimatyzacyjnych (rys. 1) opiera się na wykorzystaniu i zwiększeniu nierównowagi termodynamicznej powietrza zewnętrznego poprzez osuszenie go w rotorze sorpcyjnym i następne ochłodzenie w wymienniku obrotowym i komorze zraszania.

W wyniku wstępnego osuszenia tworzy się duża różnica potencjałów potrzebna do efektywnego nawilżania powietrza, a co za tym idzie, do redukcji jego temperatury. Kolektory słoneczne oraz nagrzewnica wodna w układzie generują ciepło niezbędne do regeneracji masy akumulacyjnej w rotorze.

Zasada działania tradycyjnego systemu solarnego (rys. 1a, b) jest następująca: powietrze zewnętrzne o stanie 1 zostaje zassane do układu, przefiltrowane (F), a następnie osuszone i podgrzane w rotorze sorpcyjnym (RS) do stanu 2. Później zostaje ochłodzone przy niezmiennej zawartości wilgoci w wymienniku obrotowym (WO) do stanu 3 i nawilżane adiabatycznie w komorze zraszania (K) do stanu 4.

Przeczytaj także: ESEER a koszty eksploatacji agregatów chłodniczych »

W tej postaci strumień dostarczany jest do pomieszczeń, gdzie asymiluje zyski ciepła i wilgoci i osiąga stan 5, po czym jest z pomieszczeń usuwany. W części wywiewnej powietrze nawilżane jest adiabatycznie do stanu 6, po czym przepływa przez wymiennik obrotowy, gdzie akumuluje w sobie ciepło oddane przez strumień nawiewany, co powoduje osiągnięcie stanu 7. Następnie płynie przez kolektory słoneczne, gdzie jest nagrzewane.

Ewentualne dodatkowe dogrzewanie występuje na nagrzewnicy przeponowej (N). Po poddaniu się tym procesom powietrze osiąga stan 8, a później przepływa przez rotor, gdzie regeneruje sorbent – jest ochładzane i nawilżane do stanu 9. W okresie zimowym rotor nie jest wykorzystywany i zassany strumień płynie by-passem.

Istnieje możliwość recyrkulacji strumienia wywiewanego, który przepływa przez kolektory słoneczne, lub, gdy sytuacja na to nie pozwala, zassania części strumienia zewnętrznego w taki sposób, by przepłynął przez instalację solarną. Ograniczane jest dzięki temu zużycie energii przez system.

Oznaczenia użyte w tekście:

T – temperatura [°C]; W– = G×cp – pojemność cieplna [W/K]; x – zawartość wilgoci [kg/kg (g/kg)]; cp – ciepło właściwe [J/(kg×K)]; G – masowy strumień powietrza [kg/s]; NTU – liczba jednostek przenikania ciepła, NTU = (aF/Gcp); a – współczynnik przejmowania ciepła [W/(m2K)]; F – pole powierzchni [m2]; q – jednostkowy strumień ciepła [W/m3]; htm – sprawność odniesiona do termometru mokrego [%]; hWO – sprawność wymiennika obrotowego [%]; j – wilgotność względna [%].

Indeksy:

e – parametry wejściowe; 1 – strumień główny; 2 – strumień pomocniczy; t12(RS) – temperatura strumienia nawiewanego po przejściu przez rotor sorpcyjny (stan 2 na wykresie i-x); j12(RS) – wilgotność względna strumienia nawiewanego po przejściu przez rotor sorpcyjny; P – parametry w pomieszczeniu.


Urządzenia solarne cechuje duża efektywność
[4], mają one jednakże pewne wady. Do najważniejszych należy zwiększenie wilgotności względnej powietrza nawiewanego w komorach zraszania do ok. 80%, co bardzo utrudnia asymilację zysków wilgoci w pomieszczeniach klimatyzowanych oraz zwiększa ryzyko znalezienia się poza strefą komfortu cieplnego w sytuacji większej wilgotności względnej powietrza zewnętrznego, która występuje często w okresie letnim.

   27.07.2012
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
Profesor na Politechnice Wrocławskiej oraz Państwowym Sankt Petersburskim Uniwersytecie Architektury i Budownictwa Lądowego, ekspert w dziedzinie klimatyzacji i wymiany ciepła. więcej »
mgr inż.  Demis Pandelidis
mgr inż.  Demis Pandelidis
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza oraz projektant instalacji sanitarnych więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Co osuszy powierzchnię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Zarejestruj się i zgarnij  pieniądze na kolejne zakupy   »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - OZE w budynkach wielorodzinnych
  • - Klimat w pomieszczeniach szkolnych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl