Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

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

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


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
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
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