Zobacz wszytkie serwisy JOE.pl
blogiblog4u.pl blogiblogasek.pl katalog stronwjo.pl avataryavatary.ork.pl czcionkiczcionki.joe.pl aliasydai.pl, ork.pl, j6.pl tapety tapety.joe.pl obrazkiobrazki na NK
Online: ---
klimatyzacja nowe rozwiązania

o klimatyzacji, klimatyzatorach, wentylacji i wentylatorach

klimatyzacja

klimatyzacja nowe rozwiązania

Na znacznych obszarach naszej planety promieniowanie słoneczne jest najbardziej dostępnym i często jedynym źródłem energii. Stąd zainteresowanie systemami klimatyzacji wykorzystującymi promieniowanie słońca, ale także metodami uzyskiwania dużo niższych temperatur, np. do produkcji lodu i chłodzenia żywności. Powszechne zastosowanie prostych, niezawodnych systemów chłodzących i klimatyzacji Warszawa , zużywających energię słońca jako jedyne źródło energii, nie tylko może być wykorzystane do polepszenia jakości i komfortu życia, ale stać się wręcz gwarancją przeżycia. Pod tym względem ogromne perspektywy i możliwości rysują się przed adsorpcyjnymi słonecznymi systemami chłodzącymi i klimatyzacji, których działanie oparte jest na zjawiskach przemiennej adsorpcji i desorpcji.



 
Rys. 1. Analiza promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi 

Oznaczenia 
m - masa, kg; 
p - ciśnienie, Pa; 
Q - ciepło, kJ; 
T - temperatura, K; 
x - współczynnik zaadsorbowanej masy, kg/kg; 

  Od wielu lat zainteresowanie świata nauki i techniki skierowane jest w stronę pozyskiwania i przetwarzania energii ze źródeł odnawialnych. Tak naprawdę, mamy jedno źródło energii - słońce - niewyczerpalne, czyste, darmowe źródło energii naszej planety. Niezależnie, czy uznamy je za nieodnawialne: energia słońca uwięziona w węglu, gazie ziemnym, ropie naftowej; czy odnawialne: wiatr, fale i pływy morskie, czy bezpośrednie wykorzystanie energii słońca (rys. 2). 

 
Rys. 2. Porównanie zapasów energii oraz jej obecne światowe zużycie 

  Pomimo, że zapasy energii w porównaniu ze światowym zużyciem wydają się wręcz niewyczerpalne (rys. 1), cały czas prowadzone są intensywne poszukiwania rozwiązań technicznych i technologicznych bardziej efektywnych, energooszczędnych, zwiększających stopień bezpośredniego wykorzystania energii promieniowania słonecznego. 
  Helioenergetyka, fotoogniwa, kolektory słoneczne, w których konwersowana jest energia w ciepło do ogrzewania wody, powietrza, na cele socjalne i przemysłowe - te rozwiązania są coraz doskonalsze i przez to coraz powszechniej stosowane. Z drugiej strony postęp inżynierii materiałowej stwarza zupełnie nowe możliwości wykorzystania energii słonecznej. Są to technika i technologie chłodnicze oraz metody uzyskiwania obniżonych temperatur, czy wręcz produkcji lodu wodnego w systemach, w których jedynym źródłem energii napędowej jest energia promieniowania słonecznego. Na znacznych obszarach naszej planety promieniowanie słoneczne jest najbardziej dostępnym i często jedynym źródłem energii. Jak wynika z raportów Światowej Organizacji Zdrowia (WHO)  na tych obszarach ponad 30% żywności ulega zniszczeniu z powodu złego przechowywania i transportu. Powszechne zastosowanie prostych, niezawodnych systemów chłodzących oraz klimatyzacyjnych, zużywających tylko energię słońca nie tylko może być wykorzystane do polepszenia jakości i komfortu życia, ale stać się wręcz gwarancją przeżycia. Pod tym względem ogromne perspektywy i możliwości rysują się przed chłodziarkami wykorzystującymi zjawisko adsorpcji. 

Chłodzenie sorpcyjne - ziębiarka adsorpcyjna 
  Chłodzenie sorpcyjne oparte jest na zjawiskach przemiennej adsorpcji i desorpcji. Adsorpcja - czyli proces, w wyniku którego na powierzchni ciała stałego lub cieczy (nazywanej adsorbentem) gromadzą się gazy lub pary substancji (zwane adsorbatem) - nie jest nowym pojęciem, chociaż sam termin pojawił się dopiero w XIX w. Użycie ciała stałego do usuwania substancji z lotnych lub ciekłych mieszanin jest znane już od czasów biblijnych, kiedy zwęglonych kości używano do odbarwiania cukru i uzdatniania produktów, poprzez czasy współczesne Hipokratesowi, gdzie węgiel był rozpowszechnionym środkiem do usuwania nieprzyjemnego zapachu wydzielającego się z wrzodów i ran , później gdy wykorzystywano aktywny węgiel do usuwania gazów paraliżujących z pola bitwy, do dzisiejszych czasów, gdzie adsorpcja ma tysiące zastosowań. Jest użytecznym narzędziem do oczyszczania i rozdzielania substancji. Natomiast możliwości zastosowania i znaczenie tego zjawiska w chłodnictwie i klimatyzacji do dziś nie zostało jeszcze dobrze zbadane. 


Podstawy działania 
  W realizacjach praktycznych adsorpcyjny system chłodzący to zespól urządzeń klimatyzacyjnych, w którym transformacja ciepła realizowana jest za pomocą krążącego adsorbatu (czynnika roboczego - ziębnika). Podstawowy obieg adsorpcyjny składa się z przemian realizowanych w kolektorze słonecznym - adsorberze, skraplaczu, parowaczu i może być odwzorowany na wykresie p-T-x. Jeżeli założymy cykl dobowy pracy - w ciągu dnia kolektor nagrzewa się, w nocy ochładza, to tym odwzorowaniem będzie obieg 1-2-3-4-1 (rys. 4, 5, 6, 7) [2]. 
  W procesie 1-2 (rys. 4) adsorbent w kolektorze, ze stałą (maksymalną) koncentracją adsorbatu x1, jest ogrzewany przez promieniowanie słoneczne od temperatury otoczenia T1 do temperatury T2 zdeterminowanej ciśnieniem kondensacji pk

 
Rys. 4. Proces ogrzewania i sprężania w obiegu adsorpcyjnego systemu chłodzącego 

 
Rys. 5. Proces ogrzewania, desorpcji oraz kondensacji w obiegu adsorpcyjnego systemu chłodzącego 

  Przy odwzorowaniu tej przemiany zakłada się, że: 
•   proces desorpcji nie zachodzi do czasu osiągnięcia ciśnienia kondensacji pk
•   proces ogrzewania kolektora wzdłuż izotermy jest procesem izochorycznym, 
•   przekazywanie ciepła do gazowego ziębnika wypełniającego kolektor jest pomijalnie małe. 

 
Rys. 6. Proces chłodzenia i rozprężania w obiegu adsorpcyjnego systemu chłodzącego 

 
Rys. 7. Proces chłodzenia, adsorpcji oraz parowania w obiegu adsorpcyjnego systemu chłodzącego 

  Proces ogrzewania i sprężania odpowiada procesowi sprężania w obiegu sprężarkowym. 
  W procesie 2-3 następuje desorpcja adsorbatu z adsorbentu przy stałym ciśnieniu pk. Proces ten trwa dopóki kolektor słoneczny nie osiągnie maksymalnej temperatury desorpcji. Desorbujące pary adsorbatu przepływając przez skraplacz chłodzony powietrzem lub wodą zaczynają skraplać się i akumulować w parowaczu. Zakłada się, że para ziębnika wpływa do skraplacza natychmiast po procesie desorpcji w kolektorze i nie podlega ochłodzeniu w kolektorze. Proces ogrzewania, desorpcji oraz kondensacji jest odpowiednikiem procesu kondensacji w obiegu sprężarkowym. 


 

Wnioski 
  Adsorpcyjne systemy ziębnicze z kolektorem słonecznym jako źródłem ciepła są bardzo korzystnym rozwiązaniem technicznym służącym do uzyskiwania temperatur bliskich, a nawet niższych od 0oC. Otwierają zupełnie nowe perspektywy i możliwości przed techniką chłodniczą i klimatyzacyjną, szczególnie ze względu na swoje walory aplikacyjne. Ich stosowanie może przynieść wymierne korzyści ekonomiczne oraz w znacznym stopniu przyczynić się do ochrony środowiska. Mogą być one ponadto zastosowane do odzysku ciepła odpadowego na przykład z silników kutrów rybackich i produkcji lodu na własne potrzeby technologiczne lub odzysku ciepła z urządzeń kuchennych w restauracjach i zaspokajanie potrzeb na "zimno" do klimatyzacji, czy przechowalnictwa. Uzyskiwane teoretyczne wartości współczynnika wydajności ziębienia są, jak na razie mało zachęcające. Dlatego też przy projektowaniu takich systemów podstawowe znaczenie ma odpowiedni dobór par roboczych oraz parametrów obiegu. 


Głosuj (0)
Arkaszka 20:50:35 23/03/2011 [Powrót] Komentuj