Солнечный коллектор для нагрева метантенка биогазовой установки



Скачать 130.85 Kb.
страница2/2
Дата18.05.2019
Размер130.85 Kb.
Название файла-
1   2
Qуст = 7,1  0,192  2200 = 2999 ГДж.

При использовании солнечной энергетики, в частности использовании коллекторов в системах горячего водоснабжения и отопления постоянно встаёт вопрос об удешевлении и увеличении эффективности таких систем. Технология производства и использования солнечных коллекторов на данном этапе развития достигли достаточно высокого уровня. К примеру, степень поглощения солнечной энергии достигает 93 – 96%. Удешевление можно получить только за счёт применения новых материалов, технологии производства и транспортировки

Таким образом, встаёт вопрос об использовании иного рода теплоносителей. С появлением и использованием ультрадисперсных частиц и переходу на нано технологии (получение частиц размером менее 100 нм) некоторые вещества или смеси приобретают новые механические, физические, химические и др. свойства. Например, пыль из ультрадисперсных частиц кремния (песка) приобретает свойства близкие к свойствам жидкости. Такое сыпучее вещество принимает форму сосуда, его поверхность всегда горизонтальна, на поверхности могут образовываться волны. И в то же время, в отличие от жидкости, может достаточно долго находиться во взвешенном состоянии.

При размельчении кварцевого песка до наночастиц сыпучесть приобретает текучесть. Это свойство можно рассматривать как некоторое промежуточное состояние между порошком и жидкостью.

Однако без использования специальных приёмов нельзя предотвратить взаимодействие индивидуальных частиц в нанопорошках, т.е. использование различных веществ, барботирующих устройств, увеличение температуры и т.д.

Разбавляя нанопесок жидкостью или газом, можно получить совсем новое по своим физико-химическим свойствам вещество [2]. При выборе различных смесей в качестве теплоносителей руководствовались определёнными понятиями: простота, доступность, экологичность, наименьшая стоимость комплектующих и производства работ для получения оптимального результата. Одновременно требуется сравнение такого теплоносителя и с жидким, который может «замерзать» и «вскипать».

Например, если в воду добавить 5% объёма наночастиц оксида меди, то теплопроводность воды увеличится на 20%. Существуют и другие варианты, увеличивающие теплопроводность в разы. Всё это необходимо для построения математической модели нового теплоносителя с соответствующими новыми физическими свойствами.

Для проведения исследований изготовлен экспериментальный солнечный коллектор (рис.2) состоящий из коллектора-водонагревателя с одинарным остеклением, теплообменника, бака-аккумулятора, канальных вентиляторов и циркуляционного насоса.




Рисунок 2- Схема экспериментального солнечного коллектора

1- солнечный коллектор-водонагреватель, 2- теплообменник, 3- канальный вентилятор, 4- регулятор, 5- бак аккумулятор, 6- обратный клапан, 7- циркуляционный насос, 8- контроллер микропроцессорный – ТРМ 202, 9- аварийный клапан, 10- термодатчик ДТС-105-50М


Коллектор устанавливаемый на крыше цеха по переработке отходов - представляет собой теплоизолированную остекленную панель, в которую помещена пластина поглотителя, изготовленной из алюминиевых трубок, хорошо проводящих тепло и лучше удерживающих поглощенный солнечный свет. Благодаря остеклению (стекло с низким содержанием железа), снижаются потери тепла, а дно и боковые стенки коллектора покрыты теплоизолирующим материалом, что еще больше сокращает тепловые потери.

Солнечный коллектор ориентируем на юг с возможным отклонением: на восток до 200 или на запад до 300. Угол наклона к горизонту принимаем равным 430 для установок круглогодичной эксплуатации он равен широте местности.

Работа устройства для регулирования теплопереноса в газовой среде начинается с процесса включения канальных вентиляторов и циркуляционного насоса, которые осуществляют подачу газовой среды под давлением в газопроводящие каналы.

Замкнутую систему приемника лучистой энергии заполняют выбранной газовой средой, например СО2, под рабочим давлением от 0,1 до 1,5 атм. После чего в коллекторную часть подают с помощью дозатора порцию ультрадисперсного порошка, в зависимости от емкости системы, но не менее от 10% объема емкости. Затем с помощью канальных вентиляторов производится барботирование (перемешивание) ультрадисперсных частиц с газовой средой, обеспечивая нахождение их во взвешенном состоянии.

В ходе эксперимента было установлено, что с помощью твердых частиц в газовом потоке поглощение тепла возрастает в 3 - 4 раза. При этом плотность потока регулируется как за счет степени запыления потока, так и кратности его обмена.

При незначительных световых потоках солнечных лучей для поддержания постоянной температуры у потребителя увеличиваем степень запыленности, не изменяя кратность обмена.

В случае интенсивного потока солнечных лучей и увеличения потребления тепла увеличиваем кратность обмена рабочего потока. То есть, данная система даёт возможность гибко регулировать как отбор тепловой энергии, так и ее дозирование потребителям.

При сравнении с используемыми теплоносителями сразу исключаются следующие требования:

- низкая температура замерзания;

- высокая температура кипения;

- низкая коррозийная активность;

- инертность к резиновым шлангам и уплотнителям;

- малая вязкость.

С точки зрения практического применения смеси CO2 и нанопорошка оксида кремния в качестве теплоносителя можно выделить следующие факторы:

- доступность ингредиентов;

- легкая адаптация систем отопления под новый теплоноситель;

- широкий температурный диапазон;

- малая нагрузка на системы теплопередачи с точки зрения коррозии и износа.


Использование солнечного коллектора для нагрева метантенка БГУ-М позволяет отказаться от газового котла и перейти на полное обеспечение как биогазовой установки, так и фермерского хозяйства альтернативными видами энергоресурсов.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2


База данных защищена авторским правом ©genew.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Рабочая программа
Методические указания
Практическая работа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Пояснительная записка
Общая характеристика
Учебное пособие
История развития
Общие сведения
Физическая культура
Теоретические аспекты
Практическое задание
Федеральное государственное
Теоретическая часть
Направление подготовки
Техническое задание
Самостоятельная работа
Общие положения
Дипломная работа
государственное бюджетное
Методическая разработка
Образовательная программа
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Технологическая карта
Техническое обслуживание
Решение задач
учебная программа
История возникновения
Методическое пособие
Рабочая учебная
Исследовательская работа
Краткая характеристика
Общая часть
Общие требования
Рабочая тетрадь
История создания
Основная часть
Метрология стандартизация
Техническая эксплуатация
Название дисциплины
Организация работы
Государственное регулирование
Современное состояние
Информационная безопасность
Математическое моделирование
Технологическая часть