элементов насадки, их теплофизические свойства и взаимодействия с пото-
ком воздуха.
В аккумуляторах с твердым ТАМ пористая насадка выполнена из
дробленого камня, гальки, керамических шариков или сосудов, а теплоно-
сителем в них является воздух. В процессе зарядки аккумулятора через на-
садку продувается воздух, прошедший предварительно через КСЭ и вос-
принявший там энергию солнечного излучения. После нагрева насадки до
температуры, близкой к температуре горячего воздуха, его подача в акку-
мулятор прекращается, зарядка на этом заканчивается, а теплота, отданная
воздухом, хранится в насадке. Для передачи аккумулированной теплоты
потребителю через насадку пропускается холодный воздух из системы воз-
душного отопления, подводимый к аккумулятору по воздуховоду. Воздух
нагревается, а насадка охлаждается, после чего требуется новая зарядка для
приведения аккумулятора в рабочее состояние.
В аккумуляторах с легкоплавким ТАМ основное количество теплоты
поглощается веществом при его плавлении. Перед зарядкой аккумулятора
ТАМ находится в твердом виде. При подводе теплоты в аккумулятор вна-
чале легкоплавкий ТАМ, массой М
ак
, кг, нагревается от начальной темпера-
туры Т
1ак
до температуры плавления Т
пл
, затем плавится, а после, уже в
жидком виде, нагревается до конечной температуры Т
2ак
> Т
пл
. Энергоем-
кость такого аккумулятора равна
Q
ак
= М
ак
[с
тв
(Т
пл
− Т
1ак
) + r + с
ж
( Т
1ак
− Т
пл
)],
где с
тв
, с
ж
– теплоемкость вещества в твердом и жидком состояниях,
Дж/(кг·К); r – теплота фазового перехода (плавления) TAМ, Дж/кг.
В качестве ТАМ используют парафин (Т
пл
= 47 °C, r = 209 кДж/кг),
глауберову соль (Т
пл
= 32 °C, r = 251 кДж/кг) и другие вещества.
При разрядке аккумулятора теплота от теплоаккумулирующего мате-
риала отводится теплоносителем (водой), циркулирующей по змеевику,
установленному в аккумуляторе и связанному соответствующими трубо-
проводами с потребителями тепловой энергии – системой отопления, вен-
тиляции или горячего водоснабжения.
В аккумуляторах с легкоплавким ТАМ возможно применение одного
теплообменника путем поочередного его присоединения к КСЭ или двух
теплообменников, из которых один предназначен только для зарядки акку-
мулятора, а другой только его разрядки.
Аккумулятор с легкоплавким ТАМ, при одном и том же объеме, по-
глощает в 5...10 раз теплоты больше, чем аккумулятор с неплавящимся ве-
ществом. К аккумуляторам теплоты относятся и солнечные пруды [25].
1.7. ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Геотермальные установки используют энергию недр Земли. Геотер-
мальные энергетические ресурсы относятся к низкопотенциальным, нево-
зобновляемым, но неисчерпаемым. Геотермальные ресурсы, расположен-
ные на глубине до 3 км, подразделяют: на горячую воду, сухой пар, горячие
скальные породы и подземные воды под давлением, а по температуре до
100 °С, 100…150 °С и свыше 150 °С. Около 88 % объема мировых геотер-
мальных энергетических ресурсов приходится на низкотемпературные ис-
точники энергии с температурой менее 100 °С. Установки, использующие
энергию геотермальных вод для производства тепловой энергии, более
компактны, чем гелиоустановки.
Направления использования теплоты гидроминерального флюида
многочисленны и разнообразны: отопление, нагрев вентиляционного воз-
духа, горячее водоснабжение, различные технологические установки и
сельское хозяйство. Желательно организовать комплексное использование
горячей воды, чтобы ее температурный потенциал был сработан по воз-
можности более полно. Вначале воду, имеющую температуру на выходе из
скважины до 100 °С, следует направлять в системы отопления зданий и
теплиц, где она охладится до 50…60 °С, затем эту воду можно подать в
калориферы для подогрева воздуха, используемого для сушки сельскохо-
зяйственного сырья, на животноводческие фермы для подогрева полов,