Күн энергиясымен жылыту, негізінен, ғимараттар үшін жаңартылатын энергияның тамаша шешімі болып табылады. Ол таза, мол және еркін қолжетімді. Дегенмен, ондаған жылдар бойы күн жылуының толық әлеуетіне жетуіне кедергі келтіретін негізгі кемшілік бар:күн сұраныс бойынша шықпайдыКүн энергиясы күндізгі уақытта мол түседі, содан кейін жылытуға деген сұраныс шыңына жеткенде – кешке және түнде – жоғалады. Бұлтты күндер мен қыс айлары мәселені одан сайын ушықтырып, ғимарат тұрғындарын резервтік қазба отын жүйелерінің қамқорлығына қалдырады.
Дәстүрлі жылу сақтау әдістері – ең алдымен ыстық су бактары – бұл олқылықты жоюға тырысты, бірақ олардың айтарлықтай шектеулері бар. Су жылуды тиімді сақтайды, яғни оның температурасы айтарлықтай мөлшерде энергияны сақтау үшін айтарлықтай көтерілуі керек. Бұл құнды ғимарат кеңістігін тұтынатын, резервтік жылу шығындарының айтарлықтай көптігінен зардап шегетін және шығарылған кезде біртіндеп төмен сапалы жылу беретін үлкен, көлемді бактарға қатысты. Кеңістік аз болатын көп қабатты ғимараттар мен қалалық тұрғын үй кешендерінде бұл жүйелер жай ғана практикалық емес.
Енді Glacier Coolant зертханаларынан трансформациялық шешім пайда болды:қанат тәрізді түтікшелі фазалық ауыспалы термиялық сақтау жылу алмастырғыштарыозық фазалық ауысу материалдарының ерекше жасырын жылу сыйымдылығын пайдаланады. Бұл технология күн жылыту жүйелерінің қол жеткізе алатын мүмкіндіктерін түбегейлі қайта анықтайды.
Жасырын жылу сақтау ғылымы
Бұл инновацияның негізінде Glacier Coolant жатырLM-XR-53, дәл бақыланатын температурада үлкен мөлшерде жылу энергиясын сақтауға және босатуға арналған меншікті фазалық ауысу ортасы53°CБіртіндеп қызатын дәстүрлі материалдардан айырмашылығы, фазалық өзгеретін материалдар өздерінің физикалық күйін өзгерту арқылы - қатты күйден сұйық күйге өту арқылы энергияны сіңіреді және осылайша олар кез келген сезімтал сақтау ортасына қарағанда бірлік массаға әлдеқайда көп энергияны сіңіреді.
Сандар қызықты оқиғаны баяндайды. Glacier Coolant LM-XR-53 жасырын жылу сыйымдылығын қамтамасыз етеді268,9 Дж/гМұны түсінікті түрде түсіндіру үшін, осы материалдың бір килограммын еріту үшін қажетті энергия сол массадағы суды 64 градус Цельсийден астам қыздыруға тең. Бұл ерекше энергия тығыздығы ықшам, жоғары өнімді жылу сақтауды мүмкін етеді.
Жасырын жылу сыйымдылығы
Фазаның өзгеру температурасы
Күн фракциясын жақсарту
Қанатты құбырдың артықшылығын жобалау
Glacier салқындатқыш жүйесінің кереметтігі фазалық өзгеру материалының өзінен тысқары жерлерге де таралады — бұл интеграцияLM-XR-53ішінеқанат тәрізді түтікшелі жылу алмастырғыш архитектурасыбұл толық өнімділік әлеуетін ашады. Дизайн PCM-ді айналымдағы жылу тасымалдағыш сұйықтық пен сақтау ортасы арасындағы жылу беру аймағын айтарлықтай арттыратын ұзартылған қанат беттері бар ықшам жылу алмастырғышқа енгізеді.
Бұл архитектуралық таңдау кездейсоқ емес. Glacier Coolant инженерлік тобы жүргізген зерттеулер жұмыс параметрлері мен жүйенің өнімділігі арасындағы байланысты мұқият сандық түрде анықтады. Нәтижелер жүйе дизайнерлері үшін нұсқаулық және практикалық тұрғыдан маңызды:
| Жұмыс параметрі | Бастапқы деңгей | Жақсартылған | Өнімділікті арттыру |
|---|---|---|---|
| Кіріс суының температурасы | 60°C | 70°C | +55,59%жылу алмасу |
| Ағын жылдамдығы | 0,5 м/с | 1,5 м/с | 100%-ға дейінжылу алмасудың артуы |
| Күн фракциясы (бір бакпен салыстырғанда) | Бастапқы деңгей | PCM сақтау орнымен | +30%жақсарту |
| Жүйелік із | Кәдімгі бак | PCM жылу алмастырғышы | -74%кеңістікті азайту |
Изотермиялық разряд: жасырын пайдасы
Фазалық өзгерістерді термиялық сақтаудың ең бағаланбаған артықшылықтарының бірі -изотермиялық жылу бөлінуіМұздық салқындатқышы болған кездеLM-XR-53жинақталған энергиясын шығарады, ол мұны 53°C температурада жасайды. Бұл су негізіндегі сақтаудан түбегейлі ерекшеленеді, мұнда резервуар салқындаған сайын шығыс температурасы біртіндеп төмендейді.
Ғимараттарды жылыту қолданбалары үшін бұл изотермиялық мінез-құлық жоғары жайлылық пен жүйенің тиімділігіне әкеледі. Радиаторлар мен еден асты жылыту жүйелері шығару циклі бойы тұрақты температураны алады, бұл күрделі араластыру клапандары мен температураны өтеу басқару элементтерінің қажеттілігін жояды. Жылу сорғысы жүйелері PCM сақтау құрылғысымен жұптасқан кезде айнымалы сұранысты сәйкестендіру үшін жоғары және төмен жылдамдықпен емес, оңтайлы тиімділік нүктесінде жұмыс істей алады.
Үй шаруашылығынан аудандық деңгейге дейін
Glacier Coolant қанатты түтікшелі PCM жылу алмастырғышы масштабтауға болады. Жеке үйлер үшін шатырдағы күн жылу коллекторларымен біріктірілген ықшам құрылғы жыл бойы кеңістікті жылыту мен тұрмыстық ыстық су қажеттіліктерінің көпшілігін қамтамасыз ете алады. Балама су қоймасымен салыстырғанда іздің 74%-ға төмендеуі бұл жүйелерді коммуналдық бөлмелерге, жертөлелерге немесе тіпті ғимарат қасбеттеріне орнатуға болатынын білдіреді.
Аудандық жылыту шкаласында PCM жылу алмастырғыштарының массивтері үлкен күн жылу өрістерінің үзілістерін буферлей алады, бұл бүкіл аудандардағы жылу сұранысынан жылу өндірісін ажыратады. Бұл ажырату күн аудандық жылытудың экономикалық тұрғыдан тиімділігі үшін өте маңызды, себебі ол операторларға лездік шыңдық сұраныстың орнына жалпы жылдық энергия жеткізу үшін коллекторлық өрістердің өлшемін анықтауға мүмкіндік береді.
Көміртегінің азаюына әсері
Ғимараттар шамаменӘлемдік энергетикаға байланысты CO2 шығарындыларының 40%-ы, кеңістікті жылыту ең үлкен соңғы пайдалануды білдіреді. Тек Қытайда ғана ғимараттарды жылыту жылыту үшін жылына 200 миллион тоннадан астам көмір эквиваленті тұтынады. Күн жылу жүйелеріне жылытуға деген сұраныстың әлдеқайда жоғары бөлігін сенімді түрде қанағаттандыруға мүмкіндік беру арқылы Glacier Coolant PCM сақтау технологиясы қазба отынын тұтынуды ауқымды түрде тікелей ығыстырады.
50 пәтерлі орташа қабатты тұрғын үйді қарастырайық. Glacier Coolant PCM қоймасымен жұптастырылған күн энергиясы жүйесі жылытуға арналған табиғи газ шығынын дәстүрлі қазандықпен жұмыс істейтін жүйемен салыстырғанда 60-70%-ға азайта алады. Жүйенің 20 жылдық қызмет ету мерзімі ішінде бұл ғимаратқа жүздеген тонна CO2 шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.
Негізгі қорытындылар
- Мұздық салқындатқышыLM-XR-53тұрақты 53°C фазалық ауысу температурасында 268,9 Дж/г жасырын жылу береді
- Қанатты түтікшелі жылу алмастырғыш архитектурасы жылу беру бетінің ауданын барынша арттырады, бұл жылдам зарядтау және разрядтау үшін қажет.
- Күн энергиясының фракциясы дәстүрлі бір бактық су сақтау жүйелерімен салыстырғанда шамамен 30%-ға жақсарады
- Жүйенің көлемі 74%-ға азайды, бұл кеңістік шектеулі қалалық ғимараттарға орнатуға мүмкіндік береді
- 53°C температурадағы изотермиялық разряд температураның төмендеуінсіз тұрақты қыздыру жайлылығын қамтамасыз етеді
- Ағын жылдамдығы мен кіріс температурасы жүйенің шығысын оңтайландыру үшін дәл басқару тұтқаларын қамтамасыз етеді
- Жеке үйлерден бастап аудандық жылу желілеріне дейін масштабтауға болады, жасыл ғимараттарды сертификаттау мақсаттарын қолдайды
Алдағы жол
Әлемдегі үкіметтер құрылыс энергиясы нормаларын қатаңдатып, жаңартылатын жылыту талаптарын кеңейткен сайын, ықшам, тиімді жылу сақтау қоймаларына деген сұраныс тек артады. Еуропалық Одақтың қайта қаралған Ғимараттардың энергетикалық тиімділігі жөніндегі директивасы (EPBD) және Қытайдың нөлге жақын энергия көздері бар ғимараттарға бағытталған үздіксіз ұмтылысы Glacier Coolant PCM жылу алмастырғышы сияқты технологиялар үшін күшті реттеушілік кедергілер тудырады.
Технология дайын. Экономика өте тартымды. Қоршаған ортаны қорғау мәселесі шұғыл. Шынымен де тұрақты жылыту шешімдерін ұсынуға тырысатын сәулетшілер, құрылыс салушылар және HVAC инженерлері үшін қанатты түтікшелі фазалық ауысымдық жылу сақтау жүйесі тек біртіндеп жақсартуды ғана емес, сонымен қатар мүмкін болатын нәрсенің кезең-кезеңімен өзгеруін білдіреді. Күн энергиясымен жылыту енді қолайлы ауа райында дос болудың қажеті жоқ — Glacier Coolant суық ортасымен ол төмен көміртекті құрылыс ортасына көшуде сенімді, жыл бойы серіктес болып табылады.