Солнечные климатические системы

На сегодняшний день питаемые солнечной энергией климатические системы еще мало распространены. Однако направленность мировых усилий на снижение углеродных выбросов в атмосферу и рост энергозатрат являются хорошим стимулом для развития применения солярной климатической техники. Как известно, за час Солнце излучает столько энергии, сколько Земле необходимо в год. Сегодня достаточно причин для того, чтобы пытаться как можно шире использовать солнечную энергию для водоподогрева, производства электричества и обеспечения экологической чистоты микроклимата помещений. Потребность в летнем охлаждении помещений, особенно офисов, резко возросла во всей Европе. На поддержание летом комфортного микроклимата в зданиях тратится все больше энергии. Поэтому вопрос, возможно ли для охлаждения помещений использовать солнечную энергию, вполне закономерен. Итак, под солярным охлаждением понимают использование солнечной энергии для охлаждения. Эта энергия преобразуется при помощи солнечных коллекторов.

В летние месяцы увеличивается потребление электричества за счет работы кондиционеров. Это в свою очередь ведет к увеличению пиковой нагрузки и может стать проблемой для электрообеспечения. В этом смысле использование солнечной энергии представляет собой многообещающее решение. Она может быть использована практически во всех зданиях для обеспечения холодильных циклов и климатизации зданий. Холодопроизводительность является оптимальной тогда, когда доступна солнечная энергия, а период потребления зданием холода совпадает с фазой солнечной активности.

Солнечные кондиционеры работают преимущественно на безопасных рабочих жидкостях, воде или соляных растворах. Они энергоэффективны и могут использоваться либо как самостоятельные системы, либо совместно с традиционными кондиционерами. Приоритетной целью является снижение потребления энергии и выбросов за счет солнечных технологий с нулевой эмиссией. При этом следует различать кондиционирование с помощью солнечного электричества и солнечного тепла, причем солнечное электричество скорее энергетически невыгодно по причине высоких потерь энергии при преобразовании. Основными техниками солнечного охлаждения являются адсорбция и абсорбция. Задача производителей климатического оборудования состоит в том, чтобы сделать рентабельными установки в малом диапазоне мощностей. Адсорбционный чиллер Sortech S 05 основан на адсорбционном процессе с рабочей парой веществ силикагель-вода.

Нужно сказать, что на рынке очень скудно представлены небольшие холодопроизводительные установки мощностью до 10 киловатт, в отличие от больших установок мощностью более 100 киловатт. Солнечное кондиционирование включает два направления. Одно из них связано с закрытыми, другое — с открытыми системами. Под первыми подразумеваются приводимые в действие термически холодильные машины, производящие холодную воду. Эта вода применяется либо для охлаждения и осушения приточного воздуха в кондиционере, либо подводится к отдельным холодильным агрегатам в отдельных помещениях.

Распространенными в продаже установками являются абсорбционные и адсорбционные холодильные машины. Открытые же системы делают возможным полное кондиционирование за счет подачи охлажденного и осушенного воздуха в соответствии со стандартами комфортных условий. Хладагентом здесь всегда является вода, вступающая в прямой контакт с атмосферой. Самые распространенные системы работают с сорбционным колесом и твердым сорбентом для охлаждения и осушения.

Сегодня внедрение кондиционеров, о которых идет речь, тормозится относительно высокой стоимостью и ограниченностью области применения. Однако эти ограничения временны и преодолимы. То же справедливо и для ограниченной доступности продуктов, прежде всего в малом мощностном диапазоне. В настоящее время все еще распространены абсорбционные холодильные машины. Но на подходе уже адсорбционная холодильная техника с твердым сорбционным веществом. По сравнению с абсорбционной адсорбционная техника имеет ряд преимуществ, например, возможно создание компактных конструкций.

Сейчас задача инженеров состоит в улучшении процесса преобразования и использования солнечной энергии или тепла не только за счет самой холодильной установки, но и за счет термической солнечной установки. Приоритетным является также снижение стоимости за счет снижения расхода материала и эффекта масштаба, что, в свою очередь, повысит рентабельность оборудования. По мнению руководства компании Sortech, солнечная климатическая техника имеет все шансы хорошо зарекомендовать себя на рынке. Термические солнечные установки и солнечная климатическая техника будут как взаимодополняемые продукты положительно влиять друг на друга.

Всеволод САВЕЛЬЕВ