Installations de chauffe-eau solaires. Système de chauffage solaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives

 Commentaires sur l'article

Sur la base de l'utilisation d'installations solaires, les problèmes de chauffage, de refroidissement et d'approvisionnement en eau chaude des bâtiments résidentiels, administratifs, industriels et agricoles peuvent être résolus. Les centrales solaires sont classées comme suit :

• sur rendez-vous : systèmes d'approvisionnement en eau chaude ; systèmes de chauffage; installations combinées de fourniture de chaleur et de froid;
• par type de liquide de refroidissement utilisé : liquide ; air;
• par durée de travail : toute l'année ; saisonnier;
• selon la solution technique du schéma : circuit unique ; double circuit ; multi-circuit.

Les fluides caloporteurs les plus couramment utilisés dans les systèmes de chauffage solaire sont les liquides (eau, solution d'éthylène glycol, matière organique) et l'air. Chacun d'eux a certains avantages et inconvénients. L'air ne gèle pas, ne crée pas de gros problèmes liés aux fuites et à la corrosion des équipements. Cependant, en raison de la faible densité et de la faible capacité calorifique de l'air, de la taille des installations d'air, la consommation d'énergie pour pomper le liquide de refroidissement est supérieure à celle des systèmes liquides. Par conséquent, dans la plupart des systèmes de chauffage solaire en fonctionnement, les liquides sont préférés. Pour les logements et les besoins collectifs, le principal fluide caloporteur est l'eau.

Lorsque les capteurs solaires fonctionnent pendant des périodes de températures extérieures négatives, il est nécessaire soit d'utiliser de l'antigel comme liquide de refroidissement, soit d'éviter le gel du liquide de refroidissement d'une manière ou d'une autre (par exemple, en vidant l'eau à temps, en la chauffant, en isolant le capteur solaire).

Les centrales solaires à eau chaude fonctionnant toute l'année avec une source de chaleur de secours peuvent être équipées de maisons de type rural, d'immeubles à plusieurs étages et d'appartements, de sanatoriums, d'hôpitaux et d'autres installations. Les installations saisonnières, telles que, par exemple, les installations de douche pour les camps de pionniers, les pensions, les installations mobiles pour les géologues, les constructeurs, les bergers, fonctionnent généralement pendant l'été et les mois de transition de l'année, pendant les périodes de température extérieure positive. Ils peuvent ou non avoir une source de chaleur de secours, selon le type d'installation et les conditions de fonctionnement.

Le coût des installations solaires à eau chaude peut représenter de 5 à 15% du coût de l'objet et dépend des conditions climatiques, du coût de l'équipement et du degré de son développement.

Dans les systèmes solaires conçus pour les systèmes de chauffage, les liquides et l'air sont utilisés comme caloporteurs. Dans les systèmes solaires à plusieurs circuits, différents caloporteurs peuvent être utilisés dans différents circuits (par exemple, de l'eau dans un circuit solaire, de l'air dans un circuit de distribution). Dans notre pays, les installations solaires à eau pour l'approvisionnement en chaleur sont principalement utilisées.

La surface des capteurs solaires requise pour les systèmes de chauffage est généralement de 3 à 5 fois la surface des capteurs pour les systèmes d'eau chaude, de sorte que le taux d'utilisation de ces systèmes est plus faible, surtout en été. Le coût d'installation d'un système de chauffage peut représenter 15 à 35% du coût de l'objet.

Les systèmes combinés peuvent inclure des installations toute l'année pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude, ainsi que des installations fonctionnant en mode pompe à chaleur et caloduc à des fins de chauffage et de refroidissement. Ces systèmes ne sont pas encore largement utilisés dans l'industrie.

La densité de flux du rayonnement solaire arrivant à la surface du capteur détermine en grande partie l'ingénierie thermique et les performances techniques et économiques des systèmes d'alimentation en chaleur solaire.

La densité de flux du rayonnement solaire varie au cours de la journée et tout au long de l'année. C'est l'une des caractéristiques des systèmes utilisant l'énergie solaire, et lors de la réalisation de calculs d'ingénierie spécifiques pour les installations solaires, la question du choix de la valeur calculée de E est décisive.

En tant que schéma de conception d'un système d'alimentation en chaleur solaire, considérons le schéma illustré à la Fig. 3.3, qui permet de prendre en compte les caractéristiques de fonctionnement de divers systèmes. Le capteur solaire 1 convertit l'énergie du rayonnement solaire en chaleur, qui est transférée au réservoir de stockage 2 via l'échangeur de chaleur 3. L'échangeur de chaleur peut être situé dans le réservoir de stockage lui-même. La circulation du liquide de refroidissement est assurée par une pompe. Le liquide de refroidissement chauffé pénètre dans les systèmes d'eau chaude et de chauffage. En cas de manque ou d'absence de rayonnement solaire, une source de chaleur d'appoint pour l'alimentation en eau chaude ou le chauffage est incluse dans les travaux 5.

Fig.3.3. Schéma du système de chauffage solaire : 1 - capteurs solaires ; 2 - réservoir de stockage d'eau chaude ; 3 - échangeur de chaleur ; 4 - bâtiment avec chauffage au sol ; 5 - doubleur (source d'énergie supplémentaire); 6 - système solaire passif ; 7 - batterie de galets; 8 - volets; 9 - ventilateur ; 10 - flux d'air chaud dans le bâtiment; 11- alimentation en air recyclé du bâtiment

Le système de chauffage solaire utilise des capteurs solaires d'une nouvelle génération "Rainbow" de NPP "Competitor" avec des performances thermiques améliorées grâce à l'utilisation d'un revêtement sélectif sur un panneau en acier inoxydable absorbant la chaleur et d'un revêtement translucide de verre extra fort à haute optique caractéristiques.

Le système utilise comme caloporteur : de l'eau à température positive ou antigel pendant la période de chauffage (circuit solaire), de l'eau (circuit de chauffage du deuxième étage) et de l'air (circuit de chauffage solaire du troisième air).

Une chaudière électrique a été utilisée comme source de secours.

L'augmentation de l'efficacité des systèmes d'alimentation solaire peut être obtenue grâce à l'utilisation de diverses méthodes de stockage d'énergie thermique, la combinaison rationnelle de systèmes solaires avec des chaudières thermiques et des installations de pompes à chaleur, une combinaison de systèmes actifs et passifs, le développement de moyens et de méthodes efficaces de contrôle automatique.

L'introduction généralisée de systèmes solaires à base de SC pour l'approvisionnement saisonnier en eau chaude et de systèmes solaires passifs avec stockage de chaleur saisonnier pour le chauffage réduira considérablement la consommation de combustibles fossiles dans les zones déficitaires en énergie, empêchant ainsi le rejet de dizaines de milliers de tonnes de dioxyde de carbone et améliorer l'écologie environnementale.

Auteur : Magomedov A.M.

Voir d'autres articles section Sources d'énergie alternatives.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Nanocapteur sous-cutané 07.11.2013 L'oxyde nitrique (NO) est l'une des molécules les plus importantes dans les cellules vivantes. Il est responsable de la transmission des signaux à l'intérieur et entre les cellules et coordonne le travail du système immunitaire. De nombreuses cellules cancéreuses ont des niveaux anormaux d'oxyde nitrique, mais les scientifiques ne savent pas exactement comment ce gaz fonctionne. Ainsi, selon eux, le rôle de l'oxyde nitrique dans la progression du cancer est très controversé, et les scientifiques ont besoin de nouveaux outils pour comprendre le processus. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont développé un nouvel outil pour mesurer les niveaux d'oxyde nitrique du corps en temps réel. Le capteur conçu par les ingénieurs peut être implanté dans le corps (sous la peau) pendant plus d'un an et contrôler le processus d'inflammation - le processus au cours duquel le NO est produit. Ce travail est la première preuve que les nanocapteurs peuvent être utilisés directement dans le corps pendant une période prolongée. Des capteurs constitués de nanotubes de carbone devraient être utilisés, entre autres, pour détecter d'autres molécules, comme le glucose. Déjà, une équipe de chercheurs travaille sur un capteur pour diabétiques qui permettra de surveiller les niveaux de sucre et d'insuline sans avoir besoin de prélever des échantillons de sang. Des nanotubes de carbone d'un nanomètre d'épaisseur, que les scientifiques jugent prometteurs pour la fabrication de capteurs. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont récemment développé des capteurs à tube de carbone pour diverses molécules, dont le peroxyde d'hydrogène et le sarin. De tels capteurs utilisent la fluorescence des nanotubes de carbone : lorsqu'un nanotube se lie à une molécule particulière, il brille plus ou moins fort. Dans le nouveau travail, les chercheurs ont modifié le nanotube pour créer deux types de capteurs différents : un pour l'insertion dans la circulation sanguine pour une surveillance à court terme, et l'autre pour une implantation à long terme sous la peau. Pour améliorer les performances du capteur, les scientifiques ont utilisé un polymère biocompatible (polyéthylène glycol), qui empêche les particules de s'agglutiner dans le sang. Des expériences sur des souris ont montré que dans ce cas, les particules peuvent traverser les poumons et le cœur sans causer de dommages. La plupart des particules s'accumulent dans le foie, où elles sont utilisées pour surveiller les niveaux de NO. Dans le même temps, les chercheurs notent que jusqu'à présent, ils n'ont étudié que le foie, mais ils constatent maintenant que les particules restent dans le sang. Cela signifie qu'il est possible d'étudier différentes zones du corps à l'aide de nanoparticules. Le capteur de résidence à long terme dans le corps est constitué de nanotubes intégrés dans un gel d'alginate (un polymère dérivé d'algues). Après implantation sous la peau de souris, le gel est resté en place et a fonctionné pendant 400 jours. Mais les chercheurs suggèrent que la durée de vie du capteur peut être prolongée. À l'avenir, un tel capteur serait utile pour surveiller le cancer ou d'autres maladies inflammatoires, et pour détecter les réponses immunitaires chez les patients porteurs de hanches artificielles ou d'autres dispositifs implantés. Les scientifiques travaillent maintenant sur l'adaptation de cette technologie pour la détection du glucose. On suppose que les nanotubes remplaceront les capteurs électrochimiques de mesure de la glycémie, qui ne fonctionnent pas longtemps, et augmentent également le risque d'infection dû à la pénétration de l'électrode sous la peau. Mais le nouveau capteur déterminera le niveau de sucre en temps réel, et la pompe à insuline qui lui sera connectée fournira l'hormone en quantité adéquate.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Carburant d'aviation à base d'huile de soja

▪ Système de production d'hydrogène à partir d'eau du robinet sans électrolyse

▪ Les parcs éoliens écossais sont surchargés

▪ Le temps biologique peut être déterminé par un test sanguin

▪ 1,5 milliard de téléphones d'ici 2011

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ rubrique site Indicateurs, capteurs, détecteurs. Sélection d'articles

▪ article d'Edward Everett. Aphorismes célèbres

▪ article Quelle langue n'a pas les concepts de gauche et de droite ? Réponse détaillée

▪ article Agrochimiste. Description de l'emploi

▪ article Expériences ludiques : une famille de thyristors. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ Article de répétition. Concentrer le secret

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site

www.diagramme.com.ua
2000-2024