Теплообменник-аккумулятор
Конструкции тепловых аккумуляторов различаются по следующим признакам:
- по характеру проявления накапливаемой теплоты (явной, скрытой, термохимической, сорбционной);
- по организации теплообмена:
- прямого действия (теплоноситель и рабочая масса находятся в прямом контакте, причем они могут быть как одинакового вида «вода — вода», так и различного «вода — парафин», например, водяные баки и льдоаккумуляторы;
- косвенного действия (теплоноситель и рабочая масса разделены поверхностью, не допускающей массообмен, т.е. аккумуляторы скрытой теплоты);
- по виду теплоносителя (газовые и жидкостные);
- по направлению движения теплоносителей (прямоточные и противоточные);
- по назначению (буферные, служащие для стабилизации температуры какого-либо объекта и теплоносители, выполняющие функции вторичного источника теплоты);
- по агрегатному состоянию рабочей массы (твердотельные, жидкостные и фазовые).
Среди перечисленных конструкций наиболее характерен по техническим показателям тепловой аккумулятор явной теплоты (водяной и гравийный), а также скрытой теплоты, в котором рабочий материал, изменяющий свое агрегатное состояние, заключен в герметичные оболочки. Поэтому при анализе эффективности тепловых аккумуляторов опираются на эти три типа.
При расчете обычных теплообменников основополагающим является коэффициент эффективности, характеризующийся отношением реальной и максимальной возможной теплоты, переносимой от одного теплоносителя к другому. Однако этот коэффициент пригоден только для вращающихся или переключающихся регенераторов (см. #45 рассылки), т.к. в них смена режимов нагрева и охлаждения настолько велика, что стремится к стационарной (средней между температурами теплоносителей на входе в аппарат). В теплообменнике-аккумуляторе следует в первую очередь учитывать емкостную составляющую, т.к. наиболее важна его энергетическая экономичность в качестве аккумулятора.
Сопоставление результатов многочисленных испытаний показывают, что наиболее эффективен водяной аккумулятор. Тем не менее от их применения иногда отказываются по причине коррозии баков и трудностей борьбы с протечками.
Перспективным направлением является совмещение тепловых аккумуляторов с фунциональными элементами здания, его ограждениями. Типичным представителем таких аккумуляторов является массивная бетонная стена, известная как стена Тромба. Ее эффективность может быть весьма высока при наличии тепловой защиты со стороны ограждения, обращенного к солнцу. Важное значение имеет это для средних широт, т.к. потери тепла с поверхности стены Тромба в ночное время могут быть весьма высоки. Одним из эффективных приемов является использование в конструкции наружной стены прозрачной теплоизоляции (Penetration), выполненной, как правило, на основе аэрогелей, но стоимость подобных устройств пока достаточно высока.
Обновление на сайте
В подразделе «Перекрытия» создана страница «Междуэтажные и чердачные перекрытия».
Подбор сечения балок перекрытия. Заделка концов балок в стену.