Холодильные установки компрессорного типа

Холодильное устройство компрессорного типа называют "холодильной установкой, работающей по термодинамическому циклу Ренкина" либо "компрессорной холодильной машиной с использованием солнечного тепла". При использовании в качестве энергоисточника солнечного излучения компрессор работает на водяном паре. В этом случае, если в качестве хладагента использовать воду, необходим теплоприемник с фокусирующим коллектором, обеспечивающим высокотемпературный нагрев выше 220°С. Цикл работы компрессорной холодильной установки с использованием солнечной энергии представлен на Рис. 8.

Рис. 8. Цикл работы компрессорной холодильной установки с использованием солнечной энергии: 1 - вода, нагретая солнечным излучением (горячий источник); 2 - бойлер; 3 - насос питательной воды; 4 и 7 - охлаждающая вода; 5 и 6- конденсатор (превращение пара в воду); 8 - клапан расширителя; 9 - холодная вода (холодный источник); 10 - испаритель; 11 - компрессор; 12 – расширитель

В настоящее время широко распространены холодильные установки, работающие по циклу Ренкина, с использованием хладагента на основе фреонов, имеющих малую удельную теплоемкость и способных испаряться при низких температурах, создавая вместе с тем достаточно высокое давление.

Холодильные установки абсорбционного типа

В абсорбционной холодильной установке применяемая в качестве источника тепла нагретая до 80-90°С солнечным излучением вода подается в генератор.

Рис. 9. Цикл работы абсорбционной холодильной установки с использованием солнечной энергии: 1 - вода, нагретая солнечным излучением (горячий источник); 2 - генератор; 3 - насос для абсорбирующего раствора; 4 и 7 - охлаждающая вода; 5 - абсорбер; 6 - конденсатор; 8 - дроссельный клапан; 9 - холодная вода (холодный источник); 10 - испаритель

Обычно абсорбционная холодильная установка проектируется на более высокую температуру (120-150°С), но в результате технического усовершенствования, выполненного специально для гелиоустановок, стало возможным использование низкопотенциального тепла. Цикл работы абсорбционной холодильной установки с использованием солнечной энергии представлен на Рис. 9 [18].

Испарительное охлаждение

Эффективным способом охлаждения здания в условиях жаркого сухого климата является испарительное охлаждение воздуха перед его поступлением в помещение. В камере испарительного охлаждения (охлаждающей башне) испаряющаяся с панелей влага, поглощает тепло из сухого и теплого воздуха и он, охлаждаясь и становясь тяжелее, начинает опускаться, подсасывая в башню наружный воздух. Таким образом, создается постоянный нисходящий воздушный поток. Ветра при этом не требуется, но его наличие приведет к увеличению скорости нисходящего воздушного потока в башне.

Охлаждающей башне не требуются вентиляторы для подачи холодного воздуха. Необходим лишь маленький 12-вольтовый вентилятор для подачи воды к охлаждающим панелям. Существует несколько конструкций охлаждающих башен, но все они, в общем, работают на одном принципе (Рис.10).

Рис. 10. Конструкция охлаждающей башни: 1 - 4 охлаждающие панели; 2 - цистерна с водой и поплавковой системой подачи воды; 3 - 12-вольтовый насос; 4 - трубопровод подачи воды; 5 - вентиляционный проем; 6 - воздух в трубе, нагреваясь под действием солнечного тепла, поднимается, создавая подсос снизу; 7 - солнечная труба

В районах с очень плохими ветровыми условиями одной охлаждающей башни может оказаться недостаточно и в дополнение к ней понадобится устройство солнечной трубы, которая также должна иметь эффективную теплоизоляцию. Нагревать ее можно не только солнечной радиацией, но и любыми другими источниками. Горячий воздух будет просто вытекать из верхней части трубы, подсасывая снизу воздух из помещений дома [19].