Применение солнечной энергии для охлажденияУтверждение, что солнечную энергию можно применять для охлаждения, на первый взгляд кажется странным. Но именно благодаря использованию солнечной энергии для приведения в действие холодильных установок удается получать охлаждение там, где это особенно необходимо. В странах с жарким климатом охлаждение не только обеспечивает соответствующие условия работы и жизни людей, но и помогает продолжительное время сохранять скоропортящиеся продукты питания. Подсчитано, что около четверти получаемых на земном шаре продуктов портится при хранении. Обычное охлаждение, скажем, до температуры 5—10° С, позволяет значительно продлить срок хранения определенных продуктов, особенно фруктов и овощей. При благоприятных условиях их можно сохранить до следующего урожая.В условиях сухого климата процесс радиационного охлаждения ночью протекает с интенсивностью около 100—200 Вт/кв.м. Там, где позволяют метеорологические условия, этот способ охлаждения оказывается самым эффективным и экономичным. Однако мы рассмотрим и другие методы охлаждения, пригодные для применения в менее благоприятных климатических условиях. В простейшем случае холодильник можно представить в виде тепловой машины, работающей в обратном цикле. Этим мы и воспользуемся. Обратный цикл машины — это прямой цикл, но пройденный в противоположном направлении, то есть против часовой стрелки. Здесь по-прежнему существенным моментом является наличие источника и охладителя, но передача энергии между ними происходит в обратном направлении. Представим себе некоторый обобщенный холодильник в виде схемы; его принцип действия заключается в том, что тепловая энергия отбирается от холодного пространства, при этом затрачивается механическая энергия W. Одним из существенных моментов работы такого холодильника является рассеивание тепловой энергии в более теплое пространство. (В бытовых холодильниках тепловая энергия, рассеиваемая змеевиками, расположенными с задней стороны холодильника, передается в помещение.) На практике этот коэффициент обычно значительно ниже. Далее рассмотрена одна из разновидностей подобного класса машин, в которой сжатие газа осуществляется компрессором, а его расширение— детандером. Необратимость процессов, обусловленная трением и рассеиванием тепла в различных частях системы, существенно снижает ее качество. Важнейшим условием нормальной работы подобной системы является поддержание требуемой скорости теплообмена, а это возможно только в том случае, если разность температур горячего и холодного пространств не меньше 5—10 К. Вследствие этих ограничений холодильный коэффициент, как правило, редко бывает выше 4. Уравнение показывает, что холодильный коэффициент увеличивается по мере сближения температур горячего и холодного пространств, однако при определенных условиях преобладающее значение приобретает указанная выше разность температур, в результате возможность дальнейшего повышения холодильного коэффициента исчезает. Обратите внимание: в наши дни, когда от мебели требуется не только максимальная функциональность, но и достойный внешний вид, стало популярно для изготовления различных предметов мебелировки стекло. Сейчас мебель из стекла достаточно востребована из-за легкости и прозрачности, которые так ценятся в небольших помещениях и в интерьерах с минималистическим стилем. |
||
