Акумулятори накопичення тепла, що використовуються в геліосистемах

Розглянувши графіки річного (рис. 1 а) і добового надходження сонячної радіації на поверхні (рис. 1 б) ми бачимо, що потік сонячної радіації міняється на протязі доби від 0 в нічний час до максимального значення в день. І також від мінімального значення в грудні і січні до максимального значення в літні місяці.

Рис. 1.Річний (а) та добовий (б) графіки надходження сонячної енергії на поверхні (Е) та теплове навантаження (Q), яке при цьому витрачається на опалення і гаряче водопостачання.

Нерівномірність надходження сонячної радіації в геліосистему будівлі, як протягом року так і протягом доби, вимагає застосування пристроїв для накопичення тепла, які дадуть можливість забезпечувати потреби в енергоносіях протягом року. Тобто для забезпечення теплом (Q) протягом року необхідно уловлювати сонячної енергії (Е) більше ніж, потрібно в даний момент (Е 1 ), а її надлишок (Е 2 ) накопичувати. Запас енергії в акумуляторі може бути розрахований на кілька годин, на добу, на сезон, на рік. В цілому використання акумуляторів підвищує ефективність геліосистеми і надійність теплозабезпечення.

Низькотемпературні системи акумулювання теплової енергії охоплюють діапазон температур від 30 до 100 С і використовуються в системах повітряного (30 С) і водяного (30 – 90 С) опалення та системи гарячого водозабезпечення ( 45 – 60 С). Система акумулювання теплової енергії складається із резервуару, в якому знаходиться теплоакумулюючий матеріал, завдяки якому здійснюється накопичення і зберігання теплової енергії, теплообмінні пристрої для підводу і відводу тепла при зарядці і розрядці акумулятора і теплової ізоляції. Теплоакумулюючим матеріалом може служити: граніт, галька, вода, глауберова сіль, парафін тощо.

Акумулятори накопичення тепла можна класифікувати по характеру фізико – хімічних процесів, які проходять в теплоакумулюючих матеріалах: