La mayor parte del coste de mantenimiento de su propia casa proviene de los costes de calefacción. ¿Por qué no utilizar energía gratuita de fuentes naturales, como el sol, para calentar la estructura? Después de todo, ¡las tecnologías modernas lo hacen posible!

Para acumular la energía de los rayos solares, se utilizan paneles solares especiales instalados en el techo de la casa. Una vez recibida, esta energía se transforma en energía eléctrica, que luego se distribuye a través de la red eléctrica y se utiliza, como en nuestro caso, en aparatos de calefacción.

Comparado con otras fuentes de energía (estándar, autónoma y alternativa) ventajas paneles solares es obvio:

• uso prácticamente gratuito;
• independencia de las empresas proveedoras de energía;
• la cantidad de energía recibida se ajusta fácilmente cambiando la cantidad de paneles solares en el sistema;
• larga vida útil (unos 25 años) de las células solares;
• Falta de mantenimiento sistemático.

Por supuesto, esta tecnología también tiene sus desventajas:

• dependencia de las condiciones climáticas;
• la presencia de equipos adicionales, incluidas baterías voluminosas;
• costo bastante alto, lo que aumenta el período de recuperación;
• Sincronizar el voltaje de las baterías con el voltaje de la subestación local requiere la instalación de equipos especiales.

Aplicación de paneles solares.

Las baterías que convierten la energía solar se montan directamente en la superficie del techo de la casa conectándolas entre sí para formar un sistema de la potencia requerida. Si la configuración del tejado u otras características estructurales no permiten su fijación directa, se instalan en el tejado o incluso en las paredes. bloques de marco. Como opción, es posible instalar el sistema en bastidores separados en las proximidades de la casa.

Los paneles solares son un generador de energía eléctrica, que se libera en el proceso de reacciones fotovoltaicas. Baja eficiencia de los elementos del circuito con una superficie total de 15 a 18 metros cuadrados. Sin embargo, m permite calentar habitaciones cuya superficie supere los 100 metros cuadrados. ¡metro! Vale la pena señalar que la tecnología moderna de dichos equipos permite el uso de energía solar incluso durante períodos de nubosidad moderada.

Además de instalar paneles solares, la implementación de un sistema de calefacción requiere la instalación de elementos adicionales:

• dispositivo para tomar corriente eléctrica de baterías;
• convertidor primario;
• controladores para células solares;
• baterías con su propio controlador, que en modo autónomo conmutará el sistema a la red de la subestación en caso de falta crítica de carga;
• dispositivo para convertir constante corriente eléctrica en variable.

Mayoría mejor opción sistema de calefacción cuando se utiliza fuente alternativa energía - sistema electrico. Esto permitirá calentar habitaciones grandes mediante la instalación de suelos conductores. Además, el sistema eléctrico permite cambios flexibles. régimen de temperatura en locales residenciales, y también elimina la necesidad de instalar radiadores y tuberías voluminosos debajo de las ventanas.

EN ideal Un sistema de calefacción eléctrico que utilice energía solar debe estar equipado adicionalmente con un termostato y reguladores automáticos Temperaturas en todas las habitaciones.

Aplicación de colectores solares.

Sistemas de calefacción basados ​​en colectores solares Permiten calentar no sólo edificios residenciales y cabañas, sino también complejos hoteleros e instalaciones industriales.

Estos colectores, cuyo principio de funcionamiento se basa en el "efecto invernadero", acumulan energía solar para su uso posterior prácticamente sin pérdidas. Esto permite una serie de posibilidades:

• dotar a las viviendas de calefacción adecuada;
• instalar un modo de suministro de agua caliente autónomo;
• Implementar calentamiento de agua en piscinas y saunas.

La función de un colector solar es convertir energía radiación solar, cayendo en espacio confinado, en energía térmica, que se acumula y almacena durante mucho tiempo. El diseño de los colectores no permite que la energía almacenada se escape a través de la instalación transparente. El sistema de calefacción hidráulica central utiliza un efecto termosifón, gracias al cual el fluido calentado desplaza al fluido más frío, lo que obliga a este último a desplazarse hacia el lugar de calefacción.

Hay dos implementaciones de la tecnología descrita:

• colector plano;
• colector de vacío.

El más común es el colector solar de placa plana. Debido a su diseño simple, se utiliza con éxito para calentar locales en edificios residenciales y en sistemas domésticos calentamiento de agua. El dispositivo consta de una placa absorbente de energía montada en un panel acristalado.

El segundo tipo, un colector de vacío con transferencia directa de calor, es un tanque de agua con tubos instalados en ángulo, a través de los cuales sube agua calentada, dejando espacio para el líquido frío. Esta convección natural provoca la circulación continua del fluido de trabajo en un circuito colector cerrado y la distribución del calor por todo el sistema de calefacción.

Otra configuración de colector de vacío es cerrada. tubos de cobre con un líquido especial de bajo punto de ebullición. Cuando se calienta, este líquido se evapora y absorbe calor de los tubos metálicos. Los vapores elevados se condensan con la transferencia de energía térmica al refrigerante: agua en el sistema de calefacción o en el elemento principal del circuito.

Al calentar una casa mediante el uso de energía solar es necesario tener en cuenta la posible reconstrucción del techo o las paredes del edificio para obtener efecto máximo. El diseño debe tener en cuenta todos los factores: desde la ubicación y la sombra del edificio hasta las condiciones climáticas geográficas de la zona.

Recubrimientos selectivos

Según el tipo de mecanismo responsable de la selectividad propiedades ópticas, existen cuatro grupos de recubrimientos selectivos:

1) propio;

2) dos capas, en las que capa superior tiene un alto coeficiente de absorción en la región visible y uno pequeño en la región IR, y la capa inferior tiene una alta reflectividad en la región IR;

3) con un microrrelieve que aporta el efecto deseado;

4) interferencia.

Un pequeño número de materiales conocidos, por ejemplo W, Cu 2 S, HfC, tienen su propia selectividad de propiedades ópticas.

Las superficies selectivas de interferencias están formadas por varias capas alternas de metal y dieléctrico, en las que se suprime la radiación de onda corta debido a la interferencia y la radiación de onda larga se refleja libremente.

Clasificación y elementos principales de los sistemas solares.

Los sistemas de calefacción solar son sistemas que utilizan la energía como fuente de calor. radiación solar. Su diferencia característica de otros sistemas calentamiento a baja temperatura es el uso de un elemento especial: un receptor solar, diseñado para capturar la radiación solar y convertirla en energía térmica.

Según el método de utilización de la radiación solar, los sistemas de calefacción solar de baja temperatura se dividen en pasivos y activos.

Pasivo Los sistemas de calefacción solar se denominan sistemas de calefacción solar en los que el propio edificio o sus recintos individuales (edificio-colector, pared-colector, techo-colector, etc.) sirven como elemento que recibe la radiación solar y la convierte en calor (Fig. 4.1 .1 )).

Activo Se denominan sistemas solares de calefacción de baja temperatura en los que el receptor solar es un dispositivo independiente y separado del edificio. Los sistemas solares activos se pueden subdividir:

Por finalidad (suministro de agua caliente, sistemas de calefacción, sistemas combinados para suministro de calor y frío);

Según el tipo de refrigerante utilizado (líquido - agua, anticongelante y aire);

Por duración del trabajo (todo el año, estacional);

Por solución técnica circuitos (uno, dos, múltiples circuitos).

El aire es un refrigerante muy utilizado que no se congela en toda la gama de parámetros operativos. Cuando se utiliza como refrigerante, es posible combinar sistemas de calefacción con un sistema de ventilación.

Los sistemas de suministro de agua caliente solar estacionales suelen ser de circuito único y funcionan durante períodos con temperaturas exteriores positivas. Pueden tener una fuente de calor adicional o prescindir de ella, según el propósito del objeto a reparar y las condiciones de funcionamiento.

Los sistemas de calefacción solar para edificios suelen ser de doble circuito o, en la mayoría de los casos, de múltiples circuitos y pueden utilizarse para diferentes circuitos. varios refrigerantes(por ejemplo, en el circuito solar - soluciones acuosas de líquidos no congelantes, en los circuitos intermedios - agua y en el circuito de consumo - aire).

Los sistemas solares combinados que funcionan durante todo el año para suministrar calor y frío a los edificios son de circuitos múltiples e incluyen una fuente de calor adicional en forma de un generador de calor tradicional que funciona con combustible orgánico o un transformador de calor.

Los elementos principales de un sistema solar activo son un receptor solar, un acumulador de calor, una fuente de calor adicional o transformador (bomba de calor) y su consumidor (sistemas de calefacción y suministro de agua caliente para edificios). Selección y disposición de elementos en cada uno. caso especifico determinado por factores climáticos, finalidad de la instalación, régimen de consumo de calor e indicadores económicos.

Clasificación y elementos principales de los sistemas solares.

Sistemas calefacción solar Son sistemas que utilizan la radiación solar como fuente de energía térmica. Su diferencia característica con respecto a otros sistemas de calefacción de baja temperatura es el uso de un elemento especial: un receptor solar, diseñado para capturar la radiación solar y convertirla en energía térmica.

Según el método de utilización de la radiación solar, los sistemas de calefacción solar de baja temperatura se dividen en pasivos y activos.

Los sistemas de calefacción solar pasiva son aquellos en los que el propio edificio o sus vallas individuales (edificio colector, pared colectora, colector de tejado, etc.) sirven como elemento que recibe la radiación solar y la convierte en calor (Fig. 3.4)).

Arroz. 3.4. Sistema de calefacción solar pasivo de baja temperatura “colector de pared”: 1 – rayos solares; 2 – pantalla translúcida; 3 – compuerta de aire; 4 – aire calentado; 5 – aire enfriado de la habitación; 6 – radiación térmica de onda larga propia de la masa de la pared; 7 – superficie de la pared receptora del haz negro; 8 – persianas.

Activos son los sistemas de calefacción solar de baja temperatura en los que el receptor solar es un dispositivo independiente y separado del edificio. Los sistemas solares activos se pueden subdividir:

- por finalidad (suministro de agua caliente, sistemas de calefacción, sistemas combinados de suministro de calor y frío);

- por tipo de refrigerante utilizado (líquido - agua, anticongelante y aire);

- por duración del trabajo (todo el año, estacional);

- según la solución técnica de los circuitos (uno, dos, múltiples circuitos).

El aire es un refrigerante muy utilizado que no se congela en toda la gama de parámetros operativos. Cuando se utiliza como refrigerante, es posible combinar sistemas de calefacción con un sistema de ventilación. Sin embargo, el aire es un refrigerante de baja temperatura, lo que provoca un aumento del consumo de metal para la instalación de sistemas. calefacción de aire en comparación con los sistemas de agua.

El agua es un refrigerante que consume mucho calor y está ampliamente disponible. Sin embargo, a temperaturas inferiores a 0°C, es necesario añadirle líquidos anticongelantes. Además, hay que tener en cuenta que el agua saturada de oxígeno provoca corrosión en tuberías y equipos. Pero el consumo de metal en los sistemas solares de agua es mucho menor, lo que contribuye en gran medida a su uso más amplio.

Los sistemas de suministro de agua caliente solar estacionales suelen ser de circuito único y funcionan en los meses de verano y de transición, durante los períodos con temperaturas exteriores positivas. Pueden tener una fuente de calor adicional o prescindir de ella, según el propósito del objeto a reparar y las condiciones de funcionamiento.

Los sistemas de calefacción solar para edificios suelen ser de doble circuito o, con mayor frecuencia, de múltiples circuitos, y para diferentes circuitos se pueden utilizar diferentes refrigerantes (por ejemplo, en el circuito solar, soluciones acuosas de líquidos no congelantes, en circuitos intermedios, agua , y en el circuito del consumidor - aire).

Los sistemas solares combinados que funcionan durante todo el año para suministrar calor y frío a los edificios son de circuitos múltiples e incluyen una fuente de calor adicional en forma de un generador de calor tradicional que funciona con combustible orgánico o un transformador de calor.

En la Fig. 3.5 se muestra un diagrama esquemático del sistema de calefacción solar. Incluye tres circuitos de circulación:

- el primer circuito, formado por colectores solares 1, bomba de circulación 8 e intercambiador de calor líquido 3;

- el segundo circuito, formado por un depósito de almacenamiento 2, una bomba de circulación 8 y un intercambiador de calor 3;

- el tercer circuito, formado por un depósito de almacenamiento 2, una bomba de circulación 8, un intercambiador de calor agua-aire (calentador) 5.

Arroz. 3.5. Diagrama esquemático del sistema de calefacción solar: 1 – colector solar; 2 – tanque de almacenamiento; 3 – intercambiador de calor; 4 – edificio; 5 – calentador; 6 – respaldo del sistema de calefacción; 7 – respaldo del sistema de suministro de agua caliente; 8 – bomba de circulación; 9 – ventilador.

El sistema de calefacción solar funciona de la siguiente manera. El refrigerante (anticongelante) del circuito receptor de calor, que se calienta en los colectores solares 1, ingresa al intercambiador de calor 3, donde el calor del anticongelante se transfiere al agua que circula en el espacio entre tubos del intercambiador de calor 3 debajo la acción de la bomba 8 del circuito secundario. El agua calentada ingresa al tanque de almacenamiento 2. Desde el tanque de almacenamiento, la bomba de suministro de agua caliente 8 toma agua, la lleva, si es necesario, a la temperatura requerida en el respaldo 7 y ingresa al sistema de suministro de agua caliente del edificio. El tanque de almacenamiento se recarga desde el suministro de agua.

Para calentar, el agua del tanque de almacenamiento 2 es suministrada por la bomba del tercer circuito 8 al calentador 5, a través del cual pasa aire con la ayuda de un ventilador 9 y, cuando se calienta, ingresa al edificio 4. En ausencia de energía solar Radiación o falta de energía térmica generada por los colectores solares, se enciende el respaldo 6.

La selección y disposición de los elementos del sistema de calefacción solar en cada caso concreto está determinada por factores climáticos, finalidad de la instalación, régimen de consumo de calor e indicadores económicos.

Receptores solares de concentración

Los receptores solares de concentración son espejos esféricos o parabólicos (Fig. 3.6), fabricados en metal pulido, en cuyo foco se coloca un elemento receptor de calor (caldera solar), a través del cual circula el refrigerante. Como refrigerante se utiliza agua o líquidos no congelantes. Cuando se utiliza agua como refrigerante por la noche y durante periodo frio Es necesario vaciar el sistema para evitar que se congele.

Para garantizar una alta eficiencia del proceso de captura y conversión de la radiación solar, el receptor solar de concentración debe estar constantemente dirigido estrictamente al Sol. Para ello, el receptor solar está equipado con un sistema de seguimiento, que incluye un sensor de dirección hacia el Sol, una unidad electrónica de conversión de señales y un motor eléctrico con una caja de cambios para girar la estructura del receptor solar en dos planos.

La ventaja de los sistemas con receptores solares de concentración es la capacidad de generar calor a una temperatura relativamente alta (hasta 100 °C) e incluso vapor. Las desventajas incluyen alto costo diseños; la necesidad de limpiar constantemente las superficies reflectantes del polvo; trabajar solo durante las horas del día y, por lo tanto, la necesidad de baterías grandes; Grandes costes energéticos para el accionamiento del sistema de seguimiento solar, proporcionales a la energía generada. Estas desventajas dificultan el uso generalizado de sistemas activos de calefacción solar de baja temperatura con receptores solares de concentración. Recientemente, los receptores solares planos se utilizan con mayor frecuencia para sistemas de calefacción solar de baja temperatura.

Colectores solares de placa plana

El colector solar plano es un dispositivo con un panel absorbente de configuración plana y un aislamiento transparente plano para absorber la energía de la radiación solar y convertirla en calor.

Los colectores solares planos (Fig. 3.7) están hechos de vidrio o cubierta de plastico(simple, doble, triple), panel absorbente de calor, pintado de negro en el lado que da al sol, aislamiento en parte trasera y carcasa (metal, plástico, vidrio, madera).

Como panel receptor de calor se puede utilizar cualquier lámina de metal o plástico con canales para refrigerante. Los paneles receptores de calor están fabricados de aluminio o acero de dos tipos: de chapa y paneles estampados (tubo en chapa). Los paneles de plástico, debido a su fragilidad y rápido envejecimiento bajo la influencia de la luz solar, así como a su baja conductividad térmica, no se utilizan mucho.

Arroz. 3.6 Receptores solares de concentración: a – concentrador parabólico; b – concentrador cilíndrico parabólico; 1 – rayos de sol; 2 – elemento receptor de calor (colector solar); 3 – espejo; 4 – mecanismo de accionamiento del sistema de seguimiento; 5 – tuberías de suministro y descarga de refrigerante.

Arroz. 3.7. Colector solar plano: 1 – rayos de sol; 2 – acristalamiento; 3 – cuerpo; 4 – superficie receptora de calor; 5 – aislamiento térmico; 6 – sello; 7 – propia radiación de onda larga de la placa termorreceptora.

Bajo la influencia de la radiación solar, los paneles receptores de calor se calientan a temperaturas de 70-80 ° C, superando la temperatura ambiente, lo que conduce a un aumento de la transferencia de calor por convección del panel en ambiente y su propia radiación hacia el cielo. Para lograr más altas temperaturas La superficie refrigerante de la placa está cubierta con capas espectralmente selectivas que absorben activamente la radiación de onda corta del sol y reducen su propia radiación térmica en la parte del espectro de onda larga. Estos diseños basados ​​​​en "níquel negro", "cromo negro", óxido de cobre sobre aluminio, óxido de cobre sobre cobre y otros son caros (su costo es a menudo comparable al costo del propio panel receptor de calor). Otra forma de mejorar el rendimiento de los colectores planos es crear un vacío entre el panel receptor de calor y el aislamiento transparente para reducir la pérdida de calor (colectores solares de cuarta generación).

La experiencia en el funcionamiento de instalaciones solares basadas en colectores solares ha revelado una serie de desventajas importantes de dichos sistemas. En primer lugar, este es el alto costo de los coleccionistas. Aumentar la eficiencia de su funcionamiento mediante recubrimientos selectivos, aumentar la transparencia del acristalamiento, la evacuación e instalar un sistema de refrigeración resulta económicamente no rentable. Una desventaja importante es la necesidad de limpiar frecuentemente el vidrio del polvo, lo que prácticamente excluye el uso del colector en zonas industriales. Durante el funcionamiento prolongado de los colectores solares, especialmente en condiciones invernales, es frecuente que fallen debido a la expansión desigual de las áreas iluminadas y oscurecidas del vidrio debido a la violación de la integridad del acristalamiento. También existe un gran porcentaje de fallas de los colectores durante el transporte e instalación. Una desventaja importante de los sistemas operativos con recopiladores es también la carga desigual a lo largo del año y del día. La experiencia en la operación de colectores en Europa y la parte europea de Rusia con una alta proporción de radiación difusa (hasta el 50%) ha demostrado la imposibilidad de crear durante todo el año. sistema autónomo Suministro de agua caliente y calefacción. Todos los sistemas solares con colectores solares en latitudes medias requieren la instalación de tanques de almacenamiento de gran volumen y la inclusión de una fuente de energía adicional en el sistema, lo que reduce el efecto económico de su uso. En este sentido, lo más recomendable es su uso en zonas con una intensidad media de radiación solar elevada (no inferior a 300 W/m2).

27.09.2019

Clasificación y elementos principales de los sistemas solares.

Los sistemas de calefacción solar son sistemas que utilizan la radiación solar como fuente de energía térmica. Su diferencia característica con respecto a otros sistemas de calefacción de baja temperatura es el uso de un elemento especial: un receptor solar, diseñado para capturar la radiación solar y convertirla en energía térmica.

Según el método de utilización de la radiación solar, los sistemas de calefacción solar de baja temperatura se dividen en pasivos y activos.

Pasivo Los sistemas de calefacción solar se denominan sistemas de calefacción solar en los que el propio edificio o sus vallas individuales (edificio colector, pared colectora, techo colector, Figura 1) sirven como elemento que recibe la radiación solar y la convierte en calor.

En los sistemas solares pasivos el aprovechamiento de la energía solar se realiza exclusivamente a través de soluciones arquitectónicas y estructurales de los edificios.

En un sistema de calefacción solar pasivo de baja temperatura, la radiación solar del colector del edificio, que penetra en la habitación a través de las aberturas de luz, cae, por así decirlo, en una trampa térmica. La radiación solar de onda corta pasa libremente a través del vidrio de la ventana y, al caer sobre las cercas internas de la habitación, se convierte en calor. Toda la radiación solar que entra en la habitación se convierte en calor y puede compensarla total o parcialmente. pérdidas de calor.

Para aumentar la eficiencia del sistema edificio-colector, en la fachada sur se colocan grandes aberturas de luz, equipadas con persianas que, cuando están cerradas, deben evitar tiempo oscuro días a pérdidas por contrarradiación y, en períodos calurosos, en combinación con otros dispositivos de protección solar, al sobrecalentamiento de la habitación. Superficies internas pintado en colores oscuros.

La tarea del cálculo para este método de calefacción es determinar el área requerida de aberturas de luz para transmitir el flujo de radiación solar a la habitación, lo cual es necesario, teniendo en cuenta la acumulación para compensar las pérdidas de calor. Como regla general, la potencia del sistema colector pasivo del edificio en la estación fría no es suficiente y se instala una fuente de calor adicional en el edificio, convirtiendo el sistema en uno combinado. Mediante cálculo se determinan las áreas económicamente viables de las aberturas de luz y la potencia de la fuente de calor adicional.

El sistema solar pasivo de calefacción de aire a baja temperatura “colector de pared” incluye una enorme pared exterior, frente al cual se instala a poca distancia una mampara traslúcida con persianas. Se instalan aberturas en forma de rendijas con válvulas en las paredes cerca del piso y debajo del techo. Los rayos del sol, al atravesar la pantalla translúcida, son absorbidos por la superficie de la enorme pared y convertidos en calor, que se transfiere por convección al aire ubicado en el espacio entre la pantalla y la pared. El aire se calienta y asciende, ingresa a la habitación con servicio a través de una ranura debajo del techo, y su lugar lo ocupa el aire enfriado de la habitación, penetrando en el espacio entre la pared y la mampara a través de una ranura cerca del piso de la habitación. El suministro de aire caliente a la habitación se controla abriendo la válvula. Si la válvula está cerrada, el calor se acumula en la masa de la pared. Este calor se puede eliminar mediante un flujo de aire convectivo abriendo la válvula por la noche o en tiempo nublado.

Al calcular un sistema de calentamiento de aire solar pasivo de baja temperatura, determine área requerida superficie de la pared. Este sistema también se duplica con una fuente de calor adicional.

Activo Se denominan sistemas solares de calefacción de baja temperatura en los que el receptor solar es un dispositivo independiente y separado del edificio. Los sistemas solares activos se pueden subdividir:

• por finalidad (suministro de agua caliente, sistemas de calefacción, sistemas combinados para suministro de calor y frío);
• por tipo de refrigerante utilizado (líquido - agua, anticongelante y aire);
• por duración del trabajo (todo el año, estacional);
• sobre la solución técnica de circuitos (uno, dos, múltiples circuitos).

Para los sistemas de calefacción solar activos se utilizan dos tipos de receptores solares: de concentración y planos.

El aire es un refrigerante muy utilizado que no se congela en toda la gama de parámetros operativos. Cuando se utiliza como refrigerante, es posible combinar sistemas de calefacción con un sistema de ventilación. Sin embargo, el aire es un refrigerante de baja temperatura, lo que provoca un mayor consumo de metal para la instalación de sistemas de calefacción de aire en comparación con los sistemas de agua. El agua es un refrigerante que consume mucho calor y está ampliamente disponible. Sin embargo, a temperaturas inferiores a 0 ◦ C, es necesario añadirle líquidos anticongelantes. Además, hay que tener en cuenta que el agua saturada de oxígeno provoca corrosión en tuberías y equipos. Pero el consumo de metal en los sistemas solares de agua es mucho menor, lo que contribuye en gran medida a su uso más amplio.

Los sistemas de suministro de agua caliente solar estacionales suelen ser de circuito único y funcionan en los meses de verano y de transición, durante los períodos con temperaturas exteriores positivas. Pueden tener una fuente de calor adicional o prescindir de ella, según el propósito del objeto a reparar y las condiciones de funcionamiento.

La instalación solar de calentamiento de agua VU (Figura 2) consta de un colector solar y un intercambiador-acumulador de calor. El refrigerante (anticongelante) circula a través del colector solar. El refrigerante se calienta en el colector solar gracias a la energía del sol y luego libera energía térmica al agua a través de un intercambiador de calor montado en el acumulador. El tanque de almacenamiento almacena agua caliente hasta su uso, por lo que debe estar bien aislado. En el circuito primario, donde se ubica el colector solar, se puede utilizar la circulación de refrigerante natural o forzada. Se puede instalar un calentador de respaldo eléctrico o automático en el tanque de almacenamiento. Si la temperatura en el tanque de almacenamiento cae por debajo de la establecida (tiempo nublado prolongado o pocas horas de sol en invierno), el calentador auxiliar se enciende automáticamente y calienta el agua a la temperatura establecida.

Los sistemas de calefacción solar para edificios suelen ser de doble circuito o, con mayor frecuencia, de múltiples circuitos, y para diferentes circuitos se pueden utilizar diferentes refrigerantes (por ejemplo, en el circuito solar, soluciones acuosas de líquidos no congelantes, en circuitos intermedios, agua , y en el circuito del consumidor - aire). Los sistemas solares combinados que funcionan durante todo el año para suministrar calor y frío a los edificios son de circuitos múltiples e incluyen una fuente de calor adicional en forma de un generador de calor tradicional que funciona con combustible orgánico o un transformador de calor. En la Figura 3 se muestra un diagrama esquemático del sistema de calefacción solar. Incluye tres circuitos de circulación:

• el primer circuito, formado por colectores solares 1, bomba de circulación 8 e intercambiador de calor líquido 3;
• un segundo circuito formado por un depósito de almacenamiento 2, una bomba de circulación 8 y un intercambiador de calor 3;
• el tercer circuito, compuesto por un tanque de almacenamiento 2, una bomba de circulación 8, un intercambiador de calor agua-aire (calentador) 5.

El sistema de calefacción solar funciona de la siguiente manera. El refrigerante (anticongelante) del circuito receptor de calor, que se calienta en los colectores solares 1, ingresa al intercambiador de calor 3, donde el calor del anticongelante se transfiere al agua que circula en el espacio entre tubos del intercambiador de calor 3 debajo la acción de la bomba 8 del circuito secundario. El agua calentada ingresa al tanque de almacenamiento 2. Desde el tanque de almacenamiento, la bomba de suministro de agua caliente 8 toma agua, la lleva, si es necesario, a la temperatura requerida en el respaldo 7 y ingresa al sistema de suministro de agua caliente del edificio. El tanque de la batería se recarga desde el suministro de agua. Para calentar, el agua del tanque de almacenamiento 2 es suministrada por la bomba del tercer circuito 8 al calentador 5, a través del cual pasa aire con la ayuda de un ventilador 9 y, cuando se calienta, ingresa al edificio 4. En ausencia de energía solar Radiación o falta de energía térmica generada por los colectores solares, se enciende el respaldo 6. La selección y disposición de los elementos del sistema de calefacción solar en cada caso concreto están determinadas por factores climáticos, la finalidad de la instalación, el modo de consumo de calor y. indicadores económicos.

La Figura 4 muestra un diagrama de un sistema de calefacción solar para una casa energéticamente eficiente y respetuosa con el medio ambiente.

El sistema utiliza agua como refrigerante a temperaturas positivas y anticongelante durante el periodo de calefacción (circuito solar), agua (segundo circuito de suelo radiante) y aire (tercer circuito de calefacción solar de aire).

Se utilizó una caldera eléctrica como fuente de respaldo y una batería de 5 m 3 con un accesorio de guijarros para acumular calor durante un día. Un metro cúbico de guijarros acumula una media de 5 MJ de calor al día.

Los sistemas de almacenamiento térmico de baja temperatura cubren el rango de temperatura de 30 a 100 ◦C y se utilizan en sistemas de calefacción de aire (30 ◦ C) y agua (30–90 ◦ C) y agua caliente (45–60 ◦ C).

Un sistema de almacenamiento térmico suele contener un depósito, un material acumulador de calor que se utiliza para acumular y almacenar energía térmica, dispositivos de intercambio de calor para suministrar y eliminar calor durante la carga y descarga de la batería y aislamiento térmico.

Las baterías se pueden clasificar según la naturaleza de los procesos físicos y químicos que ocurren en los materiales que almacenan calor:

1. baterias tipo capacitivo que utilizan la capacidad calorífica del material calentado (guijarros, agua, soluciones acuosas de sales, etc.);
2. baterías de transición de fase de una sustancia, que utilizan el calor de fusión (solidificación) de una sustancia;
3. acumuladores de energía basados ​​​​en la liberación y absorción de calor durante reacciones químicas y fotoquímicas reversibles.

Los acumuladores de calor más utilizados son los de tipo capacitivo.

La cantidad de calor Q (kJ) que se puede acumular en un acumulador de calor de tipo capacitivo está determinada por la fórmula

El material de almacenamiento de calor más eficaz en los sistemas de calefacción solar líquida es el agua. Para la acumulación estacional de calor, es prometedor utilizar depósitos subterráneos, suelos rocosos y otras formaciones naturales.

Los receptores solares de concentración son espejos esféricos o parabólicos (Figura 5), ​​fabricados en metal pulido, en cuyo foco se coloca un elemento receptor de calor (caldera solar), por donde circula el refrigerante. Como refrigerante se utiliza agua o líquidos no congelantes. Cuando se utiliza agua como refrigerante por la noche y durante los períodos fríos, se debe vaciar el sistema para evitar que se congele.

Para garantizar una alta eficiencia del proceso de captura y conversión de la radiación solar, el receptor solar de concentración debe estar constantemente dirigido estrictamente al Sol. Para ello, el receptor solar está equipado con un sistema de seguimiento, que incluye un sensor de dirección hacia el Sol, una unidad electrónica de conversión de señales y un motor eléctrico con una caja de cambios para girar la estructura del receptor solar en dos planos.

La ventaja de los sistemas con receptores solares de concentración es la capacidad de generar calor a una temperatura relativamente alta (hasta 100 ◦ C) e incluso vapor. Las desventajas incluyen el alto costo de la estructura; la necesidad de limpiar constantemente las superficies reflectantes del polvo; trabajar solo durante las horas del día y, por lo tanto, la necesidad de baterías grandes; Grandes costes energéticos para el accionamiento del sistema de seguimiento solar, proporcionales a la energía generada. Estas desventajas dificultan el uso generalizado de sistemas activos de calefacción solar de baja temperatura con receptores solares de concentración. Recientemente, los receptores solares planos se utilizan con mayor frecuencia para sistemas de calefacción solar de baja temperatura.

Colectores solares de placa plana

Un colector solar de placa plana es un intercambiador de calor diseñado para calentar un líquido o gas utilizando energía solar. El ámbito de aplicación de los colectores solares planos son los sistemas de calefacción para viviendas y naves industriales, sistemas de aire acondicionado, sistemas de suministro de agua caliente, así como plantas de energía con un fluido de trabajo de bajo punto de ebullición, que normalmente funciona según el ciclo Rankine. Los colectores solares de placa plana (Figuras 6 y 7) constan de una cubierta de vidrio o plástico (simple, doble, triple), un panel receptor de calor pintado de negro en el lado que mira al sol, aislamiento en el reverso y una carcasa (metal). , plástico, vidrio, madera).

Como panel receptor de calor se puede utilizar cualquier lámina de metal o plástico con canales para refrigerante. Los paneles receptores de calor están fabricados de aluminio o acero de dos tipos: de chapa y paneles estampados (tubo en chapa). Los paneles de plástico, debido a su fragilidad y rápido envejecimiento bajo la influencia de la luz solar, así como a su baja conductividad térmica, no se utilizan mucho. Bajo la influencia de la radiación solar, los paneles receptores de calor se calientan a temperaturas de 70 a 80 ◦ C, superando la temperatura ambiente, lo que aumenta la transferencia de calor por convección del panel al medio ambiente y su propia radiación al cielo. . Para lograr temperaturas más altas del refrigerante, la superficie de la placa se cubre con capas espectralmente selectivas que absorben activamente la radiación de onda corta del Sol y reducen su propia radiación térmica en la parte del espectro de onda larga. Estos diseños basados ​​​​en "níquel negro", "cromo negro", óxido de cobre sobre aluminio, óxido de cobre sobre cobre y otros son caros (su costo es a menudo comparable al costo del propio panel receptor de calor). Otra forma de mejorar el rendimiento de los colectores planos es crear un vacío entre el panel receptor de calor y el aislamiento transparente para reducir la pérdida de calor (colectores solares de cuarta generación).

El principio de funcionamiento del colector se basa en el hecho de que percibe la radiación solar con un coeficiente de absorción de luz solar visible suficientemente alto y tiene pérdidas térmicas relativamente bajas, incluso debido a la baja transmitancia del revestimiento de vidrio translúcido a la radiación térmica a la temperatura de funcionamiento. . Está claro que la temperatura del refrigerante resultante está determinada por el equilibrio térmico del colector. La parte entrante del saldo representa el flujo de calor de la radiación solar, teniendo en cuenta la eficiencia óptica del colector; la parte de consumo está determinada por el calor útil extraído, el coeficiente total de pérdida de calor y la diferencia temperatura de funcionamiento y el medio ambiente. La perfección de un colector está determinada por su eficiencia óptica y térmica.

La eficiencia óptica η o muestra qué parte de la radiación solar que llega a la superficie del acristalamiento del colector es absorbida por la superficie negra que absorbe la radiación, y tiene en cuenta las pérdidas de energía asociadas con la absorción en el vidrio, la reflexión y la diferencia en el coeficiente de emisividad térmica de la superficie absorbente de la unidad.

El colector solar más simple, con un revestimiento translúcido de un solo vidrio, aislamiento de espuma de poliuretano en las superficies restantes y un absorbente recubierto con pintura negra, tiene una eficiencia óptica de alrededor del 85% y un coeficiente de pérdida de calor del orden de 5 a 6 W/( m2K) (Fig. 7). La combinación de una superficie plana que absorbe la radiación y tuberías (canales) para el refrigerante forma un único elemento estructural: un absorbente. Un colector de este tipo en verano en latitudes medias puede calentar agua a 55-60 ◦ C y tiene una productividad diaria de un promedio de 70 a 80 litros de agua por 1 m2 de superficie del calentador.

Para obtener temperaturas más elevadas se utilizan colectores fabricados con tuberías de vacío con recubrimiento selectivo (Figura 8).

En un colector de vacío, el volumen que contiene la superficie negra que absorbe la radiación solar está separado del entorno por un espacio evacuado (cada elemento del absorbente se coloca en un tubo de vidrio separado, dentro del cual se crea un vacío), lo que lo convierte en Es posible eliminar casi por completo la pérdida de calor al medio ambiente debido a la conductividad térmica y la convección. Las pérdidas por radiación se suprimen en gran medida mediante el uso de un recubrimiento selectivo. En un colector de vacío, el refrigerante se puede calentar a 120-150 ◦C. La eficiencia de un colector de vacío es significativamente mayor que la colector plano, pero también cuesta mucho más.

La eficiencia de las instalaciones de energía solar depende en gran medida de las propiedades ópticas de la superficie que absorbe la radiación solar. Para minimizar las pérdidas de energía, es necesario que en las regiones visibles e infrarrojas cercanas del espectro solar, el coeficiente de absorción de esta superficie sea lo más cercano posible a la unidad, y en la región de longitud de onda de la propia radiación térmica de la superficie, la El coeficiente de reflexión debe tender a la unidad. Por tanto, la superficie debe tener propiedades selectivas: absorber bien la radiación de onda corta y reflejar bien la radiación de onda larga.

Según el tipo de mecanismo responsable de la selectividad de las propiedades ópticas, se distinguen cuatro grupos de recubrimientos selectivos:

1. propio;
2. dos capas, en las que la capa superior tiene un alto coeficiente de absorción en la región visible del espectro y uno pequeño en la región infrarroja, y la capa inferior tiene un alto coeficiente de reflexión en la región infrarroja;
3. con microrrelieve que proporciona el efecto deseado;
4. interferencia

Un pequeño número de materiales conocidos, por ejemplo W, Cu 2 S, HfC, tienen su propia selectividad de propiedades ópticas.

Los recubrimientos selectivos de dos capas son los más utilizados. Sobre la superficie a la que es necesario dotar de propiedades selectivas se aplica una capa con una alta reflectancia en la región de onda larga del espectro, por ejemplo cobre, níquel, molibdeno, plata, aluminio. Sobre esta capa se aplica una capa que es transparente en la región de onda larga, pero que tiene un alto coeficiente de absorción en las regiones visible e infrarroja cercana del espectro. Muchos óxidos tienen tales propiedades.

La selectividad de la superficie puede garantizarse mediante factores puramente geométricos: las irregularidades de la superficie deben ser mayores que la longitud de onda de la luz en las regiones visible e infrarroja cercana del espectro y menores que la longitud de onda correspondiente a la luz natural. radiación térmica superficies. Dicha superficie será negra para la primera de estas regiones espectrales y parecida a un espejo para la segunda.

Las superficies con una estructura dendrítica o porosa con tamaños apropiados de agujas o poros dendríticos tienen propiedades selectivas.

Las superficies selectivas de interferencias están formadas por varias capas alternas de metal y dieléctrico, en las que se suprime la radiación de onda corta debido a la interferencia y la radiación de onda larga se refleja libremente.

Escala de uso de sistemas de calefacción solar.

Según la AIE, a finales de 2001, la superficie total de colectores instalados en los 26 países más activos en este sentido era de unos 100 millones de m 2, de los cuales 27,7 millones de m 2 eran colectores no vidriados, utilizados principalmente para calentar agua. en piscinas. El resto (colectores de vidrio plano y colectores con tuberías de vacío) se utilizaron en sistemas de suministro de agua caliente o para calefacción de espacios. En cuanto a la superficie de colectores instalados por cada 1.000 habitantes, los líderes son Israel (608 m2), Grecia (298) y Austria (220). Le siguen Turquía, Japón, Australia, Dinamarca y Alemania con una superficie específica de colectores instalados de 118 a 45 m2/1.000 habitantes.

La superficie total de colectores solares instalados a finales de 2004 en los países de la UE alcanzó los 13,96 millones de m2, y en el mundo ya superó los 150 millones de m2. Crecimiento anual La superficie media de colectores solares en Europa es del 12%, y en algunos países se sitúa entre el 28% y el 30% o más. El líder mundial en número de colectores por cada mil habitantes es Chipre, donde el 90% de las casas están equipadas con instalaciones solares (hay 615,7 m 2 de colectores solares por cada mil habitantes), seguido de Israel, Grecia y Austria. El líder absoluto en el ámbito de colectores instalados en Europa es Alemania - 47%, seguida de Grecia - 14%, Austria - 12%, España - 6%, Italia - 4% y Francia - 3%. Los países europeos son líderes indiscutibles en el desarrollo de nuevas tecnologías para sistemas de calefacción solar, pero están muy por detrás de China en el volumen de puesta en servicio de nuevas instalaciones solares.

Del área total de colectores solares instalados en el mundo en 2004, el 78% se instalaron en China. El mercado de IED en China ha estado creciendo recientemente a un ritmo del 28% anual.

En 2007, la superficie total de colectores solares instalados en el mundo era ya de 200 millones de m2, de los cuales más de 20 millones de m2 en Europa.

Hoy en día, en el mercado mundial, el coste de un IED (Figura 9), que incluye un colector con una superficie de 5 a 6 m2, un tanque acumulador con una capacidad de unos 300 litros y los accesorios necesarios, es de 300 a 400 dólares. US por 1 m2 de colector. Estos sistemas se instalan principalmente en casas unifamiliares y bifamiliares y cuentan con un calentador auxiliar (eléctrico o de gas). Al instalar el tanque de almacenamiento encima del colector, el sistema puede funcionar a circulación natural(principio de termosifón); al instalar un tanque de almacenamiento en el sótano - forzado.

En la práctica mundial, los más utilizados son los pequeños sistemas de calefacción solar. Como regla general, tales sistemas incluyen colectores solares con un área total de 2 a 8 m2, un tanque de almacenamiento, cuya capacidad está determinada por el área de los colectores instalados, una bomba de circulación (según el tipo de circuito térmico) y otros equipos auxiliares.

Para el suministro de agua caliente y las necesidades de calefacción se utilizan grandes sistemas activos, en los que el tanque de almacenamiento está ubicado debajo de los colectores y el refrigerante circula mediante una bomba. Como regla general, en los sistemas activos que cubren parte de la carga de calefacción, se proporciona una fuente de calor de respaldo que funciona con electricidad o gas.

Un fenómeno relativamente nuevo en la práctica del uso de la calefacción solar es grandes sistemas, capaz de satisfacer las necesidades de suministro de agua caliente y calefacción de edificios de apartamentos o zonas residenciales enteras. Estos sistemas prevén la acumulación de calor diaria o estacional. La acumulación diaria supone la capacidad del sistema para funcionar con el consumo de calor acumulado durante varios días, estacionalmente, durante varios meses. Para la acumulación de calor estacional se utilizan grandes depósitos subterráneos llenos de agua, en los que se descarga todo el exceso de calor recibido de los colectores durante el verano. Otra opción para la acumulación estacional es calentar el suelo mediante pozos con tuberías por las que circula agua caliente procedente de los colectores.

La Tabla 1 muestra los principales parámetros de grandes sistemas solares con almacenamiento de calor diario y estacional en comparación con un pequeño sistema solar para una vivienda unifamiliar.

Tabla 1. — Principales parámetros de los sistemas de calefacción solar.

Actualmente en Europa existen 10 sistemas de calefacción solar con áreas de colectores de 2400 a 8040 m2, 22 sistemas con áreas de colectores de 1000 a 1250 m2 y 25 sistemas con áreas de colectores de 500 a 1000 m2. A continuación se muestran especificaciones para algunos sistemas más grandes.

Hamburgo (Alemania). La superficie del local climatizado es de 14800 m2. La superficie de colectores solares es de 3000 m2. El volumen del acumulador de calor de agua es de 4500 m3.

Fridrichshafen (Alemania). La superficie del local climatizado es de 33.000 m2. La superficie de colectores solares es de 4050 m2. El volumen del acumulador de calor de agua es de 12000 m3.

Ulm am Neckar (Alemania). La superficie del local climatizado es de 25.000 m2. La superficie de colectores solares es de 5300 m2. El volumen del acumulador de calor del suelo es de 63400 m3.

Rostock (Alemania). La superficie del local climatizado es de 7000 m2. La superficie de colectores solares es de 1000 m2. El volumen del acumulador de calor del suelo es de 20.000 m3.

Hemnitz (Alemania). La superficie del local climatizado es de 4680 m2. La superficie de los colectores solares de vacío es de 540 m2. El volumen del acumulador de calor de grava y agua es de 8000 m3.

Attenkirchen (Alemania). La superficie del local climatizado es de 4500 m2. La superficie de los colectores solares de vacío es de 800 m2. El volumen del acumulador de calor del suelo es de 9850 m3.

Saro (Suecia). El sistema consta de 10 casas pequeñas, incluidos 48 apartamentos. La superficie de colectores solares es de 740 m2. El volumen del acumulador de calor de agua es de 640 m3. El sistema solar cubre el 35% de la carga térmica total del sistema de calefacción.

Actualmente en Rusia existen varias empresas que producen colectores solares aptos para un funcionamiento fiable. Las principales son la Planta Mecánica de Kovrov, NPO Mashinostroenie y ZAO ALTEN.

Los colectores de la planta mecánica de Kovrov (Figura 10), que no tienen recubrimiento selectivo, son baratos y de diseño simple, están dirigidos principalmente al mercado interno. Actualmente hay más de 1.500 colectores de este tipo instalados en el territorio de Krasnodar.

Las características del coleccionista de NPO Mashinostroyenia se acercan a los estándares europeos. El colector absorbente está hecho de una aleación de aluminio con un recubrimiento selectivo y está diseñado principalmente para su funcionamiento en circuitos de calefacción de doble circuito, ya que el contacto directo del agua con las aleaciones de aluminio puede provocar corrosión por picaduras en los canales por donde pasa el refrigerante.

El colector ALTEN-1 tiene un diseño completamente nuevo y cumple con los estándares europeos; puede usarse tanto en esquemas de suministro de calor de circuito simple como de circuito doble; El colector se distingue por sus altas características térmicas, una amplia gama de aplicaciones posibles, peso reducido y diseño atractivo.

La experiencia en el funcionamiento de instalaciones basadas en colectores solares ha revelado una serie de desventajas de dichos sistemas. En primer lugar, este es el alto costo de los colectores asociado con recubrimientos selectivos, aumento de la transparencia del acristalamiento, aspiración, etc. Una desventaja importante es la necesidad de limpiar frecuentemente el vidrio del polvo, lo que prácticamente excluye el uso del colector en aplicaciones industriales. áreas. Durante el funcionamiento prolongado de los colectores solares, especialmente en condiciones invernales, se observan fallos frecuentes debido a la expansión desigual de las áreas de vidrio iluminadas y oscurecidas debido a la violación de la integridad del acristalamiento. También existe un gran porcentaje de fallas de los colectores durante el transporte e instalación. Una desventaja importante de los sistemas operativos con recopiladores es también la carga desigual a lo largo del año y del día. La experiencia en el funcionamiento de colectores en Europa y la parte europea de Rusia con una alta proporción de radiación difusa (hasta un 50%) ha demostrado la imposibilidad de crear un sistema autónomo de calefacción y suministro de agua caliente durante todo el año. Todos los sistemas solares con colectores solares en latitudes medias requieren la instalación de tanques de almacenamiento de gran volumen y la inclusión de una fuente de energía adicional en el sistema, lo que reduce el efecto económico de su uso. En este sentido, lo más recomendable es utilizarlos en zonas con alta intensidad de radiación solar (no inferior a 300 W/m2).

Uso eficiente de la energía solar.

En edificios residenciales y de oficinas, la energía solar se utiliza principalmente en forma de calor para cubrir las necesidades de suministro de agua caliente, calefacción, refrigeración, ventilación, secado, etc.

Uso calor solar Desde un punto de vista económico, es más beneficioso al crear sistemas de suministro de agua caliente y en instalaciones de calentamiento de agua que son similares en implementación técnica (en piscinas, dispositivos industriales). El suministro de agua caliente es necesario en todos los edificios residenciales y, dado que la necesidad de agua caliente cambia relativamente poco a lo largo del año, la eficiencia de dichas instalaciones es alta y se amortizan rápidamente.

En cuanto a los sistemas de calefacción solar, el período de uso durante el año es corto, durante el período de calentamiento la intensidad de la radiación solar es baja y, en consecuencia, el área del colector es mucho mayor que en los sistemas de suministro de agua caliente y la eficiencia económica es más bajo. Normalmente, al diseñar, se combina un sistema de calefacción solar y suministro de agua caliente.

En los sistemas de refrigeración solar, el período de funcionamiento es aún más corto (tres meses de verano), lo que provoca largos tiempos de inactividad del equipo y una tasa de utilización muy baja. Dado el alto coste de los equipos de refrigeración, la eficiencia económica de los sistemas se vuelve mínima.

La tasa de utilización anual de equipos en sistemas combinados de suministro de calor y frío (suministro de agua caliente, calefacción y refrigeración) es la más alta y, a primera vista, estos sistemas son más rentables que los sistemas combinados de suministro de calefacción y agua caliente. Sin embargo, si tenemos en cuenta el coste de los colectores solares y los mecanismos del sistema de refrigeración necesarios, resulta que dichas instalaciones solares serán muy caras y es poco probable que lleguen a ser económicamente rentables.

Al crear sistemas de calefacción solar, se deben utilizar esquemas pasivos que proporcionen un mayor aislamiento térmico del edificio y uso eficiente Radiación solar que entra por las aberturas de las ventanas. El problema del aislamiento térmico debe solucionarse a partir de elementos arquitectónicos y estructurales, utilizando materiales y estructuras de baja conductividad térmica. Se recomienda reponer el calor faltante mediante sistemas solares activos.

Características económicas de los colectores solares.

El principal problema del uso generalizado de las instalaciones solares está relacionado con su falta de eficiencia económica en comparación con los sistemas tradicionales de suministro de calor. El coste de la energía térmica en instalaciones con captadores solares es mayor que en instalaciones con combustibles tradicionales. El periodo de recuperación de una instalación solar térmica T app se puede determinar mediante la fórmula:

El efecto económico de la instalación de captadores solares en zonas de suministro centralizado de energía E se puede definir como los ingresos por la venta de energía durante toda la vida útil de la instalación menos los costes de explotación:

El Cuadro 2 muestra el costo de los sistemas de calefacción solar (a precios de 1995). Los datos muestran que los desarrollos nacionales son entre 2,5 y 3 veces más baratos que los extranjeros.

El bajo precio de los sistemas domésticos se explica por el hecho de que están fabricados con materiales baratos, tienen un diseño sencillo y están dirigidos al mercado interno.

Tabla 2.- Costo de los sistemas de calefacción solar

Efecto económico específico (E/S) en la zona calefacción urbana, dependiendo de la vida útil de los colectores, oscila entre 200 y 800 rublos/m2.

Las instalaciones de suministro de calor con colectores solares tienen un efecto económico mucho mayor en las regiones alejadas de las redes de energía centralizadas, que en Rusia constituyen más del 70% de su territorio con una población de aproximadamente 22 millones de personas. Estas instalaciones están diseñadas para funcionar de forma autónoma para consumidores individuales, donde las necesidades de energía térmica son muy importantes. Al mismo tiempo, el coste de los combustibles tradicionales es mucho mayor que su coste en las zonas de calefacción urbana debido a costos de transporte y pérdidas de combustible durante el transporte, es decir, el costo del combustible en la región C tr incluye el factor regional r r:

donde r р > 1 y puede cambiar su valor para diferentes regiones. Al mismo tiempo, el coste unitario de instalación C casi no cambia en comparación con C tr. Por lo tanto, al reemplazar C t con C tr en las fórmulas

El período de recuperación calculado para instalaciones autónomas en áreas alejadas de las redes centralizadas disminuye r veces y el efecto económico aumenta en proporción a r.

En las condiciones actuales en Rusia, cuando los precios de la energía aumentan constantemente y son desiguales entre las regiones debido a las condiciones de transporte, la decisión sobre la viabilidad económica del uso de colectores solares depende en gran medida de las condiciones socioeconómicas, geográficas y climáticas locales.

Sistema de calefacción solar-geotérmica.

Desde el punto de vista del suministro ininterrumpido de energía al consumidor, los más efectivos son los sistemas tecnológicos combinados que utilizan dos o más tipos de fuentes de energía renovables.

Gracias a la energía solar térmica, es posible satisfacer plenamente las necesidades de agua caliente sanitaria de la casa en horario de verano. En el período otoño-primavera se puede obtener del sol hasta el 30% de la energía necesaria para calefacción y hasta el 60% de las necesidades de agua caliente sanitaria.

En los últimos años se han desarrollado activamente sistemas de suministro de calor geotérmico basados ​​​​en bombas de calor. En tales sistemas, como se señaló anteriormente, se utiliza como fuente primaria de calor agua termal de bajo potencial (20–40 ◦ C) o energía petrotermal de las capas superiores. corteza terrestre. Cuando se utiliza calor del suelo, se utilizan intercambiadores de calor del suelo, colocados en pozos verticales de 100 a 300 m de profundidad u horizontalmente a cierta profundidad.

Para proporcionar calor y agua caliente Para los consumidores descentralizados de baja potencia, se ha desarrollado un sistema combinado solar-geotérmico en el Instituto de Geología del DSC RAS ​​​​(Figura 11).

Dicho sistema consta de un colector solar 1, un intercambiador de calor 2, un tanque de almacenamiento 3, una bomba de calor 7 y un intercambiador de calor de pozo 8. A través del colector solar circula refrigerante (anticongelante). El refrigerante se calienta en el colector solar gracias a la energía del sol y luego cede energía térmica al agua a través del intercambiador de calor 2, integrado en el tanque de almacenamiento 3. El tanque de almacenamiento almacena agua caliente hasta su uso, por lo que debe tener buen aislamiento térmico. En el circuito primario, donde se ubica el colector solar, se puede utilizar la circulación de refrigerante natural o forzada. El depósito acumulador está integrado y calentador electrico 6. Si la temperatura en el tanque de almacenamiento desciende por debajo de la configurada (tiempo nublado prolongado o pocas horas de sol en invierno), el calentador eléctrico se enciende automáticamente y calienta el agua a la temperatura establecida.

La unidad de colector solar funciona durante todo el año y proporciona agua caliente al consumidor, y la calefacción por suelo radiante de baja temperatura con bomba de calor (HP) y un pozo intercambiador de calor de 100 a 200 m de profundidad sólo se pone en funcionamiento durante la calefacción. estación.

En el ciclo HP, agua fría con una temperatura de 5 ◦ C desciende al espacio anular del pozo del intercambiador de calor y elimina el calor de baja calidad de la roca circundante. A continuación, el agua, dependiendo de la profundidad del pozo, se calienta a una temperatura de 10 a 15 ◦ C y sube a la superficie a través de la columna central de tuberías. Para evitar el flujo inverso de calor, la columna central está aislada térmicamente del exterior. En la superficie, el agua del pozo ingresa al evaporador HP, donde el agente de trabajo de bajo punto de ebullición se calienta y se evapora. Después del evaporador, el agua enfriada se envía nuevamente al pozo. Durante el período de calentamiento, con circulación constante de agua en el pozo, la roca alrededor del pozo se enfría gradualmente.

Los estudios de cálculo muestran que el radio del frente de enfriamiento durante el período de calefacción puede alcanzar entre 5 y 7 m. Durante el período entre calentamiento, cuando el sistema de calefacción está apagado, se produce una restauración parcial (hasta un 70%) del campo de temperatura alrededor. el pozo se produce debido a la afluencia de calor de las rocas fuera de la zona de enfriamiento; No es posible lograr una restauración completa del campo de temperatura alrededor del pozo durante su tiempo de inactividad.

Los colectores solares se instalan en función de periodo de invierno operar el sistema cuando la luz solar es mínima. EN periodo de verano parte del agua caliente del tanque de almacenamiento se envía al pozo para restaurar completamente la temperatura a roca alrededor del pozo.

Durante el período de calentamiento intermedio, las válvulas 13 y 14 están cerradas y con las válvulas 15 y 16 abiertas, una bomba de circulación bombea agua caliente del tanque acumulador al espacio anular del pozo, donde, a medida que desciende, intercambia calor con la roca que rodea el pozo. A continuación, el agua enfriada se devuelve al tanque de almacenamiento a través de una columna central aislada térmicamente. Por el contrario, durante la temporada de calefacción, las válvulas 13 y 14 están abiertas y las válvulas 15 y 16 están cerradas.

en la propuesta sistema tecnológico El potencial de la energía solar se utiliza para calentar agua en el sistema de suministro de agua caliente y las rocas alrededor del pozo en el sistema de calefacción de baja temperatura. La recuperación de calor en roca permite que el sistema de suministro de calor funcione de forma económicamente óptima.

Centrales solares térmicas

El sol es una importante fuente de energía en el planeta Tierra. La energía solar suele convertirse en tema de debates muy diversos. Tan pronto como aparece un proyecto para una nueva planta de energía solar, surgen preguntas sobre la eficiencia, la capacidad, los volúmenes de fondos invertidos y los plazos de recuperación.

Hay científicos que ven las centrales solares térmicas como una amenaza para el medio ambiente. Los espejos utilizados en las centrales solares térmicas calientan mucho el aire, lo que provoca cambios climáticos y la muerte de las aves que pasan volando. A pesar de esto, en los últimos años soleado centrales térmicas están cada vez más extendidos. En 1984, la primera planta de energía solar entró en funcionamiento cerca de la ciudad californiana de Cramer Junction, en el desierto de Mojabe (Fig. 6.1). La estación se llama Sistema de Generación de Energía Solar, o SEGS para abreviar.

Arroz. 6.1. Planta de energía solar en el desierto de Mojabe

En esta central eléctrica, la radiación solar se utiliza para producir vapor, que hace girar una turbina y genera electricidad. La generación de energía solar térmica a gran escala es bastante competitiva. Actualmente, las empresas energéticas estadounidenses ya han construido plantas de energía termosolar con una capacidad instalada total de más de 400 MW, que suministran electricidad a 350.000 personas y reemplazan 2,3 millones de barriles de petróleo al año. Nueve centrales eléctricas ubicadas en el desierto de Mojabe cuentan con 354 MW capacidad instalada. Pronto también comenzarán proyectos para utilizar el calor solar para generar electricidad en otras regiones del mundo. India, Egipto, Marruecos y México están desarrollando programas correspondientes. Las subvenciones para su financiación son proporcionadas por el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM). Se están desarrollando nuevos proyectos en Grecia, España y EE.UU. fabricantes independientes electricidad.

Según el método de producción de calor, las centrales solares térmicas se dividen en concentradores solares (espejos) y estanques solares.

concentradores solares

Las centrales solares térmicas concentran la energía solar mediante lentes y reflectores. Dado que este calor se puede almacenar, estas plantas pueden generar electricidad según sea necesario, de día o de noche, en cualquier clima. espejos grandes-con un foco puntual o lineal- concentran los rayos del sol hasta tal punto que el agua se convierte en vapor, liberando suficiente energía para hacer girar la turbina. Estos sistemas pueden convertir la energía solar en electricidad con una eficiencia de alrededor del 15%. Todas las centrales térmicas, excepto los estanques solares, utilizan concentradores para alcanzar altas temperaturas, que reflejan la luz del Sol desde una superficie mayor hacia una superficie menor del receptor. Normalmente, un sistema de este tipo consta de un concentrador, un receptor, un refrigerante, un sistema de almacenamiento y un sistema de transmisión de energía. Tecnologías modernas incluyen concentradores parabólicos, espejos parabólicos solares y torres de energía solar. Pueden combinarse con plantas que queman combustibles fósiles y, en algunos casos, adaptarse para almacenamiento térmico. La principal ventaja de dicha hibridación y almacenamiento térmico es que dicha tecnología puede proporcionar una producción de electricidad gestionable, es decir, la electricidad se puede generar en los momentos en que sea necesario. La hibridación y el almacenamiento térmico pueden aumentar el valor económico de la electricidad producida y reducir su coste medio.

Instalaciones solares con concentrador parabólico

Algunas plantas de energía solar térmica utilizan espejos parabólicos que concentran la luz solar en tubos receptores que contienen un fluido refrigerante. Este líquido se calienta hasta casi 400ºC y se bombea a través de una serie de intercambiadores de calor; esto produce vapor sobrecalentado, que impulsa un turbogenerador convencional para producir electricidad. Para reducir la pérdida de calor, el tubo receptor puede estar rodeado por una capa transparente. tubo de vidrio, colocado a lo largo de la línea focal del cilindro. Normalmente, dichas instalaciones incluyen sistemas de seguimiento solar de un solo eje o de dos ejes. En casos raros son estacionarios (Fig. 6.2).

Arroz. 6.2. Instalación solar con concentrador parabólico

Las estimaciones de esta tecnología muestran un coste de electricidad generada mayor que otras centrales termosolares. Esto se debe a la baja concentración de radiación solar, más bajas temperaturas. Sin embargo, sujeto a la acumulación de experiencia operativa, mejora de la tecnología y reducción costos operativos Los concentradores parabólicos pueden ser la tecnología menos costosa y más confiable del futuro cercano.

Planta de energía solar tipo plato.

Las instalaciones solares tipo disco son una batería de espejos parabólicos de forma similar a antena parabólica, que enfocan la energía solar en receptores ubicados en el punto focal de cada plato (Fig. 6.3). El líquido del receptor se calienta a 1000ºC y se utiliza directamente para producir electricidad en un pequeño motor y generador conectados al receptor.

Arroz. 6.3. Instalación solar tipo plato

La alta eficiencia óptica y los bajos costos iniciales hacen que los sistemas de espejo/motor sean las más eficientes de todas las tecnologías solares. Sistema de motor Stirling y espejo parabólico ostenta el récord mundial de eficiencia en la conversión de energía solar en electricidad. En 1984, Rancho Mirage, California, logró una eficiencia práctica del 29%. Gracias a su diseño modular, estos sistemas son la mejor opción para satisfacer las necesidades de electricidad tanto de los consumidores autónomos como de los híbridos que operan en una red común.

Plantas de energía solar de tipo torre.

Centrales solares de torre con receptor central Las centrales solares de torre con receptor central utilizan un campo giratorio de reflectores de helióstato. Enfocan la luz solar hacia un receptor central construido en lo alto de la torre, que absorbe energía térmica y acciona un turbogenerador (Fig. 6.4, Fig. 6.5).

Arroz. 6.4. Planta de energía solar tipo torre con receptor central.

El sistema de seguimiento biaxial controlado por ordenador posiciona los helióstatos de modo que los rayos del sol reflejados estén estacionarios y siempre caigan sobre el receptor. El fluido que circula en el receptor transfiere calor a bateria termica en forma de vapor. El vapor hace girar una turbina para generar electricidad o se utiliza directamente en procesos industriales. Las temperaturas del receptor oscilan entre 500 y 1500 ºC. Gracias al almacenamiento de calor, las centrales eléctricas de torre se han convertido en una tecnología solar única que permite generar electricidad según un calendario predeterminado.

Arroz. 6.5. Planta de energía de torre solar "Solar Two" en California

Estanques soleados

Ni los espejos de enfoque ni las células solares fotovoltaicas pueden generar energía por la noche. Para ello, la energía solar acumulada durante el día debe almacenarse en depósitos de almacenamiento de calor. Este proceso ocurre de forma natural en los llamados estanques solares (Fig. 6.6).

Arroz. 6.6. Diagrama de diseño de estanque solar.
1. Alta concentración de sal. 2. Capa media. 3. Baja concentración de sal. 4. Agua fría"dentro" y agua caliente "desde"

Los estanques solares tienen una alta concentración de sal en las capas de agua del fondo, una capa media de agua no convectiva en la que la concentración de sal aumenta con la profundidad y una capa convectiva con una baja concentración de sal en la superficie. Luz del sol cae sobre la superficie del estanque y el calor se retiene en las capas inferiores de agua debido a la alta concentración de sal. El agua de alta salinidad, calentada por la energía solar absorbida por el fondo del estanque, no puede subir debido a su alta densidad. Permanece en el fondo del estanque calentándose poco a poco hasta casi hervir. La "salmuera" del fondo caliente se utiliza de día o de noche como fuente de calor, gracias a la cual una turbina especial de refrigerante orgánico puede generar electricidad. La capa intermedia de un estanque solar actúa como aislamiento térmico, evitando la convección y la pérdida de calor desde el fondo hacia la superficie. La diferencia de temperatura entre el fondo y la superficie del agua del estanque es suficiente para alimentar el generador. El refrigerante, que pasa a través de tuberías a través de la capa inferior de agua, se alimenta más sistema cerrado Rankine, en el que una turbina gira para producir electricidad.

Ventajas y desventajas de las centrales solares térmicas

Las plantas de energía solar de torre con receptor central y las plantas de energía solar con concentradores parabólicos funcionan de manera óptima como parte de grandes centrales eléctricas conectadas a la red con una capacidad de 30 a 200 MW, mientras que las plantas de energía solar de placa constan de módulos y pueden Se puede utilizar tanto en instalaciones independientes como en grupos de una capacidad común de varios megavatios.

Tabla 6.1 Características de las centrales solares térmicas

Los concentradores solares parabólicos son la tecnología de energía solar más avanzada en la actualidad y es probable que se utilicen en un futuro próximo. Las centrales eléctricas de torre con receptor central, debido a su eficiente capacidad de almacenamiento térmico, también pueden convertirse en plantas de energía solar del futuro próximo. La naturaleza modular de las instalaciones tipo disco permite su uso en pequeñas instalaciones. Las centrales solares de tipo torre con receptor central e instalaciones de tipo parabólico permiten alcanzar mayores valores de eficiencia en la conversión de la energía solar en energía eléctrica a un coste menor que las centrales con concentradores solares parabólicos. en la mesa La Tabla 6.1 muestra las principales características de tres opciones de generación de energía solar térmica.

MINISTERIO ENERGÍA Y ELECTRIFICACIÓN URSS

DEPARTAMENTO CIENTÍFICO Y TÉCNICO PRINCIPAL
ENERGÍA Y ELECTRIFICACIÓN

INSTRUCCIONES METODOLÓGICAS
PARA CÁLCULO Y DISEÑO
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN SOLAR

RD 34.20.115-89

SERVICIO DE EXCELENCIA PARA SOYUZTEKHENERGO

Moscú 1990

DESARROLLADO Orden Estatal de la Bandera Roja del Trabajo Instituto de Investigación Energética que lleva el nombre. GM Krzhizhanovsky

ARTISTAS MINNESOTA. EGAI, O.M. KORSHUNOV, A.S. LEONÓVICH, V.V. NUSHTAYKIN, V.K. RYBALKO, B.V. TARNIZHEVSKY, V.G. BULYCHEV

APROBADO Dirección General Científica y Técnica de Energía y Electrificación 07/12/89

Jefe V.I. SANGRIENTO

Se establece el período de validez.

desde el 01.01.90

hasta el 01.01.92

Real Pautas establecer el procedimiento para realizar cálculos y contener recomendaciones para el diseño de sistemas de calefacción solar para uso residencial, público y naves industriales y estructuras.

Las directrices están destinadas a diseñadores e ingenieros implicados en el desarrollo de sistemas de calefacción solar y suministro de agua caliente.

. DISPOSICIONES GENERALES

donde f - proporción de la carga térmica anual media total proporcionada por la energía solar;

donde F - superficie del SC, m2.

donde H es la radiación solar total anual promedio sobre una superficie horizontal, kW·h/m2 ; ubicado desde la aplicación;

a, b - parámetros determinados a partir de la ecuación () y ()

donde r - las características de las propiedades de aislamiento térmico de la envolvente del edificio para un valor fijo de la carga de ACS, es la relación entre la carga de calefacción diaria a una temperatura del aire exterior de 0 °C y la carga diaria de ACS. Cuanto más r , mayor es la proporción de la carga de calefacción en comparación con la proporción de la carga de ACS y menos perfecto es el diseño del edificio en términos de pérdidas de calor; r = 0 sólo se tiene en cuenta Sistemas de ACS. La característica está determinada por la fórmula.

donde λ es la pérdida de calor específica del edificio, W/(m 3 °C);

metro - número de horas del día;

k - tasa de intercambio de aire de ventilación, 1/día;

ρ en - densidad del aire a 0 °C, kg/m3;

F - tasa de reemplazo, tomada aproximadamente de 0,2 a 0,4.

Valores de λ, k, V, t in, s establecidos al diseñar la SST.

Valores del coeficiente α para colectores solares Tipos II y III

	Valores de coeficiente
	alfa 1	alfa 2	α3	α4	α5	α6	α7	α8	α 9
	607,0	80,0		1340,0	437,5	22,5	1900,0	1125,0	25,0
	298,0	148,5	61,5	150,0	1112,0	337,5	700,0	1725,0	775,0

Valores del coeficiente β para colectores solares. Tipos II y III

	Valores de coeficiente
	β1	β2	β 3	β4	β5	β6	β7	β8	β9
	1,177	0,496	0,140			0,995	3,350	5,05	1,400
	1,062	0,434	0,158	2,465	2,958	1,088	3,550	4,475	1,775

Valores de los coeficientes a y bson de la mesa. .

Los valores de los coeficientes a y b dependiendo del tipo de colector solar

	Valores de coeficiente
		0,75
		0,80

donde qi - producción de calor específica anual de SGVS en valores f, diferente de 0,5;

Δq - variación de la producción calorífica específica anual del SGVS, %.

Cambio en la producción de calor específica anualΔq procedente de la captación anual de radiación solar sobre una superficie horizontal H y coeficiente f

. RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN SOLAR donde З с - costos reducidos específicos por unidad de energía térmica generada SST, rub./GJ; Zb: costos reducidos específicos por unidad de energía térmica generada instalación básica, frotar./GJ. donde C c - costos reducidos de SST y respaldo, rublos/año; donde k c - costos de capital para SST, rublos; k in - costos de capital para la copia de seguridad, rublos; es - coeficiente estándar de eficiencia comparativa de las inversiones de capital (0,1); E s es la proporción de los costos operativos de los costos de capital para el STS; E in: la proporción de los costos operativos de los costos de capital de la copia de seguridad; C es el coste de una unidad de energía térmica generada por el respaldo, rublos/GJ; norte re - la cantidad de energía térmica generada por el respaldo durante el año, GJ; k e - efecto de reducir la contaminación ambiental, frotar.; k n - efecto social del ahorro de salarios del personal que presta servicios de respaldo, frotar. Los costos reducidos específicos están determinados por la fórmula. donde C b - costos reducidos para una instalación básica, rublos/año;	Definición del término
	Colector solar	Un dispositivo para capturar la radiación solar y convertirla en energía térmica y de otro tipo.
Potencia de calefacción horaria (diaria, mensual, etc.)	La cantidad de energía térmica extraída del colector por hora (día, mes, etc.) de funcionamiento.
Colector solar plano	Colector solar no focalizador con elemento absorbente de configuración plana (como “tubo en lámina”, solo de tuberías, etc.) y aislamiento plano transparente
Superficie receptora de calor	La superficie del elemento absorbente iluminada por el sol en condiciones de incidencia normal de los rayos.
Coeficiente de pérdida de calor a través de aislamiento transparente (fondo, paredes laterales del colector)	Flujo de calor al ambiente a través de un aislamiento transparente (fondo, paredes laterales del colector), por unidad de área de la superficie receptora de calor, con una diferencia en las temperaturas promedio del elemento absorbente y el aire exterior de 1 ° C
Flujo de refrigerante específico en un colector solar plano	Flujo de refrigerante en el colector por unidad de área de la superficie receptora de calor
Factor de eficiencia	Un valor que caracteriza la eficiencia de la transferencia de calor desde la superficie del elemento absorbente al refrigerante y igual a la proporción potencia de calefacción real a la potencia de calefacción, siempre que resistencias térmicas La transferencia de calor desde la superficie del elemento absorbente al refrigerante es cero.
Grado de negrura de la superficie	Relación entre la intensidad de la radiación de la superficie y la intensidad de la radiación del cuerpo negro a la misma temperatura
transmitancia del acristalamiento	La fracción de radiación solar (infrarroja, visible) incidente en la superficie del aislamiento transparente transmitida por el aislamiento transparente.
Suplente	Una fuente tradicional de energía térmica que proporciona parcial o cobertura completa Carga térmica y funcionamiento en combinación con un sistema solar térmico.
Sistema Solar Térmico	Un sistema que cubre las cargas de calefacción y agua caliente sanitaria mediante energía solar

Apéndice 2

Características térmicas de los colectores solares.

	Tipo de coleccionista
Coeficiente total de pérdida de calor U L, W/(m·2°C)
Capacidad de absorción de la superficie receptora de calor α	0,95	0,90	0,95
El grado de emisividad de la superficie de absorción en el rango de temperaturas de funcionamiento del colector ε	0,95	0,10	0,95
Transmitancia del acristalamiento τ p	0,87	0,87	0,72
Factor de eficiencia FR	0,91	0,93	0,95
Temperatura máxima del refrigerante, °C
Nota. - colector no selectivo de un solo vaso; II - colector selectivo de un solo vaso; III - colector no selectivo de doble vidrio.

Apéndice 3

Características técnicas de los colectores solares.

	Fabricante
	planta de bratsk equipo de calefacción	Spetsgelioteplomontazh GSSR	KievZNIIEP	Planta de equipos solares de Bukhara
Longitud, mm	1530	1000 - 3000	1624	1100
Ancho, mm			1008
Altura, mm		70 - 100
Peso, kilogramos	50,5	30 - 50
Superficie receptora de calor, m		0,6 - 1,5		0,62
Presión de trabajo, MPa		0,2 - 0,6

Apéndice 4

Características técnicas de los intercambiadores de calor de flujo tipo TT.

	Diámetro exterior/interior, mm		Área de flujo		Superficie de calentamiento de una sección, m 2	Longitud de la sección, mm	Peso de una sección, kg.
			tubo interior, cm 2	canal anular, cm 2
	tubo interior	tubo exterior
Contrarreloj 1-25/38-10/10	25/20	38/32	3,14	1,13		1500
Contrarreloj 2-25/38-10/10	25/20	38/32	6,28	6,26		1500

Apéndice 5

Llegada anual de radiación solar total sobre una superficie horizontal (N), kW h/m 2

RSS de Azerbaiyán
Bakú	1378
Kirovobad	1426
Mingachevir	1426
RSS de Armenia
Ereván	1701
Leninakan	1681
Seván	1732
Najicheván	1783
RSS de Georgia
Telavi	1498
Tiflis	1396
Tsjakaya	1365
RSS de Kazajstán
almatý	1447
Guriev	1569
Fuerte Shevchenko	1437
Dzhezkazgán	1508
Ak-Kum	1773
Mar de Aral	1630
Birsa-Kelmes	1569
Kustanay	1212
Semipalatinsk	1437
Dzhanybek	1304
Kolmíkovo	1406
República Socialista Soviética de Kirguistán
Frunce	1538
Tien Shan	1915
RSFSR
Región de Altái
Blagovéshchenka	1284
Región de Astracán
Astracán	1365
Región de Volgogrado
Volgogrado	1314
Región de Vorónezh
Vorónezh	1039
Estepa de piedra	1111
región de krasnodar
Sochi	1365
Región de Kuibyshev
Kuibyshev	1172
región de kursk
kursk	1029
RSS de Moldavia
Kishinev	1304
Región de Oremburgo
Buzuluk	1162
Región de Rostov
Tsimliansk	1284
Gigante	1314
región de saratov
Ershov	1263
Sarátov	1233
Región de Stávropol
Essentuki	1294
RSS de Uzbekistán
Samarcanda	1661
Tamdybulak	1752
Takhnatash	1681
Taskent	1559
Termez	1844
Ferganá	1671
Churuk	1610
RSS de Tayikistán
Dusambé	1752
RSS de Turkmenistán
Ak-Molla	1834
Asjabad	1722
Hasan-Kuli	1783
Kara-Bogaz-Gol	1671
Chardzhou	1885
RSS de Ucrania
Región de Jersón
Jersón	1335
Askania nueva	1335
Región de Sumy
konotop	1080
Región de Poltava
Poltava	1100
Región de Volinia
Kóvel	1070
Región de Donetsk
Donetsk	1233
Región de Transcarpacia
Beregovo	1202
Región de Kyiv
Kyiv	1141
Región de Kirovogrado
Znamenka	1161
Región de Crimea
Evpatoria	1386
Karadag	1426
Región de Odesa
	30,8	39,2	49,8	61,7	70,8	75,3	73,6	66,2	55,1	43,6	33,6	28,7
	28,8	37,2	47,8	59,7	68,8	73,3	71,6	64,2	53,1	41,6	31,6	26,7
	26,8	35,2	45,8	57,7	66,8	71,3	69,6	62,2	51,1	39,6	29,6	24,7
	24,8	33,2	43,8	55,7	64,8	69,3	67,5	60,2	49,1	37,6	27,6	22,7
	22,8	31,2	41,8	53,7	62,8	67,3	65,6	58,2	47,1	35,6	25,6	20,7
	20,8	29,2	39,8	51,7	60,8	65,3	63,6	56,2	45,1	33,6	23,6	18,7
	18,8	27,2	37,8	49,7	58,8	63,3	61,6	54,2	43,1	31,6	21,6	16,7
	16,8	25,2	35,8	47,7	56,8	61,3
Punto de ebullición, °C	106,0	110,0	107,5	105,0	113,0
Viscosidad, 10 -3 Pa·s:
a una temperatura de 5°C		5,15		6,38
a una temperatura de 20°C					7,65
a una temperatura de -40 °C	7,75	35,3		28,45
Densidad, kg/m 3				1077	1483 - 1490
Capacidad calorífica kJ/(m 3 °C):
a una temperatura de 5°C	3900	3524
a una temperatura de 20°C				3340	3486
Corrosividad	Fuerte	Promedio	Débil	Débil	Fuerte
Toxicidad	No	Promedio	No	Débil	No

Notas e. Los refrigerantes a base de carbonato de potasio tienen las siguientes composiciones (fracción de masa):

Receta 1 Receta 2

Carbonato de potasio, 1,5-agua 51,6 42,9

Fosfato de sodio, 12-hidrato 4,3 3,57

Silicato de sodio, 9-hidrato 2,6 2,16

Tetraborato de sodio, 10-hidrato 2,0 1,66

Fluoreszoína 0,01 0,01

Agua Hasta 100 Hasta 100