УТИЛИЗАЦИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В КОЛЛЕКТОРНЫХ ГЕЛИОСИСТЕМАХ

Рассмотрена возможность частичной утилизации избыточной кинетиче-ской энергии жидкого теплоносителя в гелиосистемах. Кинетическая энергия движущейся жидкости, преобразуясь в энергию вращения крыльчатки, далее может быть использована в механической или в электрической формах. На основе анализа зависимости плотности воды от температуры, заданных значений температуры теплоносителя на входе и выходе коллектора и учета геометрических параметров гелиосистемы, определена мощность, развиваемая крыльчаткой, установленной в замкнутом трубопроводе. Выявлены факторы, влияющие на величину этой мощности, и сделан вывод о значении правильного выбора теплоносителя. Рассмотрен ряд распространенных жидкостей, которые можно использовать в качестве теплоносителя в гелиосистемах. К предполагаемому теплоносителю предъявляется ряд требований: он должен обладать максимальной разностью плотностей на границах интервала рабочих температур, низкой вязкостью, постоянством фазового состояния, достаточной теплоемкостью, не проявлять агрессивных свойств по отношению к материалу крыльчатки и труб, быть экологически безопасным, безвредным к персоналу, взрыво-пожаробезопасным, дешевым и способным сохранять перечисленные свойства длительное время. В результате анализа полутора десятка жидкостей сделано два вывода: 1) наибольшую эффективность использования демонстрирует пропиленгликоль; 2) выбор теплоносителя обусловлен особенностями эксплуатации гелиосистем.

коллекторные гелиосистемы, естественное движение теплоносителя, плотность жидкости, кинетическая энергия, мощность, collector-basedsolar systems, natural motion of coolant, fluid density, kinetic energy, power

1. Бринкворт Дж. Солнечная энергия для человека. Пер.с англ. В.Н. Оглоблева; под ред. и с предисл. Б.В. Тарнижевского. М.: Мир, 1976. 291 с.

2. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М.: Энергоатомиздат, 1991. 208 с.

3. Патент № 143227 Российская Федерация МПК E03 B3/00 (2006.01) Устройство для подъема воды 2013152074/13/ С.А. Андреев. Ю.А. Судник, Д.В. Шибаров; заявл. 25.11.2013; опубл. 20.07.2014. Бюл. № 20.

4. Патент № 156079 Российская Федерация МПК F24 J3/08, F03 G7/04 Устройство для получения электроэнергии 2014140412/06 / С.А. Андреев. Ю.А. Судник, Д.В. Шибаров; заявл. 07.10.2014; опубл. 27.10.2015. Бюл. № 30.

5. Авезов Р.Р., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. Ташкент: ФАН, 1988. 286 с.

6. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет системы солнечного теплоснабжения. М.: Энергоиздат, 1982. 80 с.

7. Чугаев Р.Р. Гидравлика: Учебник для ВУЗов. 4-е изд., доп. и перераб. Л.: Энергоиздат, 1982. 672 с.

8. Савельев Н.И. Теплофизические свойства жидких веществ и растворов: Справочное пособие по курсовому проектированию по процессам и аппаратам химической технологии. Чебоксары, 2016. 34 с.

9. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. К.: Вища школа, 1989. 447 с.

10. Ощин Л.А. Промышленные хлорорганические продукты. М.: Химия, 1978. 656 с.