События в мире

Как заявили ученые, он эффективнее существующих аналогов - теплопроводимость увеличилась в два раза - и может отапливать помещение даже ночью

Коллектив ученых России и Китая разработал и успешно испытал новый солнечный воздушный коллектор - устройство сбора тепловой энергии. Он эффективнее существующих аналогов - теплопроводимость увеличилась в два раза - и может отапливать помещение даже ночью, сообщили в пятницу ТАСС в пресс-службе Уральского федерального университета, ученые которого принимали участие в исследовании. Статья о научно-исследовательской и конструкторской работе опубликована в журнале Applied Energy.

"Новизна нового коллектора заключается в том, что он разработан на основе композитного аккумулятора тепла, который изготавливается сплавлением материала с фазовым переходом и медной пены", - сказали в вузе.

Конструкция "классических" солнечных воздушных коллекторов, которые устанавливаются на внешних стенах зданий, включает прозрачные стеклянные крышки, солнечные теплопоглощающие панели, изоляционные слои и металлические оболочки. Солнечные поглотители являются основными компонентами, которые преобразуют световую энергию в тепловую, а затем используют воздушную среду для передачи тепла в помещение, поясняют в вузе. Новый солнечный воздушный коллектор успешно прошел испытания на территории Китая, при температурах от минус 15 до плюс 5 градусов Цельсия, поясняют ученые.

Испытания показали: если предыдущие мировые исследования были сосредоточены на одном-двух факторах эффективности солнечных воздушных коллекторов, то группе российских и китайских ученых удалось улучшить целый комплекс параметров. Благодаря улучшениям распространение тепла в помещении стало равномернее, уменьшился диапазон колебаний температуры в помещении, находиться в нем стало комфортнее. А запас тепла, сохраняющегося в коллекторе, увеличился, поэтому его остывание происходило медленнее. Таким образом, новый коллектор экономичнее своих предшественников.

 
"У нового коллектора, по сравнению с коллектором без использования медной пены, теплопроводность увеличилась более чем в два раза. Он на полчаса быстрее перешел в режим накопления тепла, период накопления оказался короче, объем накопленного тепла - значительно больше, температура нагрева - выше. Другими словами, улучшилась теплоаккумулирующая способность устройства. Это позволило ему выделять большее количество тепловой энергии в ночное время, то есть повысилась эффективность теплоотдачи", - прокомментировал руководитель исследований с российской стороны, соавтор статьи Владимир Алехин, отмечая, что время тепловыделения сократилось на 20%, а снижение температуры воздуха на выходе из коллектора составило до 10%.

Недостатки разработки

Однако, поясняют в вузе, у солнечных коллекторов из материалов с фазовым переходом есть свои недостатки: низкая теплопроводность таких материалов снижает эффективность хранения тепла в коллекторе. Это влияет на тепловые характеристики коллекторов и повышает требования к комплексному отоплению для пользователей зданий. Чтобы улучшить теплопроводность, исследователи разных стран сочетают материалы с фазовым переходом и пенометаллы, в частности, пористую и легкую медную пену, которая известна своей высокой теплопроводностью.

Источник: ТАСС.

Фото: Владимир Алехин.