10)Подогреватели воздуха. Солнечные отопительные системы.
11)
12)
13)
14) Тепловые насосы
Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Тепловой насос состоит из 4 основных агрегатов: - испаритель, - конденсатор, - расширительный вентиль (разряжающий вентиль-дроссель, понижает давление), - компрессор (повышает давление). Эти агрегаты связаны замкнутым трубопроводом. В системе трубопровода циркулирует хладагент, который в одной части цикла представляет собой жидкость, а в другой - газ. Точка кипения для разных жидкостей меняется посредством давления, чем выше давление, тем выше точка кипения. Точка кипения хладагента лежит низко, приблизительно - 40 °С при атмосферном давлении, поэтому может использоваться даже с низкотемпературным тепловым источником.
1. Грунтовый теплонасос. Земные недра являются неисчерпаемым и бесплатным теплоисточником, который поддерживает одинаковую температуру на протяжении целого года. Использование такого тепла – это надежная, экологически чистая и безопасная технология обеспечения теплом всех типов зданий. Конечно, уровень капиталовложений при установке такого насоса достаточно высокий, но при этом Вы получаете неприхотливую к сервисному обслуживанию обогревательную систему с длительным сроком эксплуатации. Установка насоса не требует много места, к тому же он может быть внедрен на земельном участке малой площади.
2. Водный теплонасос. Солнце щедро нагревает воду в озерах, реках и морях. Чем ближе к поверхности, тем больше варьируется температура воды, а на глубине ее величина относительно стабильна. Шланг насоса, предназначенный для передачи тепла, желательно установить в грунте дна, поскольку там температура еще выше. При этом важно снабдить шланг отягощающим грузом, во избежание его всплытия на поверхность. Такой источник тепла эффективен для обогрева зданий с относительно невысокими тепловыми потребностями.
3. «Бросовый» теплонасос. Принцип работы теплового насоса может также основываться и на использовании тепловых сбросов жилья: вентиляционные выбросы, использованная вода, дымовые газы и пр. Такая технология устраняет проблемы с плесенью и радоновой загазованностью, улучшая при этом вентилирование дома.
15) Классификация основных типов энергетических процессов, связанных с переработкой биомассы
Термохимические процессы
Прямое сжигание для непосредственного получения тепла. Предпочтительно введение сухого гомогенного топлива.
Пиролиз. Биомассу нагревают либо в отсутствие воздуха, либо за счет сгорания некоторой ее части при ограниченном доступе воздуха или кислорода. Состав получающихся при этом продуктов чрезвычайно разнообразен: газы, пары, жидкости, масла, древесный уголь.
Изменение состава продуктов пиролиза зависит от
температурных условий,
типа вводимого в процесс сырья,
способов ведения процесса.
В некоторых случаях присутствие влаги необходимо, более того сырье обязательно должно быть влажным.Если основным продуктом пиролиза является горючий газ, то процесс называют газификацией.
Прочие термохимические процессы. Возможны различные варианты предварительной подготовки сырья и проведения самих процессов. В промышленных масштабах они обычно ведутся при строгом контроле химического состава продуктов реакций. Особое значение имеют такие технологии, при которых целлюлоза и крахмалы превращаются в сахара для последующей ферментации.
Биомеханические процессы
Спиртовая ферментация. Этиловый спирт - летучее жидкое топливо, которое можно использовать вместо бензина. Он вырабатывается микроорганизмами в процессе ферментации. Обычно для ферментации в качестве сырья используют сахара.
Анаэробная переработка. В отсутствие кислорода некоторые микроорганизмы способны получать энергию, непосредственно перерабатывая углеродсодержащие составляющие при средних уровнях восстановления производя при этом СО2 и СН4 (метан).
Этот процесс также является ферментационным, но его принято называть сбраживанием по аналогии с процессами, идущими в пищеварительном тракте жвачных животных. Получаемая смесь СО2 и СН4 и попутных газов называется биогазом.
Биофотолиз. Фотолиз - это разложение воды на водород и кислород под действием света. Некоторые биологические организмы продуцируют или могут при определенных условиях продуцировать водород путем биофотолиза. Подобный результат можно получить химическим путем без участия живых организмов в лабораторных условиях. Промышленного внедрения соответствующие процессы еще не получили.
Агрохимические процессы
Экстракция топлив. В некоторых случаях жидкие или твердые разновидности топлива могут быть получены прямо от живых или только что срезанных растений. Сок живых растений собирают, надрезая кожуру стеблей или стволов, из свежесрезанных растений его выдавливают под прессом. Хорошо известный подобный процесс - получение каучука. Родственное каучуконосам растение Герея производит углеводороды с более низкой, чем у каучуконосов, молекулярной массой, которые могут использоваться в качестве заменителей бензина.
Наиболее выгодно найти наилучшее соотношение между получением из различных видов биомассы и энергии, и биотоплива!