86 Солнечное излучение

Около 30% солнечного излучения на планете отражается в атмосферу, а 20% поглощаются ею, и только 50% достигает поверхности Земли.

Средняя плотность потока энергии солнечного излучения, падающего на внешнюю границу земной атмосферы, при среднем расстоянии между Землей и Солнцем 1,495-10^й м (1 а. с.) называется солнечной постоянной. Солнечная постоянная приблизительно равна 1353 Вт/м². Благодаря движению Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите солнечное излучение, падающее на атмосферу, изменяется по временам года. В начале января, когда Солнце ближе всего к Земле, внеатмосферное солнечное излучение возрастает до 1,43 кВт/м², а в июле, когда Солнце дальше всего от Земли, оно уменьшается до 1,33 кВт/м².

Солнце излучает приблизительно как черное тело при температуре 5762 К. Приблизительно 99% прямого солнечного излучения приходится на интервал длин волн 0,1—4 мкм. Однако при прохождении солнечного излучения через атмосферу часть энергии рассеивается и поглощается атмосферой. Солнечное излучение, достигающее земной поверхности, таким образом, состоит из прямого пучка лучей и диффузного(рассеянного) излучения. Сумма прямого диффузного излучении называется полным(или глобальным) солнечным излучением, а поток солнечного излучения, получаемыq горизонтальной поверхностью, Поглощение и рассеяние называют инсоляцией.

При прохождении солнечного излучения сквозь земную атмосферу его интенсивность снижается за счет

1) поглощения и рассеяния молекулами сухого воздуха, называемого релеевским рассеянием,

2) поглощения и рассеяния пылью;

3) селективного поглощения водяным паром, окисью углерода и углекислым газом;

4) отражением и поглощением излучения слоями облаков.

87 Основные типы теплообменников

Теплообменным аппаратом называют всякое устройство, в котором одна жидкость — горячая среда, передает теплоту другой жидкости - холодной среде. В качестве теплоносителей в тепловых аппаратах используются разнообразные капельные и упругие жидкости в самом широком диапазоне давлений и температур. По принципу работы аппараты делят на регенеративные, смесительные и рекуперативные.

В регенеративных аппаратах горячий теплоноситель отдает свою теплоту аккумулирующему устройству, которое в свою очередь периодически отдает теплоту второй жидкости - холодному теплоносителю, т. е. одна и та же поверхность нагрева омывается то горячей, то холодной жидкостью.

В смесительных аппаратах передача теплоты от горячей к холодной жидкости происходит при непосредственном смешении обеих жидкостей, например смешивающие конденсаторы.

Особенно широкое развитие во всех областях техники получили рекуперативные аппараты, в которых теплота от горячей к холодной жидкости передается через разделительную стенку. Только такие аппараты будут рассмотрены в дальнейшем.

Теплообменные аппараты могут иметь самые разнообразные назначения — паровые котлы, конденсаторы, пароперегреватели, приборы центрального отопления и т. д. Теплообменные аппараты в большинстве случаев значительно отличаются друг -от друга как по своим формам и размерам, так и по применяемым в них рабочим телам. Несмотря на большое разнообразие теплообменных аппаратов, основные положения теплового расчета для них остаются общими.

В теплообменных аппаратах движение жидкости осуществляется по трем основным схемам.

Если направление движения горячего и холодного теплоносителей совпадают, то такое движение называется прямотоком (рис.12.3,а).

Если направление движения горячего теплоносителя противоположно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется противотоком (рис.12.3,б). Если же горячий теплоноситель движется перпендикулярно движению холодного теплоносителя, то такое движение называется перекрестным током (рис.12.3,в). Кроме этих основных схем движения жидкостей, в теплообменных аппаратах применяют более сложные схемы движения, включающие все три основные схемы.