Рост потребления электроэнергии в летний период на кондиционирование и охлаждение приводит к перегрузке в системах электроснабжения и даже серьёзным авариям, как, например, в США. Предлагаемые зарубежные солнечные холодильники работают на фотоэлементах и аккумуляторах, поэтому слишком дорогие. Ещё в СССР было изобретено немало различных, гораздо лучших конструкций холодильников, которые до сих пор так и не применяются.

Песня В.С. Высоцкого - В темноте 2,8 Мб

Современные холодильники и кондиционеры в жаркий период потребляют большое количество электроэнергии, для получения которой расходуются невосполнимые природные ресурсы. Рост потребления электроэнергии в летний период приводит к перегрузке в системах электроснабжения и даже серьёзным авариям, как, например, в США. Поэтому прилагаются определённые усилия по переходу на альтернативные источники холодоснабжения. За последнее время в прессе появились сообщения об изобретениях за рубежом несовершенных и дорогих холодильников, работающих от солнечной энергии. Чаще всего речь идёт о питании обычного компрессионного или термоэлектрического холодильника от солнечных фотоэлектрических батарей совместно с аккумуляторами. Но такое энергообеспечение стоит во много раз дороже, чем от обычной электрической сети, а значит, велики энергозатраты на их изготовление.
Ещё в СССР было изобретено немало различных, гораздо лучших конструкций солнечных холодильников, в которых использовалась энергия солнца для охлаждения (авторские свидетельства №№ 1128068, 1280280, 1384896 и др.). Существуют патенты и на более поздние варианты российских изобретений по использованию солнечной энергии для охлаждения (RU 2263859), которые так и не применяются. К настоящему времени известны абсорбционные холодильные машины непрерывного и периодического действия как с жидким, так и твёрдым абсорбентом, которые в различных вариантах предлагаются и для солнечного охлаждения.
В большинстве случаев эти солнечные холодильники работают от солнечного тепла по принципу абсорбционного холодильника с использованием легкокипящих компонентов. Температура кипения зависит от состава компонентов хладагента и давления в системе.
Такие солнечные холодильники простые по конструкции и довольно дешевые при изготовлении, как правило, у них отсутствуют движущиеся части, что обеспечивает бесшумную и надёжную работу подобных систем.
Широкому применению солнечного охлаждения с помощью систем, содержащих солнечный абсорбционный холодильник, мешает ряд присущих им особенностей и недостатков. Однако, при правильном использовании солнечное охлаждение вполне может быть конкурентоспособным и частично замещать традиционные холодильники и кондиционеры.
Солнечные холодильные установки можно применять для кондиционирования воздуха в помещении, а также охлаждения для лучшей сохранности продуктов.
Основная особенность солнечного охлаждения в том, что холодильники работают периодически и неравномерно в течение суток и года. Положительным моментом является то, что наибольшая производительность солнечного охлаждения будет в самый жаркий период дня и года, когда наибольшая потребность в охлаждении помещений. Поэтому солнечное охлаждение целесообразно использовать для охлаждения помещений в жаркий период года.
Некоторые конструкции солнечных холодильников накапливают энергию в течение жаркого дня, а потом отдают запасённую энергию в виде холода. Поэтому желательно комбинировать различные конструкции солнечного охлаждения. Современные средства автоматики способны поддерживать определённую, заданную температуру охлаждения методом отключения или ограничения производительности охлаждения. Но, при отсутствии, особенно на длительный период, солнечного освещения, солнечные холодильники длительный период не могут вырабатывать или накапливать холод. В ряде случаев для уменьшения колебаний температуры охлаждаемого объекта, можно использовать твёрдые или жидкие аккумуляторы холода. Для этих целей может использоваться и эффект поглощения тепла при расплавлении некоторых веществ. Аккумуляторы холода, которые могут обеспечивать холодом при длительном отсутствии солнечного освещения, будут занимать большой объём. Эта проблема решается при использовании солнечного охлаждения не для миниатюрных холодильников, а для охлаждения относительно больших объёмов, например, жилых и производственных помещений, овощехранилищ, с большой теплоёмкостью и малой скоростью изменения температуры.
Намного повысить стабильность температуры можно при совместном использовании традиционного и солнечного охлаждения. Для этого с помощью регуляторов температуры необходимо правильно отрегулировать момент включения охлаждения обычного и солнечного охлаждения. При постепенном повышении температуры в охлаждаемом помещении или объёме, первым должен включаться в работу солнечный холодильник. И только в том случае, если он не справляется с поддержанием нужной температуры, дополнительно включается в работу обычный кондиционер или холодильная машина. Гистерезис на включение и отключение обычного кондиционера, работающего на охлаждение и обогрев, должен быть увеличен. Такой режим кондиционирования или охлаждения позволяет наилучшим образом использовать возможности солнечного охлаждения и экономить постоянно дорожающую электрическую энергию в самый жаркий период.

Сергей Южный
31.01.2010 г.

Используемая литература:
Е.С. Бондарь, В.Я. Кравцевич "Современные бытовые электроприборы и машины" 1987 г. "Машиностроение" стр.55 - Использование солнечной энергии для получения холода.
http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=3383&DocNumber=1280280&QID=795B6543-0661-4DE0-B984-D57B8510B376&TypeFile=html – Российский патент № 1280280
http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=800&DocNumber=2315923&QID=C554E3AE-F8EF-4FB1-BD59-4676514B029E&TypeFile=html - Российский патент № 2315923
http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4936&DocNumber=2036395&QID=F6AA763E-4C1B-4135-AC2D-05AD8B7ACD8C&TypeFile=html - Российский патент № 2036395