На рис. 3 показаны все температурные зоны, а также направления потоков теплоносителей.
Горячий воздух в полости теплоаккумулятора находится в контакте с поверхностью внутренней оболочки ТМП только на её открытых участках, где теплообменные камеры отходят от этой поверхности (здесь, кстати сказать, для лучшего теплообмена в рабочем режиме целесообразно предусмотреть принудительную циркуляцию воздуха).
При отсутствии охлаждающего воздушного потока температура в разных сегментах оболочки выравнивается, это состояние преобразователя - нерабочее. Включение его в работу производится подачей охлаждающего потока, который из своего коллектора поступает в зоны охлаждения и отбирает тепло у сегментов оболочки, примыкающих к входным каналам теплообменных камер. Далее это тепло переносится потоком в области предварительного нагрева сегментов ТЧЭ, откуда потоки уже в частично охлажденном состоянии уходят в другой коллектор - на утилизацию оставшейся тепловой энергии. И только открытые участки внутренней оболочки получают максимальный нагрев непосредственно от теплоаккумулятора.
При этом реализуются заданные процессы и рекуперации тепла, и работы преобразователя в режиме когенерации.
Итак, при взаимно независимой работе первичных преобразователей возобновляемой энергии все они создают запас тепла в грунтовом ТА. При этом энергия, затрачиваемая нагнетателями на прокачку теплоносителя, используется на аэродинамический нагрев грунта ТА. Следует заметить, что из его воздухозаборных коллекторов 5 (рис.1) в первичные преобразователи подается уже нагретый теплоноситель. Здесь он ещё более нагревается и снова поступает в ТА, прогревая его грунтовый слой во всём его объеме, что обеспечивается более равномерным распределением воздушного потока в грунте с помощью экранов 6.
Распространенность территорий с пригодными для таких теплоаккумуляторов грунтами позволяет строить описанные мини-ТЭЦ практически в любых регионах, располагающих достаточным ресурсом возобновляемых источников энергии.
А широкое освоение рассмотренного энергокомплекса позволит не только обеспечить энергоснабжение многих как существующих, так и вновь создаваемых объектов, но и решать проблемы сбережения энергоресурсов, занятости населения и защиты окружающей среды.
Источники
1.Бекман Г., Гилли П., Тепловые аккумулированные энергии. М. Мир, 1987, с.130.
2. См. сайт www.teplodarom.com.
3. Публикация Роспатента от 29.11.2017. Бюл. № 34.