виды, принцип работы системы, правила установки солнечных коллекторов, сфера и специфика применения устройств
Содержание статьи
- Специфика применения
- Принцип работы и особенности устройства
- Плоские солнечные коллекторы: устройство
- Вакуумные гелиоколлекторы
- Сфера применения вакуумных солнечных коллекторов
- Установка солнечного коллектора
- Устройство вакуумного солнечного коллектора
Солнечными коллекторами называют установки, предназначенные для сбора тепловой энергии солнца, используемой для нагрева теплоносителя. Как правило, их используют для отопления и горячего водоснабжения помещений. Основные объекты использования гелиоколлекторов – здания коммерческого назначения и частные дома.
Солнечный коллектор – своего рода уникальное устройство. Его покупка в будущем позволит избавиться от ежемесячных расходов на горячую воду и отопление. Однако в связи с его немалой стоимостью главное – не допустить ошибок при выборе соответствующего оборудования.
Следовательно, перед тем, как приобрести гелиоколлектор, необходимо располагать общей информацией о его видах, особенностях и принципах работы.
Преимущества солнечных коллекторов и гелиосистем Oventrop
Экономичность. Солнечные коллекторы существенно снижают расходы на горячее водоснабжение и обогрев коттеджа в холодное время года. Использование гелиоустановок сокращает годовые затраты на нагрев воды до 60%, а на отопление здания – до 30%;
Экологическая чистота. Гелиоколлектор абсолютно безопасен, т.к. не допускает загрязнения окружающей среды и не оказывает негативного влияния на здоровье человека. Кроме того, в воде, находящейся под действием высоких температур и вакуума, появление и распространение бактерий становится невозможным;
Длительный срок эксплуатации. Надежность и долговечность солнечных коллекторов Oventrop обусловлена применением современных высококачественных материалов. Стеклянные и металлические элементы гелиоустановки отличаются ударопрочностью и устойчивостью к резкой смене погоды, в частности порывам ветра;
Автономность. Гелиоустановка может отапливать здания даже в случае длительных перебоев в работе системы теплоснабжения. Аналогичная ситуация и при отключении горячей воды.
Специфика применения
В отличие от теплогенераторов и тепловых насосов, преобразующих энергию из согретых солнцем грунтовых вод и воздушных масс, солнечные коллекторы работают от прямых солнечных лучей, воздействующих на их поверхность. Единственный нюанс гелиоколлекторов заключается лишь в том, что ночью они находятся в пассивном режиме.
На суточную производительность гелиоустановки влияют такие факторы, как:
- Продолжительность светового дня, которая в свою очередь зависит от географической широты региона и времени года. Так, например, в Центральной части России летом солнечный коллектор будет функционировать по максимуму, а зимой – по минимуму. Это связано не только с длительностью дня, но и изменением угла падения солнечных лучей на гелиопанели;
- Климатические особенности региона. Как правило, на территории нашей страны имеется множество участков, над которыми больше 200 дней в году солнце скрывается за слоями туч или за пеленой тумана. Несмотря на то, что гелиоколлектор может улавливать даже рассеянные солнечные лучи, в пасмурную погоду его продуктивность значительно уменьшается.
Принцип работы и особенности устройства
Главным элементом гелиоколлектора является адсорбер. Он представляет собой медную пластину с присоединенной к ней трубой. При поглощении энергии воздействующих на гелиосистему прямых солнечных лучей, адсорбирующий элемент моментально нагревается, передавая тепло циркулирующему по трубопроводу теплоносителю.
От типа поверхности коллектора зависит его способность отражать или поглощать солнечные лучи. Так, например, устройство с зеркальной поверхностью превосходно отражает свет и тепло, в то время как черная пластина полностью поглощает их. Следовательно, для наибольшей эффективности медную пластину адсорбера чаще всего покрывают черной краской.
Чтобы также повысить количество излучаемой от солнца тепловой энергии, необходимо грамотно выбрать прикрывающее адсорбер стекло. Для солнечных коллекторов применяют специальное стекло с антибликовым покрытием и минимальным процентом содержащегося в нем железа. Такое стекло отличается от обыкновенного не только сниженной долей отражаемого света, но и увеличивает прозрачность.
Кроме того, для предотвращения загрязнения стекла, что тоже снижает эффективность работы гелиоустановки, корпус коллектора полностью герметизируют, либо наполняют инертным газом.
При всем этом часть получаемой тепловой энергии пластина адсорбера отдает в окружающую среду, нагревая взаимодействующий с гелиосистемой воздух. Для снижения теплопотерь адсорбирующий элемент следует изолировать. Поиски максимально эффективных способов теплоизоляции и привели к появлению множества разновидностей солнечных коллекторов. Одними из распространенных видов являются плоские и трубчатые, или вакуумные.
Плоские солнечные коллекторы: устройство
Гелиоколлектор плоского типа состоит из алюминиевого короба, сверху которого установлено защитное стекло с абсорбционным слоем. Внутри корпуса расположены медные трубки, впускной и выпускной патрубки. Дно и стенки короба защищены самым надежным теплоизолирующим элементом – минеральной ватой.
Некоторые модели плоских коллекторов могут также иметь под стеклом слой пропиленгликоля, который выполняет функцию поглотителя солнечных лучей. Это увеличивает его КПД, обеспечивая оборудованию максимальную производительность вне зависимости от сезона.
Достоинства и недостатки плоских гелиоколлекторов
К главным преимуществам плоских солнечных коллекторов относят:
- Способность к самоочищению в случае выпадения осадков в виде снега или инея;
- Высокие показатели в соотношении «цена/качество», что характерно для южных регионов с теплым климатом;
- Высокий КПД при эксплуатации в летний сезон;
- Сравнительно невысокая стоимость в отличие от других гелиоконструкций.
Основными недостатками таких систем являются:
- Высокие теплопотери, обусловленные конструктивными признаками установок;
- Небольшой КПД при функционировании осенью и зимой;
- Сложности в ходе перевозки и монтажа гелиосистем;
- Максимальные затраты в случае выполнения ремонтных работ;
- Повышенная парусность гелиоустановки.
Сфера применения плоских солнечных коллекторов
Несмотря на недостатки, данный тип гелиосистем используется для сезонного нагрева горячей воды. Плоские гелиоколлекторы используются:
- Для горячего водоснабжения летнего душа;
- Для подогрева воды в бассейне до нужной температуры;
- Для обогрева теплиц.
Вакуумные гелиоколлекторы
Вакуумный солнечный коллектор – это высокотехнологичное комплексное устройство, предназначенное для сбора тепловой солнечной энергии и последующей ее переработки в тепловую энергию, которая используется в быту и промышленных сферах для обеспечения отопления, подогрева воды в системах водоснабжения. Солнечный вакуумный коллектор высокоэффективен и эргономичен, обладает высоким КПД даже в условиях слабой освещенности и низких температур, что дает возможность использовать систему в любое время года. Устройство позволяет перерабатывать в тепло инфракрасное излучение, проникающее сквозь облака и рассеянные лучи. Солнечные коллекторы Oventrop способны даже при отрицательных температурах окружающей среды нагреть воду до ста градусов Цельсия.
Сфера применения вакуумных солнечных коллекторов
Использование конструкции значительно снижает затраты на отопление в зимний период года и гарантирует бесплатный подогрев воды в летний период года. Солнечный коллектор активно поглощает солнечную энергию и улавливает 98% энергии, когда степень вакуума — 10—. Системы устанавливают на фасадах, плоских или скатных крышах. При расположении в произвольных местах угол наклона должен находиться в пределах 15-75
Системы широко используются для:
- подогрева воды в бытовых и производственных водопроводах, бассейнах;
- работы отопительных индивидуальных систем;
- обогрев теплиц.
Коллекторы легко включаются в сети водо- и теплоснабжения. Для подключения системы используется станция Regusol X Duo с вмонтированным теплообменником и контроллером, которая благодаря послойному накоплению теплоносителя повышает эффективность всей энергосистемы.
Установка солнечного коллектора
Перед началом расчетов определяется, будет система круглогодичной или сезонной.
- Солнечные корректоры сезонного типа предполагают использование в теплый период года (середина апреля – середина октября). Данная конструкция состоит из бака накопителя и коллектора.
- Круглогодичные системы могут эффективно использоваться вне зависимости от температурного режима окружающей среды. В конструкции используется незамерзающая эфирная жидкость, которая обеспечивает высокий КПД солнечного коллектора даже в самые холодные дни года.
Вакуумные солнечные коллекторы при грамотной установке и монтаже покрывают до 60% среднестатистической семьи в горячей воде и обеспечивают отопление в период от второй половины весны до середины осени. Например, при установке системы в средних широтах России коллектор площадью в два квадратных метра обеспечивает ежедневный нагрев ста литров воды до 40-60
0.
Эффективность установки в летний период года значительно выше. За один ясный световой день 1 м2 коллектора будет прогревать около восьмидесяти литров воды до температуры + 650. Среднегодовая производительность солнечного коллектора с поглощающей площадью в 3м2 будет состоять в диапазоне 500-700 кВт/ч на 1м2.
Устройство вакуумного солнечного коллектора
Компания Oventrop предлагает вакуумные солнечные коллекторы с тепловой трубкой. Системы с тепловой трубкой конструктивно напоминают термос: в стеклянную/металлическую трубку большего диаметра вставлена другая, меньшего диаметра. Пространство между ними вакуумированно, что обеспечивает максимально эффективную теплоизоляцию от воздействия внешних температур и минимальные потери на излучение. Вакуумная прослойка позволяет сохранить до 95% поглощенной тепловой энергии.
Все вакуумированные трубки оборудованы внутри медными пластинами поглотителя с эффективно собирающим солнечную энергию гелиотитановым покрытием. Заполненная специальной эфирной жидкостью тепловая труба установлена под поглотителем и присоединена к расположенному в теплообменнике конденсатору. Полученная поглотителем солнечная энергия превращает жидкость в пары, которые поднимаются в конденсатор и отдают тепло коллектору, конденсируется и возвращается в нижнюю часть колбы. Благодаря цикличности создается непрерывный процесс теплообмена.
Система способна вырабатывать значительные температуры и обеспечивает высокий КПД даже при слабой освещенности и t -30 — -450С (в зависимости от вида коллектора с трубками из стекла или металла). Вакуумные солнечные коллекторы просты и недороги в эксплуатации. Специальные соединения конструкции позволяют заменять либо поворачивать трубки в заполненной находящейся под давлением установке.
ООО «НОВЫЙ ПОЛЮС» Солнечный коллектор и солнечные батареи
Высокая эффективность и надежность
Максимальная годовая выработка энергии
Срок службы более 25 лет
Заводская гарантия 5 лет
Полный цикл производства в России!
Более 10 лет опыта производства,
проектирования и монтажа солнечных коллекторов.
Системы солнечного
электроснабжения
различной мощности!
Надежное оборудование!
У нас есть все элементы солнечных систем: баки, насосы, контроллеры, аккумуляторы, инверторы
Мы предлагаем Вам
Готовые комплекты
С проверенным и надежным оборудованием
Для систем солнечного теплоснабжения
И получения электричества
Вы можете изучить информацию
о солнечных коллекторах и модулях.
Мы с радостью ответим на все
интересующие Вас вопросы!
- Плоский солнечный коллектор ЯSolar
- Вакуумный солнечный коллектор ЯSolar
- Воздушный солнечный коллектор ЯSolar
- Двухконтурная система с принудительной циркуляцией
- Термосифонная система
- Система нагрева бассейна
- Баки-аккумуляторы для солнечных коллекторов
- Дополнительное оборудование и крепления
- Солнечные батареи и солнечные модули
- Контроллер заряда для солнечных батарей
- Инвертор «Чистый синус»
- Аккумуляторные батареи
- Солнечные коллекторы ЯSolar
- Бойлеры и буферные ёмкости
- Оборудование для систем солнечного теплоснабжения
- Солнечные модули
- Оборудование для систем солнечного электроснабжения
- Тепловые насосы
- Для солнечного теплоснабжения
- Для солнечного электроснабжения
- Для нагрева бассейна
- Термосифонная система
- Монтаж систем
- Дипломы и Сертификаты
- Для нагрева бассейнаРабота солнечных коллекторов ЯSolar зимой!
- Сравнение конструкций различных солнечных коллекторов
- Расчет окупаемости
- Надежность солнечных коллекторов
- Мощность солнечного излучения (реальные измерения)
- Банковские реквизиты
- Доставка и Гарантия
Рады приветствовать на нашем сайте. Мы занимаемся солнечной энергетикой уже более 10 лет!
За это время накопили большой опыт и стали лидирующей компанией в России в области солнечной тепловой энергетики. Мы являемся производителем как плоских солнечных коллекторов ЯSolar, так и вакуумных солнечных коллекторов ЯSolar-VU. Также мы выпускаем воздушные солнечные коллекторы ЯSolar-Air для отопления и вентилирования помещений и воздушно-жидкостные солнечные коллекторы ЯSolar-AirW для дополнительного нагрева горячей воды в летний период.
Солнечные коллекторы ЯSolar разработаны по европейским стандартам EN 12975-1 и -2 и производятся нашей компанией ООО »НОВЫЙ ПОЛЮС» в России по полному циклу (включая изготовление абсорбера) на уникальном современном оборудовании.
Наша продукция позволяет получать тепло и электричество от солнечной энергии как в малых, так и в крупных промышленных установках . Мы проектируем, комплектуем и монтируем системы для частных домов, бассейнов, гостиниц, фермерских хозяйств и промышленных объектов.
Частные дома
Бассейны
Гостиницы и санатории
Фермерские хозяйства
Промышленные объекты
Также существуют решения и проекты по получению холода и электроэнергии от тепловой солнечной энергии.
Наши клиенты получили:
- Бесплатную горячую воду и помощь системе отопления
- Надежное оборудование от российского производителя
- Заводскую гарантию 5 лет
- Расширенную клиентскую поддержку
- Уменьшение первоначальных затрат
- Экономию на коммунальных расходах
Почему выбирают нашу компанию:
Успешно работаем 10 лет на рынке
Изготовили 3000 солнечных коллекторов
Оперативно отгрузим и изготовим
Расчет ведут наши опытные проектировщики. Установку — собственная монтажная бригада
Постоянно работаем над улучшением конструкций и выводим новые модели
Участвуем в крупнейших выставках. Получаем патенты и сертификаты
Плоские солнечные коллекторы
В конструкции плоских солнечного коллектора ЯSolar используются самое современное поглощающее энергию покрытие TiNOX, полностью медный абсорбер, сверхпрозрачное антибликовое стекло, максимально эффективные утеплитель (60мм) и средства герметизации. Специально для коллектора ЯSolar был разработаны и запатентованы технология пайки медных абсорберов с профилированным листом TiNOX для улучшенной теплопередачи, специальный корпус и прижим стекла. После улучшений оптический КПД ЯSolar составил 83%, что значительно больше всех российских и многих импортных аналогов (включая вакуумные). Выпускаются как упрощенные модели с поликарбонатом вместо стекла: ЯSolar П1 и ЯSolar П2, так и улучшенные версии ЯSolar Premium.
Панель поглощающая (абсорбер)
Основной элемент коллектора — медная панель максимальной толщины с селективным высокоэффективным покрытием TiNOX и семи медных трубок. Соединение трубной решетки и листа выполнено методом пайки бессвинцовым припоем. Предварительно происходит специальная формовка листа, увеличивается на порядок площадь контакта медного листа и трубок для лучшей теплопередачи.
Вакуумные солнечные коллекторы
Впервые в России мы запустили производство вакуумных солнечных коллекторов ЯSolar VU при этом с наиболее эффективной конструкцией: U-трубкой. Солнечное тепло в коллекторах такой конструкции максимально эффективно передается теплоносителю. Импортеры китайских солнечных коллекторов не завозят их в Россию из-за высокой стоимости и более дорогой доставки. Но благодаря полному циклу производства на нашем предприятии, данная технология теперь стала доступна!
U — трубка
Коллектор медных труб в ЯSolar-VU выполнен в виде современной конструкции с непосредственным протеканием теплоносителя внутри вакуумной трубки и снабжен алюминиевыми теплопередающими элементами.
Благодаря этому, солнечный коллектор ЯSolar-VU обладает большей эффективностью, по сравнению с распространенными импортными аналогами, а именно:
- отсутствует минимальная температура начала работы солнечного коллектора;
- работоспособность сохраняется при любом угле наклона;
- максимальна эффективная теплопередача между стеклом трубки и теплоносителем;
- работает с меньшими потерями при передаче энергии теплоносителю.
Новости
7 февраля 2022
YugBuild — 2022. Приглашаем на наш стенд.
Приглашаем Вас посетить наш стенд на выставке отделочных и строительных материалов, инженерного оборудования и архитектурных проектов «YugBuild-2022», 1-4 марта 2022 в ВКК «Экспоград Юг», г. Краснодар.
25 мая 2020
Aquatherm 2021. Приглашаем на наш стенд.
Приглашаем Всех желающих на наш стенд на 25-ой выставке Aquatherm Moscow 2–5 февраля 2021 в Крокус Экспо, Москва
25 мая 2020
RENWEX — 2020. Приглашаем на наш стенд.
Приглашаем Вас посетить наш стенд на выставке RENWEX – «Возобновляемая энергетика и электротранспорт» 20-22 октября 2020 в ЭКСПОЦЕНТРЕ по адресу Москва, Краснопресненская наб., 14 павильона №3, стенд №3Е40.
Новости
1 — 3 из 14
Начало | Пред. | 1 2
3
4
5
|
След. |
Конец
Все новости
Наши проекты
Больше примеров
Солнечный тепловой коллектор | Определение, типы и как это может помочь вам сэкономить
Солнечный тепловой коллектор: обзорСолнечный тепловой коллектор накапливает солнечное излучение в виде тепла. Тепло может быть использовано для горячего водоснабжения, отопления или охлаждения помещений.
Солнечные тепловые коллекторы классифицируются Управлением энергетической информации США (EIA) в соответствии с методом, используемым для передачи солнечной энергии рабочему телу.
Солнечные тепловые коллекторы бывают двух типов:
– те, которые используют солнечное излучение для непосредственного нагрева жидкости, и
– те, которые концентрируют солнечное излучение для получения высоких температур.
Солнечный тепловой коллектор: компонентыСолнечный тепловой коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение, жидкого теплоносителя (HTF) и изолированного корпуса.
Элемент, поглощающий солнечное излучение, обычно представляет собой пластину или трубку темного цвета. HTF представляет собой жидкость, которая передает тепло от абсорбера к резервуару-накопителю или теплообменнику.
Элемент, поглощающий солнечное излучение, и HTF заключены в изолированный корпус. Корпус может быть застеклен, чтобы пропустить солнечное излучение, но свести к минимуму потери тепла.
Солнечные коллекторы: ТипыСуществуют различные типы солнечных коллекторов:
Плоские солнечные коллекторыЭто наиболее распространенный тип солнечных коллекторов. Они используются в солнечных системах горячего водоснабжения. Они состоят из плоской поглощающей пластины, обычно покрытой черным или селективным покрытием, смонтированной в изолированной раме.
Одна или несколько прозрачных крышек накрывают пластину поглотителя для снижения потерь тепла. Жидкий теплоноситель (HTF) циркулирует через пластину поглотителя для сбора солнечного тепла.
Концентрирующие солнечные коллекторыВ концентрирующих солнечных коллекторах используются зеркала или линзы для концентрации солнечного излучения на небольшой поглощающей поверхности.
Используются на солнечных электростанциях для выработки электроэнергии.
Концентрированное солнечное излучение нагревает жидкость или солнечный приемник, который производит пар для привода турбины, вырабатывающей электричество.
Солнечные коллекторы с вакуумными трубкамиСолнечные коллекторы с вакуумными трубками представляют собой тип солнечного теплового коллектора, который состоит из ряда параллельных теплопроводных трубок.
Трубки расположены в изолированном корпусе. Пространство между внешней трубой и внутренней трубой откачивается (т.е. удаляется воздух). Солнечное излучение входит в трубку и попадает на внутреннюю трубку. Солнечное излучение поглощается внутренней трубой и передает тепло теплоносителю.
Параболические солнечные коллекторыПараболические солнечные коллекторы — это тип солнечного теплового коллектора, в котором используются зеркала для концентрации солнечного излучения на поглотителе.
Солнечное излучение поглощается поглотителем и передает тепло теплоносителю.
Параболические солнечные коллекторы используются на солнечных электростанциях для выработки электроэнергии.
Солнечный коллектор или солнечная панельСолнечные коллекторы иногда путают с солнечными панелями. Они обычно используются взаимозаменяемо в области энергетики.
Солнечный коллектор — это общий термин, включающий солнечные панели и другие типы солнечных коллекторов. Солнечная панель относится к определенному типу солнечного коллектора.
Основное различие между солнечными коллекторами и солнечными панелями заключается в том, что солнечный коллектор поглощает солнечную энергию, а солнечная панель преобразует ее в электричество.
Солнечный тепловой коллектор: ИспользованиеСолнечная тепловая энергия является возобновляемым и устойчивым ресурсом, который можно использовать для удовлетворения различных потребностей в энергии.
Солнечные тепловые коллекторы могут использоваться для различных целей, в том числе:
– Горячее водоснабжение: Солнечная тепловая энергия может использоваться для нагрева воды для бытовых нужд. Это можно сделать с помощью солнечного водонагревателя.
– Отопление помещений: Солнечные тепловые коллекторы могут использоваться для нагрева воздуха или жидкости для обогрева помещений. Это можно сделать с помощью солнечного нагревателя воздуха или системы солнечного лучистого пола.
– Охлаждение: Солнечная тепловая энергия также может использоваться для охлаждения. Это можно сделать с помощью солнечной системы охлаждения.
Солнечный тепловой коллектор: факторы, влияющие на производительностьСуществует ряд факторов, которые могут повлиять на производительность солнечных тепловых коллекторов. К ним относятся:
Интенсивность солнечного излучения: Количество солнечного излучения, попадающего на солнечный коллектор, является основным фактором, влияющим на его работу. Интенсивность солнечного излучения измеряется в солнечной инсоляции. Чем выше солнечная инсоляция, тем больше солнечного излучения может быть поглощено солнечным коллектором.
Угол падения солнечного излучения: Угол, под которым солнечное излучение падает на солнечный коллектор, оказывает влияние.
Ориентация коллектора: Наиболее распространенная ориентация солнечных коллекторов — горизонтальная и обращенная на юг.
Угол наклона коллектора: Наиболее распространенные углы наклона солнечного коллектора: 0° (по горизонтали), 15°, 30°, 45° и 60°.
Температура окружающей среды: Температура окружающей среды также имеет последствия.
Скорость ветра: Скорость ветра, при которой работает солнечный коллектор, является еще одним фактором.
Практический результатСолнечные тепловые коллекторы — это тип технологии солнечной энергии, которая используется для сбора солнечного излучения и преобразования его в солнечное тепло.
Существуют различные типы солнечных тепловых коллекторов, в том числе плоские солнечные коллекторы, концентрирующие солнечные коллекторы, солнечные коллекторы с вакуумными трубками и параболические солнечные коллекторы.
Солнечные тепловые коллекторы могут использоваться для горячего водоснабжения, отопления и охлаждения помещений. Солнечная тепловая энергия является возобновляемым и устойчивым ресурсом, который можно использовать для удовлетворения различных энергетических потребностей.
Часто задаваемые вопросы 1. Как работают солнечные коллекторы?Солнечные тепловые коллекторы работают, поглощая солнечное излучение и преобразовывая его в солнечное тепло. Солнечное излучение поглощается поглотителем и передает тепло теплоносителю. Затем HTF циркулирует через коллектор для передачи солнечного тепла в накопительный бак или теплообменник.
2. Влияют ли солнечные тепловые коллекторы на окружающую среду?Нет, солнечные тепловые коллекторы не влияют на окружающую среду. Солнечная тепловая энергия является возобновляемым и устойчивым ресурсом, который можно использовать для удовлетворения различных энергетических потребностей.
3. Какой тип солнечного теплового коллектора является наиболее распространенным?Наиболее распространенным типом солнечного теплового коллектора являются плоские солнечные коллекторы, поскольку они являются наиболее эффективным типом солнечного теплового коллектора.
4. Дороги ли солнечные коллекторы?Солнечные тепловые коллекторы могут различаться по стоимости. Самыми дорогими солнечными коллекторами являются плоские солнечные коллекторы. Его цена колеблется от 400 до 2500 долларов. Самыми дешевыми солнечными тепловыми коллекторами являются параболические солнечные коллекторы. Его цена колеблется от 200 до 500 долларов.
5. Могу ли я использовать солнечный тепловой коллектор дома?Да, солнечные тепловые коллекторы можно использовать дома для горячего водоснабжения, отопления и охлаждения помещений.
Солнечный коллектор — Энергетическое образование
Энергетическое образованиеМеню навигации
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
ИНДЕКС
Поиск
Рис. 1. Солнечный коллектор. [1]
Солнечный коллектор — это устройство, собирающее и/или концентрирующее солнечное излучение. Эти устройства в основном используются для активного солнечного нагрева и позволяют нагревать воду для личного пользования. [2] Эти коллекторы, как правило, монтируются на крыше и должны быть очень прочными, поскольку они подвергаются воздействию различных погодных условий. [2]
Использование этих солнечных коллекторов представляет собой альтернативу традиционному нагреву воды для бытовых нужд с помощью водонагревателя, потенциально снижая затраты на электроэнергию с течением времени. Как и в бытовых условиях, большое количество этих коллекторов можно объединить в массив и использовать для выработки электроэнергии на солнечных тепловых электростанциях.
Типы солнечных коллекторов
Существует множество различных типов солнечных коллекторов, но все они сконструированы с учетом одной и той же основной предпосылки. В общем, есть некий материал, который используется для сбора и фокусировки энергии Солнца и ее использования для нагрева воды. В простейшем из этих устройств используется черный материал, окружающий трубы, по которым течет вода. Черный материал очень хорошо поглощает солнечную радиацию, а поскольку материал нагревает окружающую воду. Это очень простая конструкция, но у коллекционеров она может быть очень сложной. Пластины-поглотители можно использовать, если нет необходимости в сильном повышении температуры, но обычно устройства, в которых используются отражающие материалы для фокусировки солнечного света, приводят к большему повышению температуры.
Плоские коллекторы
Рис. 2. Схема плоского солнечного коллектора. [3]
Эти коллекторы представляют собой просто металлические ящики с прозрачным остеклением в качестве покрытия поверх темной поглощающей пластины. Стороны и дно коллектора обычно покрыты изоляцией, чтобы свести к минимуму потери тепла в другие части коллектора. Солнечное излучение проходит через прозрачный материал остекления и попадает на поглощающую пластину. [4] Эта пластина нагревается, передавая тепло либо воде, либо воздуху, который удерживается между остеклением и пластиной поглотителя. Иногда эти поглощающие пластины окрашиваются специальными покрытиями, предназначенными для поглощения и сохранения тепла лучше, чем традиционная черная краска. Эти пластины обычно изготавливаются из металла, который является хорошим проводником, обычно из меди или алюминия. [4]
Коллекторы с вакуумными трубками
Рис. 3. Схема солнечного коллектора с вакуумными трубками. [5]
Этот тип солнечного коллектора использует ряд вакуумных трубок для нагрева воды для использования. [2] Эти трубки используют вакуум или откачанное пространство для улавливания солнечной энергии и минимизации потерь тепла в окружающую среду. У них есть внутренняя металлическая трубка, действующая как поглотительная пластина, которая соединена с тепловой трубой для переноса тепла, собранного от Солнца, к воде. Эта тепловая трубка, по сути, представляет собой трубу, в которой жидкость находится под особым давлением. [6] При этом давлении в «горячем» конце трубы находится кипящая жидкость, а в «холодном» конце конденсируется пар. Это позволяет тепловой энергии более эффективно перемещаться от одного конца трубы к другому. Как только тепло от Солнца перемещается от горячего конца тепловой трубы к конденсирующему концу, тепловая энергия передается в нагреваемую воду для использования. [2]
Коллекторы с линейным фокусом
Рис. 4. Схема солнечного коллектора с линейным фокусом. [7]
В этих коллекторах, иногда называемых параболическими желобами, используются материалы с высокой отражающей способностью для сбора и концентрации тепловой энергии солнечного излучения. [8] Эти коллекторы состоят из отражающих секций параболической формы, соединенных в длинный желоб. [2] Труба, по которой течет вода, помещается в центр этого желоба так, чтобы солнечный свет, собранный отражающим материалом, фокусировался на трубе, нагревая ее содержимое. Это коллекторы очень высокой мощности, поэтому они обычно используются для выработки пара для солнечных тепловых электростанций и не используются в жилых помещениях. Эти желоба могут быть чрезвычайно эффективными для получения тепла от Солнца, особенно те, которые могут вращаться, отслеживая Солнце в небе, чтобы обеспечить максимальный сбор солнечного света. [2]
Точечные коллекторы
Рисунок 5. Точечный солнечный коллектор. [9]
Эти коллекторы представляют собой большие параболические тарелки, состоящие из отражающего материала, которые фокусируют солнечную энергию в одной точке. Тепло от этих коллекторов обычно используется для привода двигателей Стирлинга. [2] Хотя они очень эффективны в сборе солнечного света, они должны активно отслеживать движение Солнца по небу, чтобы иметь хоть какую-то ценность. Эти тарелки могут работать по отдельности или объединяться в массив, чтобы собирать еще больше солнечной энергии. [10]
Коллекторы точечной фокусировки и аналогичные устройства также могут использоваться для концентрации солнечной энергии для использования с концентрированными фотоэлектрическими элементами. В этом случае вместо производства тепла энергия Солнца преобразуется непосредственно в электричество с помощью высокоэффективных фотоэлектрических элементов, разработанных специально для использования концентрированной солнечной энергии.
Для дополнительной информации
Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:
- Солнечная энергия
- Солнечный дымоход
- Солнечная тепловая электростанция
- Фотогальванический элемент
- Или исследуйте случайную страницу!
Ссылки
- ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flatplate.png Г. Бойль. Возобновляемые источники энергии: энергия для устойчивого будущего , 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета, 2004.
- ↑ Викисклад. (10 августа 2015 г.). Плоский застекленный коллектор [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Flat_plate_glazed_collector.gif
- ↑ 4.0 4.1 Фласолар. (10 августа 2015 г.). Плоские солнечные коллекторы [Онлайн]. Доступно: http://www.flasolar.com/active_dhw_flat_plate. htm
- ↑ Викисклад. (10 августа 2015 г.). Вакуумный трубчатый коллектор [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/Evacuated_tube_collector.gif
- ↑ RedSun. (10 августа 2015 г.). Вакуумный трубчатый коллектор [Онлайн]. Доступно: http://www.redsunin.com/products/evacuated-tube-collector-solar-water-heaters/
- ↑ >Викисклад. (10 августа 2015 г.). Line Focus Collector [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/Solarpipe-scheme.svg/2000px-Solarpipe-scheme.svg.png
- ↑ Министерство энергетики США. (10 августа 2015 г.). Солнечный коллектор Line Focus [Онлайн]. Доступно: https://www.eeremultimedia.energy.gov/solar/photographs/line_focus_solar_collector
- ↑ Викисклад. (10 августа 2015 г.). Солнечный двигатель Стирлинга [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/SolarStirlingEngine.jpg
- ↑ Солнечные дома JC.