Когато говорим за слънчева енергия, първото нещо, за което се сещаме, са слънчевите панели. Това е фотоволтаичната слънчева енергия, може би най-известната от всички възобновяеми енергии, заедно с вятъра. Има обаче и друг тип: слънчева топлинна енергия.
Ако искате да знаете всичко за този тип слънчева енергия, от това, което е, до това, което използва, чрез неговите характеристики, продължете да четете 🙂
Какво представлява слънчевата топлинна енергия?
Както подсказва името му, това е вид възобновяема и чиста енергия, която се състои в използването на слънчевата енергия за генериране на електричество. За разлика от слънчевите панели, използвани във фотоволтаичната енергия за генериране на електричество от фотони светлина, открити в слънчевата радиация, тази енергия се възползва от това излъчване за нагряване на течност.
Когато слънчевите лъчи удрят течността, тя я загрява и тази гореща течност може да се използва за различни цели. За да получите по-добра идея, 20% от енергийната консумация на болница, хотел или дом съответства на използването на топла вода. Със слънчева топлинна енергия можем да загреем водата с помощта на слънчевата енергия и да се възползваме от нея, така че в този енергиен сектор да не се налага да използваме изкопаеми или друга енергия.
Със сигурност си мислите, че водата на реките, езерата и резервоарите е изложена на слънчева радиация и въпреки това те не се загряват. И това е, че за да се възползвате от тази слънчева радиация е необходима специална инсталация, която помага да се затоплят течностите, за да се използват по-късно.
Слънчевата топлинна енергия допринася значително за намаляване на разходите, като по този начин спестява енергия и намалява емисиите на CO2, които причиняват глобално затопляне и предизвикват климатични промени.
Компоненти на термична инсталация
След като разберем какво е слънчева топлинна енергия, трябва да имаме необходимите елементи за изграждане на слънчева инсталация, която ни позволява да се възползваме от този енергиен ресурс.
Ловец
Първото нещо, което трябва да има инсталация от този тип, е колектор или слънчев панел. Този слънчев панел не работи по същия начин като добре познатия фотоволтаик. Той няма фотоволтаична клетка, която събира фотони от светлина, за да ги трансформира в енергия, а по-скоро ни позволяват да улавяме слънчевата радиация, за да започнем да загряваме течността циркулиращи в тях. Съществуват различни видове колектори и с разлики в тяхното представяне.
Хидравлична верига
Втората е хидравличната верига. Това са тръбите, които изграждат веригата, където ще транспортираме топлоносителя, който ще се погрижи за действието, което ще извършим. Обикновено веригата е затворена в повечето инсталации. Затова се говори за еднопосочни вериги, от панела и възвратни вериги, до панела. Сякаш тази верига е един вид воден котел, който допринася за отоплението на едно място.
Топлообменник
Те отговарят за транспортирането на топлината през веригата. Топлообменникът пренася енергията, уловена от слънцето, във водата. Те обикновено са външни спрямо резервоара (наречени топлообменници) или вътрешни (бобина).
Акумулатор
Тъй като търсенето на слънчева енергия не винаги е същото, както при фотоволтаиците, това изисква някаква система за съхранение на енергия. В този случай слънчевата топлинна енергия се съхранява в акумулаторите. Този акумулатор успява да съхранява топла вода, за да я има на разположение, когато имаме нужда от нея. Те са резервоари, които имат капацитет и необходимата изолация, за да се избегнат загубите на енергия и да поддържат водата гореща през цялото време.
Циркулационни помпи
За пренасяне на течността от едно място на друго са необходими помпи за преодоляване на спада на налягането на веригите и силите на триене и гравитацията.
Спомагателна мощност
Когато има по-малко слънчева радиация, производството на тази енергия намалява. Но не това е и причината за търсенето. Изправени пред този тип ситуация, при която търсенето надвишава предлагането, ще ни е необходима поддържаща система, която загрява водата и това е напълно независим от Слънчевата система. Това се нарича резервен генератор.
Това е котел, който започва да работи в условия, при които слънчевата топлинна енергия е по-неблагоприятна и загрява натрупаната вода.
Предмети, необходими за безопасност
Важно е да има система за сигурност, за да се гарантира, че инсталацията работи в оптимални условия и не се влошава с времето. Елементите, които изграждат системата за сигурност са:
Разширителни съдове
Както знаем, тъй като водата повишава температурата си, нараства и обемът. Следователно е необходим елемент, който е способен да поеме това увеличение на обема при разширяване на флуида за пренос на топлина. За това се използват разширителни съдове. Има няколко вида очила: отворени и затворени. Най-използваните са затворените.
Предпазни клапани
Клапаните се използват за контрол на налягането. Когато се достигне стойността на налягането, зададена в процеса на калибриране, клапанът изпуска течност, за да предотврати достигане на потенциално опасни граници на налягането.
Гликол
Гликолът е идеален флуид за транспортиране на топлината на слънчевата термична инсталация. Най-препоръчителното е да бъде течност против замръзване, тъй като в райони, където температурата е много ниска, замръзването на водата във веригите може да унищожи цялата инсталация. Освен това течността трябва да е нетоксична, да не кипи, да не корозира, да има висока топлинна мощност, да не се разхищава и да бъде икономична. В противен случай енергията не би била печеливша.
Идеалното в инсталация от този тип е да има процент от 60% вода и 40% гликол.
Радиатори
Тъй като в много случаи водата се нагрява прекомерно, важно е да има радиатори, които предотвратяват това опасно нагряване. Има статични радиатори, вентилатори и т.н.
Капани
Капаните са способни да извличат въздуха, който се натрупва във веригите и който може да причини сериозни проблеми в работата на инсталацията. Благодарение на тези пургери този въздух може да бъде извлечен.
Автоматично управление
Това е елементът, който кара всичко да работи правилно, тъй като предполага автоматично управление, което измерва температурите в панелите, резервоарите, програмиране, активиране на електрическия радиатор (ако тази система съществува), програмист, управление на помпата и т.н.
С тази информация можете да научите повече за слънчевата топлинна енергия и нейните приложения.