Los aurinkokeräimet Lämmönkeräimet, jotka tunnetaan myös nimellä aurinkolämpökeräimet, ovat olennainen osa aurinkolämpölaitteistoa. Aurinkokeräin on eräänlainen aurinkopaneeli, joka on vastuussa auringon säteilyn talteenottamisesta ja sen muuntamisesta lämpöenergiaksi. Siksi tämän tyyppistä uusiutuvaa energiaa kutsutaan aurinkolämpöenergiaksi.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää aurinkokeräimistä, niiden ominaisuuksista ja käyttötarkoituksista.
Mitä ovat aurinkokeräimet
Tämäntyyppisten aurinkopaneelien tarkoitus on muuntaa energiaa: aurinkomoduulin kokema auringon säteily muunnetaan lämmöksi. Joissakin aurinkolämpölaitteistoissa tämä lämpö Sitä käytetään höyryn ja sähkön tuottamiseen, mutta tämä ei ole aurinkokeräimen tehtävä. Toisaalta aurinkosähköpaneeleilla on kyky tuottaa sähköä suoraan tasavirran muodossa. Aurinkosähköpaneelit ovat välttämätön elementti aurinkosähköasennuksissa.
Fysikaalisesta näkökulmasta aurinkokeräimet käyttävät termodynamiikkaa energian muuntamiseen. Sitä vastoin aurinkosähköpaneelit eivät käytä termodynamiikan lakeja aurinkoenergian muuntamiseen, vaan pikemminkin sähköiseen prosessiin.
Aurinkokeräinten tyypit
Aurinkokeräimiä on monenlaisia. Käytetty aurinkokeräin riippuu sen käyttötarkoituksesta. Jos esimerkiksi haluamme lämmittää uima-altaan keväällä 25-28 asteeseen, tarvitsemme yksinkertaisen aurinkokeräimen, koska ympäristön lämpötila voi helposti saavuttaa tämän suuruusluokan tai jopa korkeamman. Toisaalta, jos haluamme lämmittää nesteen 200 ºC lämpötilaan, tarvitsemme keskittävän aurinkokeräimen keräämään auringonsäteilyn ja siirtämään sen pieneen määrään nestettä.
Tällä hetkellä aurinkoenergiamarkkinoilla voimme erottaa seuraavat aurinkokeräimet:
- Litteät tai litteät aurinkokeräimet. Tämän tyyppinen aurinkopaneeli vangitsee auringon säteilyn, jonka pinta vastaanottaa nesteen lämmittämiseksi. Kasvihuoneilmiötä käytetään usein lämmön talteenottoon.
- Aurinkokeräimet auringon säteilyn talteenottamiseen. Tämän tyyppinen keräin sieppaa suhteellisen suurelle pinnalle vastaanotetun säteilyn ja keskittää sen pienemmälle pinnalle peilin kautta.
- Aurinkokeräin tyhjiöputkella. Tämä aurinkokeräin koostuu joukosta sylinterimäisiä putkia, jotka koostuvat selektiivisistä vaimentimista, jotka sijaitsevat heijastimen istukassa ja joita ympäröi läpinäkyvä lasisylinteri.
Matalan lämpötilan aurinkosovelluksissa käytetään pääasiassa litteitä aurinkokeräimiä. Kun käyttönesteen lämpötila on alle 80 ºC, katsotaan, että aurinkoenergiasovellukset suoritetaan alhaisissa lämpötiloissa, kuten uima-altaan lämmitys, kuuman käyttöveden tuotanto ja jopa lämmitys. Näitä levyjä voidaan käyttää ilman lasikansia tai ilman lasia sovelluksesta riippuen.
Aurinkokeräinten komponentit
Tavallinen aurinkokeräin koostuu seuraavista elementeistä:
- tulppa: Aurinkokeräimen kansi on läpinäkyvä, se voi olla tai ei. Se on yleensä lasia, vaikka muoviakin käytetään, koska se on halvempaa ja helpompi käsitellä, mutta sen on oltava erikoismuovia. Sen tehtävänä on minimoida konvektiosta ja säteilystä aiheutuvat häviöt, joten sillä on oltava suurin mahdollinen auringon läpäisykyky. Kannen läsnäolo parantaa aurinkopaneelin termodynaamista suorituskykyä.
- Ilmakanava: Se on tila (tyhjä tai tyhjä), joka erottaa vuorauksen absorptiolevystä. Se otetaan huomioon sen paksuutta laskettaessa tasapainottaakseen konvektion aiheuttamaa häviötä ja korkeaa lämpötilaa, joka voi syntyä, jos se on liian kapea.
- Imukykyinen levy: Imukykyinen levy on elementti, joka imee aurinkoenergiaa ja välittää sen putkilinjan läpi kiertävään nesteeseen. Levyn pääominaisuus on, että sen tulee absorboida aurinkoa ja lämpösäteilyä vähän. Koska tavalliset materiaalit eivät täytä tätä vaatimusta, käytetään yhdistettyjä materiaaleja parhaan absorptio/päästösuhteen saavuttamiseksi.
- Putket tai putket: Putket ovat kosketuksissa absorptiolevyjen (joskus hitsattujen) kanssa energian vaihtamiseksi maksimaalisesti. Putkien tapauksessa neste lämpenee ja tulee varaajasäiliöön.
- Eristyskerros: Eristyskerroksen tarkoituksena on peittää järjestelmä häviöiden välttämiseksi ja vähentämiseksi. Koska eristys on paras, eristysmateriaalin lämmönjohtavuuden on oltava alhainen, jotta se vähentää termodynaamista lämmön siirtymistä ulos.
- Akku: Akku on valinnainen elementti, joskus se on kiinteä osa aurinkopaneelia, näissä tapauksissa se sijaitsee yleensä suoraan yläpuolella tai välittömässä näkökentässä. Monissa tapauksissa akku ei ole osa aurinkopaneelia, vaan lämpöjärjestelmää.
sovellukset
Aurinkokeräimiä käytetään pääasiassa lämpimän käyttöveden ja lämmityksen tai sähkön tuottamiseen.
Käyttöveden ja lämmityksen keräilijöissä vesisäiliö varastoi käyttöveden, joka on kosketuksissa nesteeseen patterin kautta. Kierukan avulla neste voi siirtää varastoitua lämpöenergiaa veteen saastuttamatta vettä. Tätä vettä voidaan käyttää lämpimänä käyttövetenä (80 % integraatio), ja sitä voidaan käyttää myös huoneen lattialämmityksen täydentämiseen (10 % integraatio). Lämpöaurinkopaneelit voivat tuottaa suuren määrän kuumaa vettä, Mutta aurinkoenergian epävakauden vuoksi ne eivät voi täysin korvata tavallisia lämmitysmenetelmiä.
Sähköntuotantoon käytettävien aurinkokeräinten on lämmitettävä lämmönvaihdin kiehuvaksi. Kun neste suorittaa termodynaamisen faasimuutoksen ja siirtyy kaasufaasiin, se lähetetään termosähköiseen turbiiniin, joka muuttaa vesihöyryn liikkeen sähköksi. Tämän tyyppistä järjestelmää kutsutaan aurinkotermodynamiikaksi, ja se vaatii paljon tilaa aurinkopaneelien asentamiseen ja jatkuvaan auringonpaisteeseen. Esimerkkejä näistä kasveista on asennettu erämaahan.
Aurinkolämpöasennuksia määriteltäessä ja asennuksessa tulee ottaa huomioon, että aurinkokeräimet on jaettava ryhmiin. Nämä aurinkokeräinten ryhmät ne tulisi aina koostua saman mallin yksiköistä ja jakaa mahdollisimman tasaisesti. Kahden tai useamman keräimen ryhmittelyyn on kaksi perusvaihtoehtoa tai tyyppiä: sarja tai rinnakkais. Lisäksi vedenkeräysalue voidaan konfiguroida yhdistämällä kaksi ryhmää, joita kutsumme ryhmä- tai hybridipiireiksi.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää aurinkokeräimistä ja niiden ominaisuuksista.