Napkollektorok

sok napkollektorok A hőkollektorok, más néven napkollektorok a napkollektoros berendezések szerves részét képezik. A napkollektor egy olyan típusú napelem, amely a napsugárzás rögzítéséért és hőenergiává alakításáért felelős. Ezért ezt a fajta megújuló energiát napenergiának nevezik.

Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit a napkollektorokról, azok jellemzőiről és felhasználásáról tudni kell.

Mik azok a napkollektorok

Az ilyen típusú napelemek célja az energia átalakítása: a napelemes modul által tapasztalt napsugárzás hővé alakul. A napkollektoros berendezések bizonyos típusainál ez a hő gőztermelésre és villamos energia előállítására szolgál, de ez nem a napkollektor feladata. Másrészt a fotovoltaikus panelek képesek közvetlenül egyenáram formájában villamos energiát termelni. A fotovoltaikus panelek nélkülözhetetlen elemei a fotovoltaikus napelemes berendezéseknek.

Fizikai szempontból a napkollektorok termodinamikát használnak az energiaátalakításhoz. Ezzel szemben a fotovoltaikus panelek nem a termodinamika törvényeit használják a napenergia átalakítására, hanem egy elektromos folyamatot.

A napkollektorok típusai

Sokféle napkollektor létezik. A használt napkollektor rendeltetésétől függ. Ha például tavasszal 25-28 Celsius-fokra szeretnénk felfűteni egy uszodát, akkor egy egyszerű napkollektorra van szükségünk, mert a környezeti hőmérséklet könnyen elérheti ezt a nagyságrendet vagy még ennél is magasabbat. Másrészt, ha a folyadékot 200 ºC-ra akarjuk felmelegíteni, akkor szükségünk lesz egy koncentráló napkollektorra, amely összegyűjti a napsugárzást és kis mennyiségű folyadékba továbbítja.

Jelenleg a napkollektorok piacán a következő típusú napkollektorokat különböztethetjük meg:

• Lapos vagy lapos napkollektorok. Az ilyen típusú napelemek rögzítik azt a napsugárzást, amelyet a felület a folyadék felmelegítésére kap. Az üvegházhatást gyakran használják hő megkötésére.
• Napkollektorok a napsugárzás rögzítésére. Ez a típusú kollektor a kapott sugárzást viszonylag nagy felületen fogja fel, és egy tükörön keresztül a kisebb felületre koncentrálja.
• Napkollektor vákuumcsővel. Ez a napkollektor hengeres csőkészletből áll, amelyek szelektív abszorberekből állnak, és a reflektorülésben helyezkednek el, és egy átlátszó üveghenger veszi körül.

Az alacsony hőmérsékletű napkollektoros alkalmazásokban elsősorban lapos napkollektorokat használnak. Ha a munkaközeg hőmérséklete 80°C alatt van, akkor a napenergia-alkalmazások alacsony hőmérsékleten valósulnak meg, mint például az úszómedence fűtése, használati melegvíz előállítása, sőt fűtése is. Ezek a lemezek az alkalmazástól függően üvegburkolat nélkül vagy anélkül is használhatók.

Napkollektorok alkatrészei

A szabványos napkollektor a következő elemekből áll:

• Dugó: A napkollektor fedele átlátszó, lehet, hogy nem. Általában üvegből készül, bár műanyagot is használnak, mert az olcsóbb és könnyebben kezelhető, de biztos speciális műanyag. Feladata a konvekcióból és sugárzásból eredő veszteségek minimalizálása, ezért a lehető legnagyobb napáteresztő képességgel kell rendelkeznie. A burkolat jelenléte javítja a napelem termodinamikai teljesítményét.
• Légi csatorna: Ez egy tér (üres vagy üres), amely elválasztja a bélést az abszorpciós laptól. A vastagságának kiszámításakor figyelembe veszik, hogy egyensúlyba hozza a konvekció okozta veszteséget és a túl szűkre mutató magas hőmérsékletet.
• Nedvszívó lemez: Az abszorbens lemez olyan elem, amely elnyeli a napenergiát és továbbítja azt a csővezetéken keringő folyadéknak. A tábla fő jellemzője, hogy magas napenergia-elnyelő képességgel és alacsony hősugárzással kell rendelkeznie. Mivel a közönséges anyagok nem felelnek meg ennek a követelménynek, kombinált anyagokat használnak a legjobb abszorpció/emisszió arány elérése érdekében.
• Csövek vagy csövek: A csövek érintkezésben vannak az abszorpciós lemezekkel (néha hegesztettek), hogy a maximális energiacserét biztosítsák. Csövek esetén a folyadék felmelegszik és belép a gyűjtőtartályba.
• Szigetelő réteg: A szigetelőréteg célja a rendszer lefedése a veszteségek elkerülése és csökkentése érdekében. Mivel a szigetelés a legjobb, a szigetelőanyagnak alacsony hővezető képességgel kell rendelkeznie, hogy csökkentse a termodinamikai hőátadást a szabadba.
• Akkumulátor: Az akkumulátor opcionális elem, esetenként a napelem szerves részét képezi, ilyenkor általában közvetlenül a látómező felett vagy a közvetlen látómezőben található. Az akkumulátor sok esetben nem a napelem, hanem a hőrendszer része.

alkalmazások

A napkollektorokat főként használati melegvíz ellátásra és fűtésre, illetve elektromos áram előállítására használják.

A használati melegvíz- és fűtéskollektoroknál a víztartály tárolja a hőcserélőn keresztül a folyadékkal érintkező használati vizet. A tekercs lehetővé teszi, hogy a folyadék a tárolt hőenergiát a vízbe továbbítsa anélkül, hogy a vizet szennyezné. Ez a víz használható használati melegvízként (80% integráció), illetve a helyiség padlófűtésének kiegészítésére is használható (10% integráció). A termikus napelemek nagy mennyiségű meleg vizet biztosítanak, De a napenergia instabilitása miatt nem tudják teljesen helyettesíteni a szokásos fűtési módokat.

Az elektromos áram előállítására használt napkollektoroknak fel kell melegíteniük a hőcserélőt forrásig. Amint a folyadék befejezi a termodinamikai fázisváltást és belép a gázfázisba, a termoelektromos turbinába kerül., amely a vízgőz mozgását elektromos árammá alakítja. Az ilyen típusú rendszereket szoláris termodinamikának nevezik, és sok helyet igényel a napelemek telepítése és a folyamatos napsugárzás. Ezekre a növényekre példákat telepítettek a sivatagban.

A napkollektoros létesítmények kialakításánál és telepítésénél figyelembe kell venni, hogy a napkollektorokat csoportosan kell elosztani. Ezek a napkollektorcsoportok mindig azonos modellű egységekből álljanak, és a lehető legegyenletesebben oszlanak el. Két vagy több kollektor csoportosítására két alapvető lehetőség vagy típus létezik: soros vagy párhuzamos. Ezenkívül a vízgyűjtő terület két csoport kombinálásával konfigurálható, amit csoportos vagy hibrid köröknek nevezünk.

Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat a napkollektorokról és azok jellemzőiről.