מה ואיך עובדת אנרגיה תרמית סולארית

כאשר אנו מדברים על אנרגיה סולארית, הדבר הראשון שאנו חושבים עליו הוא פאנלים סולאריים. זוהי אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית, אולי המפורסמת ביותר מכל האנרגיות המתחדשות, יחד עם רוח. עם זאת, יש סוג אחר: אנרגיה תרמית סולארית.

אם אתה רוצה לדעת הכל על סוג זה של אנרגיה סולארית, ממה שהיא לשימושים שיש לה, דרך המאפיינים שלה, המשך לקרוא 🙂

מהי אנרגיה תרמית סולארית?

כשמו כן הוא, זהו סוג של אנרגיה מתחדשת ונקייה המורכבת מרתמת אנרגיית השמש לייצור חשמל. שלא כמו פאנלים סולאריים המשמשים באנרגיה פוטו-וולטאית לייצור חשמל מפוטונים של אור הנמצאים בקרינת שמש, אנרגיה זו מנצל קרינה זו לחימום נוזל.

כאשר קרני השמש פוגעות בנוזל, הוא מחמם אותו ונוזל חם זה יכול לשמש לשימושים שונים. כדי לקבל מושג טוב יותר, 20% מצריכת האנרגיה של בית חולים, בית מלון או בית תואם לשימוש במים חמים. באנרגיה תרמית סולארית נוכל לחמם מים באנרגיית השמש ולנצל אותם כך שבמגזר אנרגיה זה לא נצטרך להשתמש באנרגיה מאובנת או אחרת.

אין ספק שאתה חושב שמי הנהרות, האגמים והמאגרים חשופים לקרינת שמש, אולם הם אינם מתחממים. וזה שכדי לנצל את קרינת השמש הזו יש צורך בהתקנה מיוחדת שתסייע לחימום הנוזלים כדי שניתן יהיה להשתמש בהם מאוחר יותר.

אנרגיה תרמית סולארית תורמת משמעותית להפחתת עלויות, ובכך לחסוך באנרגיה ולהפחתת פליטת CO2 הגורמת להתחממות כדור הארץ ומפעילה שינויי אקלים.

רכיבי מתקן תרמי

ברגע שנדע מהי אנרגיה תרמית סולארית, עלינו להחזיק את האלמנטים הדרושים לבניית מתקן סולארי המאפשר לנו לנצל את משאב האנרגיה הזה.

לוכד

הדבר הראשון שצריך להתקין מסוג זה הוא קולט או פנל סולארי. פאנל סולארי זה לא עובד כמו הפוטו וולטאיקה הידוע. אין בו תא פוטו-וולטאי שאוסף פוטונים של אור כדי להפוך אותם לאנרגיה, אלא דווקא מאפשרים לנו לתפוס קרינת שמש כדי להתחיל לחמם את הנוזל מסתובב בתוכם. ישנם סוגים שונים של אספנים ועם הבדלים בביצועיהם.

מעגל הידראולי

השני הוא המעגל ההידראולי. אלה הצינורות המרכיבים את המעגל אליו נעביר את נוזל העברת החום שידאג לפעולה שאנו הולכים לבצע. המעגל בדרך כלל סגור ברוב ההתקנות. לכן, יש דיבורים על מעגלים חד כיווניים, מהלוח, ו מעגלים חוזרים, עד לפאנל. כאילו המעגל הזה היה מעין דוד מים שתורם לחימום של מקום.

מחליף חום

הם אחראים על הובלת החום דרך המעגל. מחליף החום מעביר את האנרגיה שנתפסה על ידי השמש למים. בדרך כלל הם חיצוניים למיכל (נקראים מחליפי צלחות) או פנימיים (סליל).

מַצבֵּר

מכיוון שהביקוש לאנרגיה סולארית אינו תמיד זהה, כמו בפוטו וולטאיקה, הוא דורש מערכת אחסון אנרגיה כלשהי. במקרה זה, האנרגיה התרמית הסולארית נשמרת במצברים. מצבר זה מצליח לאחסן מים חמים כדי שיהיה זמין כשאנחנו זקוקים להם. הם טנקים בעלי יכולת ובידוד הדרוש למנוע הפסדי אנרגיה ולשמור על מים חמים בכל עת.

משאבות זרימה

כדי להוביל את הנוזל ממקום אחד למשנהו, יש צורך במשאבות המשמשות להתגברות על ירידות הלחץ של המעגלים וכוחות החיכוך וכוח המשיכה.

כוח עזר

כשיש פחות קרינת שמש, ייצור האנרגיה הזו פוחת. אך לא זו הסיבה שהדרישה עושה זאת גם כן. מול מצב מסוג זה בו הביקוש עולה על ההיצע, נצטרך מערכת תמיכה המחממת את המים כלומר עצמאי לחלוטין ממערכת השמש. זה נקרא מחולל גיבוי.

זהו דוד שמתחיל לעבוד בתנאים בהם אנרגיה תרמית סולארית היא שלילית יותר ומחממת את המים המאוחסנים.

פריטים הדרושים לבטיחות

חשוב שתהיה מערכת אבטחה שתבטיח שההתקנה תעבוד בתנאים אופטימליים ולא תדרדר עם הזמן. האלמנטים המרכיבים מערכת אבטחה הם:

כלי הרחבה

כידוע, ככל שמים מעלים את הטמפרטורה שלהם, כך גם נפחם. מסיבה זו, יש צורך באלמנט המסוגל לספוג את עליית הנפח הזו כאשר נוזל העברת החום מתרחב. כלי הרחבה משמשים לכך. ישנם מספר סוגים של משקפיים: פתוחים וסגורים. הנפוצים ביותר הם הסגורים.

שסתומי בטיחות

שסתומים משמשים לבקרת לחץ. כשמגיעים לערך הלחץ שנקבע בתהליך הכיול, השסתום מוציא נוזלים כדי למנוע מהלחץ להגיע לגבולות שעלולים להיות מסוכנים.

גליקול

גליקול הוא נוזל אידיאלי להובלת חום המתקן התרמי הסולארי. הדבר הכי מומלץ הוא שיהיה נוזל נגד הקפאה, מכיוון שבאזורים בהם הטמפרטורה נמוכה מאוד, הקפאת המים במעגלים עלולה להרוס את כל המתקן. יתר על כן, הנוזל חייב להיות לא רעיל, לא להרתיח, לא להחליד, להיות בעל יכולת חום גבוהה, אסור לו לבזבז ולהיות חסכוני. אחרת, האנרגיה לא תהיה רווחית.

האידיאל בהתקנה מסוג זה הוא שיהיה אחוז של 60% מים ו -40% גליקול.

קירורי קירור

מכיוון שבמקרים רבים המים מתחממים יתר על המידה, חשוב שיהיו כיורי קירור המונעים את החימום המסוכן הזה. ישנם כיורי קירור סטטיים, מאווררים וכו '.

מלכודות

המלכודות מסוגלות לחלץ את האוויר המצטבר בתוך המעגלים ויכול בעיות חמורות בתפעול ההתקנה. בזכות המטהרים הללו ניתן להפיק אוויר זה.

שליטה אוטומטית

האלמנט הוא שגורם לכל דבר לעבוד כהלכה, מכיוון שהוא מניח בקרה אוטומטית המודדת את הטמפרטורות בפאנלים, במיכלים, בתכנות, בהפעלה של גוף הקירור החשמלי (אם מערכת זו קיימת), מתכנת, בקרת משאבה וכו '.

בעזרת מידע זה תוכלו ללמוד עוד על אנרגיה תרמית סולארית ויישומיה.