ソーラーコレクター

ソーラーコレクター

たくさん ソーラーコレクター 太陽熱集熱器としても知られる集熱器は、太陽熱設備の不可欠な部分です。 ソーラーコレクターは、太陽放射を捕捉して熱エネルギーに変換する役割を担うソーラーパネルの一種です。 したがって、このタイプの再生可能エネルギーは太陽熱エネルギーと呼ばれます。

この記事では、ソーラーコレクター、その特性、および使用法について知っておく必要のあるすべてのことを説明します。

ソーラーコレクターとは

ソーラーコレクターそれは何のためにあるのか

このタイプのソーラーパネルの目的は、エネルギーを変換することです。ソーラーモジュールが受ける太陽放射は熱に変換されます。 一部のタイプの太陽熱設備では、この熱 蒸気を発生させて電気を得るのに使用されますが、これはソーラーコレクターの機能ではありません。 一方、太陽光発電パネルには、直流の形で直接発電する能力があります。 太陽光発電パネルは、太陽光発電設備に不可欠な要素です。

物理的な観点から、ソーラーコレクターはエネルギー変換に熱力学を使用します。 対照的に、太陽光発電パネルは、熱力学の法則を使用して太陽エネルギーを変換するのではなく、電気プロセスを使用します。

ソーラーコレクターの種類

空のチューブ

ソーラーコレクターには多くの種類があります。 使用するソーラーコレクターは、その目的によって異なります。 たとえば、春にプールを摂氏25〜28度の温度に加熱する場合、周囲温度がこの桁以上に達する可能性があるため、単純なソーラーコレクターが必要です。 一方、流体を200℃の温度に加熱したい場合は、太陽放射を収集して少量の流体に移すための集光型ソーラーコレクターが必要になります。

現在、ソーラー市場では、次のタイプのソーラーコレクターを区別できます。

  • フラットまたはフラットソーラーコレクター。 このタイプのソーラーパネルは、流体を加熱するために表面が受ける太陽放射をキャプチャします。 温室効果は、熱を取り込むためによく使用されます。
  • 日射を取り込むソーラーコレクター。 このタイプのコレクターは、比較的大きな表面で受け取った放射線を捕らえ、ミラーを通して小さな表面に集中させます。
  • 真空管付きソーラーコレクター。 このソーラーコレクターは、リフレクターシートに配置され、透明なガラスシリンダーで囲まれた、選択的な吸収体で構成された一連の円筒形チューブで構成されています。

低温ソーラーアプリケーションでは、主に平板ソーラーコレクターが使用されます。 作動油の温度が80℃未満の場合、太陽エネルギーの用途は、プールの暖房、家庭用温水の生産、さらには暖房など、低温で行われると考えられます。 これらのプレートは、用途に応じて、ガラスカバーなしまたはなしで使用できます。

ソーラーコレクターのコンポーネント

集熱器

標準のソーラーコレクターは、次の要素で構成されています。

  • ストッパー: ソーラーコレクターのカバーは透明ですが、そうでない場合もあります。 通常はガラス製ですが、安価で扱いやすいのでプラスチックも使われていますが、特殊なプラスチックでなければなりません。 その機能は、対流と放射による損失を最小限に抑えることであるため、可能な限り高い太陽透過率を備えている必要があります。 カバーの存在は、ソーラーパネルの熱力学的性能を向上させます。
  • エアチャンネル: ライニングと吸収板を隔てる空間(ボイドまたはボイド)です。 厚さを計算する際には、対流による損失と、狭すぎる場合に発生する可能性のある高温とのバランスをとるために考慮されます。
  • 吸収板: 吸収板は、太陽エネルギーを吸収し、パイプラインを循環する液体に伝達する要素です。 ボードの主な特徴は、太陽エネルギーの吸収が高く、熱放射が少ない必要があることです。 通常の材料はこの要件を満たしていないため、最高の吸収/放出比を得るために組み合わせた材料が使用されます。
  • パイプまたはパイプ: パイプは吸収プレートと接触しており(溶接されている場合もあります)、エネルギーを最大限に交換します。 パイプの場合、液体は加熱されて蓄積タンクに入ります。
  • 断熱層: 絶縁層の目的は、システムを覆って損失を回避および削減することです。 断熱材が最適であるため、外部への熱力学的伝達を減らすために、断熱材の熱伝導率を低くする必要があります。
  • アキュムレータ: アキュムレータはオプションの要素であり、ソーラーパネルの不可欠な部分である場合もあります。これらの場合、通常、アキュムレータは真上または直近の視野に配置されます。 多くの場合、バッテリーはソーラーパネルの一部ではなく、熱システムの一部です。

ウソス

ソーラーコレクターは、主に家庭用温水や暖房の供給や発電に使用されます。

家庭用温水および暖房コレクターの場合、水タンクはコイルを介して流体と接触している家庭用水を貯蔵します。 コイルは、流体が水を汚染することなく、蓄積された熱エネルギーを水に伝達することを可能にします。 この水は家庭用温水として使用でき(80%統合)、部屋の床暖房を補うためにも使用できます(10%統合)。 太陽熱パネルは大量の温水を供給することができますが、 しかし、太陽エネルギーの不安定さのために、それらは通常の加熱方法を完全に置き換えることはできません。

電気を生成するために使用されるソーラーコレクターは、熱交換器を加熱して沸騰させる必要があります。 液体が熱力学的相変化を完了して気相に入ると、熱電タービンに送られます、水蒸気の動きを電気に変換します。 このタイプのシステムは太陽熱力学と呼ばれ、ソーラーパネルと連続太陽を設置するために多くのスペースを必要とします。 これらの植物の例は砂漠に設置されています。

太陽熱設備を定義および設置するときは、ソーラーコレクターをグループに分散させる必要があることを考慮に入れる必要があります。 ソーラーコレクターのこれらのグループ それらは常に同じモデルのユニットで構成され、可能な限り均等に分散されている必要があります。 XNUMXつ以上のコレクターをグループ化するには、直列または並列のXNUMXつの基本的なオプションまたはタイプがあります。 さらに、集水エリアは、グループ化またはハイブリッド回路と呼ばれるXNUMXつのグループを組み合わせて構成できます。

この情報で、ソーラーコレクターとその特性についてもっと学ぶことができることを願っています。


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