Als we het hebben over zonne-energie, denken we eerst aan zonnepanelen. Dat is fotovoltaïsche zonne-energie, misschien wel de bekendste van alle hernieuwbare energiebronnen, samen met wind. Er is echter een ander type: thermische zonne-energie.
Als je alles wilt weten over dit type zonne-energie, van wat het is tot welk gebruik het heeft, door middel van zijn kenmerken, lees dan verder 🙂
Wat is thermische zonne-energie?
Zoals de naam al doet vermoeden, is het een soort hernieuwbare en schone energie die bestaat uit het benutten van de energie van de zon om elektriciteit op te wekken. In tegenstelling tot de zonnepanelen die worden gebruikt in fotovoltaïsche energie om elektriciteit op te wekken uit fotonen van licht in zonnestraling, deze energie maakt gebruik van deze straling om een vloeistof te verwarmen.
Wanneer de zonnestralen de vloeistof raken, wordt deze verwarmd en kan deze hete vloeistof voor verschillende doeleinden worden gebruikt. Om een beter idee te krijgen, 20% van het energieverbruik van een ziekenhuis, hotel of woning komt overeen met het gebruik van warm water. Met thermische zonne-energie kunnen we het water verwarmen met de energie van de zon en hiervan profiteren, zodat we in deze energiesector geen fossiele of andere energie hoeven te gebruiken.
U denkt vast dat het water van rivieren, meren en reservoirs wordt blootgesteld aan zonnestraling en dat ze echter niet opwarmen. En het is dat om van deze zonnestraling te profiteren een speciale installatie nodig is die helpt bij het verwarmen van de vloeistoffen om ze later te gebruiken.
Thermische zonne-energie draagt aanzienlijk bij aan het verlagen van de kosten, waardoor energie wordt bespaard en de CO2-uitstoot wordt verminderd die opwarming van de aarde en klimaatverandering veroorzaken.
Onderdelen van een thermische installatie
Als we eenmaal weten wat thermische zonne-energie is, moeten we over de nodige elementen beschikken om een zonne-installatie te bouwen waarmee we van deze energiebron kunnen profiteren.
Vanger
Het eerste dat een installatie van dit type moet hebben, is een collector of zonnepaneel. Dit zonnepaneel werkt niet hetzelfde als de bekende fotovoltaïsche. Het heeft geen fotovoltaïsche cel die fotonen van licht verzamelt om ze in energie om te zetten, maar eerder kunnen we zonnestraling opvangen om de vloeistof te verwarmen in hen circuleren. Er zijn verschillende soorten verzamelaars en met verschillen in hun prestaties.
Hydraulisch circuit
De tweede is het hydraulische circuit. Dit zijn de leidingen die het circuit vormen waarnaar we de warmteoverdrachtsvloeistof zullen transporteren die zorgen voor de actie die we gaan uitvoeren. Bij de meeste installaties is het circuit meestal gesloten. Daarom is er sprake van eenrichtingscircuits, van het paneel, en retourcircuits, tot aan het paneel. Het is alsof dit circuit een soort waterkoker is die bijdraagt aan de verwarming van een plaats.
Warmtewisselaar
Zij zijn verantwoordelijk voor het transport van de warmte door het circuit. De warmtewisselaar draagt de door de zon opgevangen energie over aan het water. Ze bevinden zich meestal buiten de tank (platenwisselaars genoemd) of intern (spoel).
accumulator
Omdat de vraag naar zonne-energie niet altijd dezelfde is als bij fotovoltaïsche zonne-energie, is dat wel nodig een of ander energieopslagsysteem. In dit geval wordt de thermische zonne-energie opgeslagen in de accumulatoren. Deze accumulator slaagt erin om warm water op te slaan om het beschikbaar te hebben wanneer we het nodig hebben. Het zijn tanks die de capaciteit en de nodige isolatie hebben om energieverliezen te voorkomen en het water te allen tijde warm te houden.
Circulatiepompen
Om de vloeistof van de ene plaats naar de andere te transporteren, zijn pompen nodig die dienen om de drukval van de circuits en de krachten van wrijving en zwaartekracht te overwinnen.
Hulpvermogen
Als er minder zonnestraling is, neemt de productie van deze energie af. Maar dit is niet de reden waarom de vraag het ook doet. Geconfronteerd met dit soort situaties waarin de vraag groter is dan het aanbod, hebben we een ondersteuningssysteem nodig dat het water verwarmt en dat is volledig onafhankelijk van het zonnestelsel. Dit wordt een back-upgenerator genoemd.
Het is een ketel die begint te werken in omstandigheden waarin thermische zonne-energie ongunstiger is en het opgeslagen water verwarmt.
Artikelen die nodig zijn voor de veiligheid
Het is belangrijk om een beveiligingssysteem te hebben om ervoor te zorgen dat de installatie in optimale omstandigheden werkt en na verloop van tijd niet verslechtert. De elementen waaruit een beveiligingssysteem bestaat, zijn:
Expansievaten
Zoals we weten, neemt het volume van water toe naarmate de temperatuur stijgt. Om deze reden is een element nodig dat in staat is deze volumetoename op te vangen wanneer het warmteoverdrachtsfluïdum uitzet. Hiervoor worden expansievaten ingezet. Er zijn verschillende soorten glazen: open en gesloten. De meest gebruikte zijn de gesloten.
Veiligheidsventielen
Kleppen worden gebruikt voor drukregeling. Wanneer de drukwaarde die in het kalibratieproces is ingesteld, is bereikt, laat de klep vloeistof ontsnappen om te voorkomen dat de druk potentieel gevaarlijke limieten bereikt.
Glycol
Glycol is een ideale vloeistof om de warmte van de thermische zonne-installatie te transporteren. Het meest aan te raden is dat het zo is een antivriesvloeistof, omdat in gebieden waar de temperatuur erg laag is, bevriezing van het water in de circuits de hele installatie kan vernielen. Verder moet de vloeistof niet giftig zijn, niet koken, niet corroderen, een hoge warmtecapaciteit hebben, niet verspild worden en economisch zijn. Anders zou de energie niet rendabel zijn.
Het ideaal in een installatie van dit type is om een percentage van 60% water en 40% glycol te hebben.
Koellichamen
Omdat het water in veel gevallen overmatig opwarmt, is het belangrijk om heatsinks te hebben die deze gevaarlijke opwarming voorkomen. Er zijn statische koellichamen, ventilatoren, enz.
Vallen
De vallen zijn in staat om de lucht af te zuigen die zich in de circuits ophoopt en dat kan ernstige problemen bij de werking van de installatie. Dankzij deze purgers kan deze lucht worden afgezogen.
Automatische controle
Het is het element dat ervoor zorgt dat alles correct werkt, aangezien het een automatische regeling veronderstelt die de temperaturen meet in de panelen, tanks, programmering, activering van het elektrische koellichaam (als dit systeem bestaat), programmeur, pompregeling, enz.
Met deze informatie kunt u meer te weten komen over thermische zonne-energie en de toepassingen ervan.