Când vorbim despre energia solară, primul lucru la care ne gândim este panourile solare. Aceasta este energia solară fotovoltaică, poate cea mai faimoasă dintre toate energiile regenerabile, alături de vânt. Cu toate acestea, există un alt tip: energia solară termică.
Dacă doriți să știți totul despre acest tip de energie solară, de la ce este la ce utilizări are, prin caracteristicile sale, continuați să citiți 🙂
Ce este energia solară termică?
După cum sugerează și numele, este un tip de energie regenerabilă și curată care constă în valorificarea energiei soarelui pentru a genera electricitate. Spre deosebire de panourile solare utilizate în energia fotovoltaică pentru a genera electricitate din fotonii de lumină din radiația solară, această energie profită de această radiație pentru a încălzi un fluid.
Când razele soarelui lovesc fluidul, acesta îl încălzește și acest fluid fierbinte poate fi folosit pentru diferite utilizări. Pentru a avea o idee mai bună, 20% din consumul de energie al unui spital, hotel sau casă corespunde utilizării apei calde. Cu energia solară termică putem încălzi apa cu energia soarelui și putem profita de ea, astfel încât, în acest sector energetic, să nu fim nevoiți să folosim energie fosilă sau de altă natură.
Cu siguranță vă gândiți că apa râurilor, lacurilor și rezervoarelor este expusă la radiația solară și, totuși, nu se încălzește. Și este că pentru a profita de această radiație solară, este necesară o instalație specială pentru a ajuta la încălzirea fluidelor pentru o utilizare ulterioară.
Energia solară termică contribuie semnificativ la reducerea costurilor, economisind astfel energie și reducând emisiile de CO2 care provoacă încălzirea globală și declanșează schimbările climatice.
Componentele unei instalații termice
Odată ce știm ce este energia solară termică, trebuie să avem elementele necesare pentru a construi o instalație solară care să ne permită să profităm de această resursă energetică.
Catcher
Primul lucru pe care trebuie să îl aibă o instalație de acest tip este un colector sau un panou solar. Acest panou solar nu funcționează la fel ca fotovoltaicul cunoscut. Nu are o celulă fotovoltaică care colectează fotonii de lumină pentru a-i transforma în energie, ci mai degrabă permiteți-ne să captăm radiația solară pentru a începe încălzirea fluidului circulând în interiorul lor. Există diferite tipuri de colecționari și cu diferențe de performanță.
Circuit hidraulic
Al doilea este circuitul hidraulic. Acestea sunt conductele care alcătuiesc circuitul în care vom transporta fluidul de transfer de căldură care se va ocupa de acțiunea pe care urmează să o desfășurăm. Circuitul este de obicei închis în majoritatea instalațiilor. Prin urmare, se vorbește despre circuite cu sens unic, din panou și circuite de retur, până la panou. Este ca și cum acest circuit ar fi un fel de cazan de apă care contribuie la încălzirea unui loc.
Schimbătorul de căldură
Ei sunt însărcinați cu transportul căldurii prin circuit. Schimbătorul de căldură transferă energia captată de soare în apă. Ele sunt de obicei exterioare rezervorului (numite schimbătoare de plăci) sau interne (bobine).
Acumulator
Deoarece cererea de energie solară nu este întotdeauna aceeași, ca și în fotovoltaică, aceasta necesită un sistem de stocare a energiei. În acest caz, energia solară termică este stocată în acumulatori. Acest acumulator reușește să stocheze apă caldă pentru a o avea disponibilă atunci când avem nevoie de ea. Sunt rezervoare care au capacitatea și izolația necesară pentru a evita pierderile de energie și pentru a menține apa fierbinte în orice moment.
Pompe de circulație
Pentru a transporta fluidul dintr-un loc în altul, sunt necesare pompe care să servească pentru a depăși căderile de presiune ale circuitelor și forțele de frecare și gravitație.
Puterea auxiliară
Atunci când există mai puține radiații solare, producția acestei energii scade. Dar nu acesta este motivul pentru care cererea este la fel de bună. În fața acestor tipuri de situații în care cererea depășește oferta, vom avea nevoie de un sistem de susținere care să încălzească apa și asta este total independent de sistemul solar. Acesta se numește generator de rezervă.
Este un cazan care începe să funcționeze în condiții în care energia solară termică este mai nefavorabilă și încălzește apa stocată.
Articole necesare pentru siguranță
Este important să aveți un sistem de securitate pentru a vă asigura că instalația funcționează în condiții optime și nu se deteriorează în timp. Elementele care alcătuiesc un sistem de securitate sunt:
Vase de expansiune
După cum știm, pe măsură ce apa își mărește temperatura, la fel crește și volumul său. Din acest motiv, este necesar un element care să poată absorbi această creștere a volumului pe măsură ce fluidul de transfer de căldură se extinde. Pentru aceasta sunt folosite vase de expansiune. Există mai multe tipuri de ochelari: deschise și închise. Cele mai utilizate sunt cele închise.
Supape de siguranță
Supapele sunt utilizate pentru controlul presiunii. Când valoarea presiunii setată în procesul de calibrare este atinsă, supapa descarcă lichid pentru a împiedica presiunea să atingă limite potențial periculoase.
Glicol
Glicolul este un fluid ideal pentru transportul căldurii instalației solare termice. Cel mai recomandabil lucru este să fie un lichid antigel, deoarece în zonele în care temperatura este foarte scăzută, înghețarea apei din circuite ar putea distruge întreaga instalație. În plus, fluidul trebuie să fie netoxic, să nu fierbă, să nu se corodeze, să aibă o capacitate termică ridicată, să nu fie risipit și să fie economic. Altfel, energia nu ar fi profitabilă.
Idealul într-o instalație de acest tip este să ai un procent de 60% apă și 40% glicol.
Radiatoare
Deoarece în multe ocazii apa se încălzește excesiv, este important să aveți radiatoare care să împiedice această încălzire periculoasă. Există radiatoare statice, ventilatoare etc.
Capcane
Capcanele sunt capabile să extragă aerul care se acumulează în interiorul circuitelor și care poate provoca probleme grave în funcționarea instalației. Datorită acestor purificatoare, acest aer poate fi extras.
Control automat
Este elementul care face ca totul să funcționeze corect, deoarece presupune un control automat care măsoară temperaturile din panouri, rezervoare, programare, activarea radiatorului electric (dacă există acest sistem), programator, controlul pompei etc.
Cu aceste informații puteți afla mai multe despre energia solară termică și aplicațiile sale.