Когда мы говорим о солнечной энергии, первое, о чем мы думаем, - это солнечные батареи. Это фотоэлектрическая солнечная энергия, возможно, самая известная из всех возобновляемых источников энергии, наряду с ветром. Однако есть и другой вид: солнечная тепловая энергия.
Если вы хотите знать все об этом типе солнечной энергии, от того, что это такое, до того, как она используется, по ее характеристикам, продолжайте читать 🙂
Что такое солнечная тепловая энергия?
Как следует из названия, это тип возобновляемой и чистой энергии, который заключается в использовании энергии солнца для производства электроэнергии. В отличие от солнечных панелей, используемых в фотоэлектрической энергии для выработки электричества из фотонов света, присутствующих в солнечном излучении, эта энергия использует это излучение для нагрева жидкости.
Когда солнечные лучи попадают на жидкость, они нагревают ее, и эту горячую жидкость можно использовать для различных целей. Чтобы лучше понять, 20% энергопотребления больницы, гостиницы или дома приходится на использование горячей воды. С помощью солнечной тепловой энергии мы можем нагревать воду с помощью энергии солнца и использовать ее в своих интересах, чтобы в этом секторе энергетики нам не приходилось использовать ископаемые или другие виды энергии.
Наверняка вы думаете, что вода в реках, озерах и водохранилищах подвержена солнечному излучению и при этом не нагревается. И дело в том, что для использования этого солнечного излучения необходима специальная установка, которая помогает нагревать жидкости, чтобы их можно было использовать позже.
Солнечная тепловая энергия в значительной степени способствует снижению затрат, тем самым экономя энергию и сокращая выбросы CO2, которые вызывают глобальное потепление и вызывают изменение климата.
Компоненты тепловой установки
Как только мы узнаем, что такое солнечная тепловая энергия, у нас должны быть необходимые элементы для создания солнечной установки, которая позволит нам использовать этот энергетический ресурс.
Ловец
Первое, что должно быть в установке такого типа, - это коллектор или солнечная панель. Эта солнечная панель не работает так же, как хорошо известная фотоэлектрическая панель. В нем нет фотоэлектрического элемента, который собирает фотоны света для преобразования их в энергию, а скорее позволяют нам улавливать солнечное излучение, чтобы начать нагревание жидкости циркулирующие внутри них. Есть разные типы коллекторов и с разной производительностью.
Гидравлический контур
Второй - гидравлический контур. Это трубы, составляющие контур, по которому мы будем транспортировать теплоноситель, который будет выполнять действия, которые мы собираемся выполнить. В большинстве установок цепь обычно замкнута. Поэтому говорят о односторонние цепи, из панели и обратные цепи, вплоть до панели. Как если бы этот контур был своего рода водогрейным котлом, который способствует обогреву помещения.
Теплообменник
Они несут ответственность за транспортировку тепла по контуру. Теплообменник передает энергию, захваченную солнцем, воде. Обычно они находятся вне резервуара (так называемые пластинчатые теплообменники) или внутри (змеевик).
Аккумулятор
Поскольку потребность в солнечной энергии не всегда такая же, как в фотоэлектрической, она требует некоторая система хранения энергии. В этом случае солнечная тепловая энергия накапливается в аккумуляторах. Этот аккумулятор может накапливать горячую воду, чтобы она была доступна, когда она нам нужна. Это резервуары, у которых есть емкость и необходимая изоляция, чтобы избежать потерь энергии и постоянно поддерживать горячую воду.
Циркуляционные насосы
Чтобы перекачивать жидкость из одного места в другое, необходимы насосы, чтобы преодолевать перепады давления в контурах, а также силы трения и тяжести.
Вспомогательная мощность
Когда солнечной радиации меньше, производство этой энергии уменьшается. Но спрос тоже не поэтому. Столкнувшись с такой ситуацией, когда спрос превышает предложение, нам понадобится вспомогательная система, которая нагревает воду и полностью независима от солнечной системы. Это называется резервным генератором.
Это котел, который начинает работать в условиях, в которых солнечная тепловая энергия менее выгодна, и нагревает накопленную воду.
Предметы, необходимые для безопасности
Важно иметь систему безопасности, чтобы установка работала в оптимальных условиях и не выходила из строя со временем. Элементами, составляющими систему безопасности, являются:
Расширительные баки
Как мы знаем, чем выше температура воды, тем больше увеличивается ее объем. Следовательно, необходим элемент, способный поглотить это увеличение объема при расширении теплоносителя. Для этого используются расширительные баки. Есть несколько видов стаканов: открытые и закрытые.. Наиболее часто используются закрытые.
Предохранительные клапаны
Клапаны используются для регулирования давления. Когда достигается значение давления, установленное в процессе калибровки, клапан выпускает жидкость, чтобы предотвратить достижение потенциально опасных пределов давления.
Гликоль
Гликоль - идеальная жидкость для передачи тепла солнечной тепловой установке. Лучше всего, чтобы это было антифриз, поскольку в местах с очень низкой температурой замерзание воды в контурах может разрушить всю установку. Кроме того, жидкость должна быть нетоксичной, не кипеть, не подвергаться коррозии, иметь высокую теплоемкость, не тратиться впустую и быть экономичной. В противном случае энергия была бы невыгодной.
В идеале установка этого типа должна содержать 60% воды и 40% гликоля.
Радиаторы
Поскольку во многих случаях вода сильно нагревается, важно иметь радиаторы, предотвращающие этот опасный нагрев. Есть статические радиаторы, вентиляторы и т. Д.
Ловушки
Ловушки способны извлекать воздух, который накапливается внутри контуров и может вызвать серьезные проблемы в эксплуатации установки. Благодаря этим очистителям воздух удаляется.
Автоматическое управление
Это тот элемент, который заставляет все работать правильно, поскольку предполагает автоматический контроль, который измеряет температуру в панелях, резервуарах, программирование, активацию электрического радиатора (если такая система существует), программатор, управление насосом и т. Д.
С помощью этой информации вы можете узнать больше о солнечной тепловой энергии и ее применениях.