Kaj je in kako deluje sončna toplotna energija

Ko govorimo o sončni energiji, najprej pomislimo na sončne celice. To je fotonapetostna sončna energija, morda najbolj znana med vsemi obnovljivimi energijami, skupaj z vetrom. Vendar obstaja še ena vrsta: sončna toplotna energija.

Če želite vedeti vse o tej vrsti sončne energije, od njene uporabe do uporabe, po svojih značilnostih, nadaljujte z branjem 🙂

Kaj je sončna toplotna energija?

Kot že ime pove, gre za vrsto obnovljive in čiste energije, ki je sestavljena iz izkoriščanja sončne energije za proizvodnjo električne energije. Za razliko od sončnih kolektorjev, ki se uporabljajo v fotovoltaični energiji za proizvodnjo električne energije iz fotonov svetlobe, ki jih najdemo v sončnem sevanju, ta energija izkorišča to sevanje za ogrevanje tekočine.

Ko sončni žarki udarijo tekočino, jo segreje in to vročo tekočino lahko uporabimo za različne namene. Da bi dobili boljšo idejo, 20% porabe energije v bolnišnici, hotelu ali domu ustreza porabi tople vode. S sončno toplotno energijo lahko vodo ogrevamo s sončno energijo in jo izkoristimo, tako da nam v tem energetskem sektorju ni treba uporabljati fosilne ali druge energije.

Zagotovo mislite, da so vode rek, jezer in rezervoarjev izpostavljene sončnemu sevanju, vendar se ne segrejejo. In to je, da je za izkoriščanje tega sončnega sevanja potrebna posebna naprava, ki pomaga segrevati tekočine, da bi jih pozneje lahko uporabili.

Sončna toplotna energija znatno prispeva k zmanjšanju stroškov, s čimer prihrani energijo in zmanjša emisije CO2, ki povzročajo globalno segrevanje in sprožajo podnebne spremembe.

Sestavni deli toplotne instalacije

Ko enkrat vemo, kaj je sončna toplotna energija, moramo imeti potrebne elemente za izgradnjo sončne instalacije, ki nam omogoča, da izkoristimo ta vir energije.

Lovilec

Prva stvar, ki jo mora imeti tovrstna naprava, je kolektor ali sončna plošča. Ta sončna plošča ne deluje enako kot znana fotonapetostna elektrarna. Nima fotovoltaične celice, ki zbira fotone svetlobe, da bi jih preoblikovala v energijo, ampak bolj nam omogočajo zajemanje sončnega sevanja, da začnemo segrevati tekočino ki krožijo v njih. Obstajajo različne vrste zbiralnikov, ki se razlikujejo v njihovi učinkovitosti.

Hidravlični krog

Drugi je hidravlični krog. To so cevi, ki tvorijo vezje, kamor bomo prenesli tekočino za prenos toplote, ki bo poskrbela za ukrepe, ki jih bomo izvedli. Vezje je običajno zaprto v večini naprav. Zato se govori o enosmerna vezja, s plošče in povratni tokokrogi, do plošče. Kot da bi bil ta krog nekakšen vodni kotel, ki prispeva k ogrevanju prostora.

Toplotni izmenjevalnik

Zadolženi so za prenos toplote po vezju. Izmenjevalnik toplote energijo, ki jo zajema sonce, prenaša v vodo. Običajno so zunanji od rezervoarja (imenovani izmenjevalniki plošč) ali notranji (tuljava).

Akumulator

Ker povpraševanje po sončni energiji ni vedno enako kot pri fotovoltaiki, zahteva nekaj sistema za shranjevanje energije. V tem primeru se sončna toplotna energija shrani v akumulatorjih. Ta akumulator uspe shraniti toplo vodo, da je na voljo, ko jo potrebujemo. So rezervoarji, ki imajo prostornino in potrebno izolacijo, da se izognejo izgubam energije in da voda vedno ostane vroča.

Obtočne črpalke

Za prenos tekočine z enega kraja na drugega so potrebne črpalke, ki služijo za premagovanje padcev tlaka v tokokrogih in sil trenja in gravitacije.

Pomožno napajanje

Ko je sončnega sevanja manj, se proizvodnja te energije zmanjša. Vendar tudi zaradi tega ni povpraševanja. Soočeni s tovrstnimi razmerami, v katerih povpraševanje presega ponudbo, bomo potrebovali podporni sistem, ki ogreva vodo in to je popolnoma neodvisen od sončnega sistema. To se imenuje rezervni generator.

Gre za kotel, ki začne delovati v razmerah, v katerih je sončna toplotna energija neugodnejša in ogreva shranjeno vodo.

Predmeti, potrebni za varnost

Pomembno je imeti varnostni sistem, ki zagotavlja, da namestitev deluje v optimalnih pogojih in se sčasoma ne poslabša. Elementi, ki tvorijo varnostni sistem, so:

Ekspanzijske posode

Kot vemo, ko voda poveča temperaturo, se poveča tudi njen volumen. Zato je potreben element, ki lahko absorbira to povečanje prostornine, ko se tekočina za prenos toplote širi. Za to se uporabljajo ekspanzijske posode. Obstaja več vrst očal: odprta in zaprta. Najbolj se uporabljajo zaprti.

Varnostni ventili

Ventili se uporabljajo za nadzor tlaka. Ko je dosežena vrednost tlaka, nastavljena v postopku umerjanja, ventil odvaja tekočino, da prepreči, da bi tlak dosegel potencialno nevarne meje.

Glikol

Glikol je idealna tekočina za prenos toplote sončne toplotne naprave. Najbolj priporočljivo je, da se tekočina proti zmrzovanju, saj na območjih, kjer je temperatura zelo nizka, lahko zmrzovanje vode v tokokrogih uniči celotno napravo. Poleg tega mora biti tekočina nestrupena, ne vre, ne korodira, mora imeti visoko toplotno sposobnost, ne sme biti zapravljena in varčna. V nasprotnem primeru energija ne bi bila donosna.

Idealno pri tovrstni instalaciji je imeti 60% vode in 40% glikola.

Hladilniki

Ker se voda pogosto pregreje, je pomembno, da so hladilniki, ki preprečujejo to nevarno ogrevanje. Obstajajo statični hladilniki, ventilatorji itd.

Pasti

Pasti lahko odstranijo zrak, ki se nabira znotraj vezij in ki lahko povzroči resne težave pri delovanju naprave. Zahvaljujoč tem čistilcem lahko ta zrak odvzamemo.

Samodejni nadzor

Element je tisti, zaradi katerega vse deluje pravilno, saj predpostavlja samodejni nadzor, ki meri temperature v ploščah, rezervoarjih, programiranje, aktiviranje električnega hladilnika (če ta sistem obstaja), programer, krmiljenje črpalke itd.

S temi informacijami lahko izveste več o sončni toplotni energiji in njeni uporabi.