Коли ми говоримо про сонячну енергію, перше, про що ми думаємо, це сонячні панелі. Це фотоелектрична сонячна енергія, мабуть, найвідоміша з усіх відновлюваних енергій, поряд з вітром. Однак існує й інший тип: сонячна теплова енергія.
Якщо ви хочете знати все про цей тип сонячної енергії, від того, що це таке, до того, що воно використовує, через його характеристики, продовжуйте читати 🙂
Що таке сонячна теплова енергія?
Як випливає з назви, це тип відновлюваної та чистої енергії, який полягає у використанні енергії сонця для виробництва електроенергії. На відміну від сонячних панелей, що використовуються у фотоелектричній енергії для виробництва електроенергії з фотонів світла, що знаходяться в сонячній радіації, ця енергія використовує цю радіацію для нагрівання рідини.
Коли сонячні промені потрапляють на рідину, вона нагріває її, і цю гарячу рідину можна використовувати для різних цілей. Щоб отримати кращу ідею, 20% енергоспоживання лікарні, готелю чи будинку відповідає використанню гарячої води. За допомогою сонячної теплової енергії ми можемо нагрівати воду за допомогою сонячної енергії та користуватися нею, щоб у цьому енергетичному секторі нам не довелося використовувати викопну або іншу енергію.
Напевно ви думаєте, що вода річок, озер та водосховищ піддається сонячному випромінюванню, однак вони не нагріваються. І саме для того, щоб скористатися цією сонячною радіацією, необхідна спеціальна установка, яка сприяє нагріванню рідин, щоб їх можна було використовувати пізніше.
Сонячна теплова енергія суттєво сприяє зменшенню витрат, тим самим заощаджуючи енергію та зменшуючи викиди СО2, які спричиняють глобальне потепління та викликають кліматичні зміни.
Компоненти теплової установки
Як тільки ми знаємо, що таке сонячна теплова енергія, ми повинні мати необхідні елементи для побудови сонячної установки, яка дозволяє нам скористатися цим енергетичним ресурсом.
Ловець
Перше, що повинна мати установка такого типу, - це колектор або сонячна панель. Ця сонячна панель працює не так, як відома фотоелектрична. У ньому немає фотоелемента, який збирає фотони світла для їх перетворення в енергію, а навпаки дозволяють нам вловлювати сонячне випромінювання, щоб почати нагрівати рідину циркулює всередині них. Існують різні типи колекторів і з різницею в їх експлуатаційних характеристиках.
Гідравлічний контур
Другий - це гідравлічний контур. Це труби, що складають ланцюг, куди ми будемо транспортувати теплоносій, що буде дбати про дії, які ми збираємось здійснити. Зазвичай ланцюг замикається в більшості установок. Тому йдеться про односторонні схеми, з панелі та зворотні ланцюги, до панелі. Це як би цей контур був своєрідним водяним котлом, який сприяє обігріву місця.
Теплообмінник
Вони відповідають за транспортування тепла по контуру. Теплообмінник передає енергію, захоплену сонцем, у воду. Зазвичай вони є зовнішніми щодо резервуара (так звані пластинчасті обмінники) або внутрішніми (котушка).
Акумулятор
Оскільки попит на сонячну енергію не завжди однаковий, як у фотоелектриках, це вимагає деяка система накопичення енергії. У цьому випадку сонячна теплова енергія зберігається в акумуляторах. Цей акумулятор вдається накопичувати гарячу воду, щоб мати її в наявності, коли вона нам потрібна. Це ємності, які мають ємність та необхідну ізоляцію, щоб уникнути втрат енергії та постійно підтримувати воду гарячою.
Циркуляційні насоси
Для перенесення рідини з одного місця в інше потрібні насоси, які служать для подолання перепадів тиску в контурах та сил тертя та сили тяжіння.
Допоміжне живлення
Коли сонячного випромінювання менше, виробництво цієї енергії зменшується. Але це не те, чому попит також. Зіткнувшись із ситуацією такого типу, коли попит перевищує пропозицію, нам знадобиться система підтримки, яка нагріває воду, тобто абсолютно незалежний від Сонячної системи. Це називається резервним генератором.
Це котел, який починає працювати в умовах, в яких сонячна теплова енергія є більш несприятливою і нагріває накопичену воду.
Предмети, необхідні для безпеки
Важливо мати систему безпеки, щоб гарантувати, що установка працює в оптимальних умовах і не погіршується з часом. Елементами, що складають систему безпеки, є:
Розширювальні судини
Як ми знаємо, коли вода підвищує температуру, зростає і об’єм. Отже, необхідний елемент, здатний поглинути це збільшення обсягу в міру розширення теплоносія. Для цього використовуються розширювальні судини. Існує кілька видів окулярів: відкриті та закриті. Найбільш використовуваними є закриті.
Запобіжні клапани
Клапани використовуються для регулювання тиску. Коли значення тиску, встановлене в процесі калібрування, досягається, клапан скидає рідину, щоб уникнути досягнення тиском потенційно небезпечних меж.
Гліколь
Гліколь - ідеальна рідина для транспортування тепла сонячної теплової установки. Найдоцільніше, щоб це було антифризна рідина, оскільки в районах, де температура дуже низька, замерзання води в контурах може зруйнувати всю установку. Крім того, рідина повинна бути нетоксичною, не кипіти, не піддаватися корозії, мати високу теплоємність, не повинна витрачатися і бути економічною. Інакше енергія не була б вигідною.
Ідеальним варіантом для установки такого типу є вміст 60% води та 40% гліколю.
Тепловідводи
Оскільки в багатьох випадках вода надмірно нагрівається, важливо мати радіатори, які запобігають цьому небезпечному нагріванню. Є статичні радіатори, вентилятори тощо.
Пастки
Пастки здатні витягувати повітря, яке накопичується всередині контурів і яке може серйозні проблеми в роботі установки. Завдяки цим пургерам це повітря можна витягати.
Автоматичне управління
Саме елемент забезпечує правильну роботу всього, оскільки він передбачає автоматичне управління, яке вимірює температуру в панелях, баках, програмування, активацію електричного радіатора (якщо така система існує), програміст, управління насосом тощо.
За допомогою цієї інформації ви можете дізнатись більше про сонячну теплову енергію та її застосування.