L сонячні колектори Теплові колектори, також відомі як сонячні теплові колектори, є невід’ємною частиною сонячних теплових установок. Сонячний колектор - це тип сонячної панелі, яка відповідає за уловлювання сонячного випромінювання та перетворення його в теплову енергію. Тому цей вид відновлюваної енергії називають сонячною тепловою енергією.
У цій статті ми збираємося розповісти вам все, що вам потрібно знати про сонячні колектори, їх характеристики та використання.
Що таке сонячні колектори
Мета цього типу сонячних панелей - перетворення енергії: сонячне випромінювання, яке відчуває сонячний модуль, перетворюється в тепло. У деяких типах сонячних теплових установок це тепло він використовується для виробництва пари та отримання електроенергії, але це не функція сонячного колектора. З іншого боку, фотоелектричні панелі мають здатність виробляти електроенергію безпосередньо у вигляді постійного струму. Фотоелектричні панелі є незамінним елементом фотоелектричних сонячних установок.
З фізичної точки зору сонячні колектори використовують термодинаміку для перетворення енергії. Навпаки, фотоелектричні панелі використовують для перетворення сонячної енергії не закони термодинаміки, а електричний процес.
Види сонячних колекторів
Існує багато видів сонячних колекторів. Використовуваний сонячний колектор буде залежати від його призначення. Наприклад, якщо ми хочемо навесні нагріти басейн до температури 25-28 градусів Цельсія, нам потрібен простий сонячний колектор, тому що температура навколишнього середовища може легко досягти цього порядку або навіть вище. З іншого боку, якщо ми хочемо нагріти рідину до температури 200ºC, нам знадобиться концентруючий сонячний колектор, щоб зібрати сонячне випромінювання та передати його невеликій кількості рідини.
В даний час на сонячному ринку можна виділити наступні види сонячних колекторів:
- Плоскі або плоскі сонячні колектори. Цей тип сонячної панелі вловлює сонячне випромінювання, яке отримує поверхня для нагрівання рідини. Парниковий ефект часто використовується для уловлювання тепла.
- Сонячні колектори для уловлювання сонячної радіації. Цей тип колекторів вловлює випромінювання, отримане на відносно великій поверхні, і концентрує його на меншій поверхні через дзеркало.
- Сонячний колектор з вакуумною трубкою. Цей сонячний колектор складається з набору циліндричних трубок, що складаються з селективних поглиначів, розташованих у сідлі відбивача та оточених прозорим скляним циліндром.
У низькотемпературних сонячних установках використовуються переважно плоскі сонячні колектори. Коли температура робочої рідини нижче 80ºC, вважається, що застосування сонячної енергії здійснюється при низьких температурах, наприклад, підігрів басейну, приготування гарячої води і навіть опалення. Ці пластини можна використовувати без скляної кришки або без неї, залежно від застосування.
Компоненти сонячних колекторів
Стандартний сонячний колектор складається з наступних елементів:
- Пробка: Кришка сонячного колектора прозора, може бути, а може і не бути. Зазвичай його виготовляють зі скла, хоча використовується і пластик, оскільки він дешевший і легший в обробці, але це повинен бути спеціальний пластик. Його функція полягає в тому, щоб мінімізувати втрати через конвекцію та випромінювання, тому він повинен мати максимально можливу сонячну пропускання. Наявність кришки покращує термодинамічні характеристики сонячної панелі.
- Повітряний канал: Це простір (порожнеча або порожнеча), що відокремлює підкладку від абсорбційної дошки. Це буде враховано при розрахунку його товщини, щоб збалансувати втрати, викликані конвекцією, і високу температуру, яка може виникнути, якщо вона занадто вузька.
- Абсорбуюча пластина: Абсорбуюча пластина - це елемент, який поглинає сонячну енергію і передає її рідині, яка циркулює по трубопроводу. Основною характеристикою плати є те, що вона повинна мати високе поглинання сонячної енергії і низьке тепловипромінювання. Оскільки звичайні матеріали не відповідають цій вимозі, для отримання найкращого співвідношення поглинання/випромінювання використовуються комбіновані матеріали.
- Труби або труби: Труби контактують з поглинаючими пластинами (іноді звареними) для максимального обміну енергією. У випадку з трубами рідина буде нагріватися і потрапляти в накопичувальний бак.
- Ізоляційний шар: Метою ізоляційного шару є покриття системи, щоб уникнути та зменшити втрати. Оскільки ізоляція є найкращою, ізоляційний матеріал повинен мати низьку теплопровідність, щоб зменшити термодинамічну передачу тепла назовні.
- Акумулятор: Акумулятор є додатковим елементом, іноді він є невід'ємною частиною сонячної панелі, в цих випадках зазвичай розташовується безпосередньо над або в безпосередньому полі зору. У багатьох випадках батарея є частиною не сонячної панелі, а теплової системи.
Використання
Сонячні колектори в основному використовуються для постачання гарячої води та опалення або для виробництва електроенергії.
Для побутових колекторів гарячої води та опалення резервуар для води зберігає побутову воду, яка контактує з рідиною через змійовик. Змійовик дозволяє рідині передавати накопичену теплову енергію воді, не забруднюючи воду. Цю воду можна використовувати як гарячу воду для побутових потреб (80% інтеграції), а також можна використовувати для доповнення теплої підлоги в кімнаті (10% інтеграції). Теплові сонячні панелі можуть забезпечити велику кількість гарячої води, Але через нестабільність сонячної енергії вони не можуть повністю замінити звичні методи опалення.
Сонячні колектори, які використовуються для вироблення електроенергії, повинні нагріти теплообмінник до кипіння. Після того, як рідина завершує термодинамічну фазову зміну і потрапляє в газову фазу, вона направляється в термоелектричну турбіну., що перетворює рух водяної пари в електрику. Цей тип системи називається сонячною термодинамікою і вимагає багато місця для встановлення сонячних панелей і безперервного сонця. Приклади цих рослин були встановлені в пустелі.
При визначенні та монтажі сонячних теплових установок необхідно враховувати, що сонячні колектори повинні бути розподілені по групах. Ці групи сонячних колекторів вони завжди повинні складатися з одиниць однієї моделі та розподілятися якомога рівномірніше. Існує два основних варіанти або типи групування двох або більше колекторів: послідовний або паралельний. Крім того, зону збору води можна налаштувати, об’єднавши дві групи, які ми називаємо згрупованими або гібридними контурами.
Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете більше дізнатися про сонячні колектори та їх характеристики.