Солнечный коллектор

Солнечный коллектор – это устройство для сбора тепловой энергии от солнца (солнечной установки), переносимой заметным светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от фотоэлектрических панелей, вырабатывающих электричество, солнечная батарея нагревает теплый переносящий материал.

Обычно используется для нужд горячего водоснабжения и отопления помещений

Виды солнечных батарей

Плоские

Плоское коллекторное агентство состоит из поглотителя солнечного излучения (поглотителя), прозрачного покрытия, а также термозащитного слоя. Поглотитель присоединен к системе теплопередачи. Он покрыт черной краской или уникальным проницаемым покрытием (как правило, напыление из черного никеля или оксида титана) для повышения эффективности. Элемент из прозрачного стекла обычно изготавливается из упрочненного стального полотна или специального гофрированного поликарбоната. Задняя часть панели покрыта защитным материалом (например, полиизоцианурат). Трубы, по которым распространяется охлаждающая жидкость, изготовлены из сшитого полиэтилена или меди. Сама панель непроницаема, для чего отверстия в ней закрываются силиконовым герметиком.

При отсутствии уровня теплопотребления (застоя) коллекторские агентства способны подогревать воду до 190-210 ° С.

Чем больше энергии события передается охлаждающей жидкости, протекающей в коллекторе, тем выше его производительность. Его можно повысить за счет использования уникальных оптических слоев, которые не выделяют тепло в инфракрасном спектре.

Вакуумные

Можно увеличить температуру теплогенератора на 250-300 ° C в настройке ограничения теплоотвода. Этого можно добиться за счет снижения тепловых потерь в результате многослойного стеклянного покрытия, закрепления или изготовления пылесоса в коллекторах.

По сути, солнечная тепловая труба имеет приспособление, сопоставимое с бытовыми термосами. Только внешняя часть телевизора прозрачна, а внутренняя трубка имеет очень избирательную отделку, которая регистрирует солнечную энергию. Между внешней и внутренней стеклянной трубкой имеется вакуум. Промежуточный слой пылесоса позволяет сэкономить 95% уловленного тепла.

Кроме того, теплопроводы используются в вакуумных солнечных батареях в качестве теплопровода. При облучении установки солнечным светом жидкость в уменьшенной части телевизора при нагревании превращается в пар. Пары поднимаются к верхней части трубки (конденсатора), где они конденсируются и также передаются энтузиасту теплыми. Использование схемы позволяет достичь большей эффективности при работе в условиях низких температур и недостаточного освещения.

Современные бытовые коллекторские агентства нагревают воду до точки кипения даже при неблагоприятных температурах окружающей среды.

Устройство бытового коллектора

Источник тепла (вода, воздух, масло или антифриз) нагревается, течет вместе с энтузиастом и передает тепло в накопительный бак, в котором хранится горячая вода для потребителя.

В упрощенном варианте поток воды происходит естественным образом из-за разницы температур в энтузиасте. Это средство позволяет повысить эффективность солнечной установки, учитывая, что эффективность солнечной батареи снижается из-за повышения температуры охлаждающей жидкости. Существуют также солнечные водонагревательные установки накопительного типа, в которых нет другого аккумуляторного бака. , а также нагретая вода сохраняется прямо в солнечном коллекторе. В данном случае установка представляет собой контейнер, имеющий форму прямоугольника.

Концентраторы солнечных батарей

Повышение уровня рабочих температур до 120-250 ° C возможно за счет внедрения концентраторов прямо в солнечные батареи с использованием параболоцилиндрических отражателей, проложенных под приемными элементами. Для измерения более высоких рабочих температур необходимы инструменты для мониторинга солнечного света.

Солнечные воздушные коллекторы

Солнечные агентства по сбору воздуха – это устройства, которые используют солнечную энергию для нагрева воздуха. солнечный коллектор купить воздуха чаще всего используются для обогрева помещений, сушки сельскохозяйственных продуктов. Воздух проходит через поглотитель в результате естественной конвекции или следящего действия.

В некоторых системах солнечного нагрева воздуха к абсорбирующей пластине прикреплены вентиляторы для ускорения теплопередачи. Недостатком этой конструкции является то, что она потребляет энергию для запуска ведомых устройств, что увеличивает расходы на эксплуатацию системы. В холодном климате воздух направляется в пространство между пластиной абсорбера, а также через экранированную поверхность задней стенки энтузиаста: это предотвращает потерю тепла через остекление. Однако, если воздух нагревается не более чем на 17 ° C выше температуры наружного воздуха, инструмент теплопередачи может распределять тепло по обеим сторонам пластины абсорбера без потери производительности.

Основными преимуществами воздухозаборников являются их простота и надежность. При правильном обращении качественный коллектор может прослужить 10-30 лет, а также прост в управлении. Теплообменник не требуется, так как воздух не замерзает.

Солнечные башни

Впервые предложение о создании солнечной электростанции промышленного типа было выдвинуто советским инженером Н. В. Линицким в 30-е годы прошлого века. При этом использовалась система солнечной станции с основным приемником на вышке. В нем система улавливания солнечных лучей включала поле гелиостатов – отражателей уровня, регулируемых по 2-м координатам. Каждый гелиостат направляет солнечные лучи на поверхность основного приемника, которая увеличивается над полем гелиостата, чтобы избежать влияния взаимного затенения. По размерам и критериям ресивер аналогичен стандартному парогенератору.

Экономические оценки фактически выявили возможность использования на таких станциях огромных генераторов-генераторов мощностью 100 МВт. Общие технические условия для них – уровень температуры 500 ° C, а также напряжение 15 МПа. Думая об убытках, требовалось около 1000 человек, чтобы убедиться в таких параметрах. Такая фокусировка достигалась регулировкой гелиостатов по двум координатам. Терминалы должны были иметь аккумуляторы тепла для обеспечения работы теплового двигателя в отсутствие солнечного излучения.

В США с 1982 года фактически был разработан ряд башенных станций мощностью от 10 до 100 МВт. Углубленная экономическая оценка систем такого типа показала, что с учетом всех цен на строительство 1 кВт установленной мощности стоит примерно 1150 долларов США. Стоимость одного кВтч электроэнергии составляет 0,15 доллара США.

Параболоцилиндрические концентраторы

Аллегорические цилиндрические концентраторы имеют форму параболы, вытянутой по прямой.

В 1913 году Франк Шуман построил в Египте водонасосную станцию ​​из аллегорических цилиндрических концентраторов. Станция состояла из 5 центров длиной 62 метра каждый. Отражающие поверхности выполнены из традиционных зеркал. Терминал производил тяжелый пар, с помощью которого перекачивал около 22 500 литров воды в минуту.

Параболоцилиндрический зеркальный концентратор фокусирует солнечное излучение прямо и может обеспечивать его стократную концентрацию. В фокусе параболы находится трубка с теплоносителем (маслом) или солнечная батарея. Масло нагревается в трубке до температуры 300-390 ° C. В августе 2010 года специалисты NREL провели испытания установки SkyFuel. В ходе исследований был продемонстрирован тепловой КПД параболических круглых концентраторов 73% при температуре нагрева инструмента 350 ° C.

Зеркала параболической цилиндрической формы изготавливаются длиной до 50 метров. Зеркала ориентированы по оси север-юг, а также располагаются рядами через каждые пару метров. Теплоноситель поступает в тепловой аккумулятор для выработки электроэнергии паротурбинным генератором.

С 1984 по 1991 год в Калифорнии было построено 9 электростанций из круглых параболических концентраторов общей мощностью 354 МВт. Расходы на электроэнергию составили около $ 0,12 за кВтч. Немецкая компания Solar Centuries AG строит солнечную электростанцию ​​во Внутренней Монголии (Китай). К 2020 году суммарная мощность АЭС обязательно вырастет до 1000 МВт. Мощность на начальном этапе, безусловно, составит 50 МВт.

В июне 2006 года в Испании была построена первая тепловая солнечная электростанция мощностью 50 МВт. В Испании к 2010 году может быть построено 500 МВт электростанций с параболически-цилиндрическими концентраторами.

Всемирный банк финансирует строительство аналогичной АЭС в Мексике, Марокко, Алжире, Египте и Иране.

Концентрация солнечного излучения может уменьшить размер солнечной батареи. Но в то же время снижается его эффективность, а также требуется особая система охлаждения.

اترك تعليقا