Содержание
Солнечные коллекторы - это устройства, которые улавливают солнечное тепло для выполнения задач, в отличие от фотоэлектрических панелей, которые используют солнечный свет. Одним из распространенных применений солнечного коллектора является обеспечение горячей водой жилых помещений, но они также могут обеспечивать теплый воздух для отопления дома или даже перегревать материалы для выработки электроэнергии. Хотя существует много различных конструкций солнечных коллекторов, они подразделяются на три широкие категории.
Плоские коллекторы
Плоский солнечный коллектор представляет собой самый простой тип, состоящий из прямоугольной коробки со стеклянной крышкой и теплопоглощающего нижнего слоя. Солнечный свет проходит через стекло, нагревая внутреннюю часть, а ряд труб или каналов позволяет воде или воздуху проходить через устройство и поглощать окружающее тепло. Неглазурованные плоские коллекторы не учитывают стекло и герметичную коробку и просто полагаются на тепло солнца, нагревая сами трубы. Другой вариант включает в себя установленный на крыше резервуар для воды, окрашенный для поглощения солнечного тепла. Эти типы коллекторов лучше всего подходят для теплого климата, так как даже версия с герметичной коробкой позволит собранному теплу легко выходить в холодный воздух.
Эвакуированные коллекторы
Для более холодного климата или приложений, где требуется более высокая температура воды, система вакуумных труб обеспечивает лучшую изоляцию. В этих коллекторах каждая труба проходит через герметичную стеклянную трубку без воздуха внутри. Это позволяет трубе функционировать как термос, сводя к минимуму теплопередачу от внутренней нагретой трубы к внешней среде. Коллекторы с вакуумными трубками могут поддерживать температуру воды более чем на 50 градусов Цельсия (122 градуса по Фаренгейту) выше температуры окружающей среды.
Солнечные концентраторы
Если вам нужна система, которая может постоянно подавать очень горячую воду, лучше всего подойдет солнечный концентратор. Концентраторы используют зеркала, чтобы отражать и концентрировать энергию солнца на водопроводных трубах, значительно повышая температуру воды внутри. Поскольку зеркала в солнечных концентраторах изгибаются, чтобы сфокусировать солнечные лучи, они лучше всего работают, когда направлены прямо на солнце, и часто включают в себя системы слежения, следящие за солнцем через небо для максимальной экспозиции. Солнечные концентраторы широко распространены на крупных солнечных электростанциях, которые содержат большие поля зеркал в форме желоба, нагревающих сеть водопроводных труб для образования пара. Этот пар приводит в движение турбину, вырабатывая электричество.
Солнечные башни
Одним из вариантов конструкции солнечного концентратора является солнечная башня. Вместо поля концентраторов, каждый из которых нагревает участок сети водопроводных труб, система солнечных башен использует поле зеркал, все из которых фокусируют свою энергию на одной центральной башне. Это поднимает температуру в точке фокусировки настолько высоко, что вместо воды башня может содержать твердое вещество, такое как соль, которая расплавляется при сильной жаре. Водопроводные трубы проходят через конструкцию, поглощая тепло от расплавленного вещества, и предоставленный пар приводит в движение турбину для выработки электроэнергии. Системы с расплавленной солью имеют значительное преимущество перед традиционными солнечными концентраторами, поскольку соль остается достаточно горячей, чтобы образовывать пар еще долго после захода солнца. Это может позволить солнечной электростанции вырабатывать электроэнергию 24 часа в сутки вместо того, чтобы бездействовать ночью.