Солнечные коллекторы - это устройства, которые собирают солнечное тепло для выполнения задач, в отличие от фотоэлектрических панелей, которые используют солнечный свет. Одним из распространенных способов использования солнечных коллекторов является обеспечение горячей водой жилых домов, но они также могут обеспечивать теплый воздух для отопления дома или даже перегревать материалы для выработки электроэнергии. Хотя существует множество различных конструкций солнечных коллекторов, они делятся на три большие категории.
Плоские коллекторы
Плоский солнечный коллектор представляет собой простейший тип, состоящий из прямоугольной коробки со стеклянной крышкой и теплопоглощающего нижнего слоя. Солнечный свет проходит через стекло, нагревая интерьер, 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 солнечное тепло, нагревая сами трубы. Другой вариант - установленный на крыше резервуар для воды, окрашенный для поглощения солнечного тепла. Эти типы коллекторов лучше всего подходят для теплого климата, поскольку даже версия с герметичной коробкой позволяет собранному теплу легко уходить в холодный воздух.
Вакуумные трубчатые коллекторы
Для более холодного климата или приложений, требующих более высоких температур воды, система откачанных 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 передачу тепла от внутренней обогреваемой трубы к внешней среде. Вакуумные трубчатые коллекторы могут поддерживать температуру воды более чем на 50 градусов по Цельсию (122 градуса по Фаренгейту) выше температуры окружающей среды.
Солнечные концентраторы
Если вам нужна система, которая может постоянно обеспечивать очень горячую воду, лучше всего подойдет солнечный концентратор. В концентраторах используются зеркала для отражения и концентрации солнечной энергии на водопроводных трубах, что значительно увеличивает температуру воды внутри. Поскольку зеркала в солнечных концентраторах изгибаются, чтобы фокусировать солнечные лучи, они лучше всего работают, когда они направлены. прямо на солнце, и часто включают системы слежения, чтобы следить за солнцем по небу для максимальной экспозиция. Солнечные концентраторы распространены на крупных солнечных электростанциях, которые содержат большие поля зеркал в форме желобов, нагревающих сеть водопроводных труб для создания 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 солнечной башни использует поле зеркал, все фокусирующие свою энергию на одной центральной башне. Это повышает температуру в точке фокусировки до такой степени, что вместо воды в башне может содержаться твердое вещество, такое как соль, которая расплавляется под действием сильного тепла. Водяные трубы проходят через конструкцию, поглощая тепло от расплавленного вещества, а подаваемый пар приводит в действие турбину для выработки электроэнергии. Системы с расплавленной солью имеют значительное преимущество перед традиционными солнечными концентраторами, потому что соль остается достаточно горячей для образования пара еще долгое время после захода солнца. Это может позволить солнечной электростанции вырабатывать электричество 24 часа в сутки, а не бездействовать ночью.