Forstå alt om hvordan solvarme fungerer, variationer og funktioner i systemtyper
Brasilien er et privilegeret land med hensyn til hedeslag, da det ligger i den tropiske zone og ækvatoriale zone med ca. otte timers direkte sollys om dagen (baseret på et årligt gennemsnit). Af denne grund er det et glimrende marked for solcelleanlæg og til opvarmning af solvand ved hjælp af solstråling (solvarme).
I modsætning til solcelleanlæg, hvis funktionsprincip er konvertering af solenergi til elektrisk energi, er solvarme energi en teknologi, der tillader konvertering af solenergi til termisk energi, og derfra giver opvarmning af vand i systemer bolig, bygning og kommerciel.
Omdannelsen af elektromagnetisk stråling fra solen til termisk energi udføres af solfangere (eller paneler).
Der er flere typer samlere med forskellig effektivitet i energikonvertering. Til hvert formål er der en mere passende type samler, som det kan ses på følgende billede:
Billede: aquakent
Som du kan se på billedet, er solvarmesystemer således alsidige og kan bruges til at give varmt vand til forskellige funktioner, såsom svømmebassinvarme, centralvarmesupport, badevand og industrisektorer. På denne måde bidrager det til maksimale energibesparelser ved vandopvarmning.
Hvordan det virker?
Panelernes overflade har finner fremstillet af kobber eller aluminium, der almindeligvis er malet i en mørk farve for større absorption af solstråling. Således fanger disse finner denne stråling og omdanner den derefter til varme. Varmen absorberes derefter af væsken til stede inde i panelerne, som derefter transporteres ved pumpning gennem isolerede rør, indtil den når varmtvandsbeholderen (termisk reservoir eller kedel).
Varmtvandsbeholderen består af isoleringsmateriale, der forhindrer vandet i at køle ned, så varmt vand kan tilføres selv i perioder uden sol, f.eks. Om natten.
Billede: Soletrol (tilpasset)
Der er også et hjælpevarmesystem (som kan være elektrisk eller gas), som fungerer ved at sikre, at der er varmt vand, selv når solstrålingen ikke er nok til at opvarme det helt.
Komponenter
Generelt består solvarmesystemet af følgende punkter:
Solpanel
De kan være et eller flere paneler, der har til formål at omdanne den indfaldende solstråling til termisk energi.
Solakkumulator (termisk reservoir)
Tank, der reserverer varmt vand, indtil det er nødvendigt til brug. Tankens størrelse skal være kompatibel med bopælens behov.
Hydraulisk kredsløb
Rørledninger, cirkulationspumper og ventiler.
Cirkulationsgruppe
Det er en del af det hydrauliske kredsløb og har funktionen til at cirkulere den termiske væske gennem rørene, der forbinder solpanelet til akkumulatortanken.
Kontrolcenter
Kontrol- og reguleringselementer, der sikrer, at systemet fungerer korrekt.
Energistøtte
Supplerende varmesystemer, der kun aktiveres på tidspunkter, hvor strålingen på panelerne ikke var tilstrækkelig til at opvarme vandet fuldt ud.
Samlere
Som det var muligt at se på billedet om anvendeligheden af samlere, er der mere end en type samler, og disse variationer har forskellige effektiviteter afhængigt af formålet med deres anvendelse. Lad os så se de største forskelle mellem åbne flade samlere, lukkede flade samlere og vakuumrørsamlere:
Lukkede og åbne flade samlere
Hovedkomponenterne i en lukket fladopsamler er:
- Eksternt hus: normalt lavet af aluminium. Det har den funktion at understøtte de andre komponenter.
- Varmeisolering: dens funktion er at minimere varmetab til miljøet, idet det normalt er lavet af glasuld eller sten, eller polyurethanskum.
- Fløjte: rør forbundet med hinanden, der tillader vand at strømme ind i samleren, normalt lavet af kobber.
- Finner: ansvarlig for absorption og overførsel af solenergi til vand. De er lavet af aluminium eller kobber og er malet mat sort for at øge optagelsen af stråling.
- Dækning: normalt glas, polycarbonat eller akryl, der tillader passage af solstråling, hvilket minimerer varmetab.
Hovedforskellen mellem den lukkede og den åbne flade kollektor er, at den åbne kollektor ikke har en ekstern kasse, låg og varmeisolering, hvilket er mindre effektiv til opvarmning af vand til højere temperaturer.
Billede: Solar Energy Sphere / Dasol
Rørformede vakuumopsamlere
Rørformede vakuumopsamlere har følgende hovedkomponenter:
- Rør: Disse er normalt to koncentriske glasrør, hvor vand strømmer gennem dem. Mellem det indre og det ydre er der et vakuumlag, der er ansvarlig for at minimere termiske tab.
- Hoved: rørene indsættes i hovedet, hvor vandet passerer. Den kan være lavet af stål, aluminium eller kobber og belagt med noget varmeisolerende materiale.
- Struktur: det er det, der holder rørene i den rette position til at fange solenergi og fastgjort til hovedet.
Billede: Solenergisfære
Cirkulation
Der er også to variationer af solvarmesystemer, som adskiller sig ved den måde, hvorpå vand cirkulerer inden i systemet: systemet med termosyphoncirkulation og systemet med tvungen cirkulation.
Termosifon cirkulation
Denne type system bruger fysik til at fremme cirkulationen af vand gratis, det vil sige det bruger termodynamik og tyngdekraften, som får varmt vand til at stige naturligt til reservoiret og koldt vand ned til solpanelet.
Således kræver systemer med termosifoncirkulation ikke brug af elektriske pumper og er derfor mere økonomiske og enklere at installere. I nogle tilfælde kan det være mindre effektivt end tvungen cirkulation, ud over at det kræver, at reservoiret nødvendigvis er placeret over panelerne.
Tvungen cirkulation
Tvungen cirkulationssystemer har normalt vandtanken adskilt fra panelerne, hvilket gør det muligt for tanken at blive placeret på gulvniveau og kan installeres i ethvert rum i huset, mens panelerne normalt installeres på tagene. I modsætning til termosyphoncirkulationssystemer har tvungne cirkulationssystemer brug for vandpumper, der er elektronisk styret.
Installation
Ved installation af termiske solenergisystemer skal nogle punkter overvejes:
- Installationsplaceringen skal være sikker, dvs. komponenterne skal installeres et sted, hvor mennesker og dyr ikke har let adgang, idet de generelt installeres på tagene (tagterrassen);
- Det tilrådes at undgå at installere panelerne på steder med total og / eller delvis skygge;
- Panelerne skal installeres så tæt som muligt på forbrugsstedet.
billedkilde: Soletrol
Tilbagebetalingstiden for investering i solenergi har tendens til at variere, normalt i et interval, der går fra 18 til 36 måneder. En solvarmeres levetid anslås til ca. 240 måneder, hvilket gør systemet meget fordelagtigt og økonomisk.
Da det bruger lidt eller ofte ikke kræver brug af elektricitet til opvarmning af vand, er systemet økonomisk, ud over at det er miljøvenligt, da det ikke genererer affald ud over pladerne og ikke forårsager miljøskader. Det er også lovende i Brasilien og i verden, da det medfører minimale miljøpåvirkninger og reducerer forbrugernes CO2-fodaftryk, som vil minimere deres emissioner ved at vælge en måde at få varmt vand ved at reducere elforbruget.
Videoen udarbejdet af Soletrol demonstrerer arbejdsprincippet for solvarme og solfangere.
For at finde ud af, hvordan du installerer solcelleanlægget, skal du få adgang til vores installationsguide - men det guider dig kun om, hvordan du installerer det solcelleanlæg og ikke det termiske, forklaret i denne artikel.
