Технологии гелиотермальной энергетики

Экология потребления. Технологии: Производство тепла из солнечной энергии — технология, испытанная в течение десятилетий. Гелиотермальную энергию можно использовать для нагрева технической воды, отопления помещений, а также для кондиционирования

Принципы работы и типы солнечных коллекторов

Неполированные пластиковые поглотители.

Это самая простая форма солнечных коллекторов представляет собой черные пластиковые маты, которые используются, как правило, для нагревания воды в бассейнах, снижая тем самым стоимость эксплуатации последних. Такие устройства дешевле отопительных котлов на ископаемом топливе и могут нагревать воду до 30–40 °C. Почти 90% применяемых в Германии коллекторов — это плоские коллекторы. Изготовленный из металла поглотитель солнечной энергии, преобразующий ее в тепло, устанавливается в герметичный и застекленный корпус для снижения тепловых потерь. Плоские коллекторы работают, как правило, в диапазоне температур 60–90 °C.

Воздухонагревательные коллекторы.

Они представляют собой разновидность плоских коллекторов. Воздух нагревается и, в большинстве случаев, без промежуточного накопления тепла, сразу направляется на обогрев здания. Нагретый воздух можно использовать также для просушки сельскохозяйственной продукции. Установленный воздушно-водяной теплообменник позволит нагревать воду, например питьевую.

Вакуумные трубчатые коллекторы.

Они обеспечивают еще более высокую температуру и эффективность, снижая потери тепла за счет сильного отрицательного давления в стеклянных трубках. Такой коллектор содержит большое количество вакуумных трубок. Благодаря возможности вращения отдельных трубок, плоский поглотитель, помещенный в стеклянный приемник, может быть оптимально повернут к солнечному свету. По этой причине вакуумные трубчатые коллекторы можно располагать почти горизонтально на плоских крышах. Каждая трубка представляет собой закрытую систему, которая передает тепло через защищенный от замерзания контур циркуляции тепла к нагреваемой воде.

Гелиотермальные системы

Система циркуляции с насосом

Полученная тепловая энергия переносится теплоносителем в энергоаккумулятор. Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью насоса. Поэтому энергоаккумулятор может размещаться в подвале, что облегчает интеграцию солнечной установки и традиционного источника тепла. Блок управления контролирует установку и управляет ею так, чтобы в распоряжении всегда находилось достаточное количество тепловой энергии.

Термосифонные системы (конвекция).

Такие установки идеально подходят для размещения в местах, где не бывает морозов. Они имеют простую конструкцию и им не требуется электроэнергия для насосов и регуляторов. Горячие жидкости имеют меньшую плотность, чем холодные, и сила тяжести позволяет теплоносителю циркулировать между коллектором и находящимся над ним теплоаккумулятором.

Перспективы

Значение гелиотермальных технологий долгое время недооценивалось. Однако с учетом роста цен на энергоносители и появления инновационных технологий обогрева от солнечного тепла следует ожидать ускоренного развития этой отрасли в будущем. Использование солнечного тепла в многоквартирных домах, больницах, общежитиях, отелях и в промышленной сфере становится все более значимым.

Производство горячей воды для частных домов Гелиотермальная энергия все чаще используется по всему миру для обогрева домов. В Европе гелиотермальные установки обеспечивают потребности в горячей воде на 100% летом и на 50–70% в расчете на год. Они состоят из коллектора площадью 3–6 м2 , емкости для нагретой воды объемом 200–400 литров и способны удовлетворить потребности в горячей воде семьи из 4 человек.