солнечный коллектор для нагрева бассейна

Солнечные батареи купить или еще рано?

В наше время, время постоянного роста цен на энергоносители, всё более актуальна тема альтернативных источников электроэнергии. Солнце – неисчерпаемый, экологически чистый и бесплатный источник энергии, которая не требует добычи и транспортирования. В большинстве развитых стран государство всячески поощряет и поддерживает использование энергии нашего светила в бытовых и промышленных целях. Ведь это экономия топлива традиционных видов и экономия электроэнергии, а значит, сохранность природных ресурсов. О том, как использовать солнечную энергию, знали и наши предки. Издревле известно, что предметы черного цвета на солнце нагреваются быстрее, чем белые; что с южной стороны солнечного света падает больше; что солнечный свет можно собрать и усилить с помощью зеркал и линз. Все эти свойства веками использовал человек для своей пользы. Сегодня благодаря новым технологиям и актуальности проблемы гелиоэнергетика вышла на новый уровень.

Солнечные батареи используются повсеместно

Варианты использования солнечной энергии

Энергия Солнца может быть преобразована в энергию, используемую человеком, следующими способами:

  • применение пассивных систем преобразования солнечной энергии;
  • применение активных систем, которое, в свою очередь, могут быть такими:
  • солнечные коллекторы;
  • солнечные батареи.

Рассмотрим каждый способ подробнее.

Пассивные системы использования энергии солнца.

residentialСамым простым вариантом этого способа является окрашивание емкости для воды в темный цвет. Летний душ с черным плоским баком для воды – яркий пример этого способа.

Экономия топлива и электричества для дома достигается также может быть достигнута с помощью правильного использования солнечного света. При строительстве должно учитываться ориентирование здания по сторонам света. Оконные площади должны быть большими с южной и восточной стороны. Благодаря этому простому мероприятию достигается значительная экономия газа или другого топлива. Попаданием солнца в окна обеспечивается также существенная экономия электроэнергии за счет естественного освещения комнат. Такие здания получили названия «солнечных». Они были очень популярны в США в пятидесятых годах прошлого века. Позже снижение цен на энергоносители снизило интерес к «солнечным домам». Но сегодня глобальный экологический кризис вновь заставляет человечество внимательнее относится к возможности экономить топливо всех видов, даруемой природой – это использование солнечной энергии.

Активные системы преобразования солнечного света

Солнечные коллекторы

Принцип действия солнечного коллектора прост: коллектор поглощает солнечную энергию и преобразует ее в тепло. Оно (тепло) передается через теплоноситель и может использоваться как для обогрева зданий, нагревания воды, так и для выработки электроэнергии. Эти устройства могут использоваться во всех сферах жизни, где используется тепло, будь то бытовые нужды, сельское хозяйство или промышленность. Виды солнечных коллекторов:

  • воздушный;
  • плоский;
  • вакуумный.

Воздушный солнечный коллектор

солнечный коллекторКонструкция этого устройства предельно проста. Его основной элемент – помещенная под стекло пластина, выполненная из материала с хорошей теплопроводностью. Она обязательно окрашена в темный цвет. Солнечные лучи, проходя через прозрачное покрытие, нагревают пластину. Движущийся воздух передает тепло в помещение. Воздух может приходить в движение благодаря обычной конвенции, но это не очень эффективно. Если использовать вентилятор, теплопередача значительно улучшается, но появляются дополнительные расходы на его работу.
Воздушный коллектор эффективен только на протяжении светового дня и не может заменить основной источник тепла. Однако, он может значительно повысить КПД отопительного прибора, если вмонтировать такой коллектор в систему обогрева или вентиляции. Это позволяет эффективно экономить электроэнергию, газ или другие виды топлива.

Плоский солнечный коллектор

Такой коллектор представляет собой металлический ящик с теплоизоляцией и крышкой из специального стекла с пониженным содержанием металла, внутри которого размещен поглощающий солнечную энергию элемент-адсорбер и трубопровод. Термоизоляция защищает конструкцию от неблагоприятных погодно-климатических условий. Панель, поглощающая солнечную энергию (адсорбер) изготовлена из металла с хорошей теплопроводностью (алюминий, медь). Она улавливает солнечные лучи, прошедшие сквозь стекло, и превращает их в тепло. Адсорбер соединен с теплоносителем, который переносит тепло по трубам в виде решетки или серпантина. Плоский солнечный коллектор используется для нагрева воды или отопления.

Вакуумный солнечный коллектор

Основной элемент прибора – вакуумные трубки из боросиликатного стекла, каждая из которых состоит из двух трубочек, причем на внутреннюю нанесено специальное покрытие, которое обеспечивает максимальное поглощение тепла. Из пространства между трубками выкачан воздух, а вакуум поддерживает бариевый газовый поглотитель. Таких трубок в устройстве от 10 до 30 штук. За счет тепла солнечных лучей жидкость в нижней части трубки нагревается и переходит в парообразное состояние. Пар поступает в верхнюю часть трубки, где конденсируется и передает тепло коллектору. Эта схема позволяет получить больше тепла в условиях низких температур или слабой освещенности. Вакуумный солнечный коллектор работает даже в пасмурные дни благодаря способности трубок поглощать тепло инфракрасных лучей, проходящих через облака. Таким образом, он может в большей степени заменить системы нагрева воды, чем предыдущие виды коллекторов.

Солнечные батареи

Солнечная батарея (солнечная панель или модуль) представляет собой фотоэлектрическое устройство, которое воспринимает и преобразует солнечную энергию в электрическую. Принцип их действия основан на физических свойствах полупроводников – фотоны солнечного света выбивают электроны из внешней оболочки атомов. При замыкании цепи возникает электрический ток.
Солнечные модули бывают разного размера – от нескольких сантиметров (в калькуляторах) до сотен метров на крышах домов и целых полях. Во многих странах внедряют солнечные батареи для дома и промышленности при полной поддержке государства. Так, в Германии уже давно проводится государственная программа по внедрению гелиосистем под названием «Сто тысяч солнечных крыш», в США действует еще более масштабная программа «Миллион солнечных крыш». Будим надеяться, что в нашей стране государство также окажет поддержку желающим воспользоваться этим экологически чистым и безопасным источником энергии.

0 комментариев

Оставить комментарий

Хотите присоединиться к дискуссии?
Приглашаем поучаствовать!

Добавить комментарий