Opcje wykorzystania energii słonecznej. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Opcje wykorzystania energii słonecznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Słońce jest darmowym, niewyczerpywalnym, przyjaznym dla środowiska źródłem energii, które nie wymaga wydobycia i transportu. Kwestia obniżenia kosztów energii staje się z roku na rok coraz bardziej paląca. Niezbędny do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Kraje rozwinięte od dawna podążają drogą zastępowania tradycyjnych źródeł energii energią słoneczną.

Zasady ogrzewania słonecznego i ogrzewania wody były stosowane od czasów starożytnych. Każdy wie, że czarna powierzchnia nagrzewa się na słońcu szybciej i mocniej niż biała. Ta właściwość wykorzystywana jest w kolektorach słonecznych, które pobierają to ciepło w celu podgrzania wody. W zależności od zapotrzebowania na ilość ciepła i ciepłej wody, na dachu budynku i (lub) ścianie południowej montuje się kolektory, składające się z cienkich rurek, którymi doprowadzana jest woda do zasobnika. Słońce ogrzewa rurki, one podgrzewają wodę, woda gromadzi się w zbiorniku, a następnie jest wykorzystywana do ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej. Wszystko, co genialne, jest proste!

Kolektory słoneczne

Instalacje, które zbierają, magazynują i przesyłają ciepło słoneczne nazywane są kolektorami słonecznymi. Kolektory słoneczne umożliwiają uzyskanie ciepłej wody użytkowej, a na obszarach o dużej aktywności słonecznej, przy budowie kotłowni kombinowanych, ciepło z kolektorów słonecznych może być wykorzystane w systemach grzewczych. Zmniejsza to koszty ogrzewania i ciepłej wody użytkowej w domu. Istnieją dwa główne typy kolektorów słonecznych: płaski kolektor słoneczny i próżniowy kolektor słoneczny.

Płaski kolektor słoneczny to izolowana termicznie szyba zawierająca płytę absorbera z wysoce selektywną powłoką. To właśnie ta płyta zbiera energię słoneczną i przekazuje ciepło do wypełnionych cieczą rur obiegowych. Pomimo izolacji termicznej dna i ścian bocznych kolektora płaskiego, w okresie zimowym jego wydajność jest ograniczona ze względu na straty ciepła od nasłonecznionej strony. W całorocznych instalacjach solarnych do podgrzewania wody najczęściej stosuje się kolektory próżniowe, choć można również zastosować kolektory płaskie o dobrej izolacyjności termicznej. Kolektory płaskie są szeroko stosowane ze względu na ich niski koszt.

Podciśnieniowy kolektor słoneczny to zestaw lamp próżniowych, w których promieniowanie słoneczne zamieniane jest na energię cieplną.

Konstrukcja każdej pojedynczej rurki próżniowego kolektora słonecznego przypomina znany termos - jedna szklana rurka jest wkładana do drugiej. Tylko zewnętrzna część dętki jest przezroczysta, natomiast wewnętrzna dętka posiada powłokę, która wychwytuje energię słoneczną. Oddzielne rurki, ułożone równolegle do siebie, tworzą razem kolektor próżniowy.

Zrozumieliśmy, w jaki sposób ciepło jest gromadzone w rurkach kolektora próżniowego. Następnie wystarczy przenieść go na obiekt, który ma zostać ogrzany. Może to być system zaopatrzenia w ciepłą wodę (CWU) lub ogrzewanie lub na przykład podgrzewanie wody w basenie. W zależności od zapotrzebowania na energię cieplną dobiera się taką lub inną liczbę kolektorów, które umieszcza się na dachu i (lub) ścianach budynku.

Dobra izolacja termiczna próżniowych kolektorów słonecznych i wysoki współczynnik absorpcji (ponad 95%) pozwala im pracować w niskich temperaturach otoczenia.

Słoneczne podgrzewacze wody

Słoneczny podgrzewacz wody składa się z kolektora słonecznego i baterii, słońce ogrzewa w kolektorze czynnik chłodzący (specjalny płyn przeciw zamarzaniu lub wodę), który przekazuje ciepło przez wymiennik ciepła do zasobnika podgrzewacza wody - zbiornika.

w którym przechowywana jest podgrzana woda. Pojemnik ten musi być dobrze zaizolowany, aby uniknąć niepotrzebnych strat ciepła. Te. powinien zatrzymywać ciepło prawie jak termos. Elektryczny podgrzewacz wody jest często używany jako taki pojemnik.

Zastosowanie elektrycznego podgrzewacza wody jako pojemności pozwala na posiadanie gorącej wody pod nieobecność słońca. W takim przypadku nagrzewnica nagrzewnicy włącza się automatycznie, co pozwala utrzymać zadaną temperaturę wody.

Płyn chłodzący między kolektorem a podgrzewaczem wody może poruszać się na dwa sposoby. Pierwsza, najprostsza, to naturalna cyrkulacja. Drugi to cyrkulacja za pomocą specjalnej pompy. Zastosowanie pompy sprawia, że system jest bardziej wydajny, jak np dzięki wymuszonemu obiegowi możliwe staje się przenoszenie większej ilości ciepła. Systemy z naturalnym obiegiem są zwykle nazywane pasywnymi, a te z obiegiem wymuszonym nazywane są aktywnymi.

Jak wybrać objętość kotła

Naturalnie, objętość kotła zależy od liczby osób mieszkających w domu i ich indywidualnych potrzeb dotyczących ciepłej wody.

Przy wyborze kubatury trzeba się zastanowić, czy w domu jest wanna, jacuzzi, czy tylko prysznic. Bardzo ważne jest, aby wziąć pod uwagę ilość czasu, jaki właściciele spędzają na „zabiegach wodnych”. Na przykład komuś wystarczy pięć minut na prysznic, a komuś nawet pół godziny. Oczywiście zużycie wody w tych przypadkach będzie zupełnie inne.

Jak liczyć

Istnieje możliwość wykonania dokładniejszej kalkulacji uwzględniającej indywidualne potrzeby. Oto przykład takiego obliczenia dla 3-osobowej rodziny. Załóżmy, że bierzesz prysznic z przepływem 8 litrów na minutę przez 10 minut, czyli zużyjesz 80 litrów ciepłej wody. Tę samą ilość wody zużywa dwóch innych członków rodziny. Sumujemy 80 + 80 + 80 i otrzymujemy 240 litrów gorącej wody. A do mycia naczyń potrzebna jest też woda np. 4 l/min przez 15 minut. Razem 240 + 60 = 300 litrów.

Biorąc pod uwagę, że użyjesz ciepłej wody, a nie 60-70 stopni, zgromadzonej w podgrzewaczu wody, wystarczy około 200-litrowy kocioł.

Jeśli kolejne duże zużycie ciepłej wody planowane jest dopiero na wieczór, to woda w podgrzewaczu będzie miała czas na ponowne podgrzanie w tym czasie, a na koniec dnia można też wygodnie wziąć prysznic. energia słoneczna nie wystarczy do podgrzania wody, grzałka wbudowana w podgrzewacz wody automatycznie się włączy, a ogrzewanie będzie się odbywać z jego pomocą.

Złożone systemy

Oprócz omówionych powyżej słonecznych podgrzewaczy wody, istnieją również całe zintegrowane systemy dostarczania ciepła i zasilania budynku z wykorzystaniem energii słonecznej. Ich komponentami są kolektory słoneczne i panele fotowoltaiczne. Takie systemy pozwalają zapewnić domowi nie tylko ciepłą wodę, ale także ogrzewanie i energię elektryczną.

Aby zautomatyzować proces i zapewnić najbardziej efektywny tryb działania złożonego systemu, wykorzystywane jest centrum sterowania oparte na sterowniku mikroprocesorowym.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Uruchomiono nowe narzędzie do wyszukiwania egzoplanet 08.12.2017

SPRESSO (Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) rozpoczęło dziś swoją pracę - poszukiwanie skalistych egzoplanet i stabilne obserwacje spektroskopowe. Ma poprawioną rozdzielczość widmową, szerszy zakres długości fal i jest zamontowany na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) ESO w Chile. Naukowcy mają nadzieję wykorzystać go do wykrywania słabszych śladów planet o masach i orbitach podobnych do Ziemi. Zostało to ogłoszone w komunikacie prasowym Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).

Działa poprzez pomiar przesunięć w widmie światła gwiazd spowodowanych grawitacją planetarną.

„To najbardziej zaawansowany obiekt tego typu na świecie” – powiedział astronom Didier Queloz z Uniwersytetu Cambridge, jeden z tych, którzy w 1995 roku odkryli pierwszą egzoplanetę krążącą wokół normalnej gwiazdy.

We wczesnych latach badań egzoplanet najczęściej stosowano metodę „prędkości promieniowej”, ponieważ światło słabych planet jest zbyt słabe, aby można je było zobaczyć na tle ich gwiazd. Ponieważ egzoplaneta krąży wokół gwiazdy, z punktu widzenia obserwatora na Ziemi, jakby ciągnąc swoją gwiazdę tam iz powrotem, okresowa zmiana prędkości gwiazdy jest wykrywana jako przesunięcie Dopplera w częstotliwości jej świecenia.

W ten sposób odkryto setki egzoplanet. Ale w ostatnich latach metoda ta ustąpiła miejsca metodzie tranzytów - wykrywaniu planety, gdy przechodzi ona przed swoją gwiazdą i chwilowo gaśnie. Od 2009 roku satelita Kepler NASA wykrył tą metodą kilka tysięcy egzoplanet.

Te dwie metody pokazują różne cechy egzoplanety. Dokładniej, oba pomagają określić orbitę, ale stara daje informacje o masie planety, a tranzytowa o jej wielkości.

Doprowadziło to do stworzenia nowej generacji spektrografów przeznaczonych do poszukiwania egzoplanet przy użyciu różnych metod i obejmujących różne zakresy długości fal. Poprzednia generacja spektrografów potrafiła rejestrować fluktuacje rzędu 1 metra na sekundę – np. Jowisz „przesuwa” Słońce o 13 metrów na sekundę, ale znacznie słabszą pod tym względem Ziemię tylko o 9 centymetrów na sekundę. ESPRESSO, najnowsze osiągnięcie w tym kierunku, powinno być w stanie uchwycić planety takie jak Ziemia z czułością do 10 centymetrów na sekundę lub nawet mniej. Jak powiedział Francesco Pepe z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii: „Byliśmy pierwszymi, którzy oszaleliśmy na tyle, aby to się stało”.

Dokładny odpowiednik Ziemi jest prawdopodobnie jeszcze poza zasięgiem, ale ESPRESSO powinno być w stanie wykryć superziemie o masie od trzech do czterech mas Ziemi, które otaczają gwiazdy podobne do Słońca. Może również wykrywać planety wielkości Ziemi wokół mniejszych gwiazd.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wydajna rura wiatrowa

▪ Niskie temperatury mogą wydłużyć żywotność

▪ Dysk twardy Seagate Innov8 8 TB do komputerów stacjonarnych

▪ Rekord świata w życiu podwodnym

▪ MCP1811/12 - rodzina regulatorów liniowych o ultraniskim prądzie spoczynkowym

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Połączenia i symulatory audio. Wybór artykułu

▪ artykuł Nie tyle walczył, ile zginął. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto i kiedy zbudował rosyjską fortecę na Hawajach? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kierowca samochodu z zamontowanym zdejmowanym osprzętem posypywarki i posypywarki. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Transformator wysokiego napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zagadki o rybach i organizmach wodnych

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn