Runājot par saules enerģiju, visizplatītākais ir tas, ka mēs tieši domājam par fotoelementu saules paneļiem, kas ir tie, kas ražo elektrību. Tomēr ir vēl viens saules enerģijas veids, kas ir mazāk zināms, bet vienlīdz svarīgs: Termiskā saules enerģija, efektīva un tīra iespēja, ko galvenokārt izmanto ūdens sildīšanai un siltuma ražošanai.
Saules siltumenerģijai ir būtiska nozīme gan dzīvojamajā, gan rūpnieciskajā sektorā, kas ļauj palielināt energoefektivitāti un samazināt fosilā kurināmā izmantošanu. Šajā rakstā mēs izskaidrojam viss par šo enerģijas veidu: tā darbība, īpašības, sastāvdaļas un priekšrocības.
Kas ir saules siltuma enerģija?
Saules siltumenerģija ir a atjaunojamā enerģija kas izmanto saules starojumu, lai ražotu siltumu. Atšķirībā no saules fotoelementu enerģijas, kas pārvērš saules gaismu elektrībā, saules siltumenerģijā uzsilda šķidrumu uztverot saules starojumu. Šis šķidrums var sildīt ūdeni, radīt apkuri vai pat dzesēšanu noteiktās sistēmās.
Šis enerģijas veids ir īpaši noderīgs apgabalos ar augstu saules starojumu, kur to var izmantot sadzīves vajadzībām un rūpnieciskiem lietojumiem. Piemēram, tiek lēsts, ka vairāk nekā 20% no enerģijas patēriņa viesnīcās, slimnīcās un mājās ir saistīta ar karstā ūdens izmantošanu, kas parāda tā nozīmi.
Siltumiekārtas komponenti
Lai saules siltumenerģija darbotos pareizi, ir nepieciešama instalācija, kas paredzēta siltuma uztveršanai, uzglabāšanai un sadalei. Zemāk mēs izceļam galvenās saules siltumenerģijas iekārtas sastāvdaļas.
Ķērājs
Termiskais saules kolektors vai panelis ir atbildīgs par absorbēt saules starojumu un pārnes siltumu šķidrumam, kas cirkulē iekšpusē. Atkarībā no to efektivitātes un tehnoloģijas ir vairāki kolektoru veidi:
- Plakanie kolekcionāri: Tie ir visizplatītākie un tiek izmantoti karstā ūdens un apkures vajadzībām mājās.
- Vakuuma cauruļu kolektori: Pateicoties uzlabotajai izolācijai, tie ir efektīvāki, īpaši aukstās vietās.
Hidrauliskā ķēde
Hidrauliskā ķēde sastāv no caurulēm, kas transportē karsto šķidrumu no kolektora uz akumulatoru un atpakaļ uz paneli, kad tas ir atdzisis. Tas darbojas kā slēgta ķēde, nodrošinot, ka nav siltuma zudumu.
Siltummainis
Šī ierīce ļauj siltuma pārneses šķidruma siltumu pārnest uz ūdeni, ko izmanto mājā vai iekārtā. Apmainītāji var būt iekšējie (spoles) vai ārējie, piemēram, plākšņu apmainītāji.
Akumulators
Tā kā saules enerģijas daudzums dienas laikā mainās, a akumulators uzglabāt karstu ūdeni, līdz tas ir nepieciešams. Šī tvertne ir paredzēta, lai samazinātu siltuma zudumus un uzturētu ūdeni karstu vairākas stundas.
Cirkulācijas sūkņi
Lai nodrošinātu šķidruma pareizu cirkulāciju sistēmā, cirkulācijas sūkņi. Tie pārvar ķēdes pretestības un nodrošina pastāvīgu siltuma pārneses šķidruma plūsmu.
Palīgspēks
Dienās, kad saules starojums ir zems, saules siltuma instalācijās parasti ir papildu enerģijas sistēma, piemēram, apkures katls, kas var radīt siltumu situācijās, kad ar saules starojumu nepietiek.
Drošībai nepieciešamie priekšmeti
Saules siltumenerģijas iekārtām jābūt virknei drošības elementu, lai izvairītos no problēmām, kas saistītas ar pārkaršanu vai sistēmas spiedienu.
Izplešanās trauki
Sildot, šķidruma tilpums palielinās, tāpēc ir nepieciešams a izplešanās trauks kas absorbē šo pieaugumu un novērš cauruļu bojājumus. Izplešanās tvertnes var būt atvērtas vai slēgtas, pēdējā ir visizplatītākā mūsdienu iekārtās.
Drošības vārsti
Drošības vārsti ir atbildīgi par kontroli sistēmas spiediens un izlaist šķidrumu, ja tas pārsniedz noteiktos drošības ierobežojumus.
Glikols
Šķidrums, ko izmanto lielākajā daļā saules siltumenerģijas iekārtu, ir ūdens un glikols. Šī piedeva ļauj šķidrumam izturēt mīnuss temperatūru bez sasalšanas, kas ir būtiski aukstā klimatā.
Siltuma izlietnes
Ja šķidrums pārmērīgi uzsilst, siltuma izlietnes Viņi ir atbildīgi par daļas temperatūras atbrīvošanu, novēršot instalācijas bīstamības līmeņa sasniegšanu.
Slazdi
Drenāžas ļauj noņemt gaisu kas uzkrājas sistēmas iekšienē, garantējot optimālu hidrauliskās ķēdes darbību.
Automātiska vadība
Vismodernākajām saules siltumenerģijas sistēmām ir a automātiskā vadība kas uzrauga dažādus sistēmas elementus, piemēram, kolektora, akumulatora vai cirkulācijas sūkņu temperatūru. Turklāt, ja nepieciešams, tas var aktivizēt papildu vai izkliedes enerģijas sistēmas.
Pateicoties saules siltumenerģijai, mēs varam ražot karsto ūdeni un apkuri ilgtspējīgākā veidā. Šī tehnoloģija turpina attīstīties, ļaujot mums arvien vairāk samazināt atkarību no fosilā kurināmā un samazināt ietekmi uz vidi.