Põhiline tehnoloogia

Päikesesoojendi tehnoloogia

Sisukord:

Päikesesoojendi tehnoloogia
Päikesesoojendi tehnoloogia
Anonim

Päikesesoojendi, seade, mis kasutab sooja vee tootmiseks päikeseenergiat. Tüüpiline päikeseküttekeha koosneb päikesekollektorist, mis on paigaldatud hoone katusele ja ühendatud veemahutiga. Sõltuvalt süsteemist võib kuumutamata vee tsirkuleerida paagist otse soojendatava kollektori kaudu või seda saab soojendada suure võimsusega soojusvahetusvedelikuga, mida soojendati kollektoris ja mis edastab oma soojuse vees olevate torude kaudu paak. Kui soojusülekannet päikesekollektorist soojendamata vette saab passiivselt hõlbustada ilma mehaaniliste vahenditeta, kasutavad aktiivsed päikeseenergia kuuma vee süsteemid soojusvahetusvedeliku ringluseks ning mehaaniliste pumpade ja kontrollerite tööks elektrit.

Ehkki majapidamises kasutatava vee soojendamiseks päikese käes kasutamise tava võib leida mitmetest iidsetest kultuuridest, hakati esimest patenteeritud päikesekütte kuuma veesüsteemi müüma alles 1891. aastal. Clarence Kempi leiutatud Marylandi osariigis Baltimore'is kutsuti seda süsteemi haripunktiks ja see oli populaarne Californias ja teistes soojades Ameerika osariikides. Arvestades suhteliselt kõrgeid kulusid ja ebamugavusi tavakütuste kasutamisel vee soojendamiseks, olid paljud leibkonnad innukad investeerima nendesse päikesekütte kuumaveeboileritesse. Climaxi süsteem oli aga piiratud sellega, et kütteelement kahekordistus kui mahuti, piirates sellega saadava kuuma vee hulka. 1909. aastal patenteeris William J. Bailey süsteemi, mis eraldas veemahuti päikesekütte elemendist, moodustades tänapäeval kasutatavate päikese kuumaveeboilerite disainilahenduse.

Aktiivsed ja passiivsed süsteemid

Aktiivse päikeseenergia kuuma vee süsteemides kasutatakse mehaanilisi pumpasid ja diferentsiaalkontrollereid, et reguleerida ja suunata soojusvahetusvedeliku või vee voolu päikesekollektorist paaki. Kontrollerid tunnetavad paagis oleva vee ja päikesekollektoris oleva temperatuuri erinevusi ja lülitavad pumba sisse, kui paagis olev vesi jahtub kollektori temperatuurist madalamale. Mõned pumbad töötavad põhitoitel (liini elekter), teised aga päikeseenergia päikesepaneelil toodetud elektril. Kui mõned päikeseenergial töötavad süsteemid tsirkuleerivad vedelikku ainult siis, kui päike paistab, hoiab soojendatud vett öises ruumi soojendamiseks hästi isoleeritud mahutites, teised aga kasutavad toiteallikat öösel ja pilves päevadel. Aktiivse päikeseenergiaga sooja tarbevee süsteemides võivad veemahutid asuda katusealuses ruumis või muus kohas, mis minimeerib külma õhu soojuskadu, kuna vee vool ei sõltu ainult gravitatsioonist. Neid mahuteid saab seetõttu kombineerida kodumajapidamises kasutatavate ruumide küttesüsteemides pakutavate kuumaveesilindritega ja päikeseenergia kuuma vee süsteemi saab kasutada talvel silindris oleva vee soojendamiseks ruumi soojendamiseks.

Passiivsed süsteemid, mis sõltuvad pigem gravitatsioonist kui elektrist, on kõige tõhusamad kuumas kliimas, kus öösel ega talvel külmumist pole. Mõnes passiivsüsteemis kasutatakse termosifooni konfiguratsiooni, mis kasutab raskusjõudu ja konvektiivseid soojusvooge. Kõrguselt külm vesi voolab raskusjõu mõjul alla päikesekollektorisse ja kuna vesi läbib kollektorit ja kuumeneb, tõuseb see konvektsiooni teel, et jõuda uuesti hoiupaaki. Teiseks passiivsüsteemi tüübiks on integreeritud kollektorisalvestussüsteem, milles kollektor moodustab veehoidla ülemise osa ja soojendab vett otse paagis.