Коллектор солнечной энергии

ТИПЫ КОЛЛЕКТОРОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ [c.25]

Рис. 8. Конструктивные элементы плоского коллектора солнечной энергии

Абсорбер плоского коллектора солнечной энергии, как правило, изготовляется из металла с высокой теплопроводностью, а именно из стали, алюминия и даже из меди. Для низких рабочих температур его можно также изготовить из пластмассы или резины. Прозрачная изо- [c.27]

Рис. 9. Общий вид плоского коллектора солнечной энергии

Коэффициент полезного действия коллектора солнечной энергии определяется его эффективным оптическим [c.30]

Возникает вопрос — от чего зависит величина КПД коллектора солнечной энергии Наиболее сильное влияние на КПД плоского КСЭ оказывают 1) метеорологические параметры — интенсивность солнечной энергии [c.31]

Рис. 13. Характеристика коллекторов солнечной энергии

Селективные поверхности для КСЭ. Наиболее эффективный способ повышения КПД плоских коллекторов солнечной энергии связан с применением селективно-поглощающих покрытий. Второй способ состоит в изменении оптических свойств прозрачной изоляции с целью увеличения ее отражательной способности рт по отношению к тепловому излучению абсорбера и пропуска-тельной способности Тс для солнечного излучения. [c.37]

По принципу работы солнечные водонагревательные установки можно разделить на два типа установки с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. в последние годы все больше производится пассивных водонагревателей, которые работают без насоса, а следовательно, не потребляют электроэнергию. Они проще в конструктивном отношении, надежнее в эксплуатации, почти не требуют ухода, а по своей эффективности практически не заступают солнечным водонагревательным установкам с принудительной циркуляцией. Более половины пассивных водонагревателей составляют установки термосифонного типа с естественной циркуляцией, а остальные — это компактные водонагреватели, в которых бак-аккумулятор горячей воды и коллектор солнечной энергии объединены (интегрированы) в единое компактное устройство. [c.53]

Водонагреватели с естественной циркуляцией воды. Принцип работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа с естественной циркуляцией теплоносителя иллюстрируется схемой, показанной на рис. 24, а. Установка содержит коллектор солнечной энергии, бак-аккумулятор горячей воды, подъемную трубу и опускную трубу, в нижнюю часть бака-аккумулятора подводится холодная вода (ХВ), и из его верхней части отводится к потребителям горячая вода (ГВ). Пере- [c.53]

По экономическим соображениям за счет солнечной энергии целесообразно покрывать до 80 % нагрузки горячего водоснабжения, поэтому необходимо использовать наряду с коллектором солнечной энергии (КСЭ) также [c.60]

Различают активные и пассивные системы солнечного теплоснабжения зданий. Характерным признаком активных систем является наличие коллектора солнечной энергии, аккумулятора теплоты, дополнительного источника энергии, трубопроводов, теплообменников, насосов или вентиляторов и устройств для автоматического контроля и управления. В пассивных системах роль солнечного коллектора и аккумулятора теплоты обычно выполняют сами ограждающие конструкции здания, а движение теплоносителя (воздуха) осуществляется за счет естественной конвекции без применения вентилятора. В странах ЕЭС в 2000 г. пассивные гелиосистемы будут давать экономию 50 млн. т нефти в год. [c.64]

Активные гелиосистемы отопления зданий. В состав активной системы солнечного отопления входят коллектор солнечной энергии, аккумулятор теплоты, дополнительный (резервный) источник энергии, теплообменники для передачи теплоты из КСЭ в аккумулятор и из последнего к потребителям, насосы или вентиляторы, трубопроводы с арматурой и комплекс устройств для автоматического управления работой системы. [c.74]

В туннельных теплицах могут использоваться плоские коллекторы солнечной энергии и грунтовые аккумуляторы теплоты с пластмассовыми трубами, проложенными в грунте для циркуляции нагретого или холодного воздуха. В одном из вариантов может быть предусмотрена система впрыска нагретой воды в теплицу, благодаря чему обеспечивается требуемый температурно-влажностный режим. По сравнению с неотапливаемой теплицей при использовании гелиосистемы температура воздуха на 3—8°С выше. Аккумулирование теплоты может осуществляться непосредственно в самой теплице в грунте или в цилиндрических капсулах с плавящимся веществом типа парафина. [c.108]

Расход энергии при сушке сена с использованием солнечной энергии меньше, чем при работе сушилки на жидком топливе, и приблизительно равен расходу энергии прн сушке неподогретым воздухом. В системе применяется воздушный коллектор солнечной энергии, в котором температура воздуха повышается на 20 °С в яркий солнечный день и на 1 С в пасмурный облачный день. При этом влажность сена снижается на 5 % в пасмурный день. В качестве КСЭ могут быть использованы обычный остекленный КСЭ или сама черепичная крыша постройки, под которой смонтировано днище КСЭ и вентилятором прогоняется воздух. [c.115]

Однако в большинстве процессов приготовления пн-щи требуются более высокие температуры, которые могут быть достигнуты только при применении оптических устройств для концентрации солнечной энергии. Во. многих случаях это нерентабельно, но, без сомнения, технически возможно. В районах с сухим жарким климатом может использоваться солнечная печь с плоским коллектором солнечной энергии и аккумулятором теплоты (рис. 61). Для повышения эффективности следует исполь- [c.116]

Холод можно получать в солнечных абсорбционных холодильных установках периодического действия. Для установок этого типа характерно совмещение в одном аппарате двух элементов системы. Так, генератор и абсорбер совмещаются с коллектором солнечной энергии, а испаритель— с конденсатором, однако эти функции они выполняют в разное время суток. В дневное время коллектор солнечной энергии служит генератором, а ночью — абсорбером. Под действием поглощенной солнечной энергии днем из крепкого раствора аммиака в воде, находящегося в коллекторе, выделяется аммиачный пар, который затем превращается в жидкость в конденсаторе. Жидкий аммиак накапливается в специальной емкости с водяной рубашкой. В ночное время происходит охлаждение коллектора при открытой крышке и давление в системе падает. Аммиак в емкости испаряется, отбирая теплоту у воды в кожухе конденсатора-испарителя, а пар поступает в абсорбер-коллектор, где он поглощается слабым раствором, образуя крепкий водоаммиачный раствор. При этом вода в кожухе охлаждается до температуры —5°С и превращается в лед. На следующий день цикл повторяется. [c.122]

Кроме того, по данным испытаний или по данным завода — изготовителя коллектора солнечной энергии принимаются его характеристики — эффективный оптический КПД т]о и коэффициент тепловых потерь Км, а также геометрические размеры одного модуля коллектора, число слоев остекления, вид теплоносителя. Для расчета гелиосистемы также необходимо знать среднемесячные суточные значения тепловой нагрузки отопления или иметь данные для их расчета, знать температуры холодной Тх.в и горячей Гг-в воды и суточное потребление горячей воды. [c.143]

Тепловая мощность (Вт) плоского коллектора солнечной энергии (КСЭ) [c.145]

Удельная среднемесячная дневная теплопроизводительность коллектора солнечной энергии, МДж/м в день [c.145]

На теплопроизводительность коллектора солнечной энергии (КСЭ) в данных климатических условиях сильно влияет температура теплоносителя Тц на входе [c.145]

Выпускаемые в СССР плоские коллекторы солнечной энергии имеют низкие оптико-теплотехнические характеристики, отличаются большой удельной массой (50— 60 кг/м2 при изготовлении КСЭ из стального штампованного радиатора в стальном корпусе и 40 кг/м в алюминиевом корпусе). Если применять пластмассы, каучук, [c.158]

Коллекторы солнечной энергии, как правило, изготовляются в заводских условиях, а на месте они монтируются на опорной конструкции. Однако простые коллек- [c.165]

Коллектор солнечной энергии может содержать несколько отдельных модулей, соединенных параллельно. Для обеспечения равномерного распределения жидкого теплоносителя необходимо использовать схемы соединения, показанные на рис. 76, а и б, илн устанавливать на [c.168]

Установка коллектора солнечной энергии включает в себя [c.193]

Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. Различают активные и пассивные системы солнечного отопления (ССО). Характерным признаком активных ССО является наличие коллектора солнечной энергии (КСЭ), аккумулятора теплоты, дополнительного (резервного) источника энергии (ДИЭ), теплообменников (в двухконтурных схемах), насосов или вентиляторов, соединительных трубопроводов или воздуховодов и системы регулирования. [c.176]

Уравнение переноса излучения (3.40) связано с системой (3.38) тем, что интенсивность собственного излучения матрицыГ(Z)] зависит от ее температуры. В настоящее время разработаны различные приближенные методы решения уравнения переноса излучения (3.40). С их использованием получены численные решения совместной задачи (3.38)- (3.40) переноса энергии излучением, конвекцией и теплопроврдностью в проницаемом покрытии. Полученные результаты позволяют оценить диапазон изменения оптических характеристик матрицы, обеспечивающих ее наибольшую эффективность в том или ином конкретном случае. Так, например, выяснено, что наилучший режим работы пористого слоя как коллектора солнечной энергии достигается в том случае, когда матрица выполнена из материала, прозрачного и нерассеивающего в солнечном спектре, но непрозрачного и рассеивающего в инфракрасном диапазоне. Для теплового экрана с транспирационным охлаждением желательно обратное. [c.61]

К середине 1981 г. строительство солнечной электростанции башенного типа в Барстоу серьезно отставало от намеченного графика, а фактические затраты по ее сооружению намного превысили сметную стоимость. В конгрессе США возникли разногласия по поводу целесообразности дальнейшего финансирования проекта. Высказывались опасения, что этот проект станет для солнечной энергетики тем же, чем стала ветроустановка в Грандпаз-Ноб для ветроэнергетики, а именно затормозит ее развитие на несколько десятилетии. Отсрочка сдачи СЭС Барстоу в эксплуатацию послужила причиной того, что, во-первых, были увеличены ассигнования на разработку мелких гелиоустановок индивидуального пользования, а во-вторых, возродился интерес к крупным системам с рассредоточенными коллекторами солнечной энергии. [c.147]

Для преобразования солнечной энергии в электрическую известны три основных метода. Во-первых, это применяемый на спутниках фотоэлектрический метод прямого преобразования света в электричество при низком напряжении при помощи дорогих и сравнительно малоэффективных солнечных элементов, стоимость которых в 1973 г. оценивалась примерно в 20 долл. США на 1 Вт. Упрощенные более дещевые модели используют для зарядки аккумуляторов на буровых установках на шельфе и т. д. Во-вторых, используется тепловой метод, при котором применяют различные типы коллекторов плоские, вогнутые, желобообразные, цилиндрические или параболические с механизмами для их перемещения или без них со специальными чувствительными покрытиями или без них. В коллекторах солнечная энергия нагревает промежуточный энергоноситель, которым обычно является вода, а в некоторых схемах жидкий натрий (см. ниже). Третий метод наиболее далек от воплощения он предусматривает сооружение солнечных станций на спутниках Земли с передачей энергии при помощи микроволн на наземные приемные станции. [c.216]

Известны и другие проекты. Например, много лет обсуждалась возможность затопления впадины Каттара в Египте до глубины 60 м ниже уровня Средиземного моря. Этот уровень будет под-дерншваться из-за высокого испарения, достигающего 1,7 м в год, на площади 12 км . Различие в уровнях, как утверждается, позволит эксплуатировать гидростанцию мощностью порядка 4 млн. кВт. В другом проекте предлагается использовать явление расслоения соляных растворов наблюдения за плотностью таких растворов в Лаго Пуэбло на Антильских островах показывают, что растворы в естественных или искусственных водоемах могут рассматриваться как коллекторы солнечной энергии, причем значительные количества.энергии могут храниться при низких затратах. Подобные методы использовались в Израиле. Однако для существенного вклада в энергетику подобные проекты должны иметь очень большой размах, и, по-видимому, они будут оставаться проблематичными еще в течение многих десятилетий. [c.217]

В сфере сельскохозяйственного производства применение недорогих воздушных коллекторов солнечной энергии поможет решить проблему отопления животноводческих ферм. Также ц.елесообразно интенсифицировать работы по использованию солнечной энергии для отопления теплиц. Подогрев воды на фермах позволит улучшить условия труда и содержания животных. Солнечные установки отопления требуют значительных капиталовложений, которые обычно не окупаются за предполагаемый срок службы установок в 20 лет в районах, лежащих севернее 45° с. ш. Однако даже в холодном климате скандинавских стран — Швеции и Финляндии — реализованы крупномасштабные демонстрационные проекты солнечных систем теплоснабжения с применением тепловых насосов и сезонных аккумуляторов теплоты, позволяющих покрывать практически всю нагрузку отопления за счет солнечной энергии. Особенностью этих систем является аккумулирование теплоты солнечной радиации, поступающей в летний период, в больших подземных резервуарах или шахтных выработках и использование этой теплоты, а также энергии окружающей среды (грунта, грунтовых вод и т.п.) для отопления зданий в зимний период. Эти системы пока экономически нерентабельны, так как требуют больших капиталовложений. В перспективе, по мере роста цен на топливо и снижения стоимости гелиосистем и их элементов, особенно сезонного аккумулятора теплоты, появится возможность создания централизованных систем солнечного теплоснабжения с незначительным потреблением электрической и тепловой энергии. [c.4]

Первый плоский коллектор солнечной энергии был построен французом Ш. А. Тельером. Он имел площадь 20 м и использовался в тепловом двигателе, работавшем на аммиаке. В 1885 г. была предложена схема солнечной установки с плоским коллектором для подачи воды, причем он был смонтирован на крыше пристройки к дому. [c.6]

Основным конструктивным элементом солнечной установки является коллектор, в котором происходит улйв-ливание солнечной энергии, ее преобразование в теплоту и нагрев воды, воздуха или какого-либо другого теплоносителя. Различают два типа солнечных коллекторов — плоские и фокусирующие. В плоских коллекторах солнечная энергия поглощается без концентрации, а в фокусирующих — с концентрацией, т.е. с увеличением плотности поступающего потока радиации. Наиболее распространенным типом коллекторов в низкотемпературных гелиоустановках является плоский коллектор солнечной энергии (КСЭ). Его работа основана на принци- [c.25]

За рубежом во многих странах организовано массовое промышленное производство коллекторов солнечной энергии. Первое место в мире по количеству установленных КСЭ занимают США, где общая площадь коллекторов составляет (по данным 1988 г.) 10 млн. м, второе место—Япония (8млн. м КСЭ), далее следуют Израиль — 1,75 млн. м, Австралия — 1,2 млн. м . На одного жителя приходится в Израиле 0,45, в Австралии — 0,08, в США, Греции и Швейдарии — 0,05 м площади КСЭ. [c.35]

Более высокое положение бака-аккумулятора относительно коллектора солнечной энергии в водонагревательных установках термосифонного типа имеет важное значение не только для обеспечения циркуляции теплоносителя в дневное время (на схеме направление движения— по часовой стрелке), но также и для предотвращения циркуляции воды в обратном направлении — против часовой стрелки — в ночное время. Это возмолшо при низ- [c.55]

Дом используется для проведения исследований и оборудован гелиосистемой, тепловым насосом и теплоутили-зационными устройствами (рис. 37,6). Гелиосистема включает коллектор солнечной энергии площадью 20 м , сезонный водяной аккумулятор теплоты емкостью 40 м для отопления и бак объемом 4 м для подогрева воды. Вода, нагреваемая в коллекторе до 95 С, посредством теплообменника Т1 передает теплоту воде в аккумуляторе. Тепловой насос использует теплоту сточных вод, собираемых в баке 3 емкостью 1 м в котором размещен испаритель И теплового насоса, а его конденсатор К расположен в баке 4 вместе с электронагревателем. Тепловой насос также отбирает теплоту от грунта с помощью теплообменника Т5, расположенного под домом в земле. Тепловой насос имеет два испарителя (Я и Т5), и его коэффициент преобразования равен 3,5—4 в диапазоне температур 15—50 °С при мощности привода компрессора 1,2 кВт. С помощью насоса НЗ и трубопроводов аккумулятор теплоты соединяется с баком 4, а через него — с тепловым насосом 5 и баком 3. В доме предусмотрена вспомогательная стенка, сообщающаяся с грунтом и используемая для подогрева (зимой) и охлаждения (летом) воздуха В), поступающего в здание. [c.81]

Гелиотопливная система теплоснабжения включает в себя следующее основное оборудование коллектор солнечной энергии, аккумулятор теплоты, теплообменники, насосы или вентиляторы, дополнительный (резервный) источник теплоты (топливный или электрический) и устройства для управления работой системы. [c.142]

Материалы для изготовления корпуса солнечного коллектора. Основными элементами активной гелиосистемы являются коллектор солнечной энергии и аккумулятор теплоты. Для изготовления этих элементов системы ис-поЛьзуются различные материалы — металлы, пластмассы, стекло, бетон, дерево, полимерная пленка, теплоизоляционные материалы, резина. Основным требованием к выбору материалов является требование совместимости конструкционных материалов с рабочими жидкостями при условиях эксплуатации. Особенностью работы солнечных коллекторов является воздействие на них внешней среды. Поэтому корпус коллектора, вмещающий такие конструктивные элементы, как лучепоглощающая поверхность с трубами или каналами для теплоносителя, остекление, тепловая изоляция, должен наделено защищать их от воздействия внешней среды, предохраняя от попадания влаги, пыли, вредных веществ. [c.156]

При пуске жидкостного коллектора солнечной энергии должны соблюдаться определенные правила безопасной работы, предотвращающие его повреждение. В солнечный полдень температура лучепогЛоЩающей поверхности КСЭ, не заполненного теплоносителем, может достигать температуры 200 °С и более. При поступлении холодной жидкости возникает тепловой удар, приводящий к разрушению остекления и, образованию трещин и вздутий в каналах для теплоносй еля. Для предотвращения этих нежелательных явлений заполнение коллектора теплоносителем необходимо производить тогда, когда температура лучепоглощающей поверхнос- [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...