Типы коллекторов солнечной энергии

ТИПЫ КОЛЛЕКТОРОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ [c.25]

Ряс. 16.14. Типичные характеристики различных типов коллекторов солнечной энергии [c.183]

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]

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]

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]

СЭУ большой мощности (рис. 4.32) состоит из четырех подсистем зеркал-концентраторов 1 солнечных лучей, коллектора-приемника 2 теплоты, аккумулятора теплоты 4 (в указанном случае), ПТУ или ГТУ 5 и системы управления 3. Теплоноситель, применяемый в СЭУ, может быть нагрет до высокой температуры при применении концентраторов различного типа. Для мощных солнечных СЭУ целесообразно применение системы зеркал-гелиостатов, располагаемых на Земле вокруг приемного коллектора. Зеркала должны автоматически поворачиваться вслед за Солнцем. Ввиду малой плотности солнечной энергии, попадающей на Землю, площади зеркал-гелиостатов получаются очень большими, например, зеркала-гелиостаты СЭУ мощностью 200 МВт должны занимать площадь около 10 км . Коллекторы-приемники теплоты для нагрева теплоносителя всегда должны находиться в фокусе зеркал, располагаясь на вершинах башен высотой до 100 — 400 м, чтобы воспринимать лучи, отраженные от всех зеркал. [c.216]

Непременным условием эффективной работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа является тепловая изоляция всех нагретых поверхностей — прежде всего бака-аккумулятора, подъемной и опускной труб, патрубка для отвода горячей воды к водоразборным кранам или душу и воздушника. Толщина тепловой изоляции бака должна быть 50—75 мм при использовании минеральной ваты или другого материала с коэффициентом теплопроводности 0,04—0,045 Вт/(м-К), а для трубопроводов — от 25 мм для опускной трубы до 50 мм для подъемного и соединительных трубопроводов. Точка присоединения подъемной трубы к баку-аккумулятору должна находиться в верхней части бака на расстоянии не менее % высоты бака от его днища, а патрубок для подпитки холодной воды следует присоединять к нижней части бака. При необходимости использования электронагревателя для догрева воды внутри бака-аккумулятора его необходимо располагать горизонтально и размещать в верхней части бака. При соблюдении указанных условий обеспечивается температурное расслоение (стратификация) жидкости по высоте бака, при этом температура воды в нижней части бака ниже, чем в верхней. Благодаря этому в коллектор поступает вода с невысокой температурой, КПД коллектора возрастает и солнечная энергия используется более эффективно. [c.55]

Площадь поверхности солнечного коллектора, необходимая для подогрева воды в открытом плавательном бассейне в летний период, в зависимости от типа коллектора ориентировочно может быть принята равной 50— 100 % площади водной поверхности бассейна. Более точно площадь поверхности КСЭ можно определить исходя из теплопотребления бассейна Qs, КПД КСЭ Г1к, количества поступающей солнечной энергии Вк и доли солнечной энергии / в покрытии тепловой нагрузки Л = [c.154]

Краткое описание. В экономике Германии расширяется использование солнечной энергии, в том числе в виде солнечных нагревателей нового типа со специальным теплоизоляционным слоем, расположенным непосредственно за стеклянной поверхностью коллектора, примыкая к ней. Солнечные коллекторы широко применяются для обогрева зданий. [c.47]

Описание оборудования. Солнечный коллектор (СК) служит для подогрева воздуха при сушке растительного сырья в низкотемпературных сушильных установках. СК - солнечный воздухонагреватель типа Горячий ящик имеет три последовательно соединенных между собой плоские камеры типа Горячий ящик , представляющие деревянные ящики. Основания и стенки ящиков изготовлены из фанеры в два слоя с воздушным промежутком между ними. В качестве поглотителя солнечной энергии можно использовать окрашенную в черный [c.48]

Наконец, пора затронуть вопрос о стоимости гелиосистем. Эти устройства, даже пассивные, гораздо дороже, чем могло бы показаться. Дополнительные издержки при сооружении теплопоглощающей стены составляют (в ценах 1977 г.) около 33 долл/м , а стоимость подведенной энергии —от 15 до 24 долл/ГДж в зависимости от географического расположения. Эти цифры следовало бы сравнить с тарифами на электроэнергию (около 13 долл/ГДж). Стоимость сооружения водяных коллекторов типа солнечный пруд на крыше дома и термосифонных воздушных коллекторов еще больше. [c.155]

Специалистами Германии проведено сравнение различных СЦТ по степени использования топлива [157]. Сравнивались системы отопления, использующие разные виды топлива и другие источники энергии с точки зрения технологии, экономики и экологии. Рассмотрены несколько типов различных СЦТ, централизованных и децентрализованных. Исследовались традиционные системы, использующие жидкое и газообразное топливо, а также системы с тепловыми насосами и установки с солнечными коллекторами. [c.26]

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]

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]

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]

Предстоит еще решить немало научных и технических проблем. Качество селективных поглощаюнхих покрытий будет постепенно ухудшаться (точно неизвестно, как быстро) в результате диффузии металлов и воздействия ультрафиолетовых лучей. Необходимо досконально ксслсдовать процессы теплопередачи в теплоносителе. Должны быть тщательно проанализированы стоимостные показатели. Нужно будет произвести более точные сравнения между системой с рассредоточенными индивидуальными коллекторами ( солнечной фермой ) и системой с отражением солнечной радиации на центральный приемник (электростанцией башенного типа) на основании достоверных данных, прежде чем делать далеко идущие выводы. Однако в первую очередь имело бы смысл отнестись внимательнее к еще одной гелиосистеме, в которой улавливание солнечной энергии ничего не стоит. [c.148]

В масштабе отдельных регионов, однако, солнечная энергия может стать важным фактором помимо ее биологической роли, фотосинтеза. Для ее использования не требуется технологического скачка такого типа, какой был необходим для использования атомной энергии. Необходим скачок, сходный с тем, который привел к миниатюризации ламповых радиоприемников и компьютеров. Малая интенсивность используемого потока энергии требует дешевых и надежных коллекторов, а прерывистый характер работы — устройств накопления энергии. Во многих странах ведутся работы — от создания крупных термальных станций, устройств сбора, преобразования и накопления энергии вплоть до маленьких домашних печей, между странами — работы по созданию систем энергоснабжения отдельных домов, энергопитания спутников, специальных солнечных печей, например, французами в Пиринеях. [c.40]

На рис. 57 показана еще одна конструкция гелиосушилки с естественным дутьем, отличающаяся типом воздухонагревателя. В корпусе из оцинкованного железа с теплоизоляцией расположены две секции воздушного коллектора матричного типа. В корпусе предусмотрены отверстие для поступления наружного воздуха и светопрозрачная изоляция. Солнечная энергия поглощается в матрице, представляющей собой два ряда покрашенных черной краской металлических сеток со стальной струж- [c.111]

Описание технологии. В настоящее время, независимо от типа гелиосистемы и характеристик потребителя горячей воды, гелиосистемы контролируются коллекторами типа горячий ящик с одинарным остеклением. Даже сезонные гелиосистемы без дублирующих источников тепла для объектов летнего использования комплектуются только из этих относительно дорогостоящих коллекторов. Такой подход не всегда обеспечивает оптимальную экономическую эффективность использования солнечной энергии. В многоступенчатьпс гелиосистемах горячего водоснабжения используются комбинации различных по конструкции, эффективности и стоимости плоских коллекторов. Для сезонных гелиосистем требуемые температуры подогрева воды ненамного превышают температуру окружающего воздуха. В это же время температура холодной воды на входе в гелиосистему в этот период существенно ниже температуры воздуха. В многостзшенчатых гелиосистемах в качестве коллекторов первой ступени, в пределах которой температура теплоносителя не превышает температуры окружающего воздуха, используются просто открытые неизолированные пггампованные теплоприемники типа лист - труба . Во второй ступени гелиосистемы, в пределах которой температу- [c.30]

В работе [2221 описана система лучистого отопления экспериментального дома, расположенного иод Бостоном (США). Источником энергии является солнечная радиация. На рис. 8-44 представлена схема этого дома. Гелиоприемники типа горячий ящик с двойным остеклением располагаются на обоих скатах крыши (этим предусматривается увеличение времени воздействия радиации). Лучевоспринимаюшая поверхность состоит из медных пластин, имеющих покрытия с высокой поглощательной способностью, к внутренней стороне которых приварены через каждые 150 мм трубки. Теплоносителем и аккумулятором теила в системе является вода, которая прокачивается насосом через трубки гелиоириемника и в нагретом состоянии поступает в бак. В дневное время циркуляция воды происходит непрерывно, так как температура гелиоприе.мника всегда выше температуры воды в баке. Ночью или в облачную погоду солнечный коллектор охлаждается и движение воды из бака к коллектору автоматически прекращается. Вода из труб коллектора перекачивается в бак, благодаря чему исключается возможность замораживания труб и утечки теила из бака. Циркуляция воды из бака по змеевикам системы лучистого отопления осуществляется с помощью второго на- [c.236]

Коэффициент полезного действия солнечной ПТУ "Паф определяется как отношение тепловой мощности лучистой энергии, падающей на концентратор, к полезной электрической мощности установки. Этот КПД по сравнению с г эф. птп учитывает КПД собственно концентратора, а также в общем случае затраты мощности на ориентацию последнего и передачу теплоты сконцентрированного солнечного излучения к рабочему телу ПТП. Указанные потери существенно снижают КПД солнечной установки Т1дф по сравнению с КПД ПТП г зф. тп (рис. 9.19) [113]. При расчетах г)эф предполагалось, что температура коллекторов Гкол на 5 % меньше Т- . Наличие максимумов на этих кривых объясняется снижением КПД концентраторов с ростом Ткол- Исходя из рис. 9.19, можно выделить три характерных диапазона верхних температур (К) цикла солнечных ПТУ с различными типами концентраторов 360. .. 380 410. .. 500 и более 580. При выборе конкретного типа солнечной ПТУ необходимо учитывать уровень ее мощности, факт возрастания удельной (на единицу площади) [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...