Сегодня, солнечные водные системы нагрева используются для домов для одной семьи, жилых домов, школ, автомоек, больниц, ресторанов, сельскохозяйственных ферм и различных отраслей промышленности. Это - разнообразный список частных, коммерческих и промышленных зданий, но у них всех есть одна общая черта - они все используют горячую воду. Владельцы этих зданий нашли, что солнечные водные системы нагрева рентабельны в удовлетворении их потребностей горячей воды во всем мире.
ИСТОРИЯ
Солнечное водное нагревание использовалось задолго до того, как ископаемое топливо доминировало над нашей энергетической системой. Принципы солнечного тепла были известны в течение тысяч лет. Черная поверхность становится горячей на солнце, в то время как более светлая поверхность остается более прохладной, с белым, являющимся самым прохладным. Этот принцип используется солнечными водными коллекционерами, которые являются одним из самых известных заявлений на прямое использование энергии солнца. Они были развиты приблизительно двести лет назад, и первый известный плоский коллекционер пластины был сделан швейцарским ученым Горацием де Соссюром в 1767, позже использовался сэром Джоном Хершелем, чтобы приготовить еду во время его экспедиции Южной Африки в 1830-ых.
Солнечная технология продвинулась к примерно, она присутствует дизайн в 1908, когда Уильям Дж. Бэйли Металлургической компании Карнеги (США), изобрел коллекционера с изолированной коробкой и медными катушками. Этот коллекционер был очень подобен thermosyphon системе (описанный рев). Стена замка продала 4000 единиц к концу Первой мировой войны и Флориды businessperson, кто купил доступные права, проданные почти 60 000 единиц к 1941. В США нормирование меди во время Второй мировой войны послало солнечный согревающий рынок воды в острое снижение.
Немного интереса было проявлено к таким устройствам до международного нефтяного кризиса 1973. Этот кризис способствовал новому интересу к альтернативным источникам энергии. В результате солнечная энергия имеет, полученное повышенное внимание и много стран проявляют пристальный интерес к новым разработкам. Эффективность солнечных систем нагрева и коллекционеров улучшилась с начала 1970-ых. Полезные действия могут быть приписаны использованию низкого железа, умеренный стакан для того, чтобы застеклить (низко-железный стакан позволяет передачу большей солнечной энергии чем обычный стакан), улучшенная изоляция, и развитие длительных отборных покрытий.
Солнечные внутренние системы горячей воды технически зрелы и доступны фактически во всем мире. О рынке для коллекционеров плоского типа сообщили как существенный в Израиле, Китае, Кипре, Японии, Австралии, Австрии, Германии, Греции Турция и США. Продажи в Европе, главным образом, для внутреннего водного нагревания, которое может также включать обогрев и нагревающий бассейны. Мировое производство солнечных коллекторов в 1995 было 1,3 миллионами m2, где рынок в Европе и средиземноморские страны, как сообщают, составляют приблизительно 40 % мирового рынка. Общая сумма установленных солнечных коллекторов превысила 30 миллионов m2, и развитие продаж было очень быстро с 1980. С 1989 есть устойчивое увеличение приблизительно с 20 % ежегодно.
Среди стран в Европе Греция стала лидером в производстве солнечных систем и экспортирует 40 % всех произведенных коллекционеров и включает 30 % рынка в Германии. Цель промышленности на 2005 год представляет 1,3 миллиона систем и 5 миллионов m2 коллекционеров. Проект на Крите будет нуждаться в 20 000 коллекционеров более чем два года. Греческий рынок устанавливает 70 000 солнечных систем в год, уменьшая эмиссию CO2 на 1,5 миллиона тонн.
Продажи в ЕС в 1996, как сообщали, составляли более чем 0,7 миллиона m2 застекленных коллекционеров и приблизительно 0,15 миллионов m2 неглазурованных коллекционеров (Мир возобновляемого источника энергии, сентябрь 1998). Все признаки состоят в том, что эта тенденция продолжится в быстром темпе, так как меры принимаются на всем протяжении ЕС для поощрения солнечных систем.
Стол: Застекленное производство солнечного коллектора в 1994 (Источник: Солнце в действии. Солнечный тепловой рынок, стратегический план относительно действия в Европе. Европейская Солнечная Промышленная Федерация. Программа Altener).
Страна
Застекленное производство солнечного коллектора в 1994
Германия
170 000 m2
Греция
165 000 m2
Австрия
100 000 m2
ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
40 000 m2
Дания
20 000 m2
Другие
55 000 m2
Общее количество ЕС
550 000 m2
Стол: Установленная область солнечного коллектора в мире (Источник: Солнце в действии. Солнечный тепловой рынок, стратегический план относительно действия в Европе. Европейская Солнечная Промышленная Федерация. Программа Altener).
Страна
Установленная область солнечного коллектора
Средиземноморские страны
8,5 миллионов m2
США
6,5 миллионов m2
Япония
6 миллионов m2
ЕС
5,6 миллионов m2
Австралия
2,5 миллиона m2
Китай
1,5 миллиона m2
Установленная область солнечного коллектора на душу населения была 0,5 m2 на Кипре в 1992 самое большое в Европе и следовала Грецией и Австрией. Область коллекционера, на душу населения увеличенная в Австрии до 0,2 m2 в 1998 и, составляла общая площадь 1,5 миллионов m2. Австрия является первой в продажах, на душу сопровождаемых Грецией, но обе страны все еще отстают от мировых лидеров Исраэля и Кипра. Анализ статистических чисел как область коллекционера на душу населения показывает, что благоприятные климатические условия имеют меньше влияния чем социально-экономические граничные условия. Успех на Кипре объяснен не только отсутствием любого другого местного источника энергии, но также и регулированием стран. Сильное законодательство, способствующее использованию солнечной энергии, находится в силе также в Израиле. Израиль и Кипр наложили установленные законом требования для солнечных систем нагрева во всех новых зданиях. Эти требования были введены шаг за шагом: таким образом в Израиле первоначально все новые жилые дома до восьми ярусов были обязаны иметь сообщество солнечная водная система нагрева с соответствующими резервуарами для хранения. Это было позже расширено на все новое жилье в стране. Наконец в 1983 новые инструкции потребовали, чтобы отели, больницы и школы установили солнечное водное нагревательное оборудование. Эти инструкции были вместе с материальными стимулами. Подобная попытка была также предпринята на Кипре, и недавно считалось, что 90 % отдельного жилья и 15 % квартир на Кипре теперь оборудованы солнечными водонагревателями.
В Европе общее количество быстро годный для использования потенциал для производства солнечных коллекторов, как оценивается, является 360 миллионами m2, представляя объем рынка 50 миллиардов USD при среднегодовом темпе роста 23 %. В 2005 область, занятая застекленными установками солнечного коллектора в ЕС, как ожидают, повысится до 28 миллионов m2. Кроме того, неглазурованные солнечные коллекторы для нагревания бассейнов, как ожидают, достигнут 20 миллионов m2.
Типичные солнечные коллекторы обычно собирают энергию солнца со множествами крыши трубопровода и чистых металлических листов, нарисованных черный, чтобы поглотить так много радиации насколько возможно. Они заключены в кожух в стакан или пластмассу и повернутый к югу, чтобы поймать максимальный свет. Коллекционеры действуют как миниатюрные оранжереи, заманивая высокую температуру в ловушку под их стеклянными пластинами. Поскольку солнечное излучение настолько разбросано, у коллекционеров должна быть большая площадь.
Солнечные коллекторы могут быть сделаны в различных размерах и строительстве в зависимости от требований. Они дают достаточно горячей воды для мытья, душей и кулинарии. Они могут использоваться также в качестве предварительных нагревателей для существующих водонагревателей. Сегодня на рынке есть несколько коллекционеров. Они могут быть разделены на несколько категорий. Один из них - подразделение согласно температуре, которую они производят:
Низко-температурные коллекционеры обеспечивают высокую температуру легкой степени тяжести, меньше чем 50 градусов Цельсия, или через металлические или через неметаллические поглотители для заявлений, таких как нагревание бассейна и низкосортная вода.
Средние температурные коллекционеры обеспечивают среду высококачественной высокой температуре (больше чем 50 градусов Цельсия, обычно 60 - 80 степеней), или через застекленных коллекционеров плоской пластины, использующих воздух или через жидкость в качестве среды теплопередачи или через коллекционеров концентратора, которые концентрируют высокую температуру к уровням, больше чем ”одно солнце.” Они включают эвакуированных ламповых коллекционеров, и обычно используются для жилого нагревания горячей воды.
Высокотемпературные коллекционеры - параболические коллекционеры блюда или корыта, прежде всего используемые независимыми производителями власти, чтобы произвести электричество для электрической сетки.