Смекни!
smekni.com

1 Почему мы нуждаемся в возобновляемых источниках энергии? 6 (стр. 15 из 80)

Некоторые солнечные воздушные коллекционеры устраняют стоимость застекления, металлической коробки, и изоляции. Такой коллекционер сделан из черных, перфорировал металл. Лучшая теплопередача может быть достигнута при использовании пористого материала как поглотитель. Солнце нагревает металл, и поклонник тянет воздух через отверстия в металле, который нагревает воздух. Для жилых установок эти коллекционеры доступны в различных размерах. Типичный коллекционер 2,4 метра 0,8-метровыми группами способен к нагреванию 0,002 m3 в секунду внешнего воздуха. В солнечный зимний день группа может произвести температуры до 28°C выше чем наружная воздушная температура. Выясненные воздушные коллекционеры не только нагревают воздух, но также и улучшают качество воздуха в помещении, непосредственно предварительно подогревая свежий наружный воздух. Эти коллекционеры достигли очень высоких полезных действий - больше чем 70 % в некотором коммерческом применении. Плюс, потому что коллекционеры не требуют никакого застекления или изоляции, они недороги, чтобы произвести.

2.5.3.5 Коллекционеры эвакуированной трубы

Обычные простые солнечные коллекторы плоской пластины были развиты для использования в солнечных и теплых климатах. Их выгода очень уменьшена, когда условия становятся неблагоприятными в течение холодных, облачных и ветреных дней. Кроме того, наклон влияний, таких как уплотнение и влажность вызовет раннее ухудшение внутренних материалов, приводящих к уменьшенной работе и системному отказу. Эти недостатки уменьшены в коллекционерах эвакуированной трубы.

Коллекционеры эвакуированной трубы нагревают воду в жилых заявлениях, которые требуют более высоких температур. В коллекционере эвакуированной трубы солнечный свет вступает через внешнюю стеклянную трубу, ударяет трубу поглотителя, и изменяется на высокую температуру. Высокая температура передана жидкости, текущей через трубу поглотителя. Коллекционер состоит из рядов параллельных прозрачных стеклянных труб, каждая из которых содержит трубу поглотителя (вместо пластины поглотителя в коллекционере плоской пластины) покрытый отборным покрытием. Горячая жидкость циркулирует через теплообменник и испускает свою высокую температуру, чтобы оросить, который сохранен в солнечном резервуаре для хранения.

Эвакуированные ламповые коллекционеры - модульные трубы, которые могут быть добавлены или удалены как изменение потребностей горячей воды. Когда эвакуированные трубы произведены, воздух эвакуирован из пространства между этими двумя трубами, формируя вакуум. Проводящие и конвективные потери высокой температуры устранены, потому что нет никакого воздуха, чтобы провести высокую температуру или распространить и вызвать конвективные потери. Может все еще быть некоторая сияющая потеря высокой температуры (тепловая энергия переместится через пространство от более теплого до более прохладной поверхности, даже через вакуум). Однако, эта потеря является маленькой и небольшого количества важности по сравнению с количеством тепла, переданным жидкости в трубе поглотителя. Вакуум в стеклянной трубе, будучи самой лучшей изоляцией для солнечного коллектора, подавляет потери высокой температуры и также защищает пластину поглотителя и "трубу высокой температуры" от внешних неблагоприятных условий. Это приводит к исключительной работе, намного выше любого другого типа солнечного коллектора.

Коллекционеры эвакуированной трубы доступны во многих проектах. Некоторое использование третья стеклянная труба в трубе поглотителя или других конфигурациях плавников теплопередачи и жидких трубах. Один коммерчески доступный коллекционер эвакуированной трубы хранит 19 литров воды в каждой трубе, избавляя от необходимости отдельный солнечный резервуар для хранения. Отражатели, помещенные позади эвакуированных труб, могут помочь сосредоточить дополнительный солнечный свет на коллекционере.

Из-за атмосферного давления и технических проблем, связанных с запечатыванием коллекционера, окружающего, строительство эвакуированного коллекционера плоской пластины является чрезвычайно трудным. Чтобы преодолеть огромное атмосферное давление, много внутренних поддержек прозрачного стекла покрытия должны быть введены. Однако, проблемы эффективной высокой вакуумной системы с разумными издержками производства до сих пор остаются нерешенными. Более выполнимо применить и приспособить зрелую технологию, связанную с отраслями промышленности лампы с доказанным массовым производством. Строительство трубчатого эвакуированного солнечного коллектора и обслуживания его высокого вакуума, подобного лампочкам и телевизионным трубам, практично. Идеальная вакуумная изоляция трубчатого эвакуированного солнечного коллектора, полученного посредством подходящего утомительного процесса, должна быть поддержана во время жизни устройства, чтобы уменьшить тепловые потери через внутреннюю газообразную атмосферу (потери конвекции).

В регионе высокой температуры эти коллекционеры более эффективны чем коллекционеры плоской пластины по нескольким причинам. Во-первых, они выступают хорошо и в прямом и в разбросанном солнечном излучении. Эта особенность, объединенная с фактом, что вакуум минимизирует потери высокой температуры для улицы, делает этих коллекционеров особенно полезными в областях с холодными, облачными зимами. Во-вторых, из-за круглой формы эвакуированной трубы, солнечный свет перпендикулярен поглотителю в течение большей части дня. Для сравнения, в коллекционере плоской пластины, который находится в неподвижном положении, солнце только перпендикулярно коллекционеру в полдень. Коллекционеры эвакуированной трубы достигают и более высоких температур и более высоких полезных действий чем коллекционеры плоской пластины, но они также более дороги.

2.5.3.6 Концентрация коллекционеров

Концентрация коллекционеров использует отраженные поверхности, чтобы сконцентрировать энергию солнца на поглотителе, названном приемником. Они также достигают более высоких температур чем коллекционеры плоской пластины, однако концентраторы могут только сосредоточить прямое солнечное излучение, с результатом, являющимся, что их выступление плохо в туманные или облачные дни. Зеркальная поверхность сосредотачивает солнечный свет, собранный по большой площади на меньшую область поглотителя, чтобы достигнуть высоких температур. Некоторые проекты концентрируют солнечную энергию на фокус, в то время как другие концентрируют лучи солнца вдоль тонкой линии, названной центральной линией. Приемник расположен в фокусе или вдоль центральной линии. Теплопередача потоки жидкости через приемник и поглощает тепло. Концентраторы являются самыми практичными в областях высокой инсоляции, такими как те близко к экватору и в областях пустыни.

Концентраторы выступают лучше всего когда указано непосредственно в солнце. Чтобы сделать это, эти механизмы прослеживания использования систем, чтобы переместить коллекционеров в течение дня, чтобы держать их сосредоточились на солнце. Шпионы единственной оси двигаются с востока на запад; шпионы двойной оси двигаются на восток и запад и север и юг (чтобы следовать за солнцем в течение года). Концентраторы используются главным образом в коммерческом применении, потому что они дороги и потому что шпионы нуждаются в частом обслуживании. Некоторые жилые системы солнечной энергии используют системы концентрации параболического корыта. Эти установки могут обеспечить горячую воду, обогрев, и очистку воды. Большинство жилых систем использует шпионов единственной оси, которые менее дороги и более просты чем шпионы двойной оси. За дополнительной информацией о концентрирующихся коллекционерах см. главу Солнечная Тепловая Выработка энергии.

2.5.3.7 СОЛНЕЧНЫЕ ПЛИТЫ И КАДРЫ

Там существует также некоторые другие недорогие, "не использующие высокие технологии" солнечные коллекторы с определенными функциями как солнечные плиты коробки (используемый для приготовления) и солнечные кадры, производящие недорогую дистиллированную воду из фактически любого водного источника.

Солнечные плиты коробки (см. главу по Солнечной кулинарии) недороги, чтобы купить и легкий построить и использовать. Они состоят из просторной, изолированной коробки, выровненной с рефлексивным материалом, покрытым застеклением, и оснащенный внешним отражателем. Горшки черновой варки древесины служат поглотителями, нагреваясь более быстро чем кухонная посуда алюминиевой или нержавеющей стали. Плиты коробки могут также использоваться, чтобы убить бактерии в воде, если температура может достигнуть точки кипения.

Солнечные кадры (см. главу по Солнечной водной дистилляции) обеспечивают недорогую дистиллированную воду от даже соленого или ужасно загрязнили воду. Они работают над принципом, что вода в открытом контейнере испарится. Солнечное все еще использует солнечную энергию, чтобы ускорить процесс испарения. Кадры состоят из изолированного, темного контейнера, покрытого застеклением, которое наклонено так, пресная вода сжатия может сочиться в корыто коллекции. Маленькое солнечное все еще, которое является о размере кухонной печи, может произвести до десяти литров дистиллированной воды в солнечный день.