Περιεχόμενο
Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι συσκευές που συλλαμβάνουν τη θερμότητα του ήλιου για να εκτελούν εργασίες, σε αντίθεση με τα φωτοβολταϊκά πάνελ που χρησιμοποιούν τον ήλιο. Μια κοινή χρήση για έναν ηλιακό συλλέκτη είναι η παροχή ζεστού νερού οικιακής χρήσης, αλλά μπορούν επίσης να παρέχουν ζεστό αέρα για οικιακή θέρμανση ή ακόμα και υλικά υπερθερμάνσεως για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Ενώ υπάρχουν πολλά διαφορετικά σχέδια ηλιακού συλλέκτη, αυτά εμπίπτουν σε τρεις ευρείες κατηγορίες.
Συλλέκτες επίπεδης πλάκας
Ένας επίπεδης πλάκας ηλιακός συλλέκτης αντιπροσωπεύει τον απλούστερο τύπο, που αποτελείται από ένα ορθογώνιο κιβώτιο με ένα γυάλινο κάλυμμα και ένα θερμό απορροφητικό πυθμένα. Το ηλιακό φως περνάει μέσα από το γυαλί, θερμαίνοντας το εσωτερικό και μια σειρά σωλήνων ή αγωγών επιτρέπει τη ροή νερού ή αέρα μέσα στη μονάδα και απορροφούν τη θερμότητα του περιβάλλοντος. Οι αψιδωμένοι συλλέκτες επίπεδης πλάκας αφήνουν έξω το γυαλί και το σφραγισμένο κιβώτιο και στηρίζονται απλώς στους ήλιους, θερμαίνοντας τους ίδιους τους σωλήνες. Μια άλλη παραλλαγή περιλαμβάνει μια δεξαμενή νερού τοποθετημένη στην οροφή που είναι βαμμένη για να απορροφά την ηλιακή θερμότητα Αυτοί οι τύποι συλλεκτών είναι οι πλέον κατάλληλοι για θερμά κλίματα, καθώς ακόμη και η έκδοση με σφραγισμένο κουτί θα επιτρέψει στη συλλεγμένη θερμότητα να ξεφύγει εύκολα στον κρύο αέρα.
Σωληνοειδείς συλλέκτες
Για ψυχρότερα κλίματα ή εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες νερού, ένα σύστημα σωληνώσεων που εκκενώνεται προσφέρει καλύτερη μόνωση. Σε αυτούς τους συλλέκτες, κάθε σωλήνας διέρχεται από ένα σφραγισμένο γυάλινο σωλήνα χωρίς εσωτερικό αέρα. Αυτό επιτρέπει στον σωλήνα να λειτουργεί όπως ένα θερμοστάτη, ελαχιστοποιώντας τη μεταφορά θερμότητας από τον εσωτερικό θερμαινόμενο σωλήνα στο εξωτερικό περιβάλλον. Οι συλλέκτες σωλήνων που εκκενώνονται μπορεί να διατηρούν θερμοκρασίες νερού άνω των 50 βαθμών Κελσίου (122 βαθμούς Κελσίου) πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Ηλιακοί συμπυκνωτές
Εάν χρειάζεστε ένα σύστημα που μπορεί να παρέχει με συνέπεια πολύ ζεστό νερό, ένας ηλιακός συγκεντρωτής είναι το καλύτερο στοίχημά σας. Οι συγκεντρωτές χρησιμοποιούν καθρέφτες για να αντικατοπτρίζουν και να συγκεντρώνουν την ηλιακή ενέργεια στους σωλήνες νερού, αυξάνοντας σημαντικά την θερμοκρασία του νερού μέσα. Δεδομένου ότι οι καθρέφτες στους ηλιακούς συγκεντρωτές καμπυλώνουν για να εστιάσουν τις ακτίνες του ήλιου, λειτουργούν καλύτερα όταν κατευθύνονται απευθείας στον ήλιο και συχνά περιλαμβάνουν συστήματα παρακολούθησης που ακολουθούν τον ήλιο στον ουρανό για μέγιστη έκθεση. Οι ηλιακοί συγκεντρωτές είναι συνηθισμένοι σε μεγάλης κλίμακας μονάδες ηλιακής ενέργειας, οι οποίες περιέχουν μεγάλα πεδία καταιωνιστήρων που θερμαίνουν ένα δίκτυο σωλήνων νερού για να δημιουργήσουν ατμό. Αυτός ο ατμός κινεί έναν στρόβιλο, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.
Ηλιακοί Πύργοι
Μια παραλλαγή του σχεδιασμού του ηλιακού συγκεντρωτή είναι ο ηλιακός πύργος. Αντί ενός πεδίου συγκεντρωτών, που κάθε ένα τμήμα ενός δικτύου σωλήνων νερού ζεσταίνει, ένα ηλιακό σύστημα πύργου χρησιμοποιεί ένα πεδίο καθρεφτών που εστιάζουν την ενέργειά τους σε έναν κεντρικό πύργο. Αυτό αυξάνει τη θερμοκρασία στο σημείο εστίασης τόσο ψηλά ώστε αντί του νερού, ο πύργος μπορεί να περιέχει στερεά ύλη όπως αλάτι που γίνεται λειωμένο κάτω από την έντονη θερμότητα. Οι αγωγοί ύδατος περνούν διαμέσου της κατασκευής, απορροφώντας θερμότητα από τη λιωμένη ουσία και ο ατμός που παρέχεται οδηγεί έναν στρόβιλο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα συστήματα τετηγμένου αλατιού έχουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των παραδοσιακών ηλιακών συγκεντρωτών, επειδή το αλάτι παραμένει αρκετά ζεστό για να δημιουργήσει ατμό πολύ καιρό μετά την πτώση του ήλιου. Αυτό μπορεί να επιτρέψει σε μια ηλιακή εγκατάσταση να παράγει ηλεκτρισμό 24 ώρες την ημέρα αντί να πέφτει αδρανής τη νύχτα.