Сонячні колектори та їх використання. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Сонячні колектори та їх використання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

З найдавніших часів людина використовує енергію Сонця для нагрівання води. В основі багатьох сонячних енергетичних систем лежить застосування сонячних колекторів. Колектор поглинає світлову енергію Сонця і перетворює її на тепло, яке передається теплоносію (рідини або повітрі) і потім використовується для обігріву будівель, нагрівання води, виробництва електрики, сушіння сільськогосподарської продукції або приготування їжі. Сонячні колектори можуть застосовуватися практично у всіх процесах, які використовують тепло.

Для типового житлового будинку або квартири в Європі та Північній Америці нагрівання води – це другий за енергоємністю домашній процес. Для низки будинків він навіть є найенергоємнішим. Використання енергії Сонця здатне знизити вартість побутового нагрівання води на 70%. Колектор попередньо підігріває воду, яка потім подається на традиційну колонку або бойлер, де вода нагрівається до потрібної температури. Це призводить до значної економії коштів. Таку систему легко встановити, вона майже не потребує догляду.

У наші дні сонячні водонагрівальні системи використовуються у приватних будинках, багатоквартирних будинках, школах, автомийках, лікарнях, ресторанах, у сільському господарстві та промисловості. Усі перелічені заклади мають щось спільне: у них використовується гаряча вода. Власники будинків і керівники підприємств вже змогли переконатися, що сонячні системи для нагрівання води є економічно вигідними і здатні задовольнити потребу в гарячій воді в будь-якому регіоні світу.

Люди нагрівали воду за допомогою Сонця з давніх-давен, до того, як викопне паливо зайняло лідируюче місце у світовій енергетиці. Принципи сонячного опалення відомі протягом тисячоліть. Пофарбована в чорний колір поверхня сильно нагрівається на сонці, тоді як світлі поверхні нагріваються менше, білі менші від усіх інших. Ця властивість використовується в сонячних колекторах - найбільш відомих пристосуваннях, які безпосередньо використовують енергію Сонця. Колектори було розроблено близько двохсот років тому. Найвідоміший із них – плоский колектор – був виготовлений у 1767 році швейцарським ученим на ім'я Горацій де Соссюр. Пізніше ним скористався для приготування їжі сер Джон Гершель під час своєї експедиції до Південної Африки у 30-х роках ХІХ століття.

Технологія виготовлення сонячних колекторів досягла практично сучасного рівня в 1908 році, коли Вільям Бейлі з американської "Carnegie Steel Company" винайшов колектор із теплоізольованим корпусом та мідними трубками. Цей колектор дуже скидався на сучасну термосифонну систему (див. нижче). До кінця першої світової війни Бейлі продав 4 000 таких колекторів, а бізнесмен із Флориди, який купив у нього патент, до 1941 продав майже 60 000 колекторів. Введене у США під час Другої світової війни нормування міді призвело до різкого падіння ринку сонячних обігрівачів.

До всесвітньої нафтової кризи 1973 ці пристрої були забуті. Проте криза пробудила новий інтерес до альтернативних джерел енергії. В результаті зріс попит на сонячну енергію. Багато країн жваво цікавляться розвитком цієї галузі. Ефективність систем сонячного опалення з 1970-х постійно зростає завдяки використанню для покриття колекторів загартованого скла зі зниженим вмістом заліза (воно пропускає більше сонячної енергії, ніж звичайне скло), покращеної теплоізоляції та міцного селективного покриття.

Загальний придатний для негайної експлуатації потенціал використання сонячних колекторів становить, за деякими підрахунками, 360 млн. м2, що у грошовому вираженні відповідає 50 млрд. доларів США за щорічного темпу зростання 23%. У 2005 р. площа засклених сонячних колекторів у ЄС становила 28 млн. м2. Крім того, незасклені сонячні колектори для обігріву басейнів, ймовірно, досягнуть загальної площі 20 млн. м2.

Завдяки простоті сонячних водонагрівальних установок догляд за ними потрібен мінімальний. Залежить він від типу системи. Необхідно один-два рази на рік перевіряти кількість рідини в системі та тиск. Щорічно потрібно перевірити, чи не окислилася рідина-теплоносій. Для цього можна використати індикаторний папір. Якщо рідина в системі закипіла, потрібно її змінити, оскільки вона могла втратити свої властивості від кипіння.

При проектуванні системи необхідно обов'язково враховувати вимоги щодо захисту від замерзання.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Скрипка Страдивари з деревних грибів 24.02.2018

Швейцарські вчені зуміли підібрати дерево для виготовлення скрипок, щільність якого дозволяє досягти звучання, порівнянного з творами великого Страдіварі. Досягти такого ефекту вдалося завдяки використанню деревних грибів.

На сьогоднішній день існує безліч теорій, що пояснюють таємниці майстра. Одні стверджують, що Страдіварі рубав дерева в повний місяць, інші припускають, що він використовував особливий лак. Нова теорія говорить: на вирішальній ролі грає щільність дерева.

Коли майстер виготовляв скрипки в італійському місті Кремона, в Європі добігав кінця 70-річний період довгих зим та холодних літніх місяців. Через це дерева росли повільніше, а щільність деревини була нижчою. "Коли дерево росте в несприятливих умовах, воно формує в основному тонкостінні клітини, які можуть проводити велику кількість води, - пояснює дослідник Федеральної науково-дослідної лабораторії з матеріалознавства Френсіс Шварце. - Чим тонші стінки клітин, тим менша щільність деревини".

Шварцеві вже вдалося зменшити щільність кленової та ялинової деревини. Для цього він використовував деревний гриб виду "ксиларія довгонога". "Цей гриб руйнує товстостінні клітини деревини", - пояснює Шварце. Внаслідок життєдіяльності цього гриба залишається дерево нижчої щільності. Одержуваний матеріал можна порівняти з деревиною, з якої робив скрипки Страдіварі: вона дуже добре проводить звук.

Інші цікаві новини:

▪ Алюмінієві батареї краще літій-іонних

▪ Нановакцина захистить від нікотину мозок

▪ Розробка зв'язку 30 Гбіт/с від Huawei

▪ На орбіту запустять супутник-ремонтник

▪ Мініатюрний ракетний двигун, що працює на воді

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Дозиметри. Добірка статей

▪ стаття Лінотип. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Які розміри найбільшого з відомих метеоритних кратерів у Сонячній системі та де він розташований? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар з ремонту технологічних установок. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Вплив на людину електромагнітних полів, створюваних повітряними лініями напругою понад 1000 В. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Наперсток, що змінює колір. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт