Colectorul solar, indiferent de tipul de construcție, este un dispozitiv pentru "captarea" energiei termice a soarelui și transformarea acestuia pentru nevoile unui anumit consumator. Una dintre cele mai simple și cele mai comune tipuri de colectoare solare este un colector plat, bazat pe efectul de seră.
Proiectarea unui colector solar plat
- Pentru un colector solar plat, este posibil să se utilizeze atât sticlă convențională cât și sticlă securizată cu cea mai mare transmisie spectrală posibilă și o acoperire foarte selectivă pentru absorbția căldurii.
- Suprafața geamului trebuie să fie mată. pentru a reduce reflecția.
- Colectorul plat este alcătuit dintr-un corp, de obicei din aluminiu. cu ajutorul căruia și este atașat la peretele casei sau acoperișului. Elementul principal al colectorului este un absorber cu un strat de absorbție termică, realizat, de obicei, din cupru.
- Conducta este lipită la absorbant. utilizate pentru îndepărtarea căldurii. Design-ul propriu-zis este într-un caz de sticlă, o suprafață din care primește radiații, iar cealaltă este izolată pentru a reduce pierderile de căldură. Căldura este îndepărtată cu ajutorul unui schimbător de căldură din cupru sau aluminiu umplut cu apă sau antigel.
Caracteristicile alegerii și cumpărării unui colector solar plan:
- Ar trebui să fie mai detaliate cu privire la alegerea geamului pentru colectorul solar. Cea mai scăzută din productivitate este sticla obișnuită, deci utilizarea sa nu este recomandată. Cea mai bună opțiune este sticla antireflexivă. Particularitatea sa constă într-un desen special aplicat pe ambele suprafețe ale materialului. Astfel, coeficientul de absorbție maxim posibil este atins (până la 96%).
- O altă nuanță în utilizarea colectoarelor solare este menținerea purității de sticlă. În acest caz se utilizează ochelari auto-curățați sau polari. Arderea tuturor resturilor organice se datorează stratului de dioxid de titan depus, iar sticla este mult mai lungă și rămâne curată. De asemenea, acoperirile selective pentru colectorul solar sunt importante.
- Unul dintre cele mai importante puncte este o bună izolare termică, pentru a reduce pierderile de căldură. De obicei izolarea colectoarelor plane este stabilită la aproximativ 40 mm grosime și este realizată din materiale cu conductivitate termică scăzută, cum ar fi vata minerala sau folie de aluminiu reflectorizant.
Avantajele și dezavantajele colectoarelor solare plane pentru încălzire:
- Rezumând toate cele de mai sus, avantajele colectorilor solizi plane sunt după cum urmează. performanță ridicată, simplitate și fiabilitate a construcției, durabilitate, capacitatea de a lucra pe tot parcursul anului în anumite condiții meteorologice. Cea mai eficientă utilizare a acestui tip de colector pentru încălzirea apei este cu 20 ... 40 ° C mai mare decât temperatura ambiantă.
- Dar nu se poate opri la neajunsurile acestui design: productivitate scăzută în sezonul rece și în vreme tulbure, complexitatea instalării, aveți nevoie de lumina soarelui la unghi drept pentru a obține eficiență maximă, este necesară curățarea regulată a murdărie, mentenabilitate săraci pentru că designul nu este supus reparații bloc (înlocuire completă numai).
După cum sa menționat mai sus, colectorii plat sunt instalați de obicei pe acoperiș sau pereți de case. Este foarte rațional să instalați colectoare solare chiar și în timpul construcției clădirii. acest lucru va reduce semnificativ costul materialelor de acoperis.
În ciuda faptului că panourile solare sunt ecologice și, de fapt, vă furnizează electricitate gratuită, după perioada de returnare, acestea au un dezavantaj major - ele sunt foarte scumpe. Pentru a elimina acest factor cel mai negativ pentru consumator, recent s-au desfășurat tot mai multe evoluții în domeniul ieftinirii costurilor bateriilor solare. Rezultatul unor astfel de evoluții sunt panourile solare polimerice. În ciuda eficienței lor scăzute, au o mulțime de calități pozitive, care sunt discutate în acest articol.
panouri solare polimerice
Care sunt panourile solare polimerice în comparație cu cele din siliciu?
Panourile solare convenționale sunt reprezentate de un număr mare de fotocelule. Aceste celule fotocelule sunt combinate într-o singură rețea, care, la rândul ei, este fixată pe o suprafață specială, acoperită cu un strat selectiv pentru celulele solare. Ce este o fotocelula? O fotocelula este un semiconductor care convertește energia solară în curent electric. Desigur, necesită mai mult numărul de dispozitive în rețelele solare care ar stoca energie, stabiliza și convertit în curent alternativ la, dar încă în producerea de energie principală este o celulă solară.
Aici se găsește diferența: în bateriile convenționale astfel de semiconductori sunt din siliciu. Din cauza siliciului, procesul de fabricație este complicat și scump pentru preț. Silicul, ca fosilă pe planeta Pământ, este de ajuns. Dar procesul de procesare și purificare a siliciului este foarte complicat. Și, bineînțeles, nimeni nu a anulat reciclarea după utilizarea panourilor solare atunci când acestea nu reușesc, după o lungă perioadă de funcționare. Acest lucru merită, de asemenea, banii, deoarece panourile solare conțin cadmiu. Un alt dezavantaj este cum funcționează bateriile cu siliciu. Când căldura este ridicată, performanța este redusă. Acest lucru impune necesitatea utilizării unor sisteme speciale de răcire, care din nou reduc problema la bani.
Astfel, elementele polimerului solar constau din straturi-filme conectate secvențial, fiecare dintre acestea fiind responsabil de o anumită funcție. Aceasta determină grosimea panoului. Pe baza polimerului, straturile fotoactive sunt suprapuse, care la rândul lor constau dintr-un acceptor și un donator.
De asemenea, la proiectarea bateriei există două tipuri: directe și inverse (inversate, inversate). Numele provine de la încărcătura electrică din interior. În structura inversă, încărcăturile sunt extrase prin electrozi opuși. Există plusuri și minusuri: structura obișnuită asigură o mai mare eficiență, iar inversa este o stabilitate mai mare.
Orice s-ar putea spune, mulți factori în utilizarea bateriilor solare tradiționale sunt reduse la bani. De aceea, problema găsirii unei alternative a devenit acută. Este astăzi o alternativă pentru celulele solare polimerice.
Care este diferența dintre celulele solare polimerice?
Astăzi acest subiect este foarte viu și, prin urmare, multe companii sunt ocupate cu dezvoltarea panourilor solare din polimeri. De fapt, este vorba despre un film alcătuit din mai multe elemente constructive:
Deci, un semiconductor polimeric sau o fotoelectrică polimerică constă din elemente interne care sunt situate pe un substrat flexibil și protejate de mai sus de un strat. Aceasta vă permite să realizați panouri solare flexibile.
- Abilitatea de a face celulele solare flexibile
- Modularitatea designului vă permite să vă uniți un număr nesfârșit de panouri flexibile individuale, repetând orice formă a suprafeței pe care sunt amplasate bateriile
- Greutate ușoară și ușurință în utilizare
- Compactitatea. Adesea, astfel de baterii pot fi înfășurate
- Eficiența producției în comparație cu bateriile tradiționale
- Protecția mediului de producție, chiar și în comparație cu bateriile cu siliciu
Desigur, nu totul este atât de roz și panourile de polimeri au un dezavantaj mare: transformarea cu eficiență scăzută a energiei solare. Acest lucru cauzează un interes scăzut în consumul utilizatorilor. Cele mai recente studii au permis să ofere doar eficiență de 6,5%, luând în considerare iluminarea pe centimetru pătrat în 0,2 W. Desigur, bateriile cu siliciu cu un randament de 40% sunt mult mai interesante pentru consumatori. Cu toate acestea, bateriile cu polimeri sunt încă promițătoare în dezvoltarea lor.
În mărimile industriale, bateriile polimerice sunt produse de compania daneză Mekoprint A / S. Este interesant faptul că panourile solare ale acestui producător, sub forma unui film, pot fi tăiate, pliate și modelate în orice formă. Este posibil să lipiți un film pe orice suprafață și, în același timp, să produceți electricitate, chiar și volume mici. Aceasta deschide perspective largi de utilizare și de aplicare, de exemplu, pentru vehicule. Imaginați-vă doar un vehicul electric complet lipit cu un astfel de film. La ceea ce fără deteriorare a designului, după toate aceste filme pot repeta complet forma de auto. Bateria solare Polymer este ușor de integrat chiar și în îmbrăcăminte. De exemplu, același producător danez a construit o baterie în capac, care a permis alimentarea unui mic receptor radio. Într-un cuvânt, sămânța viitorului a fost însămânțată, acum este doar să așteptăm atunci când astfel de surse vor putea emite mai mult sau mai puțin decente eficiența.
În același timp, producția de astfel de baterii este în medie de două ori mai ieftină decât producția bateriilor obișnuite de siliciu. Și chiar mai ecologic decât producția de panouri de siliciu. Pentru a produce panouri solare polimer nu este dăunător, de exemplu, de ustensile din plastic, de exemplu. În acest caz, siliciu, în producerea unei cantități suficient de grave de deșeuri în atmosferă.
În general, dezvoltarea panourilor solare din polimeri face posibilă discutarea despre înlocuirea iminentă a surselor tradiționale de energie electrică și chiar a bateriilor cu siliciu solar. Și datorită flexibilității unor astfel de surse, aplicarea lor este posibilă aproape peste tot.
În sfârșit, nu putem să nu menționăm puritatea procesului de producție a acestor baterii. Se pare că această producție nu este mai dăunătoare decât producția de vase de plastic obișnuite, iar emisiile dăunătoare în atmosferă care apar atunci când se fabrică baterii convenționale de siliciu pot fi uitate în curând.
Este posibil ca dupa un timp ne uităm de gaz și cărbune, ca și dezvoltarea în continuare a acestei tehnologii, este posibil ca energia electrică este generată folosind baterii solare polimer va fi mai ieftin proces de producere a energiei electrice prin arderea combustibililor tradiționali.
Discursul din acest articol nu se va referi atât la colectorul însuși, cât și la acoperirea selectivă a colectorului solar. Despre ce este vorba, de ce este folosit și cum se poate aplica selectiv propriile noastre mâini.
De ce acoperire selectivă?
Un strat de acest tip în bateriile solare este probabil cel mai important element din sistem. Ideea este de a absorbi cât mai multă lumină solară posibilă, radiații. Această acoperire nu numai că atrage întregul spectru de iluminat, dar se transformă și în căldură și ajută la o mai bună eficiență. Numele stratului de acoperire selectiv este derivat din sensul că compoziția corectă a pulverizării sau a aplicării permite acumularea și absorbția căldurii, la fel ca într-o diodă specială a panoului solar.
De obicei, o substanță chimică pentru aplicarea acoperirilor selective poate fi cumpărată plus sau minus pentru $ 1 pe metru pătrat. în general, o astfel de procedură de creștere a eficienței colectorului solar poate fi făcută singură, cu propriile mâini. Dar este important să știți cum. Dacă mergeți la abordarea corectă, nu puteți numai să economisiți bani, ci și să obțineți mai mult din sistemul dvs. de încălzire.
Acoperiri selective pentru colectoare solare - cum să-și facă propriile mâini?
Mai întâi, să vedem ce este factorul de selectivitate. De fapt, acest raport al energiei absorbite și energia soarelui. Acest indicator este important în alegerea produselor finite pentru aplicarea acoperirii selective. Ce pot alege ca o astfel de acoperire:
- O substanță chimică specializată, care este vândută în magazinele corespunzătoare
- Oxid de cupru
- Oxizi de diferite metale
- Material izolant special, subțire
- Black Chrome
- Puteți picta pur și simplu suprafața de primire cu vopsea neagră (mată) sau cu un film negru sau pur și simplu utilizați negru de fum. Dar utilizarea acestei aplicații va fi mai mică decât cea a unui strat special
- De asemenea, există o vopsea specială pentru colectoarele solare
- Înveliș special selectiv cu efect anti-convecție. Această aplicație reduce transferul de căldură convectiv. Pentru ca o acoperire de acest tip să funcționeze la maximum, este necesară pregătirea suprafeței, lustruirea și pregătirea acesteia astfel încât să reflecte bine razele soarelui.
Oricare ar fi fost, atunci când selectați materialul de acoperire, este necesar să se țină seama de coeficientul de selectivitate: de la 8.5 la 16. Acoperirea selectivă pentru colectoarele solare are și alți parametri, dar acesta este cel mai important.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: