Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии

Раздел: Энергетика

Солнечная панель и поглотитель Солнца — суть одно и то же. В них поглощается энергия Солнца и преобразуется в тепловую. Существует несколько их видов. Наиболее распространенная солнечная панель — плоская, в которой энергия солнечного излучения попадает непосредственно на поверхность панели. Есть конструкции, где энергия излучения концентрируется сферическим зеркалом, в фокусе которого расположена панель,— это так называемый фокусирующий поглотитель. Фокусирующий поглотитель, видимо, наиболее экономичен и наиболее приемлем для крупных сооружений. Этот вид панелей в настоящее время проходит испытания в США и будет использован в ближайшие годы.

Солнечная панель состоит из коллектора — зачерненной металлической поверхности, внутри которой располагаются трубы с циркулирующей в них жидкостью. Коллектор помещен внутри ящика, закрытого стеклом и изоляцией на задней стенке. Через коллектор солнечной панели проходит жидкость или воздух, там нагревается и поступает для непосредственного использования, например для нагревания комнаты, или в ванную и туалетную комнату для накопления. Жидкость самоциркулирует или накачивается через коллекторные трубы.

Солнечная энергия, попадающая на зачерненную металлическую поверхность, преобразуется, как уже сказано, в тепловую, но может также отражаться от передней стороны металлической поверхности или поглощаться задней стенкой. Низкий КПД — это недостаток такого использования солнечной падающей энергии. Необходимо придать солнечной панели такую форму, чтобы максимально полно улавливать солнеч ную энергию.

Для того чтобы избежать отражения лучей от металлической поверхности, на передней стенке панели помещается стекло. Это, конечно, несколько уменьшает количество получаемой энергии, но зато улавливает ее лучше. Задняя стенка панели и боковые стенки изолируются минеральной ватой толщиной 50—100 мм. Слой ваты не прилегает плотно к стенкам, иначе тепло накопится в больших количествах на стенках и теплоизоляция может расплавиться. Предложим несколько вариантов конструкции солнечных панелей.

 Второй вариант панели лучше, чем первый, так как трубы уложены ближе одна к другой и тепло легче передается жидкости. Третий вариант лучше, чем второй, так как трубы расположены на металлической поверхности непосредственно под Солнцем, поэтому сохраняется тепло, поступившее и на металлическую поверхность.

 Толстый слой изоляции на металлической поверхности в данном случае будет вреден. Больше пользы если поверхность собирает солнечную энергию ' В отдельных случаях шестой вариант лучше чем седьмой, иногда наоборот, восьмой вариант лучше чем седьмой, так как жидкость циркулирует непосредственно под поглощающей теплоту металлической поверхностью. Девятый вариант лучше, чем десятый, так как коллектор охлаждается при заходе Солнца или когда облака закрывают Солнце днем даже на короткое время.

Коллектор с большой массой воды теряет большее количество тепла и может получить его в большем количестве, прежде чем начнет действовать.