Rodzaje kolektorów słonecznych

Kolektor słoneczny jest zdecydowanie najczęściej używanym urządzeniem do konwersji energii słonecznej, a na całym świecie są używane miliony.Kolektory słoneczne można podzielić na dwa główne typy w zależności od konstrukcji, tj. kolektory płaskie i kolektory próżniowe, przy czym te ostatnie dzielą się dalej na typu szkło-szkło i szkło-metal.

(a) Płaskie kolektory słoneczne

Płaski kolektor słoneczny zawiera metalową płytę absorbera (wykonaną z miedzi lub aluminium) zamkniętą w izolowanej prostokątnej skrzynce ze szklaną lub plastikową pokrywą.Absorber jest zwykle malowany na czarno, aby zmaksymalizować pochłanianie ciepła.Rury czynnika grzewczego (tj. wody), zwykle wykonane z miedzi, są połączone przewodząco z absorberem.Kiedy promieniowanie słoneczne pada na absorber, większa jego część jest absorbowana, a niewielka część odbijana.Zaabsorbowane ciepło jest kierowane do rur lub kanałów dla nośnika ciepła.

(b) Kolektory słoneczne z rurami próżniowymi

I.Typ szkło-szkło

Kolektor zawiera równoległe rzędy przezroczystych rurek.Każda rura składa się z zewnętrznej szklanej rurki i wewnętrznej szklanej rurki.Tuba wewnętrzna pokryta jest powłoką absorbującą, która dobrze pochłania energię słoneczną, ale minimalizuje utratę ciepła przez promieniowanie.Płytka przewodząca ciepło z rurką w kształcie litery U jest włożona do wewnętrznej szklanej rurki.Podgrzewana woda przepływa w rurce w kształcie litery U.Powietrze jest usuwane z przestrzeni między zewnętrzną szklaną rurką a wewnętrzną szklaną rurką w celu wytworzenia próżni, tak aby zmniejszyć przewodzące straty ciepła.

II.Typ szklano-metalowy

Rury szklano-metalowe dzielą się dalej na typy z bezpośrednim przepływem i typu heat-pipe.

W przypadku kolektorów próżniowych z bezpośrednim przepływem absorber w postaci metalowych żeber lub metalowego walca montowany jest wewnątrz szklanej rury.Powietrze jest usuwane ze szklanej rurki w celu wytworzenia próżni.Woda przepływa rurą w kształcie litery U, która jest przymocowana do absorbera wewnątrz szklanej rurki.

W przypadku kolektorów próżniowych z rurką cieplną rura cieplna jest przymocowana do absorbera wewnątrz szklanej rurki próżniowej.Rura cieplna jest wypełniona płynem roboczym o niskiej temperaturze wrzenia (takim jak alkohol).Na górnym końcu rurki cieplnej znajduje się bańka skraplacza, w której zachodzi wymiana ciepła.Rury są montowane z bańkami skraplacza do góry w kolektorze (lub zbiorniku w przypadku zapakowanego słonecznego podgrzewacza wody).Energia cieplna zebrana przez żebra absorbera powoduje odparowanie płynu roboczego, który unosi się do bańki skraplacza w postaci pary.Woda z pętli recyrkulacyjnej przepływa przez kolektor i odbiera ciepło z baniek skraplacza.Skropliny czynnika roboczego wracają grawitacyjnie do strefy ogrzewania kolektora.

Uwaga: ten artykuł został przeniesiony z HK RE NET.