Күн энергиясы және күн жылу коллекторлары: түрлері, құрылысы және қолданылуы

Дүние жүзіндегі жанды атаулының барлығы үшін өмірдегі маңызды Күн бүгінгі таңда балама энергия көзі ретінде де маңызды. Күн энергиясы су жылыту, салқындату, жылыжай сынды көптеген салада тікелей қолданылады. Осы энергия электр қуатына Күн панельдері арқылы айналдырылады. Баршаға мәлім, қалдық жағармайлардан шығатын энергия зиянды газ шығуына себеп болып, табиғатты ластайды. Осыған керісінше, шексіз энергия көзі Күн газ, тұман, күкірт немесе радиация сынды қалдық қалыптастырмайды. Күн энергиясы стансаларының салынуында алғашқыда құны жоғары болса да, энергияны жинау үшін арнайы жиһаз немесе операция қажет болмағандықтан, басқа шығын шықпайды. Дүние жүзінің көптеген жерінде қолдануға болатын Күн энергиясы табиғатты қорғаудың ең тиімді жолдарының бірі. Айырықша жергілікті қолданысқа да сай болуы үлкен артықшылық.

Түркия Күн энергиясы әлеуеті тұрғысынан едәуір бай аймақта орналасқан. Түркияда жерге түсетін Күн сәулесінің мөлшері тұтыну мөлшерінен мыңдаған есе көп. Осы энергия көзін дұрыс қолдана білу энергияда шетелдерге тәуелділікті азайтып, ел экономикасына үлкен үлес қосады. Күн энергиясынан барлық салада ең тиімді түрде пайдалану үшін - Ғимараттардың Күн энергиясын пайдаланатын түрде жобалануы, - Күн панельдерінің көбейтілуі, - Мүмкіндігінше Күн энергиясымен жұмыс істейтін батарея мен өнімдерді таңдау, - Күн энергиясымен жұмыс істейтін су жылыту жүйелерінің арттырылуы керек. Шексіз, зиянсыз және тегін Күн энергиясы таза табиғат және мықты экономика үшін өте маңызды.

Күн коллекторы

Физикалық тұрғыдан алғанда, күн коллекторлары энергияны түрлендіру үшін термодинамиканы пайдаланады. Керісінше, фотоэлектрлік панельдер күн энергиясын түрлендіру үшін термодинамика заңдарын пайдаланбайды, керісінше электрлік процесс.

Күн коллекторларының көптеген түрлері бар. Қолданылатын күн коллекторы оның мақсатына байланысты болады. Мысалы, көктемде бассейнді 25-28 градус Цельсий температурасына дейін жылытқымыз келсе, бізге қарапайым күн коллекторы қажет, өйткені қоршаған ортаның температурасы осы шама немесе одан да жоғары деңгейге оңай жетуі мүмкін. Екінші жағынан, егер сұйықтықты 200ºC температураға дейін қыздырғымыз келсе, бізге күн радиациясын жинап, оны аз мөлшерде сұйықтыққа беру үшін шоғырландыратын күн коллекторы қажет болады.

Қазіргі уақытта күн нарығында күн коллекторларының келесі түрлерін ажыратуға болады:

Жазық күн коллекторлары. Күн панелінің бұл түрі сұйықтықты қыздыру үшін беті алатын күн радиациясын ұстайды. Жылыжай эффектісі жиі жылуды алу үшін қолданылады.

Күн радиациясын түсіру үшін күн коллекторлары. Коллектордың бұл түрі салыстырмалы түрде үлкен бетке алынған сәулені түсіреді және оны айна арқылы кішірек бетке шоғырландырады.

Вакуумдық түтігі бар күн коллекторы. Бұл күн коллекторы рефлектордың отырғышында орналасқан және мөлдір шыны цилиндрмен қоршалған селективті сіңіргіштерден тұратын цилиндрлік түтіктер жиынтығынан тұрады.

Абсорбциялық пластина: Абсорбциялық пластина - бұл күн энергиясын сіңіретін және оны құбыр арқылы айналатын сұйықтыққа беретін элемент.

Құбырлар: Құбырлар энергияны максималды алмасу үшін сіңіру тақталарымен (кейде дәнекерленген) байланыста болады. Құбырлар жағдайында сұйықтық қызып, жинақтау ыдысына түседі.

Оқшаулау қабаты: Оқшаулағыш қабаттың мақсаты - шығындарды болдырмау және азайту үшін жүйені жабу. Оқшаулау ең жақсы болғандықтан, жылуды сыртқа термодинамикалық тасымалдауды азайту үшін оқшаулағыш материал төмен жылу өткізгіштікке ие болуы керек.

Аккумулятор: Аккумулятор қосымша элемент болып табылады, кейде ол күн батареясының ажырамас бөлігі болып табылады, бұл жағдайларда ол әдетте тікелей жоғарыда немесе тікелей көру өрісінде орналасады. Көптеген жағдайларда аккумулятор күн батареясының бөлігі емес, жылу жүйесінің бөлігі болып табылады.

Стандартты күн коллекторы келесі элементтерден тұрады:

Тоқтатқыш: Күн коллекторының қақпағы мөлдір, ол болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін. Ол әдетте шыныдан жасалған, дегенмен пластик те пайдаланылады, себебі ол арзанырақ және өңдеуге оңай, бірақ ол арнайы пластик болуы керек. Қақпақтың болуы күн панелінің термодинамикалық өнімділігін жақсартады.

Әуе арнасы: Бұл абсорбциялық тақтадан төсемді бөлетін бос орын . Оның қалыңдығын есептеу кезінде конвекциядан болатын шығынды және ол тым тар болған жағдайда пайда болуы мүмкін жоғары температураны теңестіру үшін ескерілетін болады.

Күн коллекторлары негізінен тұрмыстық ыстық су мен жылумен қамтамасыз ету немесе электр энергиясын өндіру үшін қолданылады.

Тұрмыстық ыстық су және жылыту коллекторлары үшін су ыдысы тұрмыстық суды катушка арқылы сұйықтықпен байланыста сақтайды. Катушка сұйықтықтың жинақталған жылу энергиясын суды ластамай суға беруге мүмкіндік береді. Бұл суды тұрмыстық ыстық су ретінде пайдалануға болады (80% біріктіру), сонымен қатар бөлменің асты жылытуын толықтыру үшін де пайдаланылуы мүмкін (10% біріктіру) . Жылу күн панельдері ыстық судың көп мөлшерін қамтамасыз ете алады, Бірақ күн энергиясының тұрақсыздығына байланысты олар әдеттегі жылыту әдістерін толығымен алмастыра алмайды.