Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Ο ηλιακός συλλέκτης είναι μακράν η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συσκευή μετατροπής ηλιακής ενέργειας και υπάρχουν εκατομμύρια σε χρήση σε όλο τον κόσμο.Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο βασικούς τύπους με βάση το σχεδιασμό, δηλαδή επίπεδους συλλέκτες και συλλέκτες κενού σωλήνα, με τους τελευταίους να χωρίζονται περαιτέρω σε τύπους γυαλιού-γυαλιού και τύπου γυαλιού-μετάλλου.

(α) Επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες

Ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης περιέχει μια μεταλλική πλάκα απορρόφησης (από χαλκό ή αλουμίνιο) που περικλείεται σε ένα μονωμένο ορθογώνιο κουτί με γυάλινο ή πλαστικό κάλυμμα.Ο απορροφητής είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να μεγιστοποιήσει την απορρόφηση θερμότητας.Οι σωλήνες για το μέσο μεταφοράς θερμότητας (δηλαδή το νερό), που συνήθως είναι κατασκευασμένοι από χαλκό, συνδέονται αγώγιμα στον απορροφητή.Όταν η ηλιακή ακτινοβολία χτυπά τον απορροφητή, το μεγαλύτερο μέρος της απορροφάται και ένα μικρό μέρος ανακλάται.Η απορροφούμενη θερμότητα μεταφέρεται στους σωλήνες ή στα κανάλια για το μέσο μεταφοράς θερμότητας.

(β) ηλιακοί συλλέκτες εκκενωμένου σωλήνα

Εγώ.Τύπος γυαλί-γυαλί

Ο συλλέκτης περιέχει παράλληλες σειρές διαφανών σωλήνων.Κάθε σωλήνας αποτελείται από έναν εξωτερικό γυάλινο σωλήνα και έναν εσωτερικό γυάλινο σωλήνα.Ο εσωτερικός σωλήνας είναι επικαλυμμένος με μια απορροφητική επίστρωση που απορροφά καλά την ηλιακή ενέργεια αλλά ελαχιστοποιεί την απώλεια θερμότητας από την ακτινοβολία.Μια θερμική αγώγιμη πλάκα με σωλήνα U εισάγεται στον εσωτερικό γυάλινο σωλήνα.Το νερό που πρόκειται να θερμανθεί ρέει στον σωλήνα U.Ο αέρας αφαιρείται από τον χώρο μεταξύ του εξωτερικού γυάλινου σωλήνα και του εσωτερικού γυάλινου σωλήνα για να σχηματιστεί ένα κενό έτσι ώστε να μειωθεί η απώλεια θερμότητας αγώγιμης.

ii.Τύπος γυαλιού-μεταλλικού

Οι γυάλινοι μεταλλικοί σωλήνες χωρίζονται περαιτέρω σε τύπο άμεσης ροής και τύπο σωλήνων θερμότητας.

Για τους συλλέκτες κενού σωλήνα απευθείας ροής, ο απορροφητής με τη μορφή μεταλλικών πτερυγίων ή μεταλλικού κυλίνδρου είναι εγκατεστημένος μέσα στον γυάλινο σωλήνα.Ο αέρας αφαιρείται από τον γυάλινο σωλήνα για να δημιουργηθεί κενό.Το νερό ρέει σε σωλήνα U που είναι προσαρτημένος στον απορροφητή μέσα στον γυάλινο σωλήνα.

Για συλλέκτες κενού σωλήνα θερμότητας, ένας σωλήνας θερμότητας είναι προσαρτημένος στον απορροφητή μέσα στον γυάλινο σωλήνα κενού.Ο σωλήνας θερμότητας είναι γεμάτος με ένα λειτουργικό ρευστό με χαμηλό σημείο βρασμού (όπως αλκοόλη).Στο επάνω άκρο του σωλήνα θερμότητας υπάρχει ένας λαμπτήρας συμπυκνωτή όπου πραγματοποιείται η ανταλλαγή θερμότητας.Οι σωλήνες τοποθετούνται, με τους λαμπτήρες συμπυκνωτή προς τα πάνω, σε πολλαπλή (ή δεξαμενή αποθήκευσης στην περίπτωση συσκευασμένου ηλιακού θερμοσίφωνα).Η θερμική ενέργεια που συλλέγεται από τα πτερύγια απορρόφησης εξατμίζει το λειτουργικό ρευστό, το οποίο ανεβαίνει στη λάμπα του συμπυκνωτή με τη μορφή ατμού.Το νερό από τον βρόχο ανακυκλοφορίας ρέει μέσω της πολλαπλής και λαμβάνει τη θερμότητα από τους λαμπτήρες του συμπυκνωτή.Στη συνέχεια, το συμπύκνωμα του ρευστού εργασίας επιστρέφει στη ζώνη θέρμανσης του συλλέκτη μέσω της βαρύτητας.

Σημείωση: Αυτό το άρθρο έχει μεταφερθεί από το HK RE NET.