CAMru.org
 СДЕЛАЙ_САМ =
= Природа* + Еда + Строительство + Энергетика
* (окружающая среда, "экология")
авторские права: CC ("копилефт лицензия")
оглавление сайта CAMru.orgоглавление вебсайта
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 

 
 
 
 

Проблемы преобразования солнечной энергии в тепло посредством солнечных коллекторов
Problems of transmission solar power to heat through solar collectors

 < к началу
следующая статья:
Проблемы использования энергии ветра, проблемы ветротурбин

Экономичное использование солнечной энергии:
солнечный тепловой коллектор, бойлер

Домашняя энергетика - поле битвы корпораций за кошельки домовладельцев.
(см. Информационная акция rostTar - рост цен и тарифов)
...Честные конструкторы солярных отопительных систем для индивидуальных домов говорят, что солнечные нагреватели "только помогают в отоплении и экономят биотопливо"...

(Китай всех отопит: Экономическое превосходство Китая)

замечание:
В этой статье пойдет речь о солнечных коллекторах и бойлерах типа "черный ящик" ("плоские солнечные коллекторы"), без зеркал и отражателей, и солнечных коллекторах-бойлерах типа "вакуумная стеклянная труба" ("вакуумные солнечные коллекторы") - с миниатюрными отражателями, ширина которых приблизительно равна диаметру вакуумной трубы. Именно эти типы солнечных нагревателей чаще всего предлагается для домашнего использования.

From KThesaurus by Daniel Naber:
Solar dish, solar collector, solar furnace - a concave mirror that concentrates the rays of the sun; can produce high temperatures.

Солнечные коллекторы типа Чёрный ящик установлены на крыше
Солнечные коллекторы типа "чёрный ящик" установлены на крыше

( ФОТОГРАФИЯ: ИЮЛЬ 2007. БОЛГАРИЯ, ВАРНЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ. СЕЛО ОРЕШАК )

Идеальным местом для использования обильно продаваемых на рынке для индивидуального использования солнечных нагревателей является планета Меркурий.

Mercury - the smallest planet and the nearest to the sun
convection - the transfer of heat through a fluid (liquid or gas) caused by molecular motion
(KThesaurus by Daniel Naber, under GNU License)

Там Солнце не бегает по небосводу, нет атмосферы - ничто не задерживает солнечный свет, конвекция (convection) не отбирает тепло, полностью отсутствует "метеорология" (вместе с ветром, пылью, градом, инеем, мокрым снегом, льдом). На Меркурии птицы не гадят ядовитым пометом на солнечные коллекторы и не царапают их лапами, деревья не создают тень. Маленькая гравитация в сочетании с отсутствием ветра, снега, дождя позволяет конструировать легкие, элегантные солнечные коллекторы.

Да, Меркурий - идеальное место для солнечных коллекторов. Нам же в земных условиях пришлось думать, как правильно использовать энергию солнца.

Температура объекта, помещенного над снегом - в солнечный день
Температура объекта, помещенного над снегом - в солнечный день

( ФОТОГРАФИЯ: НОЯБРЬ 2007. БОЛГАРИЯ, ВАРНЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ. СЕЛО ОРЕШАК )

Анализ конструкций солнечных нагревателей показал, что для их эффективной работы солнечные лучи нужно концентрировать на преобразователе солнечной радиации в тепловую энергию. Для этой цели обычно применяются дорогие алюминиевые зеркала. Для концентрации солнечного света на теплоприемнике мы решили использовать рефлектор из тентовой ткани и алюминиевой фольги. Стоимость одного квадратного метра такого легкого "зеркала" как минимум в 50 раз дешевле, чем стоимость квадратного метра солнечного коллектора типа "черный ящик" или "вакуумная трубка". Таким образом, применение дешевых отражателей солнечного света снижает стоимость солнечной энергии.

(Очень заманчиво в качестве отражателя применять блестящие метализированые полимерные плёнки, но не-полупрозрачные отражающие пленки нам найти не удалось.)

Примечание 2012 г.
Удалось найти более экономичное и масштабное решение: целую крышу дома использовать как рефлектор солнечного света, в сочетании с гибким "зеркалом" из фольги и натянутого полотна.
См. Самодом - сайт об осуществлении
и блог.

Задача слежения за солнцем решается, например, обычным часовым механизмом - не нужно вращать весь коллектор, достаточно вращать только зеркало вокруг теплоприемника. Причем в ночное время отражатель может в значительной степени снизить образование инея на теплоприемнике - отражатель предотвратит инфракрасное радиационное охлаждение теплоприемника. А в случае неблагоприятных метеоусловий - мокрого снега, града, дождя при нулевой температуре - как зонтиком может прикрыть теплоприемник

Экспериментальная модель солнечного отражателя из ткани и алюминиевой фольги
Экспериментальная модель солнечного отражателя из ткани и алюминиевой фольги

( ФОТОГРАФИЯ: НОЯБРЬ 2007. БОЛГАРИЯ, ВАРНЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ. СЕЛО ОРЕШАК )

Производители солнечных нагревателей с маниакальным упорством стремятся к усложнению и удорожанию конструкции для того, чтобы солнечные нагреватели давали температуру 65 градусов Цельсия и выше. (Или отдаваемая высокая температура является поводом брать деньги с незадачливых потребителей бесплатной солнечной энергии?) Однако в зимние месяцы потребное количество энергии с высокой температурой получать очень дорого. Именно поэтому честные проектировщики домашнего отопления говорят, что "солнечные нагреватели только помогают в отоплении и экономят биотопливо". В том смысле, что зимой иногда можно с сотни квадратных метров солнечных нагревателей типа "чёрный ящик" и "вакуумная труба" собрать потребное для отопления дома количество энергии, но это экономически не оправдано.

Наша домашняя тепловая энергетическая система предусматривает "усвоение" тепловой энергии любой температуры, для нее в некоторой обстановке теплоноситель с температурой +10 градусов C, получаемый от солнечного нагревателя, являются энергетическим источником. (См. также статью Для отопления дома и других домашних нужд не всегда потребна высокотемпературная тепловая энергия.) В зимние холодные ветренные дни есть очень большая разница - нагревать теплоноситель в солнечномм коллекторе до +65 или до +10 градусов - эффективность солнечного нагревателя увеличивается за счет уменьшения теплопотерь (heat losses) в виде радиационного охлаждения (обратного инфракрасного излучения) и конвекционного охлаждения ветром.

Таким образом, так как у домашней энергосистемы нет жестких требований к температуре, получаемой от солярного теплового коллектора, конструкция преобразователя солнечного света в тепло с использованием рефлектора из ткани и алюминиевой фольги получается очень простой и эффективной - а значит, и экономичной.

2006-2007

P.S. 2010
Проблемы централизованного теплоснабжения, теплоизоляции и электроснабжения - см. в разделе Отключения электричества сайта Холодно системы публикаций с гонорарами NetNotebook.Net.
Способы спасения от холода на практике.

следующая статья:
Проблемы использования энергии ветра, проблемы ветротурбин

 

постоянный интернет-адрес этой статьи
"Проблемы преобразования солнечной энергии в тепло посредством солнечных коллекторов"
http://camru.org/articles/solar_collectors_problems.html

 

 
 
 
 

 
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 
оглавление сайтаоглавление сайта
CAMru.org
 
 


 
 
| о CAMru.org | | единомышленникам | | созидательные (креативные) мнения и идеи | | cвя3b |
 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License.
CAMru.org, 2008