Fahami semua tentang bagaimana pemanasan terma solar berfungsi, variasi dan ciri jenis sistem

Brazil adalah negara istimewa dari segi serangan panas kerana ia terletak di zon tropika dan khatulistiwa, yang mempunyai sekitar lapan jam cahaya matahari langsung setiap hari (berdasarkan purata tahunan). Atas sebab ini, ini adalah pasaran yang sangat baik untuk sistem fotovoltaik suria dan untuk pemanasan air suria menggunakan sinaran suria (tenaga terma suria).

Tidak seperti tenaga fotovoltaik suria, yang prinsip kerjanya adalah penukaran tenaga suria menjadi tenaga elektrik, tenaga terma suria adalah teknologi yang memungkinkan penukaran tenaga suria menjadi tenaga termal, dan dari itu, menyediakan pemanasan air dalam sistem kediaman, bangunan dan komersial.

Penukaran sinaran elektromagnetik dari matahari menjadi tenaga terma dilakukan oleh pengumpul suria (atau panel).

Terdapat beberapa jenis pengumpul, dengan kecekapan berbeza dalam penukaran tenaga. Untuk setiap tujuan, ada jenis pengumpul yang lebih sesuai, seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut:

Imej: aquakent

Oleh itu, seperti yang anda lihat dari gambar, sistem termal suria serba boleh dan dapat digunakan untuk menyediakan air panas untuk pelbagai fungsi, seperti pemanasan kolam, sokongan pemanasan pusat, air mandi dan sektor perindustrian. Dengan cara ini, ia menyumbang kepada penjimatan tenaga maksimum dalam pemanasan air.

Bagaimana ia berfungsi?

Permukaan panel memiliki sirip yang terbuat dari tembaga atau aluminium, biasanya dicat dengan warna gelap untuk penyerapan sinaran matahari yang lebih besar. Oleh itu, sirip ini menangkap sinaran ini dan kemudian mengubahnya menjadi panas. Panas kemudian diserap oleh cairan yang ada di dalam panel, yang kemudian diangkut dengan mengepam melalui tiub bertebat, hingga sampai ke tangki air panas (takungan termal atau dandang).

Tangki air panas terdiri daripada bahan penebat, yang mencegah air dari penyejukan, memungkinkan air panas dibekalkan walaupun pada waktu tanpa cahaya matahari, seperti pada waktu malam.

Imej: Soletrol (disesuaikan)

Terdapat juga sistem pemanasan tambahan (yang boleh elektrik atau gas), yang memastikan bahawa ada air panas walaupun sinaran suria tidak cukup untuk memanaskannya sepenuhnya.

Komponen

Secara amnya, sistem tenaga haba suria terdiri daripada item berikut:

Panel solar

Mereka boleh menjadi satu atau lebih panel, yang berfungsi mengubah sinaran suria yang terjadi menjadi tenaga terma.

Penumpuk suria (takungan terma)

Tangki yang menyimpan air panas sehingga diperlukan untuk digunakan. Ukuran tangki mestilah sesuai dengan keperluan tempat tinggal.

Litar hidraulik

Paip, pam edaran dan injap.

Kumpulan peredaran

Ini adalah bahagian dari litar hidraulik, dan memiliki fungsi mengedarkan cecair termal melalui tiub yang menghubungkan panel suria ke tangki penumpuk.

Pusat Kawalan

Elemen kawalan dan peraturan yang memastikan fungsi sistem berfungsi dengan betul.

Sokongan tenaga

Sistem pemanasan pelengkap yang diaktifkan hanya pada saat radiasi pada panel tidak mencukupi untuk memanaskan air sepenuhnya.

Pengumpul

Seperti yang dapat dilihat dalam gambar tentang keberlanjutan pengumpul, ada lebih dari satu jenis pengumpul, dan variasi ini memiliki kecekapan yang berbeza, bergantung pada tujuan penggunaannya. Mari kita lihat perbezaan utama antara pemungut rata terbuka, pemungut rata tertutup dan pemungut tiub vakum:

Pengumpul rata tertutup dan terbuka

Komponen utama pengumpul rata tertutup adalah:

Perumahan luaran: biasanya diperbuat daripada aluminium. Ia mempunyai fungsi untuk menyokong komponen lain.
Penebat haba: fungsinya adalah untuk meminimumkan kehilangan haba ke persekitaran, biasanya dibuat dari bulu kaca dan dan batuan, atau busa poliuretana.
Seruling: tiub yang saling bersambung yang membolehkan air mengalir ke pemungut, biasanya terbuat dari tembaga.
Sirip: bertanggungjawab untuk penyerapan dan pemindahan tenaga suria ke air. Mereka diperbuat daripada aluminium atau tembaga dan dicat hitam matte untuk meningkatkan penyerapan sinaran.
Liputan: biasanya kaca, polikarbonat atau akrilik yang memungkinkan berlakunya sinaran suria, meminimumkan kehilangan haba.

Perbezaan utama antara pemungut tertutup dan terbuka ialah pemungut terbuka tidak mempunyai kotak luaran, penutup dan penebat haba, kerana kurang efisien dalam memanaskan air ke suhu yang lebih tinggi.

Imej: Sfera Tenaga Suria / Dasol

Pengumpul vakum tiub

Pengumpul vakum tiub mempunyai komponen utama berikut:

Paip: ini biasanya dua tiub kaca sepusat, dengan air mengalir melaluinya. Di antara dalaman dan luaran terdapat lapisan vakum, yang bertanggungjawab untuk meminimumkan kerugian terma.
Kepala: tiub dimasukkan ke kepala, di mana air melewati. Ia dapat dibuat dari keluli, aluminium atau tembaga, dan dilapisi dengan beberapa bahan penebat haba.
Struktur: inilah yang menjadikan tiub berada pada posisi yang tepat untuk menangkap tenaga suria, dan melekat pada kepala.

Imej: Sfera Tenaga Suria

Peredaran

Terdapat juga dua variasi sistem termal suria, yang berbeda dengan cara air beredar di dalam sistem: sistem dengan peredaran termosifon dan sistem dengan peredaran paksa.

Peredaran termosifon

Sistem jenis ini menggunakan fizik untuk melancarkan peredaran air secara percuma, iaitu menggunakan termodinamik dan daya graviti, yang menyebabkan air panas naik secara semula jadi ke takungan dan air sejuk turun ke panel solar.

Oleh itu, sistem dengan peredaran termosiphon tidak memerlukan penggunaan pam elektrik, dan oleh itu lebih ekonomik dan lebih mudah dipasang. Untuk beberapa kes, ia mungkin kurang efisien daripada peredaran paksa, selain memerlukan bahawa takungan semestinya diletakkan di atas panel.

Peredaran paksa

Sistem peredaran paksa secara amnya menampilkan tangki air yang terpisah dari panel, sehingga memungkinkan tangki diletakkan di tingkat lantai, dan dapat dipasang di mana-mana bilik di rumah, sementara panel biasanya dipasang di atap. Tidak seperti sistem peredaran termosifon, sistem peredaran paksa memerlukan pam air yang dikawal secara elektronik.

Pemasangan

Untuk pemasangan sistem tenaga haba suria, beberapa perkara mesti dipertimbangkan:

Lokasi pemasangan mestilah selamat, iaitu komponen mesti dipasang di tempat yang tidak mudah dicapai oleh orang dan haiwan, kerana biasanya dipasang di atas bumbung (atas bumbung);
Sebaiknya elakkan memasang panel di tempat dengan bayangan total dan / atau separa;
Panel mesti dipasang sedekat mungkin ke tempat penggunaan.

sumber gambar: Soletrol

Masa pembayaran balik untuk pelaburan tenaga haba suria cenderung berbeza-beza, biasanya berlaku dalam selang waktu antara 18 hingga 36 bulan. Jangka hayat pemanas suria diperkirakan sekitar 240 bulan, menjadikan sistem ini sangat menguntungkan dan menjimatkan.

Kerana menggunakan sedikit atau sering tidak memerlukan penggunaan tenaga elektrik untuk memanaskan air, sistem ini menjimatkan, selain mesra alam kerana tidak menghasilkan sampah di luar plat dan tidak menyebabkan kerosakan pada persekitaran. Hal ini juga menjanjikan di Brazil dan di dunia, kerana menimbulkan sedikit kesan lingkungan dan mengurangi jejak karbon pengguna, yang akan meminimumkan pelepasan mereka ketika memilih cara mendapatkan air panas dengan mengurangi penggunaan elektrik.

Video yang disediakan oleh Soletrol , menunjukkan prinsip kerja tenaga haba solar dan pengumpul suria.

Untuk mengetahui cara memasang sistem fotovoltaik suria, dapatkan panduan pemasangan kami - tetapi ia hanya membimbing anda mengenai cara memasang sistem fotovoltaik tenaga dan bukan sistem termal, yang dijelaskan dalam artikel ini.