Hoved teknologi

Solenergi varmtvannsbereder teknologi

Innholdsfortegnelse:

Solenergi varmtvannsbereder teknologi
Solenergi varmtvannsbereder teknologi

Video: Solceller - Natur og teknologi på hovedet - NTPH 2024, Juli

Video: Solceller - Natur og teknologi på hovedet - NTPH 2024, Juli
Anonim

Solvannsbereder, enhet som bruker solenergi for å produsere varmt vann. En typisk varmtvannsbereder består av en solfanger montert på taket av en bygning og koblet til en vannlagringstank. Avhengig av systemet kan uoppvarmet vann enten sirkuleres fra tanken gjennom samleren for å bli oppvarmet direkte, eller det kan varmes opp med et varmeutvekslingsfluid med høy kapasitet som ble varmet opp i samleren og overfører dets varme gjennom rør i vannet i tanken. Mens varmeoverføring fra solfanger til det uoppvarmede vannet kan lettes passivt uten mekaniske midler, bruker "aktive" solvarmevannssystemer strøm for å sirkulere varmevekslingsvæsken og for å betjene mekaniske pumper og kontrollere.

Selv om bruken av solen til oppvarming av vann til husholdningsbruk kan spores tilbake til flere gamle kulturer, var det først i 1891 at det første patenterte solvarmevannsystemet ble solgt kommersielt. Systemet ble oppfunnet av Clarence Kemp i Baltimore, Maryland, og ble kalt "Climax" og var populært i California og andre varme amerikanske stater. Gitt den relativt høye kostnaden og ulempen med å bruke konvensjonelle brensler til å varme opp vann, var mange husstander ivrige etter å investere i disse solvarmevarmerne. Climax-systemet var imidlertid begrenset ved at varmeelementet doblet seg som lagringstanken, og dermed begrenset mengden varmt vann som var tilgjengelig. I 1909 patenterte William J. Bailey et system som skilte vannlagringstanken fra solvarmeelementet, og dannet grunnlaget for utformingen av varmtvannsberederne i solen som brukes i dag.

Aktive og passive systemer

Aktive solvarmevannssystemer bruker mekaniske pumper og differensialkontroller for å regulere og lede strømmen av varmeoverføringsvæsken eller vannet fra solfangeren til tanken. Kontrollene opplever temperaturforskjellen mellom vannet i tanken og temperaturen i solfangeren og slår på pumpen når vannet i tanken avkjøles under temperaturen på solfangeren. Noen pumper kjører på strøm (ledningsstrøm), og andre bruker elektrisitet produsert av et solcellepanel. Mens noen solcelledrevne systemer sirkulerer væsken bare når solen skinner og lagrer det oppvarmede vannet i godt isolerte tanker for romoppvarming om natten, bruker andre strømnettet som sikkerhetskopi i løpet av natten og overskyet dager. I aktive solvarmevannssystemer kan vannlagringstankene være plassert inne i takrommet eller på et hvilket som helst annet sted som vil minimere varmetap til den kalde luften, ettersom strømmen av vann ikke utelukkende er avhengig av tyngdekraften. Disse tankene kan derfor kombineres med varmtvannssylindrene i husvarme-systemer, og solvarmevannsystemet kan brukes til å forvarme vann i sylinderen om vinteren for romoppvarming.

Passive systemer, som er avhengige av tyngdekraft snarere enn elektrisitet, er mest effektive i varme klima der natt- eller vinterfrysing ikke er til stede. Noen passive systemer bruker en termosifon-konfigurasjon som bruker tyngdekraft og konvektive varmestrømmer. Kaldt vann fra en høyde strømmer ned av tyngdekraften til solfangeren, og når vannet passerer gjennom samleren og varmer opp, stiger det gjennom konveksjon for å nå lagringstanken igjen. En annen type passivt system er det integrerte samleroppbevaringssystemet, der samleren danner toppen av vannlagringstanken og varmer vannet direkte i tanken.