ソラコレクタ:異なるタイプと応用分野

ソラコレクタ   太陽光線を熱に変換し、その熱を媒体(水、太陽光、または空気)に伝達します。 太陽熱は、水の加熱、暖房システムのバックアップ、またはプルの暖房に使用できます。

太陽熱の使用

ソラコレクタの心臓部は吸収材で、通常はいくつかの細い金属帯で構成されています。 熱伝達のためのキャリヤ流体は、吸収材ストリップに接続された熱運搬パイプを通って流れる。 板状吸収材では、2枚のシトを一緒に挟んで、2枚のシトの間に媒体を流す。 吸収材は、通常、銅またはアルミニウムでできています。

一方、 スイミングプルアブソバは、通常、プラスチック(主にEPDM、ポリプロピレンとポリエチレン)で作られています。

暖房と貯蔵は一体となって   リザバコレクタ。   貯水池コレクタのアレイは、飲料水が温められ、コレクタ内に貯留されるので、循環ポンプまたは調節機構を必要としない。

高効率吸収体表面

暗い表面が特に高い光吸収度を示すので、吸収剤は通常黒色である。 吸収レベルは、反射されないことを意味する吸収される短波太陽放射の量を示す。 吸収器は周囲温度より高い温度に温まると、蓄積された太陽エネルギの大部分を長波の熱線の形で放出する。 吸収されたエネルギと放出された熱との比は、放出の程度によって示される。

熱放射によるエネルギ損失を低減するために、最も効率的な吸収装置は、   選択的表面コティング このコティングは、高い割合の太陽放射を熱に変換することを可能にし、同時に熱の放出を低減する。

通常のコティングは、90%以上の吸収度を提供する。 吸収剤に機械的に適用することができるソラペイント(ブラシまたはスプレのいずれかを含む)は、高いレベルの放出を有するので、選択性はほとんどまたは全く選択的ではない。 ガルバニックに適用される選択的コティングには、黒色クロム、黒色ニッケル、および酸化アルミニウムにニッケルが含まれる。 比較的新しいものは、窒化チタン - 酸化物層であり、真空プロセスで蒸気を介して適用される。 このタイプのコティングは、その排出速度が非常に低いだけでなく、その生産が排出物質のない、エネルギ効率が高いことからも際立っています。

平板コレクタ

  • 平板コレクタのスケッチ

フラットプレトコレクタは、吸収材、透明カバ、フレム、および断熱材で構成されています。 通常、鉄の乏しい太陽光安全ガラスは、短波の光スペクトルを大量に透過するため、透明カバとして使用されます。

同時に、吸収器から放出される熱のほんの僅かしかカバを逃がさない(温室効果)。

さらに、透明カバは、風と風が集められた熱を運ぶのを防ぎます(対流)。 フレムと一緒に、カバは悪天候から吸収器を保護します。 典型的なフレム材料には、アルミニウムおよび亜鉛メッキ鋼が含まれる。 場合によってはガラス繊維強化プラスチックが使用される。

アブソバの背面と側壁の断熱材は、伝導による熱損失を低減します。 断熱材はポリウレタンフォムやミネラルウルで作られていますが、グラスウル、ロックウル、グラスファイバ、ファイバグラスなどの鉱物繊維断熱材が使われることもあります。

フラット·コレクタは、優れた価格性能比、広範な取り付け可能性(屋根上、屋根自体、または取り付けられていない状態)を示します。

対流によるフレム内の熱損失を低減するために、空気をコレクタチュブから汲み出すことができる。 このようなコレクタは、真空管コレクタと呼ぶことができる。 彼らは1〜3年に1回、再度避難する必要があります。

真空管コレクタ

  • ヒトパイプコレクタのスケッチ

このタイプの真空コレクタでは、吸収材ストリップは、真空および耐圧ガラス管内に配置される。 熱伝達流体は、U字管内で吸収器を直接通過するか、管内管システムで向流で流れる。 複数の単一チュブ、連続的に相互接続されたチュブ、またはマニホルドを介して互いに接続されたチュブが、太陽熱集熱器を構成する。 ヒトパイプコレクタには、低温でも気化し始める特殊な流体が組み込まれています。 蒸気は、個々のヒトパイプ内で上昇し、熱交換器によって主パイプ内のキャリア流体を暖める。 凝縮した液体は、次いで、ヒトパイプのベス内に逆流する。

パイプは、気化および凝縮のプロセスが機能するように、水平より上の特定の角度で角度を付けなければならない。 太陽循環システムには2種類のコレクタ接続があります。 熱交換器がマニホルド内に直接延びているか(「ウェット接続」)、または熱伝導材料(「ドライ接続」)によってマニホルドに接続されています。 「ドライコネクション」は、流体のシステム全体を空にすることなく個々のチュブを交換することができます。 排気されたチュブは、高い吸収温度と低い放射能で効率的に動作するという利点を提供します。 温水加熱、蒸気製造、空調などの用途では、より高い温度を得ることもできる。

ソラコレクタはどのくらいのエネルギを供給していますか?

  • 各種コレクタの効率と温度範囲のグラフ(放射:1000W / m2)

太陽熱集熱器の効率は、使用可能な熱エネルギ対受け取った太陽エネルギの商として定義される。 熱損失の他に光損失もある。 換算係数または光効率h0は、集光器の透明カバを透過する太陽光線の割合(透過率)および吸収される割合を示す。 基本的には、カバの透過率と吸収体の吸収率との積である。

コレクタの特定のコストも重要です。 真空管コレクタは、平板コレクタ(153,34〜613,55ユロ/m²)やプラスチック吸収材(25,60〜102)よりも実質的により高価です(511,29〜1278,23ユロ/ m2コレクタ面で) 、26ユロ/m²)。 しかし、良いコレクタが良い太陽系を保証するわけではありません。 むしろ、すべてのコンポネントは高品質で、同様の容量と強度でなければなりません。

の許可を得てテキストとグラフィックス:  
ドイツ太陽エネルギ協会(Deutschen GesellschaftfürSonnenenergie eV)

太陽熱および太陽光発電における基本概念の簡潔で分かりやすい解説は、Solar-Lexiconで見つけることができます。

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