Солнечные коллекторы, также называемые солнечные коллекторы, предназначены для сбора тепла от солнечного света. Эта технология обычно используется для нагрева воды, иногда для нагрева воздуха или приготовления пищи, а в некоторых случаях для выработки электроэнергии. В этой статье предлагаются рекомендации по выбору коллектора, подходящего для ваших нужд, а также рассматриваются некоторые из лучших вариантов, доступных сегодня на рынке.
Содержание
Рост рынка солнечных коллекторов
Знакомство с солнечными коллекторами
Плоские солнечные коллекторы
Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
Другие типы солнечных коллекторов
Заключение
Рост рынка солнечных коллекторов
Рынок солнечных тепловых коллекторов демонстрирует здоровый рост в период до 2031 года, в основном из-за растущего спроса на альтернативные источники энергии и роста цен на поставки электроэнергии национальными сетевыми поставщиками. Горячее водоснабжение для многих является необходимостью, особенно в странах с холодным климатом, тогда как обогрев бассейна является практичным и экономически выгодным вариантом для рынка предметов роскоши.
В период с 2022 по 2031 год совокупный годовой темп роста (CAGR) прогнозируется на уровне 5.1% от Стоимость в 2021 году — 21.5 миллиарда долларов США. к Стоимость в 2031 году — 35.3 миллиарда долларов США..
Если этот рост разбить по типам солнечных коллекторов, то же исследование показывает, что технология вакуумных труб превысит рост производства плоских пластинчатых коллекторов, при этом другие технологии неглазурованных водосборников и воздухосборников будут иметь меньшую долю и меньший рост.
Первичную долю рынка обеспечивает бытовое использование, за которым следуют коммерческое и промышленное использование. Ожидается, что в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет наибольший спрос, особенно в Китае и Индии из-за их быстро растущего населения, высокого спроса на электроэнергию и государственной поддержки систем возобновляемых источников энергии.
Знакомство с солнечными коллекторами
Солнечные коллекторы предназначены для улавливания тепла солнечных лучей и максимально эффективной передачи этого тепла в системы отопления. Чаще всего их используют для нагрева воды, обеспечения дома горячей водой или подогрева бассейна. В системах водяного отопления жилых домовНагретая вода из солнечного коллектора передается и хранится в главном водонагревателе, дополняя систему подогрева воды в доме. В странах с нестабильным электроснабжением дом по-прежнему может производить горячую воду в светлое время суток и может дополнять нагрев воды, когда доступно основное электроснабжение.
Есть два основных типа:
- Плоские пластинчатые коллекторы, которые содержат набор трубок, заполненных водой, для непосредственного нагрева полезной воды или для сбора и передачи тепла.
- Вакуумные трубчатые коллекторы, в которых используется теплоотводящая среда, удерживаемая внутри вакуумной стеклянной трубки для улучшения теплопроводности и уменьшения теплопотерь.
Некоторые простые соображения по выбору:
- Вакуумные трубчатые коллекторы считаются лучшими системами для холодного климата из-за их эффективного улавливания тепла. Плоские пластинчатые коллекторы являются более распространенным выбором для тропического и субтропического климата.
- Солнечные коллекторы с вакуумными трубками нагревают воду быстро, примерно до 200 градусов по Фаренгейту, тогда как плоские пластинчатые коллекторы нагреваются медленнее, максимум до 140 градусов по Фаренгейту.
- Плоские пластинчатые коллекторы обычно дешевле вакуумных трубчатых коллекторов, хотя дополнительные затраты могут быть компенсированы большей эффективностью тепловыделения.
Эффективность различных солнечных коллекторов обычно измеряется с помощью математических моделей, в которых используется ряд факторов, включая площадь поверхности, температуру окружающей среды и различные другие факторы, такие как отражательная способность. Однако основные факторы можно обобщить как количество поглощения тепла с учетом доступной солнечной энергии, чтобы получить процент эффективности. Желателен диапазон 60–80%.
Эти цифры недоступны у продавцов, но покупатель может запросить информацию. Другие факторы выбора будут зависеть от желаемого применения, местоположения коллектора и типичных условий солнечного света. Пользователю необходимо будет измерить доступное пространство, чтобы решить, какого размера и сколько блоков можно установить.
Обратите внимание, что солнечные коллекторы отличаются от панелей солнечных батарей или солнечных фотоэлектрических панелей, в которых используется массив фотоэлектрических элементов (PV), возбуждающих электроны. Эти возбужденные электроны затем пропускаются через цепь для генерации постоянного тока, который можно использовать непосредственно для питания устройств или хранить в батареях для дальнейшего использования.
Плоские солнечные коллекторы
Плоские солнечные коллекторы являются очень распространенным выбором для солнечных тепловых коллекторов, поскольку их плоские панели можно устанавливать на наклонных крышах, не создавая неровного профиля.
Плоские пластинчатые коллекторы состоят из:
- Плоская панель с передней поглощающей пластиной, темная тонировка для лучшего поглощения тепла.
- Прозрачная защитная крышка, позволяющая солнечному свету проникать на пластину поглотителя. Они обычно не отражают свет и могут включать в себя специальные материалы, такие как закаленное натриево-известковое стекло.
- Система циркуляции медных трубок, которая позволяет жидкости циркулировать через панель для отвода и поглощения тепла от пластины. В жарком климате этой жидкостью обычно является вода, тогда как в холодном климате это может быть смесь антифриза. Если вместо воды используется жидкость, подобная антифризу, собранное тепло передается в бак горячей воды для нагрева воды.
- Изоляция вокруг панели для уменьшения потерь тепла.
Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
Солнечные коллекторы с вакуумными трубками являются наиболее популярными типами солнечных тепловых коллекторов во всем мире. В этих коллекторах используются стеклянные трубки, расположенные параллельно, с двумя слоями стеклянных трубок, один внутри другого. Между двумя стеклянными трубками создается вакуум, что снижает потери тепла. Внутри внутренней трубки находится поглощающая среда, которая улавливает тепло и передает его в водную систему.
Системы вакуумных трубок очень эффективны при поглощении и удержании тепла от солнечной энергии и, как правило, более эффективны, чем плоские пластинчатые коллекторы.
Другие типы солнечных коллекторов
Параболические солнечные тепловые коллекторы
Параболические коллекторы — это солнечные тепловые коллекторы, в которых используется полированное металлическое зеркало, расположенное в желобообразной или вогнутой форме, чтобы фокусировать солнечные лучи непосредственно на точку, подлежащую нагреву.
Солнечные коллекторы с параболическими желобами изогнуты вдоль плоскости, чтобы сосредоточить солнечную энергию на трубке, проходящей вдоль центра желоба. Жидкость внутри трубки нагревается сфокусированными лучами, а затем подается по трубопроводу для использования в качестве источника тепла. В приведенном выше примере цена продавца за квадратный метр составляет от 3 до 6 долларов США за квадратный метр в зависимости от заказанной суммы.
Параболические желоба фиксируются на месте, выравниваются по солнцу в наиболее оптимальной точке солнечного света, и для размещения массива требуется продольное пространство. Их обычно не покупают для домашнего использования, и чаще всего они используются на фермах и в других коммерческих целях.
Параболические тарельчатые солнечные коллекторы, как следует из их названия, имеют форму тарелки и используют полированную зеркальную поверхность, чтобы фокусировать солнце в одной точке перед тарелкой. Обычно они используются для нагрева воды и приготовления пищи, как в приведенном выше примере, где показан чайник, помещенный в центр блюда.
Для этих коллекционеров основным выбором покупателя является размер параболической тарелки: в приведенном выше примере показана тарелка диаметром 1.5 м, которая продается примерно за 23 доллара США. Эти модели описываются как кухонные солнечные плиты, но их необходимо размещать там, где они получают достаточно солнечного света. Они достаточно малы, чтобы их можно было легко перемещать, и их можно быстро собрать для специального использования.
В более продвинутых моделях используется антенна с фиксированным основанием, но с системой слежения, позволяющей вращать и наклонять антенну, следуя за траекторией солнца. Эти модели не являются простой посудой для приготовления пищи: они собирают и направляют собранное тепло.
Неглазурованные водосборники и воздухосборники
В этих солнечных коллекторах используется такой же поглотитель, как и в плоских пластинчатых коллекторах, но без стеклянной крышки. Это упрощенные методы сбора тепла для воды или подачи нагретого воздуха в жилое или коммерческое здание.
Заключение
Солнечные тепловые коллекторы становятся все более популярной покупкой для жилого и коммерческого использования. Эти системы дешевы в покупке и установке и используют легкодоступный источник возобновляемой энергии солнца. Используя солнечную энергию непосредственно от солнечного света, они либо направляют эту энергию непосредственно на нагрев воды, воздуха или даже продуктов питания, либо направляют энергию в среду сбора тепла, которая затем используется в системах отопления.
Для наиболее распространенного использования нагрева воды для бытового использования, для ванн, душа и для подогрева плавательных бассейнов, основным выбором являются плоские солнечные тепловые коллекторы или солнечные тепловые коллекторы с вакуумными трубками.
Поскольку в технологии вакуумных трубок используется вакуумное пространство для улучшения улавливания тепла и уменьшения потерь тепла, они считаются более эффективными, чем плоские пластинчатые коллекторы. Они нагреваются быстрее, до более высокой температуры и более эффективно сохраняют это тепло. Для сравнения, они стоят дороже, чем плоские пластинчатые коллекторы, но их можно считать очень конкурентоспособными в пересчете на доллар за тепловую единицу.
Потенциальные покупатели также захотят изучить другие доступные варианты, такие как параболические солнечные коллекторы или упрощенные воздушные коллекторы, в зависимости от их потребностей. Для получения дополнительной информации о широком выборе солнечных тепловых коллекторов, доступных на рынке, посетите онлайн-выставочный зал по адресу: Chovm.com.
