Když mluvíme o solární energii, nejčastější věcí je, že máme na mysli přímo fotovoltaické solární panely, které vyrábí elektřinu. Existuje však další druh solární energie, který je méně známý, ale stejně důležitý: Tepelná sluneční energie, efektivní a čistá možnost, která se používá hlavně k ohřevu vody a výrobě tepla.
Solární tepelná energie hraje zásadní roli v rezidenčním i průmyslovém sektoru, umožňuje vyšší energetickou účinnost a snížení využívání fosilních paliv. V tomto článku vysvětlujeme vše o tomto typu energie: jeho provoz, vlastnosti, součásti a výhody.
Co je solární tepelná energie?
Solární tepelná energie je a obnovitelné energie která využívá sluneční záření k výrobě tepla. Na rozdíl od solární fotovoltaické energie, která přeměňuje sluneční záření na elektřinu, solární tepelná energie ohřívá tekutinu zachycením slunečního záření. Tato kapalina může ohřívat vodu, generovat ohřev nebo dokonce chlazení v určitých systémech.
Tento typ energie je zvláště užitečný v oblastech s vysokým slunečním zářením, kde může být použit pro domácí použití a v průmyslových aplikacích. Odhaduje se například, že více než 20 % spotřeby energie v hotelech, nemocnicích a domácnostech souvisí s používáním teplé vody, což dokazuje její význam.
Součásti tepelné instalace
Aby solární tepelná energie fungovala správně, je nutné mít instalaci navrženou pro zachycování, ukládání a distribuci tepla. Níže uvádíme hlavní součásti solárního tepelného zařízení.
Chytač
Zodpovídá za to termální solární kolektor nebo panel absorbovat sluneční záření a přenášet teplo do tekutiny, která cirkuluje uvnitř. Existuje několik typů kolektorů v závislosti na jejich účinnosti a technologii:
- Ploché kolektory: Jsou nejběžnější a používají se pro ohřev vody a vytápění v domácnostech.
- Vakuové trubicové kolektory: Jsou účinnější, zejména v chladných oblastech, díky zlepšené izolaci.
Hydraulický okruh
Hydraulický okruh je tvořen trubkami, které dopravují horkou kapalinu z kolektoru do akumulátoru a po vychladnutí zpět do panelu. Funguje jako uzavřený okruh, který zajišťuje, že nedochází k tepelným ztrátám.
Výměník tepla
Toto zařízení umožňuje přenos tepla teplonosné kapaliny do vody používané v domácnosti nebo instalaci. Výměníky mohou být vnitřní (spirály) nebo vnější, např. deskové výměníky.
Akumulátor
Jelikož se množství sluneční energie během dne mění, a akumulátor k uchování horké vody, dokud není potřeba. Tato nádrž je navržena tak, aby minimalizovala tepelné ztráty a udržela vodu teplou několik hodin.
Oběhová čerpadla
Abyste zajistili správnou cirkulaci kapaliny systémem, oběhová čerpadla. Ty překonávají odpory okruhu a umožňují konstantní proudění teplonosné kapaliny.
Pomocné napájení
Ve dnech s nízkým slunečním zářením mají solárně termické instalace obvykle pomocný energetický systém, jako je kotel, který může vytvářet teplo v situacích, kdy sluneční záření nestačí.
Položky potřebné pro bezpečnost
Instalace solární tepelné energie musí mít řadu bezpečnostních prvků, aby se předešlo problémům souvisejícím s přehřátím nebo tlakem v systému.
Expanzní nádoby
Objem tekutiny se při zahřívání zvětšuje, proto je nutné mít a expanzní nádoba který toto zvýšení absorbuje a zabraňuje poškození potrubí. Expanzní nádoby mohou být otevřené nebo uzavřené, přičemž poslední jmenovaná je nejběžnější v moderních instalacích.
Pojistné ventily
Za ovládání jsou odpovědné pojistné ventily systémový tlak a uvolněte kapalinu, pokud překročí stanovené bezpečnostní limity.
Glykol
Tekutina používaná ve většině instalací solární tepelné energie je směs vody a glykol. Toto aditivum umožňuje kapalině odolávat teplotám pod nulou bez zamrzání, což je v chladném klimatu nezbytné.
Chladiče
Pokud se kapalina nadměrně zahřeje, chladiče Jsou zodpovědné za uvolnění části teploty a zabraňují tomu, aby instalace dosáhla nebezpečných úrovní tepla.
Pasti
Odtoky umožňují odstranit vzduch který se hromadí uvnitř systému a zaručuje optimální fungování hydraulického okruhu.
Automatické ovládání
Nejpokročilejší solární tepelné energetické systémy mají a automatické ovládání který monitoruje různé prvky systému, jako jsou teploty kolektoru, akumulátoru nebo oběhových čerpadel. Navíc může podle potřeby aktivovat pomocné nebo disipační napájecí systémy.
Díky solární tepelné energii můžeme vyrábět teplou vodu a vytápění udržitelnějším způsobem. Tato technologie se neustále vyvíjí, což nám umožňuje stále více snižovat naši závislost na fosilních palivech a minimalizovat dopad na životní prostředí.