Vigtigste teknologi

Solar vandvarmerteknologi

Indholdsfortegnelse:

Solar vandvarmerteknologi
Solar vandvarmerteknologi

Video: How do solar panels work? - Richard Komp 2024, Juli

Video: How do solar panels work? - Richard Komp 2024, Juli
Anonim

Solvarmer, enhed der bruger solvarme til at producere varmt vand. En typisk solvarmevarmer består af en solfanger monteret på tagets bygning og forbundet til en vandopbevaringstank. Afhængigt af systemet kan uopvarmet vand enten cirkuleres fra tanken gennem opsamleren for at blive opvarmet direkte eller kan opvarmes med en højkapacitets varmeudvekslingsvæske, der blev opvarmet i opsamleren og overfører dens varme gennem rør i vandet i tanken. Mens varmeoverførsel fra solfangeren til det uopvarmede vand kan lettes passivt uden mekaniske midler, bruger "aktive" solvarmevandsanlæg elektricitet til at cirkulere varmevekslervæsken og til at betjene mekaniske pumper og regulatorer.

Selv om fremgangsmåden med at bruge solen til opvarmning af vand til husholdningsbrug kan spores tilbage til flere gamle kulturer, var det først i 1891, at det første patenterede solvarmevandssystem blev solgt kommercielt. Systemet blev opfundet af Clarence Kemp i Baltimore, Maryland, og blev kaldt "Climax" og var populært i Californien og andre varme amerikanske stater. I betragtning af de relativt høje omkostninger og ulemper ved at bruge konventionelle brændstoffer til at opvarme vand, var mange husstande ivrige efter at investere i disse solvarmevandsvarmere. Climax-systemet var imidlertid begrænset, idet varmeelementet blev fordoblet som lagringstanken, hvilket således begrænsede den disponible mængde varmt vand. I 1909 patenterede William J. Bailey et system, der adskilte vandopbevaringstanken fra solvarmeelementet og dannede grundlaget for designet til solvarmevandsvarmere, der anvendes i dag.

Aktive og passive systemer

Aktive solvarmevandsanlæg bruger mekaniske pumper og differentielle regulatorer til at regulere og styre strømmen af ​​varmeoverførselsvæsken eller vandet fra solfangeren til tanken. Regulatorerne registrerer temperaturforskellen mellem vandet i tanken og temperaturen i solfangeren og tænder pumpen, når vandet i tanken køler under temperaturen på solfangeren. Nogle pumper kører på lysnettet (linieelektricitet), og andre kører med elektricitet, der er produceret af et solcelle-solcellepanel. Mens nogle solcelledrevne systemer kun cirkulerer væsken, når solen skinner og opbevarer det opvarmede vand i velisolerede tanke til rumopvarmning om natten, bruger andre strømforsyning som backup i natten og overskyet dage. I aktive solvarmevandsanlæg kan vandopbevaringstankene placeres inde i taget eller på et hvilket som helst andet sted, der minimerer varmetab til den kolde luft, da vandstrømmen ikke udelukkende afhænger af tyngdekraften. Disse tanke kan derfor kombineres med varmtvandscylindrene i husvarmeanlæg, og solvarmevandsanlægget kan bruges til at forvarme vand i cylinderen om vinteren til rumopvarmning.

Passive systemer, der er afhængige af tyngdekraften snarere end elektricitet, er mest effektive i varmt klima, hvor frysning om natten eller vinteren ikke er til stede. Nogle passive systemer bruger en termosifon-konfiguration, der bruger tyngdekraft og konvektive varmestrømme. Koldt vand fra en højde flyder ned gennem tyngdekraften til solfangeren, og når vandet passerer gennem opsamleren og opvarmes, stiger det gennem konvektionen for at nå frem til lagertanken igen. En anden type passivt system er det integrerede opsamleropbevaringssystem, hvor opsamleren danner toppen af ​​vandopbevaringsbeholderen og varmer vandet direkte i tanken.