СЛЪНЧЕВАТА ТЕРМИЧНА ЕНЕРГИЯ ЗАСТОЯВА ЛИ СЕ
Дял:
Технологичното развитие и експоненциалният спад на цените, които фотоволтаичните технологии изпитват, ни карат да се чудим какво място остава в бъдещето за Топлинна слънчева енергия, присъстват от известно време в голям брой домове и фирми у нас. Все още ли си струва? Това е въпросът, който си задаваме в тази публикация, в която започваме, като ви казваме как работи тази технология и след това я поставяме лице в лице с фотоволтаична енергия и сравняваме и двете в някои ключови въпроси.
Сред потребителите продължава да има объркване между двете форми на производство на енергия, които, макар да имат общо, са възползвайки се от слънчевите лъчи които влизат в атмосферата, имат съвсем различен начин на работа: слънчева топлинна енергия и фотоволтаична енергия. Може би затова е най-добре да започнем с най-важното, което е да разберем, че слънчевата топлинна енергия и фотоволтаичната енергия са много различни неща. Обяснено много просто: слънчевата топлинна енергия концентрира слънчевата светлина, за да я преобразува в топлина, която след това може да бъде приложена за различни цели. От своя страна, технологията за фотоволтаични слънчеви панели преобразува слънчевата радиация директно в електричество, също за различни цели.
Нека разберем как работи слънчевата топлинна енергия
The оборудване за слънчева топлинна енергия Те преобразуват слънчевата радиация в топлина чрез доста проста процедура. Тези екипи имат слънчеви панели - обикновено се наричат слънчеви топлинни панели или просто „колектори“. Слънчевите термопанели могат да бъдат плоски или вакуумни тръби (вижте изображението по-долу) и да събират и концентрират слънчева радиация, за да загреят течност - обикновено смес от вода и антифриз (гликол) - която преминава през основната им верига. След това натрупаната топлина се прехвърля през топлообменник във вторичен кръг, където се намира водата в системния резервоар. Водата се загрява и е готова за използване.
Като се има предвид това, се разбира, че слънчевата топлинна енергия е използвана основно за генериране на битова топла вода (ACS), въпреки че може да се използва и като метод за отопление, например чрез подово отопление. В индустриалните процеси приложенията на слънчевата топлинна енергия преминават главно чрез предварително загряване на вода, например за системи за миене на автомобили, спортни зали, отоплителни системи за плувни басейни и др. В тези случаи с голямо енергийно търсене обикновено се използват така наречените системи с принудителна циркулация, които виждаме по-долу.
Термосифонни и принудителни циркулационни системи
Няма единна система за генериране на слънчева топлинна енергия, но има пасивни и активни системи. Извикват се пасиви термосифонни системи и те са лесни за разпознаване, тъй като имат отлагания винаги по-високи от техните слънчеви панели. Водата, натрупана в резервоара, пада чрез гравитация към панелите, където получава топлината от слънчевата радиация. Когато водата се нагрява, тя отслабва и чрез естествен процес, наречен термосифон, се издига обратно в резервоара, откъдето се разпределя за употреба. Системи с принудителна циркулация - активни системи - отговарят на по-обемни нужди от топла вода и изискват една или повече електрически помпи, способни да управляват веригата. Те са по-типични за промишлени цели.
Слънчевата топлинна енергия vs. Фотоволтаична енергия
Най-общо казано, фотоволтаичната енергия е по-нова от слънчевата топлинна а технологията му е по-сложна. От една страна, това изисква използването на силициеви полупроводници в слънчеви панели, които са отговорни за генерирането на електричество, когато влязат в контакт с фотоните на слънчевата светлина. От друга страна, токът, който се създава, е постоянен ток, така че е необходимо един или повече инвертори да го преобразуват в променлив ток, което е най-често срещаният формат в домовете и фирмите.
Въпреки тази по-голяма сложност, Фотоволтаични системи Изглежда им е съдено да спечелят напълно играта над слънчевата топлинна енергия, дори и в най-непревземаемия й терен: отопление на водата. За да видим причините, нека направим сравнение по отношение на някои важни фактори:
- Универсалност: Може би най-ясното предимство на слънчеви комплекти върху тези на топлинната слънчева енергия е гъвкавостта на фотоволтаичната енергия. Докато оборудването за слънчева топлинна енергия е ограничено до нагряване на вода и някои видове климатизация, системите, базирани на фотоволтаични слънчеви панели, имат множество приложения извън тези две, вариращи от осветление на сгради и пътища до изпомпване на вода или захранване на всички видове домакински уреди и дори електрически превозни средства.