Альтернативная энергетика

АльтИнфоЮг
Альтернативная энергетика и информация

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта
  1. Главная
  2. Энергетика
  3. Системы альтернативного энергоснабжения
  4. Нагрев воды солнцем
  • Изобретательство, патентование
    • Патенты
      • Холодильник не потребляющий энергию
      • Переносная ёмкость
      • Многофункциональное сигнально-осветительное устройство
      • Коллекция патентов
    • Изобретательство
      • Некоторые особенности патентования
      • Как заработать на интеллектуальной собственности
      • Взаимоотношения изобретателей, спонсоров, инвесторов
      • Планы на новые патенты
      • Изобретения Леонардо да Винчи
      • Предложение о сотрудничестве
  • Полезные устройства
    • Предлагаю
      • Прибор для проверки аккумуляторов
      • Автомобильный индикатор
      • Защита электродвигателя
      • Приспособление для проверки контактов
      • Утепление стен мансарды изнутри
    • Рекомендую
      • Солнечная нагревательная установка
      • Солнечное охлаждение
      • Экономичный электрический обогрев пола
      • Расчёт тёплого пола
      • Солнечная баня
      • Водяная мельница в Осетии
  • Наука и техника
    • Наука
      • Тень силиконовой долины
      • Новое противоопухолевое средство
    • Теоретические основы энергетики
      • Магнитокалорическое охлаждение
      • Охлаждение путем расширения газов
      • Холодильный цикл
      • Использование вихревого эффекта
      • Источники холода
    • Холодильная техника
      • Характеристики бытовых холодильников
      • Абсорбционные безнасосные холодильные машины
      • Абсорбционные холодильные машины периодического действия
      • Принципиальная схема паровой компрессорной холодильной машины
      • Принцип действия абсорбционной холодильной машины
      • Пароэжекторные холодильные машины
      • Каскадные холодильные машины
      • Классификация и краткая характеристика хладагентов
      • Анализ работы абсорбционных холодильных машин
      • Термоэлектрическое охлаждение
      • Ледники и ледяные склады
    • Термодинамика
      • Основные понятия и определения
      • Внутренняя энергия
      • Первый закон термодинамики
      • Техническая работа
      • Теплоемкось и ее виды
      • Энтальпия
      • Второй закон термодинамики
      • Термодинамические процессы идеальных газов
      • Круговой процесс
      • Термический КПД цикла
      • Цикл Карно
      • Необратимые потери обратного цикла Карно
    • О технике
      • Классификация тепловых насосов
      • Оборудование использующее низкопотенциальные тепловые ресурсы
      • Газовый двигатель внутреннего сгорания
      • К вопросу о точности и производительности пазовырубных прессов
  • Справочники
    • Единицы измерения
      • Производные единицы измерения СИ
      • Старые русские единицы измерения
      • Единицы применяемые в Англии и США
      • Основные единицы измерения СИ
      • Обозначения и наименования произвольных единиц
      • Кратные и дольные единиц измерения
    • Соотношения единиц
      • Соотношения между единицами мощности
      • Соотношения между единицами силы
      • Соотношения между единицами скорости
      • Соотношения между единицами энергии
      • Соотношения между единицами давления
      • Соотношения между единицами времени
    • Электротехнические материалы
      • Электроизоляционные лаки
      • Электроизоляционные материалы
      • Характеристики металлических проводниковых материалов
      • Электроизоляционные лакоткани
      • Характеристика сплавов высокого удельного сопротивления
      • Классы по нагревостойкости электроизоляционных материалов
      • Величины токов плавления проволоки
    • Разные справки
      • Лампы накаливания
      • Свойства водного льда
    • Провода и кабели
      • Активные и реактивные сопротивления кабелей
      • Зависимость сечения жилы от тока
      • Характеристики кабеля по току КЗ
      • Классификация силовых кабелей
    • Тепловые, энергетические характеристики
      • Характеристики твёрдого топлива
      • Характеристики жидких топлив
      • Удельная теплота сгорания
      • Значения термо-э.д.с. металлов и сплавов
      • Удельная теплоёмкость
      • Удельная теплота плавления
      • Температура кипения различных веществ
  • Энергетика
    • Анализ
      • В пользу негодных технологий и концепций
      • Некоторые особенности альтернативной энергетики
      • Буферный режим заряда
      • Индукционная передача энергии
      • Высокочастотная передача энергии на расстояние
      • Использование естественного холода
      • Использование солнечной энергии
      • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
      • Секреты бестопливных генераторов энергии
    • Природные ресурсы
      • Три дороги российской нефти
      • Страны с крупнейшими запасами нефти
      • Солнечная энергия
      • Гидроэнергетические ресурсы
      • Энергия ветра
      • Биогазовые установки
    • Системы альтернативного энергоснабжения
      • Экономичное альтернативное энергоснабжение
      • Нагрев воды солнцем
      • Механические накопители энергии
      • Стационарные супермаховики в энергосистемах
      • Режимы работы системы супермаховиков
      • Автономное и резервное электроснабжение
      • Альтернативная энергетика в Америке
    • Энергетическое оборудование
      • Ветродвигатели с вертикальной осью
      • Как экономить на оплате электричества
      • Выбор оборудования альтернативной энергетики
      • Кислотные аккумуляторы
      • Аналоговые зарядные устройства
      • Принцип работы импульсного преобразователя
      • Контроллер в альтернативной энергетике
      • Эксплуатация необслуживаемых аккумуляторов
      • Тепловые реле для защиты электродвигателей
      • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков
      • Водяной тепловой аккумулятор
      • Бензиновый электрогенератор
      • Сборка батареи из аккумуляторов
    • Энергоэффективные технологии
      • Светодиодные лампы преимущества и недостатки
      • Эффективное использование солнечной энергии
      • Особенности и виды светодиодных светильников для ЖКХ
      • Алгоритм работы современного гибридного автомобиля
      • Солнечная баня
      • Возможности комбинированных биогазовых установок
    • Реальное оборудование альтернативной энергетики
      • Мультиметр емкости аккумуляторов для сотовых телефонов
      • Приборы для измерения мощности и энергии
      • Светильники на солнечных батареях
      • Выбор панелей для солнечных батарей
      • Комплектование и испытания солнечных батарей
      • Нагрузочное сопротивление
      • Преобразователь LM2596
      • Цифровые приборы
  • Расчёты
    • Расчёт идей
      • Расчёт суперконденсаторов ё-мобиля
      • Расчёт систем - вечный двигатель
      • Получение водорода из алюминия
      • Расчёт электростанции на термоэлементах
      • Расчёт энергии молнии
    • Расчёт узлов
      • Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора
      • Расчёт крановых двигателей
      • Определение мощности счётчиком
      • Расчёт емкости аккумуляторов
      • Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции
    • Экономические расчёты
      • Принципы расчёта эффективности альтернативной энергетики
      • Сравнительная оценка стоимости энергии
      • Стоимость нагрева воды
  • Политика и экономика
    • Политика
      • Европа заложник США на пути к мировому господству
      • О законе Димы Яковлева
    • Экономика
      • Коррупция, причины и последствия
      • Некоторые цифры и факты
      • Рыночная экономика, базарный вариант
      • Откуда дровишки в студёную пору
      • Развал строго по плану
  • Разное
    • Ещё одна версия гибели "Курска"
    • Испытание лекарственных средств в России
    • Анекдоты
    • Как разместить статью
    • Реальное и мифическое в пластиковых окнах
    • Мой видеоканал
    • Интересные сайты
  • Отзывы и комментарии
    • Отзывы на "Коррупция причины и последствия"
    • Отзывы на "Европа заложник США на пути к мировому господству"
    • Отзывы на "Развал строго по плану"
    • Отзывы на "Откуда дровишки в студеную пору"
    • Ещё отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
    • Отзывы на "Рыночная экономика базарный вариант"
    • Отзывы на "В пользу негодных технологий и концепций"
    • Отзывы на "Три дороги Российской нефти"
    • Отзывы на "Испытания лекарственных средств в России"
    • Отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
  • Впечатления от Америки

ЗДОРОВЬЕ И ДЕНЬГИ ЗДЕСЬ

как оставаться здоровым

Чтоб вы все были здоровы и богаты долгие годы. ЖМИ!

Нагрев воды солнцем

Нагрев воды солнцем с помощью солнечных коллекторов, один из немногих экономичных способов получения альтернативной энергии. Однако, для обеспечения эффективности систем с солнечными нагревателями, необходимо знать реальные возможности различных конструкций солнечных коллекторов и систем на их основе при работе в разных режимах.

Реальный режим работы солнечного нагревательного коллектора несколько отличается от технических характеристик производителей и продавцов. Необходимо учитывать не только количество поступающей солнечной энергии, но и особенности конструкции и режим работы всей системы для нагрева воды.

Для анализа рассмотрим, как работает плоский солнечный коллектор. Количество получаемой солнечной энергии зависит не от общей площади, которую занимает солнечный коллектор, а от площади тепловоспринимающей поверхности. Если сделать коллектор из радиатора холодильника или из прямоугольных труб, то тепловоспринимающая поверхность будет равна площади поперечного сечения труб, перпендикулярного солнечным лучам. Для увеличения площади тепловоспринимающей поверхности, трубы для теплоносителя укладывают на металлические листы таким образом, чтобы был хороший тепловой контакт от нагреваемого солнцем листа к трубам. Некоторые конструкции солнечного коллектора имеют плоскую наружную поверхность, внутри которой находятся каналы для жидкости.

Тепловоспринимающая поверхность солнечного коллектора обязательно должна иметь тёмную, а лучше чёрную поверхность, которая хорошо поглощает и плохо отражает солнечные лучи. Такие поверхности поглощают примерно от 80 до 99 процентов падающего на них светового излучения. Часть солнечной энергии в виде тепла передаётся теплоносителю, а часть через передачу теплу воздуху, теплопроводность и в виде теплового излучения уходит в окружающую среду.

Для уменьшения тепловых потерь применяют теплоизолированный корпус и остекление верхней, освещаемой солнцем поверхности. Очень хорошую теплоизоляцию имеют вакуумные солнечные коллекторы. У них трубки с теплоносителем отделены от окружающего воздуха другими прозрачными трубками, а между трубками создают вакуум. Эти трубки занимают часть внутреннего объёма, поэтому вакуумный солнечный коллектор имеет значительно меньшую тепловоспринимающую поверхность, чем сплошной плоский солнечный коллектор, но и меньшие потери тепла.

Количество солнечной энергии, которое получает коллектор, зависит не только от интенсивности освещения, но и от угла, под которым падают лучи. Первые солнечные лучи несут немного энергии и если они падают на стеклянную поверхность солнечного коллектора под острым углом, то отражаются от гладкой поверхности. Максимальное количество солнечного тепла коллектор получает в том случае, когда коллектор расположен перпендикулярно солнечным лучам. Поэтому в средних широтах солнечный коллектор целесообразно ориентировать на южную сторону под углом примерно 450 или немного больше.

По режимам работы. Считаем, что изначально рано утром температура жидкости в солнечном коллекторе и температура окружающего воздуха равны. Когда солнце поднимается выше, то лучи будут лучше освещать поверхность солнечного коллектора. Часть энергии будет отражаться стеклом, часть поглощаться и основная часть будет нагревать коллектор и теплоноситель. Если стекло чистое, то потери от стекла составят единицы процентов, а если загрязнённое, то десятки процентов. Поэтому при установке солнечного коллектора желательно предусмотреть доступ и возможности очистки покровного стекла. Стекло хорошо пропускает внутрь коллектора солнечные лучи и плохо пропускает наружу тепловые длинноволновые лучи. Некоторые производители упоминают про селективное стеклянное покрытие для своих солнечных коллекторов.

В первое время, пока температура солнечного коллектора небольшая, тепловые потери будут небольшими. Ближе к полдню величина солнечной энергии будет максимальной, и некоторое время меняется незначительно. В этот период температура теплоносителя повышается до некоторой конечной величины и больше не поднимается, не смотря на то, что интенсивность солнечного излучения близка к максимальной. В таком режиме работы КПД солнечного нагревателя постепенно уменьшается и становится равным нулю. Это происходит потому, что с ростом температуры увеличиваются и тепловые потери через теплопроводность, конвенцию и тепловое излучение. Величина тепловых потерь и конечная температура зависит от конструкции солнечного коллектора, качества изоляции, разности между достигнутой температурой и температурой окружающей среды, а также от силы ветра. Количество воды нагретой солнечным коллектором до максимальной температуры будет очень небольшим, хотя количество солнечной энергии, несколько часов падающей на коллектор было внушительным. Поэтому расчёты и утверждения, что с помощью солнечного коллектора можно получить высокую температуру с большим КПД, являются неверными. По мере опускания солнца интенсивность солнечного излучения уменьшается, снижается температура воздуха и температура теплоносителя у солнечного коллектора.

Чтобы получить максимальную производительность солнечного нагревателя, необходимо своевременно, по мере нагрева воды, отбирать из коллектора нагретую воду и обеспечить поступление холодной. Чем холоднее вода находится в коллекторе, тем лучше она воспринимает тепло и выше КПД системы нагрева воды. Чаще всего для обеспечения необходимого движения воды используют циркуляционные насосы и баки накопители. Но, без умной автоматики такие насосы перемешивают всю массу воды, поэтому не всегда можно получить достаточно высокую температуру воды. Если своевременно не выключить циркуляционный насос, то после захода солнца, циркулирующая по трубам и коллектору вода, быстро остынет. Поэтому я рекомендую при возможности устанавливать солнечный коллектор ниже бака накопителя. Тогда из-за различной плотности холодной и горячей воды, нагретая жидкость сама будет подниматься в накопительный бак, и собираться в его верхней части, откуда и следует отбирать нагретую воду. Так можно получить достаточно высокую температуру и при небольшом количестве солнечной энергии в осенний и весенний период. Если солнечный коллектор и бак накопитель имеют хорошую теплоизоляцию, то тёплой водой можно пользоваться круглосуточно.

Как это ни покажется странным, высокий КПД могут иметь солнечные нагреватели очень простой конструкции. Такую конструкцию имеют солнечные нагреватели для бассейнов. Обычно их изготавливают из чёрных пластмассовых труб без всякой теплоизоляции. Как правило, летом вода в бассейне холоднее воздуха. Поэтому прокачиваемая по трубам холодная вода нагревается не только солнечными лучами, но и тёплым воздухом. При таком режиме работы солнечный нагреватель для бассейна будет иметь КПД больше 100%.

Свои особенности в работе имеют и вакуумные солнечные коллекторы. У них трубки с теплоносителем изолированы от окружающей среды другими стеклянными трубками. Хорошая теплоизоляция позволяет летом нагреть воду солнцем, при отсутствии циркуляции, до температуры больше 100 0С и жидкость может закипеть. Для предотвращения этого, нужно использовать циркуляцию достаточно большого объёма жидкости или дополнительное охлаждение. Если есть возможность регулировки по высоте, то можно увеличить угол наклона ближе к вертикальному положению. Такое положение солнечного коллектора несколько уменьшит общее количество тепла, но зато его поступление будет более равномерным в течение дня. Вакуумный коллектор позволяет получать достаточно высокую температуру даже зимой. Но, из-за низких потерь тепла снег на нём практически не тает и может закрыть доступ к солнечному теплу. Серьёзные недостатки вакуумного коллектора, это его высокая стоимость и со временем нарушается вакуум, который нужно восстанавливать.

Любой солнечный коллектор, предназначенный для работы при минусовой температуре нужно заполнять незамерзающей жидкостью, например, тосолом, а тепло нагреваемой воде передавать через теплообменник. У солнечных коллекторов, предназначенных для работы при плюсовой температуре, воду перед наступлением заморозков надо обязательно сливать, иначе замершая вода может нарушить герметичность коллектора.

Летом температура воды, как от вакуумных, так и плоских солнечных коллекторов, может быть слишком высокой и непригодной для непосредственного использования. Чтобы не получить случайные ожоги, нужно внимательнее контролировать температуру, а ещё лучше предусмотреть возможность смешивания или разбавления горячей воды.

Чаще всего корпуса плоских солнечных коллекторов изготавливают из чернёного алюминия, достаточно лёгкого и прочного металла. Чтобы получить ещё лучшие технические характеристики, коллектор изготавливают из меди, как лучшего проводника тепла, применяют специальные покрытия почти не отражающие солнечные лучи, а также селективное стеклянное покрытие. Производительность таких коллекторов на десятки процентов больше, а стоимость может вырасти в разы. Чтобы определить экономическую эффективность системы с солнечным нагревателем, нужно расчитать стоимость нагрева воды от различных источников энергии. А при желании можно сделать недорогие солнечные коллекторы своими руками.

Компонент комментариев CComment

Авторизация

Регистрация
  • Забыли логин?
  • Забыли пароль?

Самые читаемые

  • Контакты
  • Ложь и правда о патентовании
  • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
  • Использование естественного холода
  • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков

Новое на сайте

Впечатления от Америки 03 марта 2020
Возможности комбинированных биогазовых установок 02 декабря 2019
BEVERLee Club в Таганроге 19 июня 2019
Ложь и правда о патентовании 24 июля 2018
Секреты бестопливных генераторов энергии 28 июня 2018

Copyright © 2018 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»

Анализ сайта altinfoyg.ru

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта