Maksim Tank nomidagi Belarus davlat pedagogika universiteti

3.2 Quyosh energiyasidan faol foydalanish

Quyosh energiyasidan faol foydalanish quyosh kollektorlari va quyosh tizimlari yordamida amalga oshiriladi.

3.2.1 Quyosh kollektorlari va ularning turlari
Ko'pgina quyosh energiyasi tizimlarining asosi quyosh kollektorlaridan foydalanishdir. Kollektor quyoshdan yorug'lik energiyasini o'zlashtiradi va uni issiqlikka aylantiradi, u sovutish suvi (suyuqlik yoki havo) ga o'tkaziladi va keyin binolarni isitish, suvni isitish, elektr energiyasini ishlab chiqarish, qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish yoki ovqat pishirish uchun ishlatiladi. Quyosh kollektorlari issiqlikdan foydalanadigan deyarli barcha jarayonlarda ishlatilishi mumkin.
Quyosh kollektorlarini ishlab chiqarish texnologiyasi deyarli zamonaviy darajaga 1908 yilda Amerikaning "Karnegi po'lat kompaniyasi" vakili Uilyam Beyli issiqlik izolyatsiyalangan korpus va mis quvurlari bo'lgan kollektorni ixtiro qilganida erishdi. Ushbu kollektor zamonaviy termosifon tizimiga juda o'xshash edi. Birinchi jahon urushining oxiriga kelib, Beyli ushbu kollektorlarning 4000 tasini sotdi va undan patent sotib olgan Floridalik tadbirkor 1941 yilga kelib deyarli 60 000 kollektsionerni sotdi.
Oddiy quyosh kollektori quyosh energiyasini radiatsiyani maksimal darajada yutish uchun qora rangga bo'yalgan, binoning tomiga o'rnatilgan quvurlar va metall plitalar modullarida saqlaydi. Ular shisha yoki plastmassa bilan qoplangan va maksimal quyosh nurini olish uchun janubga egilgan. Shunday qilib, kollektor shisha paneli ostida issiqlikni to'playdigan miniatyura issiqxonadir. Quyosh radiatsiyasi sirt bo'ylab tarqalganligi sababli, kollektor katta maydonga ega bo'lishi kerak.
Ularning qo'llanilishiga qarab har xil o'lchamdagi va dizayndagi quyosh kollektorlari mavjud. Ular uy xo'jaliklarini kir yuvish, hammom va ovqat pishirish uchun issiq suv bilan ta'minlashi yoki mavjud suv isitgichlari uchun suvni oldindan isitish uchun ishlatilishi mumkin. Hozirgi vaqtda bozor kollektorlarning ko'plab turli modellarini taklif etadi.
Integratsiyalashgan manifold
Quyosh kollektorining eng oddiy turi "kapasitiv" yoki "termosifon kollektori" bo'lib, bu nomni oldi, chunki kollektor ham suvning "bir martalik" qismi isitiladi va saqlanadigan issiqlik saqlash tankidir. Bunday kollektorlar suvni oldindan isitish uchun ishlatiladi, so'ngra an'anaviy o'rnatishlarda, masalan, gazli suv isitgichlarida kerakli haroratgacha isitiladi. Uy sharoitida oldindan isitiladigan suv saqlash tankiga kiradi. Bu uni keyingi isitish uchun energiya sarfini kamaytiradi. Bunday kollektor harakatlanuvchi qismlardan (nasoslardan) foydalanmasdan, minimal texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan, nol operatsion xarajatlari bilan faol quyosh suv isitish tizimiga arzon alternativ hisoblanadi.
Yassi kollektorlar
Yassi kollektorlar maishiy suv isitish va isitish tizimlarida ishlatiladigan quyosh kollektorlarining eng keng tarqalgan turidir. Odatda, bu kollektor shisha yoki plastmassa qopqoqli issiqlik izolyatsiyalangan metall quti bo'lib, unda qora rangli absorber (absorber) plastinka qo'yilgan. Yaltiroq shaffof yoki mat bo'lishi mumkin . Yassi kollektorlar odatda muzli, faqat yorug'lik, kam temirli oynadan foydalanadilar (bu kollektorga kiradigan quyosh nurining ko'p qismini o'tkazib yuboradi). Quyosh nurlari issiqlik qabul qiluvchi plastinkaga tushadi va oynalar tufayli issiqlik yo'qotilishi kamayadi. Kollektorning pastki va yon devorlari issiqlik o'tkazmaydigan material bilan qoplangan, bu esa issiqlik yo'qotishlarini yanada kamaytiradi.
Yassi kollektorlar suyuqlik va havoga bo'linadi. Ikkala turdagi kollektorlar sirlangan yoki sirlanmagan.
Quyosh quvurli vakuum kollektorlari
An'anaviy oddiy tekis plastinka quyosh kollektorlari issiq quyoshli iqlimi bo'lgan hududlarda foydalanish uchun mo'ljallangan. Ular noqulay kunlarda - sovuq, bulutli va shamolli ob-havoda o'z samaradorligini sezilarli darajada yo'qotadilar. Bundan tashqari, ob-havo ta'sirida kondensatsiya va namlik ichki materiallarning muddatidan oldin eskirishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida tizimning buzilishi va ishdan chiqishiga olib keladi. Bu kamchiliklar evakuatsiya qilingan kollektorlar yordamida bartaraf etiladi.
Vakuum kollektorlari maishiy suvni yuqori haroratli suv kerak bo'lganda isitadi. Quyosh radiatsiyasi tashqi shisha trubkadan o'tib, absorber trubkaga uriladi va issiqlikka aylanadi. U quvur orqali oqadigan suyuqlik orqali uzatiladi. Kollektor bir necha qator parallel shisha quvurlardan iborat bo'lib, ularning har biriga selektiv qoplamali quvurli absorber (tekis plastinkali kollektorlarda absorber plitasi o'rniga) biriktirilgan. Isitilgan suyuqlik issiqlik almashtirgich orqali aylanadi va saqlash idishidagi suvga issiqlik beradi.
Shisha kolbadagi vakuum kollektor uchun mumkin bo'lgan eng yaxshi issiqlik izolatsiyasi hisoblanadi - issiqlik yo'qotilishini kamaytiradi va absorber va issiqlik trubkasini salbiy tashqi ta'sirlardan himoya qiladi. Natijada har qanday boshqa turdagi quyosh kollektorlaridan ustun bo'lgan ajoyib ishlash.
Fokusli kollektorlar
Fokuslash kollektorlari (kontsentratorlar) quyosh energiyasini absorberga to'plash uchun oyna yuzalaridan foydalanadi, bu "issiqlik qabul qiluvchi" deb ham ataladi. Ular tekis plitali kollektorlarga qaraganda ancha yuqori haroratga erishadilar, lekin ular faqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishini to'plashlari mumkin, bu esa tumanli yoki bulutli ob-havo sharoitida yomon ishlashga olib keladi. Oyna yuzasi katta sirtdan aks ettirilgan quyosh nurini absorberning kichikroq yuzasiga qaratadi va shu bilan yuqori haroratga erishadi. Ba'zi modellarda quyosh nurlari markazlashtirilgan nuqtada to'plangan bo'lsa, boshqalarida quyosh nurlari nozik fokus chizig'i bo'ylab to'plangan. Qabul qilgich fokus nuqtasida yoki fokus chizig'i bo'ylab joylashgan. Issiqlik tashuvchisi qabul qiluvchidan o'tadi va issiqlikni yutadi. Bunday kollektor-konsentratorlar insolyatsiyasi yuqori bo'lgan hududlar - ekvatorga yaqin va cho'l hududlari uchun eng mos keladi.
Tor maqsadli boshqa arzon texnologik oddiy quyosh kollektorlari mavjud - quyosh pechlari (pishirish uchun) va quyosh distillyatorlari, ular distillangan suvni deyarli har qanday manbadan arzonga olish imkonini beradi.
quyosh pechlari
Ular arzon va oson tayyorlanadi. Ular reflektor material (masalan, folga) bilan qoplangan, shisha bilan qoplangan va tashqi reflektor bilan jihozlangan keng, yaxshi izolyatsiyalangan qutidan iborat. Qora pan changni yutish vositasi bo'lib xizmat qiladi, oddiy alyuminiy yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan idishlarga qaraganda tezroq isitiladi. Quyosh pechlari suvni qaynatish orqali dezinfeksiya qilish uchun ishlatilishi mumkin.
Qutili va oynali (reflektorli) quyosh pechlari mavjud.
quyosh distillyatorlari
Quyosh kameralari arzon distillangan suv bilan ta'minlaydi, hatto sho'r yoki juda ifloslangan suv ham manba sifatida ishlatilishi mumkin. Ular ochiq idishdan suvning bug'lanishi printsipiga asoslanadi. Quyosh distilleri bu jarayonni tezlashtirish uchun quyosh energiyasidan foydalanadi. U quyuq rangli, shisha bilan qoplangan issiqlik izolyatsiyalangan idishdan iborat bo'lib, quyultirilgan toza suv maxsus idishga quyilishi uchun egilgan. Kichkina quyosh distillyatori - taxminan oshxona pechining o'lchami - quyoshli kunda o'n litrgacha distillangan suv ishlab chiqarishi mumkin.