Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

В Массачусетском технологическом институте был придуман способ повышения КПД обычных солнечных...

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Солнечную энергию используют для получения горячей воды (теплого воздуха) и выработки...

Форма входа

Это интересно

Error in function redimToSize: The image could not be resized because the size given is larger than the original image.

Error in function saveImage: There is no processed image to save.

Рассмотрим два типа вакуумных трубок: трубку типа СКЕ, трубку типа GM.

Принцип работы вакуумной трубки типа СКЕ.

Ключевым моментом работы солнечной системы является стеклянная вакуумная трубка. Каждая вакуумная трубка состоит из двух стеклянных колб. Внешняя трубка выполнена из чрезвычайно крепкого боросиликатного стекла которое выдерживает удары града который падает со скоростью 18 м/с и имеет в 25 мм диаметре. Внутренняя колба также выполнена из боросиликатного стекла и покрытая специальным выборочным трехуровневым покрытием с постепенным изменением поглощающих слоев ALN/AIN-SS/CU. За счет применения новых технологий достигается высокий коэффициент поглощения и низкая отбивающая способность, что позволяет достичь 380 С в середине трубки при прямом солнце, без вреда самому изделию.
Солнечные вакуумные трубки. Устройство вакуумных трубок
Между двумя стеклянными колбами выкачивается воздух, чтобы создать вакуум который препятствует обратной теплопроводности и конвекционным потерям тепла. В середине стеклянной колбы расположена герметическая тепловая трубка изготовленная из чистой красной меди в середине которой находится газ — эфир — который выполняет функцию передачи тепла антифризу. Ниже на рисунке показан принцип работы вакуумной трубки.
Солнечные вакуумные трубки. Устройство вакуумных трубок
Основная интенсивность солнечного излучения в наземных условиях находится в спектральном интервале 0.28мкм -3мкм. Боросиликатное стекло пропускает волны солнечной радиации в диапазоне 0,4мкм-2,7мкм. Проникая сквозь внешнюю прозрачную колбу, энергия задерживается на второй колбе, на которую нанесено высокоселективный непрозрачный слой абсорбера. В результате поглощения света абсорбером и последующего его излучения длина волны увеличивается до 11мкм. стекло является непроницаемым барьером для электромагнитной волны такой длины. Солнечная энергия, попадая на абсорбер, находится в ловушке. Поглощая солнечное излучение, абсорбер даже без внешней колбы может нагреться к температуре 80 С. Нагретый до такой температуры абсорбер излучает тепловую энергию, которая, проникая сквозь тело второй колбы, передается на медную тепловую трубку. За счет возникновения парникового эффекта, который базируется на накопленные энергии под стеклом, в середине второй колбы температура поднимается до 180 С. Это тепло нагревает эфир. Эфир, превращаясь в пар, поднимаясь, переносит тепло в рабочую часть медной трубки, где и происходит теплообмен с антифризом. Отдача теплая вынуждает пар конденсироваться и течь в нижнюю часть медной трубки, и цикл повторяется опять. Высокий коэффициент передачи тепла эфиром, незначительное его количество и относительно не большие размеры тепловой медной трубки дают эффективную термическую теплопроводность. Медная трубка работает как термический диод. Теплопроводность очень высока в одном направлении (вверх) и низкая в обратном (вниз). Для того, чтобы поддерживать вакуум между двумя стеклянными колбами на нижнюю внутреннюю часть колбы наносят слой бария. Он активно поглощает CO, CO, N, O, HO и H во время хранения и работы трубки. Слой бария также обеспечивает явное визуальное указание вакуумного статуса. Белый цвет означает что нарушены условия вакуума. Это облегчает работу монтажника при определенные работоспособности трубки.
Солнечные вакуумные трубки. Устройство вакуумных трубок

Идеальная комбинация вакуумной и тепловой медной трубок дают нам следующие преимущества перед плоскими коллекторами:

1. Высокая тепловая эффективность. благодаря современным методам передачи тепла, высококачественное поглощающее покрытие.

2. Широкий спектр работы: благодаря малой тепловой емкости она способна работать при высокой облачности (в инфракрасном диапазоне лучей которые проходят сквозь тучи).

3. Каждая трубка работает не зависимо одна от другой. Так как антифриз не затекает в середину трубки, а его доступ ограничивается теплообменником, то в случае физического повреждения коллектор продолжает работать.

4. Меньший вес коллектора при лучшей эффективности работы самого коллектора.

5. Лучшая эффективность работы зимой благодаря вакууму. Трубка выдерживает морозы в -30 С.

Дизайн :