Насколько хорошо работают солнечные тепловые вакуумные трубки зимой? Sunmaxx Solar

Описание: Вакуумная тепловая трубка Sunmaxx 30 с функцией сброса тепла Butler Heat Dam и системой Butler Wand. Эта система обеспечивает около 90% наших потребностей в горячей воде.
Солнечная тепловая энергия (СТЭ) — это технология использования солнечной энергии для получения тепловой энергии (тепла). Управление энергетической информации США классифицирует солнечные тепловые коллекторы как низко-, средне- и высокотемпературные. Низкотемпературные коллекторы представляют собой плоские пластины, обычно используемые для обогрева бассейнов. Среднетемпературные коллекторы также обычно представляют собой плоские пластины, но используются для нагрева воды или воздуха в жилых и коммерческих помещениях. Высокотемпературные коллекторы концентрируют солнечный свет с помощью зеркал или линз и обычно используются для производства электроэнергии. СТЭ отличается от фотоэлектрических систем, которые преобразуют солнечную энергию непосредственно в электричество, и значительно эффективнее [1][2][3]. В то время как существующие генерирующие мощности обеспечивали всего 600 мегаватт солнечной тепловой энергии по всему миру в октябре 2009 года, [примечание 1] строятся станции еще на 400 мегаватт, а также ведется разработка проектов концентрированной солнечной энергии общей мощностью 14 000 мегаватт. [4]
Больше энергии содержится в более высокочастотном свете, рассчитанном по формуле , где h — постоянная Планка, а — частота. Металлические коллекторы преобразуют высокочастотный свет с понижением частоты, производя серию комптоновских сдвигов, в обилие низкочастотного света. Стеклянные или керамические покрытия с высокой пропускающей способностью в видимом и УФ-диапазонах и эффективным поглощением в ИК-диапазоне (блокирование тепла) задерживают поглощенный металлом низкочастотный свет от потерь излучения. Конвекционная изоляция предотвращает механические потери, передаваемые через газ. После сбора тепла эффективность термоса значительно повышается с увеличением размера. В отличие от фотоэлектрических технологий, которые часто деградируют под действием концентрированного света, солнечная тепловая энергия зависит от концентрации света, которая требует ясного неба для достижения подходящих температур.
Тепло в солнечной тепловой системе регулируется пятью основными принципами: теплоприток; теплопередача; накопление тепла; Теплопередача; и теплоизоляция.[69] Здесь тепло – это мера количества тепловой энергии, содержащейся в объекте, и определяется температурой, массой и удельной теплоёмкостью объекта. Солнечные тепловые электростанции используют теплообменники, предназначенные для постоянных рабочих условий, для обеспечения теплообмена.
Теплоприток – это тепло, накопленное в системе от солнца. Солнечное тепло удерживается благодаря парниковому эффекту; парниковый эффект в данном случае – это способность отражающей поверхности пропускать коротковолновое излучение и отражать длинноволновое. Тепло и инфракрасное излучение (ИК) возникают, когда коротковолновое излучение попадает на пластину-поглотитель, которая затем удерживается внутри коллектора. Жидкость, обычно вода, в трубках-поглотителя собирает удержанное тепло и переносит его в теплоаккумулятор.
Тепло передается либо путём теплопроводности, либо путём конвекции. При нагревании воды кинетическая энергия передаётся молекулам воды посредством теплопроводности по всей среде. Эти молекулы распространяют свою тепловую энергию за счёт теплопроводности и занимают больше места, чем холодные, медленно движущиеся молекулы над ними. Распределение энергии от поднимающейся горячей воды к опускающейся холодной воде способствует процессу конвекции. Тепло передается от поглощающих пластин коллектора в жидкость за счет теплопроводности. Жидкость коллектора циркулирует по теплопередающим трубам в камеру теплопередачи. Внутри камеры тепло передается через среду посредством конвекции.
Аккумулирование тепла позволяет солнечным тепловым электростанциям вырабатывать электроэнергию в часы отсутствия солнечного света. В часы с солнечным светом тепло передается в теплоаккумулирующий материал в изолированном резервуаре и отбирается для выработки электроэнергии в часы его отсутствия. Теплоаккумулирующие материалы будут рассмотрены в разделе, посвященном аккумулированию тепла. Скорость теплопередачи зависит от теплопроводности и конвекции среды, а также от разницы температур. Тела с большой разницей температур передают тепло быстрее, чем тела с меньшей разницей температур.
Передача тепла – это процесс, при котором тепло от солнечного коллектора транспортируется в камеру теплоаккумулирования. Теплоизоляция имеет решающее значение как для теплопередающих труб, так и для камеры теплопередачи. Она предотвращает потери тепла, которые, в свою очередь, приводят к потере энергии или снижению эффективности системы.