Capteur solaire
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Un capteur solaire est un dispositif pour extraire l'énergie du Sun pas indirectement dans une forme plus utilisable ou plus entreposable. L'énergie est au soleil sous forme de rayonnement électromagnétique du infrarouge (long) aux longueurs d'onde (courtes) ultra-violettes du . L'énergie solaire la surface terrestre heurtant dépend n'importe quand des conditions atmosphériques, aussi bien que l'endroit et l'orientation de la surface, mais globalement, elle fait la moyenne d'environ 1000 watts par mètre carré un temps clair avec la perpendiculaire de surface directement aux rayons du soleil. Les meilleurs capteurs solaires conçus sont ceux qui rassemblent les la plupart des solars. Le glaçant est un processus commun employé pour augmenter le taux d'absorption de solars.
Conception
Le système de chauffage solaire comprend le collecteur décrit ci-dessus ; un circuit de transfert de chaleur qui inclut le fluide et les moyens de le circuler ; et un système de stockage comprenant un échangeur de chaleur (si le fluide cirulating par le collecteur n'est pas le même liquide étant employé pour chauffer l'objet du système). Système les mai ou mai ne pas inclure la distribution secondaire de la chaleur parmi différents réservoirs ou utilisateurs de la chaleur. Le système peut être employé d'une série de manières, y compris chauffer l'eau chaude domestique, les piscines de chauffage, chauffant l'eau pour un radiateur ou plancher-love le circuit de chauffage, chauffage un dessiccateur industriel, ou fourniture de l'énergie d'entrée pour un système de refroidissement, notamment. En outre, le glaçant est un processus dans lequel une couche mince de l'hydroxyméthylfurfural 5 est appliquée pour améliorer le rejet de la chaleur aux longueurs d'onde de basse lumière. La chaleur est normalement stockée dans les réservoirs de stockage isolés complètement de l'eau. Le stockage de chaleur est habituellement prévu pour couvrir un jour ou deux conditions, mais d'autres concepts existent comprenant le stockage saisonnier (où l'énergie solaire d'été est employée pour le chauffage d'hiver en soulevant juste la température par quelques degrés de plusieurs million de litres de l'eau (les nombreux programmes de construction de logements pilotes dans le Allemagne et emploient ailleurs ce concept).
Types de système
Pour le chauffage solaire de l'eau chaude domestique, deux types communs de système sont Thermosyphon et pompé. Dans le système de thermosyphon, un réservoir de stockage est placé au-dessus du collecteur. Car l'eau dans le collecteur est heated, elle se lèvera et commencera naturellement à circuler autour du réservoir. Ceci tire en eau plus froide du fond du réservoir. Ce système est autorégulateur et n'exige aucune pièce mobile ou l'énergie externe, est ainsi très attrayante. Son inconvénient principal est le besoin du réservoir d'être placé à un plus haut de niveau que le collecteur, qui peut s'avérer physiquement difficile. Un système pompé utilise une pompe pour circuler l'eau, ainsi le réservoir peut être placé indépendamment de l'endroit de collecteur. Ce système exige de l'énergie externe de courir la pompe (bien que ceci peut être solaire, puisque l'eau devrait seulement être distribuée quand il y a de lumière du soleil d'incident). Il exige également de l'électronique de commande de mesurer le gradient de température à travers le collecteur et le modulent la pompe en conséquence. Des systèmes using le pompage et les commandes solaires électriques sont connus en tant que carbone nul solaire tandis que ceux using l'électricité de forces sont connus comme à faible teneur en carbone, puisqu'elles ont typiquement une récupération du carbone 10-20%.
Placement
Des capteurs solaires peuvent être montés sur un toit mais le besoin de faire face au soleil, ainsi un toit exposé au nord dans l'hémisphère sud, et un toit south-facing dans l'hémisphère nord est idéal. Des collecteurs habituellement sont également pêchés pour adapter à la latitude de l'endroit. Là où le soleil est facilement disponible, une rangée de 2 à 10 mètres carrés fournira tout le chauffage d'eau chaude exigé pour une maison typique de famille. De tels systèmes sont un dispositif principal du logement soutenable , puisque l'eau et le chauffage des locaux est habituellement le plus grand consommateur simple de l'énergie dans les ménages.
Collecteurs thermiques solaires
Un collecteur thermique solaire qui stocke l'énergie calorifique s'appelle un " ; batch" ; dactylographier le système. D'autres types de collecteurs thermiques solaires ne stockent pas l'énergie mais emploient à la place la circulation liquide (habituellement l'eau ou un antigel) pour transférer la chaleur à l'utilisation ou au stockage directe dans un réservoir isolé. L'eau/glycol a une capacité thermique élevé et est donc commode pour manipuler. Le rayonnement direct est capturé using une surface colorée foncée qui absorbe le rayonnement comme chaleur et le conduit au fluide de transfert. Le métal fait un bon conducteur thermique, particulièrement le l'aluminium de cuivre de et de . Dans des collecteurs de haute performance, un " ; " sélectif de la surface ; est employé dans lequel la surface de collecteur est enduite d'un matériel ayant des propriétés de la Bas-émissivité de haut-absorption et de . La surface sélective ramène la chaleur-perte provoquée par l'émission radiante infrarouge du collecteur à ambiant. Une autre méthode de réduire la chaleur-perte radiante utilise une fenêtre transparente telle que le plastique stabilisé UV du clair ou le plat en verre de la Bas-émissivité . Encore, les Bas-e matériaux du sont les plus efficaces, en particulier le type optimisé pour le gain solaire. Verre ou " du Borosilicate ; Pyrex " (le TM) a les propriétés de bas-émissivité, qui peuvent être utiles, en particulier pour des applications à cuire solaires.Car il réchauffe, les pertes thermiques du collecteur elle-même réduiront son efficacité , ayant pour résultat le rayonnement accru, principalement infrarouge. Ceci est paré de deux manières. D'abord, une glace est placée au-dessus de la plaque collectrice qui emprisonnera la chaleur rayonnée dans le cubage au-dessous de elle. Ceci exploite le soi-disant effet de serre , qui est dans ce cas-ci une propriété du verre : il transmet aisément le rayonnement solaire dans le spectre ultraviolet évident et, mais ne transmet pas le rerayonnement infrarouge de fréquence inférieure très bien. La glace emprisonne également l'air dans l'espace, de ce fait réduisant des pertes de chaleur par la convection. Le logement de collecteur est également isolé ci-dessous et réduire latéralement sa perte de chaleur. La deuxième manière que l'efficacité est améliorée est en refroidissant le plat d'amortisseur. Ceci est fait en s'assurant que le fluide de transfert de chaleur disponible le plus froid est distribué par l'amortisseur, et avec un débit suffisant. Le fluide emporte la chaleur absorbée, de ce fait refroidissant l'amortisseur. Le fluide chauffé laissant le collecteur est directement stocké, ou bien traverse un échangeur de chaleur pour chauffer un autre réservoir de l'eau, ou est employé pour chauffer un bâtiment directement. Le différentiel de la température à travers un capteur solaire efficace est habituellement seulement 10 ou 20°C. Tandis qu'un grand différentiel peut sembler impressionnant, c'est en fait une indication d'une conception moins efficace.
Voir également
module photovoltaïque
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