太陽熱暖房。スキーム、説明

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太陽熱暖房。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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太陽熱温水器は、XNUMX 世紀初頭から暖房と給湯に使用されてきました。現在まで、多くの国（米国、ドイツ、ノルウェー）では、国家による省エネプログラムの支援を受けて、屋根やガラス張りのベランダに設置された、ガラスを備えたポリマープラスチック製の太陽光集熱器が広く使用されています。

太陽電池モジュール給湯器の装置は非常に単純です（図3.3）。下からパイプを溶接したフラットなスクリーンが太陽光で照らされます。間にスロットのあるギャップを備えた XNUMX 枚のプレートの形式のパイプレススクリーンも使用されます。スクリーンは貯蔵タンクの上部と下部に配管で接続されています。回路内では自然循環が確立されています。冷水はタンクの下部からパイプに入り、スクリーンパイプ内で加熱された密度の低い水はタンクの上部に流れます。スクリーンの上部プレートは、放射エネルギーの吸収を高めるために黒色のマットペイントで塗装され、降水から保護するためにガラスまたはポリマーフィルムで覆われています。マイナス温度の地域では、回路は不凍液の水溶液で満たされます。太陽放射によって加熱された不凍液は、管状熱交換器内の貯蔵タンクの水に熱を放出します。

太陽熱暖房
図 3.3. 最もシンプルな太陽熱温水器

ノルウェーのエネルギー専門家は、北欧の太陽熱暖房システムによる年間エネルギー節約量は、集熱面積 250.300 平方メートルあたり 80 kWh であると推定しています。ノルウェーの太陽光集熱器のコストは、屋根に設置する場合の保護コーティングを含め、10平方メートルあたり約XNUMXユーロです。ノルウェーの現在の電気料金での回収期間は約 XNUMX 年です。同時に、従来の火力発電所のボイラーやボイラーハウスでの化石燃料の燃焼による環境汚染は排除されます。

世界には空気（カロリーファー）太陽熱暖房システムもあります。ソーラーコレクタで加熱された空気は、砕石や小石が詰められた容器である蓄熱器を通って流れます。部屋を暖房する必要がある場合、部屋の空気はファンによって小石の層を通して送られます。空気太陽熱暖房システムは、蓄熱器なしでも作動できます。この場合、ファンは室内の空気を空気太陽熱収集器を通して直接送ります。

太陽放射を暖房に利用する新しい方法は、金属コーティングを施したポリエステルフィルムで覆われた窓ガラスを使用することです。このガラスは、太陽スペクトルの最大エネルギーを運ぶ光の波長範囲の光線を透過しますが、部屋からの赤外線を反射するため、アパートに「温室効果」をもたらします。このようなガラスはフィンランドでますます使用されています。

太陽エネルギーは海や汚染水を淡水化するために使用できます。最も単純な太陽光蒸留器は、薄い塩水の層で満たされた容器です。容器に集中した太陽光線が水を蒸発させます。蒸気は傾斜した平らな壁で凝縮し、凝縮水は脱塩水コレクターに流れ込みます。冷媒（アンモニア）が太陽放射によって蒸発し、さらに吸収型冷凍サイクルに参加する太陽冷凍装置も開発されています。太陽熱装置 (サーマルパネル、温熱供給設備、太陽熱蒸留器) は、モスクワ州レウトフにあるマシノストロエニエ NPO によって製造されています。

太陽エネルギーは、小規模な高温施設でも使用されます (図 3.4)。太陽光線は、放物面鏡によって加熱された物体 (たとえば、溶融るつぼ) に集光されます。

太陽熱暖房
図 3.4. ソーラーヒーター

炉での加熱と比較して、このような設備はより強力な加熱とよりクリーンなプロセスを提供します。同じデバイスに「ソーラーキッチン」があります。

著者: ラベイシュ V.G.

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