太陽集熱器とその使用。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

ソーラーコレクターとその使用。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

太古の昔から、人類は水を加熱するために太陽エネルギーを利用してきました。多くの太陽エネルギーシステムの基礎は、太陽集熱器の使用です。コレクターは太陽からの光エネルギーを吸収して熱に変換し、その熱が冷却剤 (液体または空気) に伝達され、建物の暖房、給湯、発電、農産物の乾燥、または食品の調理に使用されます。ソーラーコレクターは、熱を使用するほぼすべてのプロセスで使用できます。

ヨーロッパや北米の一般的な住宅用の建物やアパートでは、水を加熱することが家庭内で 70 番目に多くのエネルギーを消費するプロセスです。多くの住宅では、最もエネルギーを消費することさえあります。太陽エネルギーを利用すると、家庭の給湯コストを XNUMX% 削減できます。コレクターは水を予熱し、その後従来の塔またはボイラーに供給し、そこで水が希望の温度に加熱されます。これにより、大幅なコスト削減が実現します。このシステムは設置が簡単で、メンテナンスもほとんど必要ありません。

現在、太陽熱温水器システムは、個人の住宅、集合住宅、学校、洗車場、病院、レストラン、農業、工業などで使用されています。これらの店にはすべて、お湯を使うという共通点があります。住宅所有者やビジネスリーダーは、太陽熱温水システムが費用対効果が高く、世界のどの地域でも温水の需要を満たすことができることをすでに認識しています。

化石燃料が世界のエネルギーの主役になる前の太古の昔から、人々は太陽の助けを借りて水を沸かしてきました。太陽熱の原理は何千年も前から知られています。黒く塗装された表面は太陽の下で非常に熱くなりますが、明るい色の表面は熱が低く、白い表面は他のすべての表面よりも熱くなりません。この特性は、太陽エネルギーを直接使用する最も有名なデバイスであるソーラーコレクターで使用されます。コレクターは約 1767 年前に開発されました。これらの中で最も有名なフラットコレクターは、30 年にスイスの科学者オレス・ド・ソシュールによって作られました。その後、1 年代にサージョンハーシェルが南アフリカに遠征した際に料理に使用されました。

太陽熱集熱器の製造技術は、1908 年にアメリカの「カーネギー鋼鉄会社」のウィリアム・ベイリーが断熱本体と銅管を備えた集光器を発明して、ほぼ現代のレベルに達しました。このコレクターは、現代の熱サイフォンシステムと非常によく似ていました (下記を参照)。第一次世界大戦の終わりまでに、ベイリーはこれらのコレクターを 4 個販売し、ベイリーから特許を購入したフロリダの実業家は、000 年までにほぼ 1941 個のコレクターを販売しました。第二次世界大戦中に米国で導入された銅の配給により、太陽熱ヒーターの市場は急落しました。

1973 年の世界的な石油危機まで、これらの装置は無視されました。しかし、この危機により、代替エネルギー源に対する新たな関心が呼び起こされました。その結果、太陽エネルギーの需要も増加しました。多くの国がこの分野の発展に強い関心を持っています。太陽熱加熱システムの効率は、コレクターを覆う低鉄強化ガラスの使用 (通常のガラスよりも多くの太陽エネルギーを伝達します)、断熱性の向上、耐久性のある選択コーティングのおかげで、1970 年代以来着実に向上しています。

いくつかの推定によると、太陽光発電コレクターが直ちに利用できる可能性の合計は 360 億 2 万 m50 であり、これは金額ベースで 23 億米ドルに相当し、年間成長率は 2005% です。 28 年、EU におけるガラス張り太陽光集熱器の面積は 2 万 m20 に達しました。さらに、プール暖房用の素焼きソーラーコレクターの総面積は2万平方メートルに達する可能性があります。

太陽熱温水器システムはシンプルであるため、メンテナンスは最小限で済みます。システムの種類によって異なります。システム内の流体の量と圧力を年に XNUMX ～ XNUMX 回チェックする必要があります。 XNUMX年にXNUMX回はクーラント液が酸化していないか確認する必要があります。これにはインジケーター用紙を使用できます。システム内の液体が沸騰した場合は、沸騰によって特性が失われる可能性があるため、液体を交換する必要があります。

システムを設計する際には、凍結防止要件を考慮する必要があります。

他の記事も見る セクション代替エネルギー源.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

コンピューターゲームは、385 代の若者の間でますます人気の娯楽となっていますが、それに伴うゲーム依存症のリスクは依然として重大な問題です。アメリカの科学者は、この中毒に寄与する主な要因を特定し、その予防のための推奨事項を提供するために研究を実施しました。 90 年間にわたり、10 人のティーンエイジャーを追跡調査し、どのような要因がギャンブル依存症になりやすいかを調査しました。その結果、研究参加者のXNUMX%は依存症のリスクがなかったが、XNUMX%がギャンブル依存症になったことが示された。ギャンブル依存症の発症の主な要因は、低レベルの向社会的行動であることが判明しました。向社会的行動のレベルが低い十代の若者は、他人の助けやサポートに興味を示さないため、現実世界との接触が失われ、コンピュータゲームが提供する仮想現実への依存が深まる可能性があります。これらの結果に基づいて、科学者たちは ... >>

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

惑星から反射された光はその居住性を示します 09.03.2012

チリ、英国、スペインの XNUMX 人の天文学者が、太陽系外惑星に生命が存在するかどうかを判断する方法を発見しました。彼らは、月から反射した地球の光を観察することで、この可能性を発見しました。科学者たちは、この弱い反射でも、ここで起こっている生物学的プロセスを示す強い信号を見つけることができることを証明しました.

現在までに760個の系外惑星が発見されています。科学者がそれらを探したいという渇望は、純粋に科学的な関心だけでなく、それらから来る光から「引き出す」ことができる生命の痕跡を見つけようとする試みによっても説明されます. ここでは、分光測定によって多くのことがわかります。吸収線や輝線から大量の酸素分子やメタンが検出されたので、すでに生命の兆候について話すことができます。ここでの主な障害は、星自体の光です。惑星から反射された同じ光からそれを分離することは非常に難しく、はるかに弱いです。このタスクは困難ですが、解決可能です。解決策の XNUMX つは、前述の天文学者の XNUMX 人によって提案されました - ヨーロッパ南天天文台 (チリ) の Michael Sterzhik、Armag 天文台 (英国) の Stefano Bangulo、天体物理学研究所の Enric Palle です。カナリア諸島で。実際には、反射光は常に偏光しており、星自体の光には偏光がありません。このため、分光偏光計と呼ばれる特別な光学技術があり、その助けを借りて星の光を分離することができます。

これは、チリの超大型望遠鏡 (VLT) の科学者たちが、昨年 500 月と 900 月の 10 日間、VLT が月を観測する予定だったときに行っていたことです。彼らは、可視光とそれに最も近い赤外部分に対応する 760 ～ 700 nm スペクトルに注目しました。夜の月は主に太陽光を反射しますが、どちらの日も偏光は非常に強く、約 XNUMX% でした。光の偏光部分を研究することにより、科学者は、植物の光合成中にのみ大量に放出される分子酸素の存在に対応するXNUMX nmで狭いピークを発見しました。植物のもう XNUMX つの特徴は、スペクトルの赤端、長さ約 XNUMX nm に残されました。この場所の鋭く深い傾斜は、この周波数の太陽光を集中的に吸収する大量の植生の存在を意味します。つまり、太陽系外惑星の植生の存在は、地球からも判断できます。

残念なことに、今日、分光偏光測定の可能性は、ガス巨人を観測することによってのみ制限されており、その場合でも、最も強力な地上望遠鏡がそれに応じてアップグレードされてからわずか数年で可能になります。太陽系外惑星での生命の真の探索は、NASA がそのような研究に必要なすべてを備えた特殊な新世界ミッション宇宙望遠鏡を打ち上げる 2019 年に始まります。

その他の興味深いニュース:

▪ 新しい Intel Pentium 4 プロセッサ

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトセクション充電器、蓄電池、バッテリー。記事の選択

▪ 記事アルミ缶キー。発明と生産の歴史

▪ 記事トカゲって何者？詳細な回答

▪ 記事水力技術者。仕事内容

▪ 小型隠蔽配線発見器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事受け入れテストの規範。リード線とブッシュ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー