Når vi taler om solenergi, tænker vi oftest direkte på solcellepaneler, som er det, der genererer elektricitet. Der er dog en anden type solenergi, der er mindre kendt, men lige så vigtig: Termisk solenergi, en effektiv og ren mulighed, der hovedsageligt bruges til at opvarme vand og generere varme.
Termisk solenergi spiller en grundlæggende rolle i både bolig- og industrisektoren, hvilket muliggør større energieffektivitet og et fald i brugen af fossile brændstoffer. I denne artikel forklarer vi alt om denne type energi: dens drift, egenskaber, komponenter og fordele.
Hvad er solvarme?
Termisk solenergi er en vedvarende energi som bruger solens stråling til at producere varme. I modsætning til fotovoltaisk solenergi, som omdanner sollys til elektricitet, er solvarmeenergi opvarmer en væske ved at opfange solstråling. Denne væske kan opvarme vand, generere varme eller endda køling i visse systemer.
Denne type energi er især nyttig i områder med høj solstråling, hvor den kan bruges til husholdningsbrug og i industrielle applikationer. Eksempelvis vurderes det, at mere end 20 % af energiforbruget på hoteller, hospitaler og hjem er relateret til brugen af varmt vand, hvilket viser dens betydning.
Komponenter i en termisk installation
For at solvarmeenergi kan fungere korrekt, er det nødvendigt at have en installation designet til at opfange, lagre og distribuere varme. Nedenfor fremhæver vi hovedkomponenterne i et solvarmeanlæg.
Catcher
Den termiske solfanger eller panel er ansvarlig for absorbere solstråling og overføre varme til væsken, der cirkulerer indeni. Der er flere typer samlere afhængigt af deres effektivitet og teknologi:
- Flade samlere: De er de mest almindelige og bruges til varmt vand og opvarmning i boliger.
- Vakuumrørsamlere: De er mere effektive, især i kolde områder, takket være deres forbedrede isolering.
Hydraulisk kredsløb
Det hydrauliske kredsløb består af rør, der transporterer den varme væske fra opsamleren til akkumulatoren og tilbage til panelet, når den er afkølet. Det fungerer som et lukket kredsløb, der sikrer, at der ikke er varmetab.
Varmeveksler
Denne enhed gør det muligt at overføre varmen fra varmeoverførselsvæsken til det vand, der bruges i hjemmet eller installationen. Vekslerne kan være interne (spoler) eller eksterne, såsom pladevekslere.
Akkumulator
Da mængden af solenergi varierer i løbet af dagen, en akkumulator at opbevare varmt vand, indtil det skal bruges. Denne tank er designet til at minimere varmetab og holde vandet varmt i flere timer.
Cirkulationspumper
For at sikre, at væsken cirkulerer korrekt gennem systemet, cirkulationspumper. Disse overvinder kredsløbets modstande og tillader den konstante strøm af varmeoverførselsvæsken.
Hjælpekraft
På dage med lav solindstråling har solvarmeanlæg som regel et hjælpeenergianlæg, såsom en kedel, som kan generere varme i situationer, hvor solindstråling ikke er nok.
Elementer, der er nødvendige for sikkerhed
Solvarmeanlæg skal have en række sikkerhedselementer for at undgå problemer relateret til overophedning eller systemtryk.
Ekspansionsskibe
Væskens volumen øges ved opvarmning, så det er nødvendigt at have en ekspansionsbeholder der absorberer denne stigning og forhindrer skader på rørene. Ekspansionsbeholdere kan være åbne eller lukkede, hvor sidstnævnte er det mest almindelige i moderne installationer.
Sikkerhedsventiler
Sikkerhedsventiler er ansvarlige for at kontrollere systemtryk og frigiv væske, hvis den overskrider de fastsatte sikkerhedsgrænser.
Glykol
Væsken, der bruges i de fleste solvarmeanlæg, er en blanding af vand og glykol. Dette tilsætningsstof gør det muligt for væsken at modstå minusgrader uden at fryse, hvilket er vigtigt i kolde klimaer.
Kølelegemer
Hvis væsken opvarmes for meget, vil den køleplader De er ansvarlige for at frigive en del af temperaturen, hvilket forhindrer installationen i at nå farlige varmeniveauer.
Fælder
Drænene tillader fjern luft der akkumuleres inde i systemet, hvilket garanterer optimal funktion af det hydrauliske kredsløb.
Automatisk kontrol
De mest avancerede solvarmeenergisystemer har en automatisk kontrol som overvåger de forskellige elementer i systemet, såsom temperaturerne på solfangeren, akkumulatoren eller cirkulationspumperne. Derudover kan den aktivere hjælpe- eller dissipationsstrømsystemer efter behov.
Takket være termisk solenergi kan vi generere varmt vand og varme på en mere bæredygtig måde. Denne teknologi fortsætter med at udvikle sig, hvilket giver os mulighed for i stigende grad at reducere vores afhængighed af fossile brændstoffer og minimere miljøpåvirkningen.