พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์: คืออะไรและทำงานอย่างไรโดยละเอียด

เมื่อเราพูดถึงพลังงานแสงอาทิตย์ สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือเราคิดโดยตรงเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ผลิตกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มีพลังงานแสงอาทิตย์อีกประเภทหนึ่งที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักแต่มีความสำคัญไม่แพ้กัน: พลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและสะอาดซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการทำน้ำร้อนและสร้างความร้อน

พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์มีบทบาทพื้นฐานทั้งในภาคที่อยู่อาศัยและภาคอุตสาหกรรม ทำให้ประหยัดพลังงานได้มากขึ้นและลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ในบทความนี้เราจะอธิบาย ทุกอย่างเกี่ยวกับพลังงานประเภทนี้: ลักษณะการทำงาน ลักษณะ ส่วนประกอบ และข้อดี

พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์คืออะไร?

พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์คือก พลังงานหมุนเวียน ซึ่งใช้รังสีจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดความร้อน ต่างจากพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้ของเหลวร้อนขึ้น โดยการจับรังสีแสงอาทิตย์ ของเหลวนี้สามารถให้ความร้อนแก่น้ำ สร้างความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็นในบางระบบได้

พลังงานประเภทนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีการแผ่รังสีแสงอาทิตย์สูง ซึ่งสามารถนำไปใช้ภายในบ้านและในงานอุตสาหกรรมได้ ยกตัวอย่างก็ประมาณว่ามากกว่านั้น 20% ของการใช้พลังงาน ในโรงแรม โรงพยาบาล และบ้านเรือนเกี่ยวข้องกับการใช้น้ำร้อนซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญ

ส่วนประกอบของการติดตั้งระบบระบายความร้อน

เพื่อให้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำงานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีการติดตั้งที่ออกแบบมาเพื่อดักจับ จัดเก็บ และกระจายความร้อน ด้านล่างนี้ เราจะเน้นองค์ประกอบหลักของการติดตั้งพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์

ตัวจับ

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์หรือแผงระบายความร้อนมีหน้าที่รับผิดชอบ ดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ และถ่ายเทความร้อนไปยังของไหลที่ไหลเวียนอยู่ภายใน มีตัวสะสมหลายประเภทขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและเทคโนโลยี:

• นักสะสมแบบเรียบ: เป็นชนิดที่พบได้บ่อยที่สุดและใช้สำหรับน้ำร้อนและเครื่องทำความร้อนในบ้าน
• ตัวสะสมหลอดสุญญากาศ: มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะในพื้นที่เย็น เนื่องจากมีการปรับปรุงฉนวนให้ดีขึ้น

วงจรไฮดรอลิก

วงจรไฮดรอลิกประกอบด้วยท่อที่ลำเลียงของไหลร้อนจากตัวสะสมไปยังตัวสะสม และกลับไปยังแผงเมื่อเย็นลงแล้ว ทำงานเป็นวงจรปิดทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการสูญเสียความร้อน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

อุปกรณ์นี้ช่วยให้ความร้อนของของเหลวถ่ายเทความร้อนสามารถถ่ายโอนไปยังน้ำที่ใช้ในบ้านหรือการติดตั้งได้ ตัวแลกเปลี่ยนอาจเป็นแบบภายใน (คอยล์) หรือภายนอก เช่น ตัวแลกเปลี่ยนเพลท

ตัวสะสม

เนื่องจากปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์จะแตกต่างกันไปตลอดทั้งวัน ก ตัวสะสม เพื่อกักเก็บน้ำร้อนไว้จนจำเป็น ถังนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการสูญเสียความร้อนให้เหลือน้อยที่สุดและให้น้ำร้อนได้นานหลายชั่วโมง

ปั๊มหมุนเวียน

เพื่อให้แน่ใจว่าของไหลไหลเวียนผ่านระบบอย่างถูกต้อง ปั๊มหมุนเวียน- สิ่งเหล่านี้เอาชนะความต้านทานของวงจรและปล่อยให้ของเหลวถ่ายเทความร้อนไหลอย่างต่อเนื่อง

กำลังเสริม

ในวันที่รังสีดวงอาทิตย์ต่ำ การติดตั้งความร้อนจากแสงอาทิตย์มักจะมีระบบพลังงานเสริม เช่น หม้อต้มน้ำ ซึ่งสามารถสร้างความร้อนได้ในสถานการณ์ที่รังสีดวงอาทิตย์ไม่เพียงพอ

รายการที่จำเป็นเพื่อความปลอดภัย

การติดตั้งพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์จะต้องมีองค์ประกอบด้านความปลอดภัยหลายประการ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความร้อนสูงเกินไปหรือแรงดันของระบบ

เรือขยายตัว

ปริมาตรของของเหลวจะเพิ่มขึ้นเมื่อถูกความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี เรือขยาย ที่ดูดซับการเพิ่มขึ้นนี้และป้องกันความเสียหายต่อท่อ ภาชนะต่อขยายสามารถเปิดหรือปิดก็ได้ โดยแบบหลังจะพบได้บ่อยที่สุดในการติดตั้งสมัยใหม่

วาล์วนิรภัย

วาล์วนิรภัยมีหน้าที่ในการควบคุม ความดันของระบบ และปล่อยของเหลวออกมาหากเกินขีดจำกัดความปลอดภัยที่กำหนดไว้

ไกลคอล

ของเหลวที่ใช้ในการติดตั้งพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของน้ำและ ไกลคอล- สารเติมแต่งนี้ช่วยให้ของเหลวสามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์โดยไม่กลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งจำเป็นในสภาพอากาศหนาวเย็น

อ่างความร้อน

หากของเหลวมีความร้อนสูงเกินไป ครีบระบายความร้อน พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการปล่อยอุณหภูมิบางส่วนเพื่อป้องกันไม่ให้การติดตั้งถึงระดับความร้อนที่เป็นอันตราย

กับดัก

ท่อระบายน้ำอนุญาต กำจัดอากาศ ที่สะสมอยู่ภายในระบบรับประกันการทำงานที่ดีที่สุดของวงจรไฮดรอลิก

การควบคุมอัตโนมัติ

ระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ทันสมัยที่สุดมี ควบคุมอัตโนมัติ ซึ่งตรวจสอบองค์ประกอบต่างๆ ของระบบ เช่น อุณหภูมิของตัวสะสม ตัวสะสม หรือปั๊มหมุนเวียน นอกจากนี้ยังสามารถเปิดใช้งานระบบพลังงานเสริมหรือการกระจายพลังงานได้ตามต้องการ

ด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ เราจึงสามารถผลิตน้ำร้อนและเครื่องทำความร้อนได้อย่างยั่งยืนมากขึ้น เทคโนโลยีนี้ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ช่วยให้เราลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุด