Архив рубрики: применение

Воздушное отопление.Солнечное тепло

Солнечный нагрев воздуха является солнечная тепловая технология, в которой энергия от солнца, солнечную инсоляцию , захватывается поглощающей среде и используется для нагрева воздуха. Солнечного нагрева воздуха возобновляемых источников энергии отопительной техники используются для воздушных тепловых или условие зданий или технологических процессов тепло.

Transpired_Solar_Air_Collector_Operations_Schematic_(vector).svg

Как правило, наиболее экономически эффективным из всех солнечных технологий, особенно в коммерческих и промышленных приложений, и посвящен крупнейшим использования энергии в строительстве отопления климате, который отопления помещений и промышленного процесса нагрева.
Солнечные коллекторы воздуха может быть принято делить на две категории:
Неглазурованный Коллекционеры воздух или солнечный коллектор выяснилось (используется в основном для нагрева окружающего воздуха в коммерческих, промышленных, сельского хозяйства и перерабатывающей приложений)
Застекленная солнечные коллекторы (рециркуляции типов, которые обычно используются для отопления помещений).

Застекленная воздушная система

Функционирование таким же образом, как и обычный принудительной воздушной печи, системы подачи тепла путем рециркуляции кондиционером воздуха в здание через солнечные коллекторы — солнечные коллекторы . Благодаря использованию энергии собирающей поверхности поглощать тепловую энергию солнца, воздуха и каналов вступить в контакт с ним, простым и эффективным коллектора могут быть сделаны для различных систем кондиционирования и технологических процессов.
Солнечная воздушный тепловой коллектор, плоский коллектор Воздушный плиты, от солнечных батарей печей, установленных на вертикальной стене на дом для оптимальной работы зимой и летом минимизировать производительности для предотвращения перегрева.

SPF солнечных воздушных Теплоколлекторов

Простой солнечный коллектор состоит из воздуха адсорбционный материал, иногда имеющие селективные поверхности , чтобы захватить излучение от солнца и передает тепловую энергию в воздух за счет теплопроводности теплопередачи. Этот нагретый воздух Канальные к зданию пространстве или в рабочую зону, где нагретый воздух используется для отопления помещений или технологических нужд отопления.

Типы сборщика

В силу различных воздушных каналов методов, коллекторы обычно классифицируются как один из трех типов:
а) проходных коллекторов,
б) передний проход,
в) заднего прохода,
г) сочетание переднего и заднего прохода коллекционеров.

Проходной коллектор воздуха

В проходных конфигурации воздух Канальные на одну сторону поглотителя проходит через перфорированную или волокнистый материал типа и нагревается с проводящими свойствами материала и конвективного свойства движущегося воздуха. Проходного поглотители имеют наиболее площадь поверхности, которая позволяет относительно высокие скорости передачи проводящих тепло, но значительное падение давления может потребовать большей мощности вентилятора, и ухудшение определенного материала поглотителя после многих лет солнечного облучения может дополнительно создать проблемы с качеством воздуха и производительность .

Задний, передний и сочетание воздушного канала коллектора

 

В обратный проход, передний проход, а сочетание конфигураций типа воздух направляется либо на задней, передней, либо на обеих сторонах поглотителя быть нагрет от возвращения к сети воздуховодов заголовков.220px-GTAA_-_SolarWall Хотя прохождение воздуха на обеих сторонах поглотителя обеспечит большую площадь поверхности для кондуктивного переноса тепла, проблемы с пылью (обрастания) может возникнуть из проходящего воздуха на передней стороне абсорбера что снижает эффективность абсорбер, ограничивая количество солнечного света, полученный . В холодном климате, воздух, проходящий рядом с остекления дополнительно вызывает большие потери тепла, что приводит к снижению эффективности работы коллектора.

Воздушные тепловые приложения

Различные приложения могут использовать солнечные технологии тепла воздух, чтобы уменьшить углеродный след от использования традиционных источников тепла, например, ископаемое топливо , чтобы создать устойчивое средство для производства тепловой энергии. Такие приложения, как отопление помещений , тепличных расширение сезона, подогрев вентиляции состав воздуха или технологического тепла можно решить с помощью солнечного тепла устройствах воздух. В области «солнечного когенерации ‘солнечные тепловые технологии в паре с фотовольтаики ( PV), чтобы увеличить эффективность системы охлаждения PV панелей для улучшения их электрических характеристик одновременно нагревания воздуха для отопления помещений.

Применение- космическое отопление

Отопление помещений для жилых и коммерческих зданий может быть сделано за счет использования солнечных батарей отопления воздух. Эта конфигурация работает, опираясь воздух из оболочки здания или из внешней среды и передачи его через коллектор, где воздух нагревается за счет теплопроводности из абсорбера, а затем подается в жилые или рабочего пространства, путем пассивного средствами или с помощью вентилятора.220px-Solar_Air_Heat_Collector
Вентиляция, свежий воздух или макияж воздуха требуется в большинстве коммерческих, промышленных и административных зданий для удовлетворения требований Кодекса. По пропускания воздуха через правильно спроектированной неглазурованными выяснилось коллектор воздуха или обогревателя солнечного подогрева свежего воздуха может уменьшить тепловой нагрузки в дневное время операции. Многие приложения в настоящее время устанавливаются, где выяснилось коллектора подогревает свежий воздух, поступающий вентилятор рекуперации тепла сократить время размораживания ВСР автора. Чем выше ваш вентиляцию и температуру лучше ваш срок окупаемости будет.

Технологическое оборудование

Солнечное тепло воздуха также может быть использован в процессе приложений, таких как сушки белья, сельскохозяйственных культур (например, чай, кукуруза, кофе) и другие сушильные приложений. Воздух, нагретый посредством солнечного коллектора, а затем передаются через среду, подлежащего сушке, может обеспечить эффективное средство с помощью которого можно уменьшить содержание влаги в материале.

Фотоэнергетика. фотоэлектрические коллекторы.Солнечные колекторы и их использование в разных странах

Солнечную энергию, аккумулированную в среде, можно эффективно использовать для нужд коммунального теплоснабжения с помощью тепловых насосов.

По своей сути тепловой насос — это такая же холодильная машина и кондиционер или даже бытовой холодильник, у которого открыта холодильная камера, и которая может поглощать тепло из атмосферного воздуха, речной или морской воды, грунтовых вод или почвы и передавать его через теплообменник для отопления или нагрева воды. Извлекая энергию из окружающей среды, тепловой насос фактически противодействует парниковому эффекту. Эта техника эффективно заменяет электрические котлы и системы отопления, использующие жидкое печное топливо.

Наиболее масштабно в мировой практике сейчас используется технология нагрева воды в солнечных коллекторах.

Ежегодно в Европе в эксплуатацию вводится около 3 млн. м2 плоских солнечных коллекторов, что эквивалентно тепловой по ¬ мощности 1,5 тыс. МВт. Солнечный плоский коллектор — это теплоизолирующий теплообменник проточного типа. В таком коллекторе вода может нагреваться до 95 ° С. Коллекторы этого типа являются наиболее распространенными и доступными по цене. В странах ЕС рекомендуют применять их в сочетании с тепловым насосом. Существуют коллекторы других типов. Так вакуумные коллекторы могут нагревать теплоноситель до 250 ° С летом и не менее 35 ° С зимой, даже при омраченном небе.

Целесообразно применять солнечные водонагреватели емкостного (не проточного) типа, они значительно дешевле, а воду в них можно нагреть до 60 ° С. К сожалению, производство солнечных коллекторов практически отсутствует, зато часто можно увидеть простую бочку, выкрашенную в черный цвет. Такая бочка нагревает воду всего на 5-7 градусов выше температуры воздуха и может использоваться только летом.

Использование принципа парникового нагрева может иметь много направлений применения в сельском хозяйстве для сушки сырья и продуктов.

Принцип солнечно-коллекторного парника используется и в другой очень распространенной в Западной Европе технология радиации, называется «солнечный дом» и решает проблему обогрева помещения. Лучше достижения технологии в странах ЕС — обеспечение за счет солнца 97% потребностей в тепле для обогрева. Применения технологии пассивного солнечного обогрева помещений можно надеяться на обеспечение до 50% потребностей в тепле. Основные принципы пассивной солнечной технологии заключаются в высоком уровне теплоизоляции помещений, утилизации тепла вентиляционного воздуха и ориентации зданий таким образом, чтобы летом обеспечить отсутствие перегрева, а зимой, наоборот, максимально впустить солнце в помещение. Например, в городке Хокертон (Великобритания) в 1998 г. был сооружен дом пассивной солнечной архитектуры, потери тепла в котором практически сведены к нулю, а энергопотребление составляет всего 15% от среднего по стране. Необходимая для жилья температура достигается благодаря нагреванию солнцем, а также благодаря теплу жизнедеятельности человека. По информации Департамента торговли и промышленности Великобритании, в конце XX века. в стране было больше 1660 домов пассивной архитектуры, среди которых 40 школ и 30 офисных зданий.

Наиболее многообещающей технологией утилизации энергии солнца является использование фотогальванического эффекта для генерирования электричества. Солнечная фотоэнергетика прошла долгий путь совершенствования и сейчас чрезвычайно близка к масштабному промышленному использованию. Ее нынешнее использование базируется на субсидирование, а в Украине это разрешается АЭС и угольной промышленности. Уже несколько лет темпы годового удельного прироста мощностей фотоэнергетики превышают темпы ветроэнергетики и составляют более 40%. По показателю абсолютного при ¬ роста мощностей (более 1 тыс. МВт / год) мировой фотоэнергетика отстает от ветроэнергетики где-то на 10-12 лет. Прогнозируется, что до 2017 года фотоэнергетика перегонит ветроэнергетику и станет конкурентоспособной.

КПД преобразования энергии солнечного излучения в электричество в серийных фотоэлектрических преобразователях из монокристаллического кремния сейчас составляет 15-16%. Научно-исследовательские работы, выполненные в Украине и России, позволили разработать технологию производства преобразователей с арсенида галлия с КПД более 40%. Украина имеет для этого необходимое сырье и могла бы вскоре наладить массовое производство фотоэлектрических преобразователей.

Стоимость электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими установками (ФЭУ) на сегодня в несколько раз выше, чем на электрических станциях с тепловым циклом. Несмотря на это, ФРУ активно внедряются как в развитых странах, так и в развивающихся странах. При этом можно исследовать две противоположные тенденции.

В развивающихся странах, речь идет о применении сравнительно небольших установок для электроснабжения индивидуальных домов в отдаленных селах, для оснащения культурных центров, где благодаря ФЭУ можно пользоваться телевизором и т.п.. В этих случаях на первый план выступает не стоимость электроэнергии, а социальный эффект. Программы внедрения ФЭУ в развивающихся странах, активно поддерживаются международными организациями, в их финансировании участвует Всемирный банк на основе выдвинутой им «Солнечной инициативы».

В промышленно развитых странах активное внедрение ФЭУ объясняется несколькими факторами. Во-первых, ФЭУ рассматриваются как экологически чистые источники, способные уменьшить загрязнение окружающей среды. Во-вторых, использование ФЭУ в частных домах повышает энергетическую автономию. В-третьих, стоимость прокладки линий электропитания в труднодоступных / доступной местности составляет 5-15 тыс долл / км В-четвертых, большое значение имеет динамика изменения показателей ФЭУ за последние два десятилетия, на основе которой на ближайшее время прогнозируется достижение конкурентоспособности ФЭУ для широкого использования .

В некоторых странах разрабатываются проекты крупных пилотных ФЭУ, которые позволят приобрести необходимый опыт, и одновременно в результате увеличения масштаба продукции снизится цена установок, а следовательно и стоимость электроэнергии.

В этом контексте очень интересен опыт Японии, где в префектуре Окинава строится ФЭУ мощностью 750 кВт. В США 90 энергетических компаний образовали Фотоэлектрические группу, которая на протяжении 5 лет планирует ввести в эксплуатацию ФЭУ общей мощностью 47 МВт, из которых 17 МВт приходится на малые автономные установки и 30 МВт — на крупные (от 100 кВт до 1 МВт).

1990 немецкое правительство занял место лидера в Европе в области использования фотоэлектрических систем для частного сектора. Правительственная программа «1000 крыш» была расширена до 2500 крыш, правительство оплатило 70% стоимости установки фотоэлектрических систем мощностью по 1-5 кВт, рассчитанных на 1-2 семьи.

Второй квартал 1997 года прошел под знаменами солнечной промышленности. Главным его событием стало заявление президента США Билла Клинтона от 26 июня о начале крупнейшей федеральной программы «Миллион солнечных крыш», рассчитанной до 2010 года, Япония также предложила предоставления 196000000 долларов своему населению на установку фотоэлектрических систем. Именно 1997 года появилась такая цифра — 400 млн. уже установленных фотоэлектрических систем в мире. Ежегодно количество солнечных систем возрастает на 80 тысяч.

Свою известность как источник энергии фотоэлементы добывали в космических программах. И только после 1980 года реализация фотоэлементной установок получила коммерческого развития после снижения цен благодаря новейшим технологиям. 1990 мировая реализация фотоэлементов достигла 48 МВт (20% — фотоэлементы калькуляторов и других бытовых приборов, 22% — телекоммуникационные системы).

На сегодня более 30 стран мира используют процесс прямого преобразования солнечной энергии в электрическую. Суммарная мощность произведенных за год фотоэлектрических преобразователей составляет около 65 МВт, из них по 1/3 в США и Японии, 20% — в Европе.

Чтобы выявить солнечную энергию

У немецкой IMO компании есть установка производственное предприятие в США, которые сделают самые большие солнечные солнечные батареи шпиона, чтобы выявить солнечную энергию. Согласно Рудигеру Унверцагту и Клаусу Плессу, соответственно CEO и вице-президенту этой компании, эти солнечные солнечные батареи шпиона являются самыми большими в Summerville в Южной Калифорнии. IMO с нетерпением ждет, коммерчески продают эти солнечные солнечные батареи шпиона. Несмотря на то, чтобы быть огромным в размере, их очень легко собрать, и можно собрать их только вне здания, где они должны быть установлены.

Как солнечная технология солнечных батарей шпиона поможет

IMO надеется, что США охватят этот источник энергии, потому что с ее помощью, можно избежать эмиссии углекислого газа на 87 000 фунтов, который загрязняет воздух на ранней основе вследствие горения 34 000 фунтов угля. С солнечными солнечными батареями шпиона IMO не будет нуждаться в 42 000 киловатт власти, равной потребности власти почти четырьмя домашними хозяйствами на годовой основе. Это также сохраняет окружающую среду той же самой степенью, как это было бы, если еще 6 700 деревьев посажены, или загрязнение сокращено степенью, вызванной транспортным средством, путешествуя 106000 миль.

Как солнечная технология солнечных батарей шпиона работает

Негабаритная солнечная батарея — опора на сменяющий друг друга полюс. Эта солнечная батарея не постоянна, но продолжает перемещаться с солнцем. Этим путем группа ловит максимальные солнечные лучи от солнца. Постоянные солнечные батареи остаются зафиксированными к единственному споту. Они ловят любой солнечный свет, прибывает в их направление. Но вращение солнечных батарей после дневного пути солнца может захватить 20 или на 30 % больше солнечной энергии. Они продолжают перемещать свой стенд, чтобы захватить все больше солнечного света. Можно сравнить их с подсолнечниками: подсолнечники изменяют свою позицию с позицией солнца.

Размер солнечных солнечных батарей шпиона
Большая солнечная солнечная батарея шпиона, которая стоит перед солнцем и захватила энергию от ее сильных лучей, является металлическими структурами на 1 614 квадратных футов и 53 фута высотой. Вследствие огромного размера эта большая группа помещена сверху металлической колонки с помощью крана. Менеджер программы возобновляемого источника энергии с энергетическим Офисом SC, Эрика Майрес считает размер этой группы по полюсу очень удивительным. Поскольку она следит за отдельными групповыми проектами вокруг государства, она говорит, что группы IMO — крупнейшие солнечные шпионы в Южной Калифорнии, и каждый больше чем ее первый дом.

Коммерческое использование солнечных солнечных батарей шпиона

Хотя IMO начнет продажу этих солнечных солнечных батарей шпиона очень скоро, подобные альтернативно-энергетические устройства были проданы руководителями компании в ее заграничной штаб-квартире. Принимая во внимание, что эти руководители не готовы сказать, сколько числа продаж, их бизнес не достиг больших высот до настоящего времени. Машина, которая может использоваться для стоимости 25 лет между 100 000$ и 200 000$.

Грант в размере 150 000$, выделенный компании в соответствии с Чистой Программой стимулирования природосберегающей возобновляемой энергии государства, исчерпал. Теперь IMO надеется, что другие компании и домовладельцы могли взять преимущество существующих государственных и налоговых кредитов и финансировать их проект.

Увеличение эффективности тонкопленочных солнечных элементов

За эти годы, благодаря преданной научно-исследовательской работе, продолжающейся для того, чтобы увеличить эффективность солнечных батарей, сегодня, солнечные батареи больше не плоские формированный или неподатливый. Крайние типовые тонкой пленкой солнечные батареи были теперь произведены, которые довольно гибки и приспосабливаемы к использованию в углах, криволинейных и других строениях. Сегодня почти 20 % глобальной генерации солнечной энергии сделаны этими тонкопленочными солнечными элементами и, как ожидают, вырастут больше в ближайшем будущем.

Увеличение эффективности тонкопленочных солнечных элементов

Мембраны когда монтировано в антенную решетку только столь же эффективны как ‘микроканалы’ на мембранах, какая помощь преобразуют солнечный свет к электронам, необходимым для получения энергии. До сих пор ‘скрайбирование’ микроканалов было сделано с помощью механического резца, который является дорогим процессом. Также каналы, столь произведенные, не точны с точными пазами или однородной глубиной. Теперь новое исследование развило способ сделать скрайбирование канала с помощью лазеров.

Скрайбирование лазера сделало легким

Исследовательская группа сосредоточилась на способах улучшить скрайбирование микроканалов. Лучше микроканалы, более эффективные, будут солнечными батареями. Они попробовали процесс, названный ‘холодная абляция’, чтобы использовать лазерные лучи, высвеченные для только пикосекунд — quadrillionths секунды. Этим путем, импульсный лазер помог в создании микроканалов с точными глубинами и четкими схемами, не нанося ущерба ультратонкопленочным солнечным элементам и также в очень быстрой манере.

Превосходство ‘ультракороткого лазера импульса’
Идею использовать лазеры для того, чтобы разметить микроканалы на тонкопленочных солнечных элементах попробовали ранее также. Но управление лазерами, чтобы разметить точно к правильной глубине и схеме было настоящей трудной задачей. Но теперь с холодным методом абляции и использованием ‘ультракороткого лазера импульса’, бригада нашла успех в создании точных микроканалов. С этим методом бригада смогла управлять лазером даже в глубине на 10-20 миллимикронов.

Успех бригады
Бригада надеется улучшить эффективность тонкопленочных солнечных элементов и также понизить фактор стоимости. ‘Ультракороткому импульсу, лазерное, сверхбыстрое скрайбирование лазера’ & ‘холодный метод абляции’ улучшат эффективность ячеек, и коммерческую выработку, чрезвычайно принесут пользу с этим. Как профессор Юнг Шин выражается, “Эффективность солнечных батарей зависит в значительной степени от того, насколько точный Ваше скрайбирование микроканалов — …, Если они сделаны так точно как возможно, эффективность повышается.”

Исследовательская группа

Составы исследовательской группы Юнга Шина, профессора Машиностроения & Направляющего устройства Центра Университета Пердью Основанного на лазере Производства, и Гари Ченга, Адъюнкт-профессора Организации производств и Мартина И Занга, Сеунгюна Ли и Венкиэна Ху — аспиранты. Они опубликовали работу на Слушаниях Конференции по Поисковой разработке и Новшеству ННФ 2011 года в этом январе. Исследование финансировалось Национальным научным фондом с грантом в размере 425 000$ в течение трех лет.

зарядной станции EV является последним и уникальным дополнением природосберегающей возобновляемой энергии

Парк New York City’s Brooklyn Bridge становится еще более зеленым с добавлением солнечного двигавшегося на большой скорости электромобиля (EV) зарядная станция — первое в своем роде в Нью-Йорке. Парк Brooklyn Bridge уже добавил много зеленых областей с пышной травой, делая это, большое место и для местных жителей и для туристов, чтобы обладать невероятным представлением Манхэттена и этой зарядной станции EV является последним и уникальным дополнением природосберегающей возобновляемой энергии. Станция, вероятно, сократит выброс углерода в парке в значительной степени.

Подарок от Beautiful Earth Group

Это солнечное двигалось на большой скорости зарядную станцию EV, самое первое в Нью Йорк Сити, подарок от Beautiful Earth Group (БЫТЬ), компания возобновляемого источника энергии, базируемая в Бруклине. Прежде, чем пожертвовать это, управляться станция для ее собственного использования из индустриальной партии в Красном Крюке. Теперь станция присоединилась к усилиям устойчивости парка Brooklyn Bridge. Смотрение на успех станции EV, БЫТЬ надеется, что другие парки и компании будут следовать примеру и становиться более экологически-сознательными — помогающий в преследовании, чтобы испустить всё меньше и меньше ископаемое топливо и преобразовывающий в возобновимый, зеленое, и источники экологически чистой энергии.

Зарядная Станция EV

Зарядная станция EV построена из двух upcycled отгрузка контейнеров, чьи солнечные батареи зданий крыши, которые производят солнечную энергию и передают ее аккумуляторным батареям для хранения. Это производит приблизительно 5.6 киловатт энергии, достаточно чтобы зарядить пять из транспортных средств снабжения электроэнергией парка, электромобиля в натуральную величину, и небольшого дома. Присутствие станции спасет парк приблизительно 200 000$ в расходах бензина. Выбор парка транспортных средств снабжения электроэнергией, а не традиционных также предотвратит приблизительно 530 тонн выделений углекислого газа. Чтобы добавить к ее преимуществам, станция является также модульной и может быть перемещена в другое место и повторно собрана меньше чем через 24 часа.

Зеленая Этика парка Brooklyn Bridge

Это солнечное обеспечивало, станция EV является последней в инициативе парка к более экологичному городу и среде. Другие жизнеспособные усилия и перерабатывающие проекты включают:

  1. Повторное использование материалов из уничтоженных зданий
  2. Рост родных видов растений для естественно жизнеспособного озеленения
  3. Повторное включение в состав естественных морских сред обитания
  4. Управление дождевой воды для максимального использования

PlaNYC мэра Блумберга

Цель PlaNYC состоит в том, чтобы сократить углеродистый след в Нью-Йорке по крайней мере на 30 % к 2030 году. Солнечное обеспечивало, зарядная станция EV — часть этой цели и предсказана, чтобы очень сократить использование ископаемого топлива и зависимость. Попытки парка Brooklyn Bridge в зеленой устойчивости без сомнения вдохновят больше парков, и больше людей повернется к экологичным возобновляемым источникам энергии для более зеленой будущей вселенной.