Vykurovanie slnkom
Ľudia využívajú slnečnú energiu na mnohé účely, vrátane ohrevu vody, vzduchu a interiérov budov, ako aj na výrobu elektriny. Existujú dva všeobecné typy solárnych vykurovacích systémov: pasívne a aktívne.
K pasívnemu solárnemu ohrevu priestoru dochádza, keď cez okná budovy presvitá slnečné svetlo, ktoré ohrieva interiér. Návrhy budov optimalizované pre pasívne solárne vykurovanie (na severnej pologuli) majú zvyčajne okná orientované na juh, ktoré umožňujú slnečnému žiareniu dopadať na steny alebo podlahy vo vnútri budovy, kde absorbuje slnečnú energiu. Slnečná energia je absorbovaná stavebnými materiálmi a prirodzeným žiarením a konvekciou ohrieva interiér budovy. V lete okenné odkvapy alebo tienidlá bránia slnečnému žiareniu prenikať do okien, čím udržiavajú budovu chladnejšiu.
Aktívne solárne vykurovacie systémy presúvajú ohriatu kvapalinu (vzduch alebo kvapalinu) do budovy alebo do systému akumulácie tepla, pričom v prípade potreby uvoľňujú teplo. Ventilátory alebo čerpadlá pohybujú kvapalinou cez kolektory, aby ju zohriali, potom do budovy alebo systému akumulácie tepla a potom späť do kolektorov, aby sa znovu ohriali. Aktívne solárne systémy na ohrev vody majú zvyčajne nádrž, ktorá uchováva solárne ohriatu vodu.
Nekoncentračné a koncentračné slnečné kolektory
Nekoncentračné slnečné kolektory
Solárne systémy, ktoré ohrievajú vodu alebo vzduch v budovách, majú zvyčajne nekoncentračné kolektory, čo znamená, že oblasť, ktorá zachytáva slnečné žiarenie, je rovnaká oblasť, ktorá absorbuje slnečnú energiu. Ploché kolektory sú najbežnejším typom nekoncentračných kolektorov používaných na vykurovanie vody a priestoru v budovách a používajú sa, keď sú dostatočné teploty pod 200 stupňov F.
Ploché solárne kolektory majú zvyčajne tri hlavné komponenty:
Ploché kovové dosky, ktoré zachytávajú a absorbujú slnečnú energiu
Priehľadný kryt umožňuje prechod slnečnej energie cez kryt a znižuje tepelné straty do absorbéra
Vrstva izolácie na zadnej strane absorbéra na zníženie tepelných strát
Solárne kolektory teplej vody spájajú kovové rúrky s absorbérom. Cez rúrky absorbéra sa čerpá teplonosná kvapalina, ktorá odvádza teplo z absorbéra a prenáša teplo do vody v akumulačnej nádrži. Solárne systémy používané na ohrev vody v bazéne majú zvyčajne ploché kolektory, ktoré nemajú žiadny kryt alebo izoláciu na absorbéri, pričom bazénová voda cirkuluje z bazéna cez kolektor a späť do bazéna.
Solárne systémy na ohrev vzduchu využívajú ventilátory na pohyb vzduchu cez ploché kolektory do interiéru budovy.
Koncentračné solárne kolektory
Koncentračné kolektory zachytávajú slnečné žiarenie na ploche, ktorá je väčšia ako plocha absorbéra, niekedy aj stokrát väčšia. Vysoko reflexné kolektory sústreďujú alebo sústreďujú slnečnú energiu na absorbér. Kolektory sa často presúvajú počas dňa, aby sa udržala vysoká koncentrácia na absorbéri. Solárne tepelné elektrárne využívajú koncentračné solárne kolektorové systémy, pretože dokážu produkovať vysokoteplotné teplo potrebné na výrobu elektriny.
