太阳能集热器及其用途。方案、说明

太阳能集热器及其用途。无线电电子与电气工程百科全书

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自古以来，人类就一直在利用太阳能来加热水。许多太阳能系统的基础是使用太阳能收集器。集热器从太阳吸收光能并将其转化为热能，热能被转移到冷却剂（液体或空气）中，然后用于建筑物供暖、热水、发电、烘干农产品或烹调食物。太阳能集热器可用于几乎所有使用热量的过程。

对于欧洲和北美的典型住宅楼或公寓，加热水是第二大能源密集型家庭过程。对于许多房屋来说，它甚至是最耗能的。使用太阳能可将生活热水的成本降低70%。收集器预热水，然后将其送入传统的塔或锅炉，在那里水被加热到所需的温度。这导致显着的成本节约。该系统易于安装，几乎不需要维护。

今天，太阳能热水系统用于私人住宅、公寓楼、学校、洗车场、医院、餐馆、农业和工业。所有这些机构都有一个共同点：他们使用热水。房主和商业领袖已经看到，太阳能热水系统具有成本效益，能够满足世界任何地区的热水需求。

自古以来，在化石燃料成为世界能源的主导力量之前，人们就已经在太阳能的帮助下加热水。太阳能加热的原理已经为人所知几千年了。涂成黑色的表面在阳光下会升温很多，而浅色表面升温较低，白色比其他所有表面都低。此属性用于太阳能收集器——最著名的直接使用太阳能的设备。收集器大约在两百多年前开发出来。其中最著名的是平面收藏家，它是由一位名叫贺拉斯·德·索绪尔 (Horace de Saussure) 的瑞士科学家于 1767 年制造的。它后来被约翰·赫歇尔爵士在 30 年代远征南非期间用于烹饪。

1908年，美国“卡内基钢铁公司”的威廉·贝利发明了带有绝热体和铜管的集热器，太阳能集热器的制造技术几乎达到了现代水平。该收集器与现代热虹吸系统非常相似（见下文）。到第一次世界大战结束时，贝利已售出 4 台此类收藏器，而从他那里购买专利的佛罗里达商人到 000 年已售出近 1941 台收藏器。第二次世界大战期间美国实行的铜配给制导致太阳能热水器市场急剧下滑。

直到 1973 年全球石油危机，这些设备才被忽视。然而，这场危机唤醒了人们对替代能源的新兴趣。因此，对太阳能的需求也增加了。许多国家对这一领域的发展表现出浓厚的兴趣。自 1970 年代以来，太阳能加热系统的效率稳步提高，这要归功于使用低铁钢化玻璃覆盖集热器（它比普通玻璃传输更多的太阳能）、改进的隔热性能和耐用的选择性涂层。

据估计，太阳能集热器可立即开发的总潜力为 360 亿平方米，按货币计算相当于 2 亿美元，年增长率为 50%。 23年，欧盟玻璃太阳能集热器面积达2005万平方米。此外，用于游泳池加热的无釉太阳能集热器的总面积可能达到 28 万平方米。

由于太阳能热水系统的简单性，维护最少。这取决于系统的类型。有必要每年检查一次或两次系统中的流体量和压力。每年一次，您需要检查冷却液是否已经氧化。您可以为此使用指示纸。如果系统中的液体沸腾，您需要更换它，因为它可能会因沸腾而失去其特性。

设计系统时必须考虑防冻要求。

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