태양열 온수: 시스템 유형의 변화 및 기능 이해

태양열 난방의 작동 방식, 시스템 유형의 변형 및 기능에 대한 모든 이해

태양열 온수판

브라질은 열대와 적도에 위치하여 일조량이 1일 약 8시간(연평균 기준)으로 일사량이 높은 나라입니다. 이러한 이유로 태양광 발전 시스템과 태양 복사(태양열 에너지)를 이용한 태양열 온수에 대한 우수한 시장입니다.

작동 원리가 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 태양 에너지와 달리 태양열 에너지는 태양 에너지를 열 에너지로 변환하여 주거, 건물 및 상업용 시스템에 물을 가열하는 기술입니다.

태양의 전자기 복사를 열 에너지로 변환하는 작업은 태양열 집열기(또는 패널)에 의해 수행됩니다.

에너지 변환 효율이 다른 다양한 유형의 수집기가 있습니다. 아래 이미지에서 볼 수 있듯이 각 목적에 대해 더 적절한 유형의 수집기가 있습니다.

가장 적합한 수집가,

이미지: 아쿠아켄트

따라서 이미지에서 볼 수 있듯이 태양열 시스템은 다목적이며 수영장 난방, 중앙 난방 지원, 입욕수 및 산업 부문과 같은 다양한 기능에 온수를 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 방식으로 물 난방에서 최대 에너지 절약에 기여합니다.

어떻게 작동합니까?

패널의 표면에는 구리 또는 알루미늄으로 만들어진 핀이 있으며 일반적으로 태양 복사를 더 잘 흡수하기 위해 어두운 색으로 칠해져 있습니다. 따라서 이 지느러미는 이 복사를 포착한 다음 열로 변환합니다. 그런 다음 열은 패널 내부의 액체에 의해 흡수되고 단열된 파이프를 통해 펌핑되어 온수 탱크(열저장소 또는 보일러)에 도달할 때까지 전달됩니다.

온수탱크는 단열재로 되어 있어 물이 식는 것을 방지하여 야간과 같이 맑은 날에도 온수를 공급할 수 있습니다.

태양열 온수 작동 원리

이미지: Soletrol(적응)

또한 보조 난방 시스템(전기 또는 가스일 수 있음)이 있는데, 이 시스템은 태양 복사열이 완전히 가열하기에 충분하지 않은 경우에도 온수가 있는지 확인하여 작동합니다.

구성품

일반적으로 태양열 에너지 시스템은 다음 항목으로 구성됩니다.

태양 전지 패널

그들은 입사 태양 복사를 열 에너지로 변환하는 기능을 가진 하나 이상의 패널이 될 수 있습니다.

태양열 축전지(열저장소)

사용에 필요할 때까지 온수를 비축해 두는 예금. 탱크의 크기는 거주지의 요구 사항과 호환되어야 합니다.

유압 회로

배관, 순환 펌프 및 밸브.

순환 그룹

이것은 유압 회로의 일부이며 그 기능은 태양 전지판을 어큐뮬레이터 탱크에 연결하는 튜브를 통해 열 액체를 순환시키는 것입니다.

제어 센터

시스템의 올바른 기능을 보장하는 제어 및 규제 요소.

에너지 지원

패널에 입사하는 복사열이 물을 완전히 가열하기에 충분하지 않을 때만 활성화되는 보완 난방 시스템.

수집가

컬렉터의 적용 가능성은 이미지에서 알 수 있듯이 컬렉터의 유형이 여러 가지이며 이러한 변형은 사용 목적에 따라 효율성이 다릅니다. 개방형 평면 수집기, 폐쇄형 평면 수집기 및 관형 진공 수집기의 주요 차이점을 살펴보겠습니다.

폐쇄형 및 개방형 평면 수집기

폐쇄형 플랫 수집기의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 외부 케이싱: 일반적으로 알루미늄으로 만들어집니다. 다른 구성 요소를 지원하는 기능이 있습니다.
  • 단열재: 그 기능은 일반적으로 유리솜이나 암석 또는 폴리우레탄 폼으로 만들어지는 환경으로의 열 손실을 최소화하는 것입니다.
  • 플루트: 일반적으로 구리로 만들어진 수집기 내부의 물의 흐름을 허용하는 서로 연결된 튜브.
  • 지느러미: 태양 에너지를 물에 흡수하고 전달하는 역할을 합니다. 그들은 알루미늄 또는 구리로 만들어졌으며 방사선 흡수를 증가시키기 위해 무광 검정색으로 칠해져 있습니다.
  • 적용 범위: 일반적으로 유리, 폴리카보네이트 또는 아크릴로 태양 복사열을 통과시켜 열 손실을 최소화합니다.

플랫 클로즈와 오픈 컬렉터의 주요 차이점은 오픈 컬렉터에는 외부 상자, 커버 및 단열재가 없기 때문에 더 높은 온도에서 물을 가열하는 데 덜 효율적이라는 것입니다.

폐쇄형 및 개방형 평면 수집기

이미지: 태양광 영역 / 다솔

관형 진공 수집기

관형 진공 수집기의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 튜브: 일반적으로 두 개의 동심원 유리 튜브로 물이 흐르고 있습니다. 내부와 외부 사이에는 열 손실을 최소화하는 역할을 하는 진공 층이 있습니다.
  • 헤드: 튜브가 헤드에 삽입되어 물이 통과합니다. 강철, 알루미늄 또는 구리로 만들 수 있으며 일부 단열재로 코팅할 수 있습니다.
  • 구조: 이것은 튜브를 태양 에너지를 포착하기 위한 적절한 위치에 유지하고 머리에 부착하는 것입니다.
관형 진공 수집기

이미지: 태양 에너지 구체

순환

태양열 시스템에는 시스템 내에서 물이 순환하는 방식이 다른 두 가지 변형이 있습니다. 열 사이펀 순환 시스템과 강제 순환 시스템입니다.

열사이펀의 순환

이 유형의 시스템은 물리학을 사용하여 물의 자유 순환을 촉진합니다. 즉, 열역학과 중력을 사용하여 뜨거운 물은 자연적으로 저수지로 올라가고 찬물은 태양 전지판으로 내려가도록 합니다.

따라서 열사이펀 순환 시스템은 전기 펌프를 사용할 필요가 없으므로 더 경제적이고 설치가 간단합니다. 어떤 경우에는 저장소가 반드시 패널 위에 위치해야 하는 것 외에도 강제 순환보다 덜 효율적일 수 있습니다.

강제 순환

강제 순환 시스템은 일반적으로 패널에서 분리된 물 탱크를 특징으로 하므로 탱크를 지면 수준에 배치할 수 있으며 집의 모든 구획에 설치할 수 있지만 패널은 일반적으로 지붕에 설치됩니다. 열사이펀 순환 시스템과 달리 강제 순환 시스템에는 전자적으로 제어되는 워터 펌프가 필요합니다.

설치

열 태양 에너지 시스템을 설치하려면 몇 가지 사항을 고려해야 합니다.

  • 설치 장소는 안전해야 합니다. 즉, 구성 요소는 일반적으로 지붕(옥상)에 설치되는 사람과 동물이 쉽게 접근할 수 없는 장소에 설치되어야 합니다.
  • 전체 및/또는 부분 음영이 있는 장소에는 패널을 설치하지 않는 것이 좋습니다.
  • 패널은 가능한 한 소비 장소에 가깝게 설치해야 합니다.
태양열 에너지 시스템 설치

이미지 출처: 솔트롤

태양열 에너지 투자에 대한 투자 회수 기간은 일반적으로 18개월에서 36개월까지 다양합니다. 태양열 히터의 수명은 약 240개월로 추정되어 시스템이 매우 유리하고 경제적입니다.

물을 데우기 위해 전기를 거의 사용하지 않거나 자주 사용할 필요가 없기 때문에 시스템이 경제적일 뿐만 아니라 판 너머로 폐기물이 발생하지 않고 환경에 피해를 주지 않아 환경 친화적입니다. 그것은 또한 환경에 미치는 영향을 최소화하고 전기 소비 감소로 온수를 얻는 방법을 선택하여 배출량을 최소화할 소비자의 탄소 발자국을 줄이므로 브라질과 세계에서 유망합니다.

님이 만든 영상 솔레트롤, 열 태양 에너지 및 태양열 집열기의 작동 원리를 보여줍니다.

태양광 발전 시스템을 설치하는 방법을 알아보려면 설치 가이드에 액세스하십시오. 그러나 이 문서에서 설명하는 열 시스템이 아닌 태양광 에너지 시스템을 설치하는 방법에 대해서만 안내합니다.