Tartalom
A napkollektorok olyan eszközök, amelyek elfogják a napfényt a feladatok elvégzéséhez, szemben a napfényt használó fotovoltaikus panelekkel. A napkollektorok egyik leggyakoribb célja a lakossági melegvíz biztosítása, de meleg levegőt is biztosíthatnak az otthoni fűtéshez vagy akár túlhevítő anyagokat is az elektromos áram előállításához. Noha számos különféle napkollektor-konstrukció létezik, három nagy kategóriába sorolhatók.
Lapos kollektorok
A síklapú napkollektor a legegyszerűbb típust képviseli, amely egy téglalap alakú dobozból áll, üvegfedővel és egy hőelnyelő alsó réteggel. A napfény áthalad az üvegen, felmelegíti a belső teret, és egy csővezeték vagy vezeték lehetővé teszi, hogy a víz vagy a levegő áramoljon az egységen, és elnyelje a környezeti hőt. A mázatlan lapos kollektorok kihagyják az üveget és a lezárt dobozt, és egyszerűen a napfényre támaszkodnak, maguk a melegítők melegítve. Egy másik változat tartalmaz egy tetőre szerelt víztartályt, amely a napenergia hőelnyelésére festett. Az ilyen típusú kollektorok a legmegfelelőbbek meleg éghajlati viszonyokhoz, mivel még a lezárt dobozos változat is lehetővé teszi az összegyűjtött hő kiszivárgását hideg levegőbe.
Evakuált csőgyűjtők
Hidegebb éghajlati viszonyokhoz vagy olyan alkalmazásokhoz, amelyek magasabb vízhőmérsékletet igényelnek, az evakuált csőrendszer jobb szigetelést kínál. Ezekben a kollektorokban mindegyik cső áthalad egy lezárt üvegcsőn, amelyen nincs levegő. Ez lehetővé teszi, hogy a cső termoszként működjön, minimalizálva a hőátadást a belső fűtött csőből a külső környezetbe. Az evakuált csőgyűjtők 50 ° C-nál (122 Fahrenheit fok) magasabb vízhőmérsékletet tudnak fenntartani a környezeti hőmérséklet felett.
Napelemes koncentrátorok
Ha olyan rendszerre van szüksége, amely következetesen biztosítja a nagyon forró vizet, akkor a legmegfelelőbb a napkollektor-koncentrátor. A koncentrátorok tükrök segítségével tükrözik és koncentrálják a nap energiáját a vízvezetékekbe, és ezzel jelentősen növelik a víz hőmérsékletét. Mivel a napsugár-koncentrátorokban a tükrök a nap sugarainak fókuszálására szolgálnak, akkor a legjobban akkor működnek, ha közvetlenül a nap felé mutatnak, és gyakran tartalmaznak olyan nyomkövető rendszereket, amelyek követik a napot az égbolton a maximális expozíció érdekében. A nagykoncentrációjú napenergia-erőművekben a napsugár-koncentrátorok gyakoriak, amelyek nagy méretű vályú alakú tükröket tartalmaznak, amelyek vízvezeték-hálózatot fűtnek gőz létrehozására. Ez a gőz meghajt egy turbinát, villamos energiát teremtve.
Napenergia tornyok
A napenergia-koncentrátor kialakításának egyik változata a napenergia-torony. A vízcsövek hálózatának egy részét melegítő koncentrátorok helyett egy napenergia toronyrendszer tükröket használ, amelyek energiáját egyetlen központi toronyra összpontosítják. Ez olyan magasra növeli a fókuszpont hőmérsékletét, hogy víz helyett a torony szilárd anyagokat tartalmazhat, például sót, amely az intenzív hő hatására megolvad. A vízcsövek áthaladnak a szerkezeten, és elnyelik az olvadt anyag hőjét, és a biztosított gőz meghajtja a turbina áramot. Az olvadt sórendszereknek jelentős előnye van a hagyományos napenergia-koncentrátorokkal szemben, mivel a só elég meleg marad ahhoz, hogy gőzt hozzon létre sokáig, miután a nap lement. Ez lehetővé teszi, hogy a napenergia-erőművek napi 24 órában áramot termeljenek, ahelyett, hogy éjszaka aludnának.