平板コレクター

Flat plate collectors

 

1950年代にとWhillierによって開発された平板コレクターは、最も一般的なタイプです。彼らは太陽エネルギー(1)ダーク、フラットプレートの吸収、太陽エネルギーが通過することができますが、熱損失を低減(2)透明カバー(3)熱輸送流体(空気、不凍剤または水)に成る吸収体から熱を除去する、(4)熱はバッキングを絶縁。吸収体は、しばしばガラスと絶縁された筐体に配置され、流体管のグリッドまたはコイルに裏打ちされた薄い光吸収シート(マットブラックまたは選択的コーティングが適用される熱的に安定なポリマー、アルミニウム、鋼または銅の)で構成されていますかポリカーボネートカバーしています。水熱パネルでは、流体は、通常、絶縁された水タンクに吸収からの熱を転送するためにチューブを介して循環されています。これは、直接または熱交換器を介して達成することができる。最も空気の熱加工業者といくつかの水熱メーカーは、流体が間を通過する金属の二枚から成る完全に浸水吸収を持っています。熱交換面積が大きいため、彼らは従来の吸収よりもわずかに、より効率的かもしれない。[1]
日光は窓を通過し、熱エネルギーに太陽エネルギーを変更すると、ヒートアップ吸収板を打つ。熱は吸収プレートに取り付けられたパイプを介して液体の通過に転送されます。吸収板は、一般的に普通の黒の塗料よりも優れた熱を吸収し、保持する "選択的コーティング"で描かれている。金属は良好な熱導体であるため、アルミ吸収板は、通常、銅または金属、典型的に作られています。銅は高価ですが、優れた導体とアルミよりも腐食が少ない傾向があります。平均的な利用可能な太陽エネルギーがある場所では、平板コレクターは約1日の給湯使用のガロン当たり1平方フィート半からサイズ調整されています。
吸収配管構成の数があります。
ハープ - 底パイプライザーを持つ伝統的なデザインと上部集合管、低圧熱サイホンとポンプシステムで使用される
蛇紋岩 - (NO暖房の役割)コンパクトソーラー家庭用温水システムのみで使用される変数のフローシステム内の温度ではなく総エネルギー収率を、最大限つの連続S
完全に循環ゾーンを生成するためにスタンプ金属の二枚から成る電波吸収体に殺到した。
境界層での吸収を可能にする透明と不透明のシートの複数の層から成る境界層の吸収コレクター。太陽エネルギーは、境界層で吸収されているため、熱変換は熱が循環液中に蓄積される前に吸収した熱は材料を介して行われているコレクターのためのより効率的かもしれません。[要出典]
金属コレクターの代替として、新たなポリマー平板コレクターは、現在ヨーロッパで生産されています。これらは完全にポリマーであってもよい、またはそれらは、シリコーンゴム製の凍結耐性水チャネルの前に金属板を含めることができます。ポリマーは、凍結·トレラントなので、柔軟性とされ、それらは既存の水タンクの代わりに、効率を低下させる熱交換器を使用する必要があるに直接plumbしすることができるので、普通の水の代わりに不凍剤を含むことができます。これらの平板パネルの熱交換器で分配することによって、温度が必要ではポリマーかどうかそうでない場合は、特に低光レベルで、より効率的に行うことができ、したがって、そのような直接循環パネルに切り替えることが循環システムのためのそれほど高くない。
絶縁されたときに停滞温度はポリマーの融点を超えることができるようにしながらいくつかの初期選択的にコーティングされたポリマーコレクタは、[2] [3]例えば、ポリプロピレンの融点は160°C(320°F)、過熱に苦しんで絶縁熱コレクターのよどみ温度は180を超えることができます°C(356°F)の制御戦略が使用されていない場合。この理由のためにポリプロピレンは、多くの場合、ガラス張りの選択的に被覆ソーラーコレクターでは使用されません。ますますこのような高い温帯シリコーン(250以上で溶融°C(482°F))などのポリマーが使用されています。いくつかの非ポリプロピレン系ポリマー釉ソーラーコレクターは、マットブラック150によどみ点温度を低減するためにコーティングされたのではなく、選択的に被覆されてい°C(302°F)以下である。
凍結が可能である地域では、凍結耐性(割れせずに繰り返して凍結する能力)が柔軟なポリマーの使用によって配信されます。シリコーンゴム管は1999年以来、英国ではこの目的のために使用されています。従来の金属コレクタは、彼らは水の凍結は、彼らが割れないように、期待されている前に、彼らは完全に重力を使用してダウンドレインので、彼らは慎重にplumbしなければならない満たされそうだとすれば、凍結による損傷に対して脆弱です。多くの金属コレクタは、密封された熱交換器システムの一部としてインストールされています。むしろコレクターから直接飲料水の流れを持つよりも、例えば、プロピレングリコール(食品産業で使用される)のような水と不凍液の混合物がダウンして局所的に決定し、リスクの温度に凍結損傷から保護するために熱交換流体として使用されますそれは混合物中のプロピレングリコールの割合に依存します。余分な熱交換器の追加が低光レベルでシステムのパフォーマンスを下げる可能性がありながら、グリコールの使用は、わずかに水の熱運搬能力を低下させる。
プールや素焼きのコレクタは、透明カバーなしで平板コレクタの簡単な形式です。一般的にポリプロピレンやEPDMゴムまたはシリコーンゴムは、吸収剤として使用されています。プールの加熱に使用されるそれは非常によく、所望の出力の温度が周囲温度(それは暖かい外にあるとき、つまり)の近くにある場合に動作することができます。周囲温度がクーラーにつれて、これらのコレクタは、以下に有効になります。
ほとんどの平板コレクターが25年以上の寿命を持っています。
アプリケーション:この技術の主な用途は、温水の需要がエネルギー法案に大きな影響を持っている住宅である。これは一般的に大家族の状況や、給湯需要が原因で頻繁な洗濯洗浄への過度である状況を意味します。商用アプリケーションでは、コインランドリー、洗車、軍事、ランドリー設備、飲食店があります。商用電源が頻繁に停止の対象となる場合の建物は、オフグリッドに配置されている場合、または技術は、暖房に使用することができます。太陽熱給湯システムが動作するように高価な給湯システムで、またはそのような熱い大量の水を必要とする洗濯やキッチンなどの操作を持つ施設の費用対効果である可能性が最も高い。
素焼きの液体コレクターは、一般的にプールの水を加熱するために使用されます。これらのコレクターが高温に耐える必要はありませんので、プラスチックやゴムなどの安価な材料を使用することができます。スイミングプールは、一般的に暖かい天候でのみ使用されるか、寒い季節に容易に排水できるため、彼らはまた、凍結校正を必要としません。
ソーラーコレクターは、日当たりの良い、温帯地域の中で最も費用対効果に優れていますが、それらはそう考慮されるべきである国では事実上どこでも、費用対効果ができます。