Геліоустановки - тепло з навколишнього середовища

На початку статті відразу ж дамо визначення поняття геліоустановки, щоб було зрозуміліше, про що піде мова в даній статті. Геліоустановки це пристрої (конструкції, механізми і тд.) Які здатні перетворювати енергію сонячних променів (від грецького Helios - сонце) в теплову. Теплова енергія в свою чергу може бути використана в традиційних цілях - опалення приміщень, приготування гарячої води і тд.

Отже, як видно з визначення наш об'ёкт тепло вироблене сонцем передане його випромінюванням і накапливаемого ...? І тут попрошу згадати відчуття, які ви відчуваєте в теплиці або на заскленому балконі, наприклад, в квітні місяці. Навіщо цей приклад? Та дуже просто саме він є кращою демонстрацією принципу роботи геліоустановки. А саме ефекту перетворення та накопичення теплової енергії всередині вищевказаних конструкцій від сонячних променів. Далі більше, а адже наша земля являє собою ідеальну теплицю з ідеальним ізолятором - вакуумом. Отже, ми з вами живемо в теплиці, в якій відбувається накопичення сонячної теплової енергії і перетворення її в теплову. Залишається тільки взяти цю енергію (або самим перетворити енергію сонячних променів в тепло) і використовувати. Накопичувачами-перетворювачами в нашій "теплиці" служить навколишня середовище - повітря, вода, поверхню землі, конструкції будівель і споруд і тд.

Слід так само вказати ще про одне джерело отримання теплової енергії із зовнішнього середовища. А саме використання тепла ядра землі (геотермальний). Приміром, якщо розглядати накопичення теплової енергії в товщі землі, то тут можна зустріти обидва джерела. Верхні шари в основному нагріваються під дією сонячних променів, а ось нижні шари мають тепловою енергією виробленої земним ядром. Тому в такій технології перенесення і концентрації теплової енергії від джерела до споживача як "тепловий насос" існує два способи теплос'ема. Грунтовий колектор, наявний у верхніх шарах і свердловинні зонди, що занурюються в товщу землі на значну відстань. Інший приклад. Тепло геотермальних джерел - теплова енергія земного ядра, а нагреваемое сонячними променями вода у водоймі це тепло сонця. Я думаю, принцип зрозумілий. А комбінацій стільки, наскільки різноманітний навколишній світ. Але загальне одне. Наша "теплиця" обігрівається двома природними джерелами теплової енергії лампою (сонцем) і грубкою (земне ядро).

Звичайно ж, конструкція сучасних геліоустановок значно відрізняються від наведеного раніше прикладу теплиці. Вакуумні трубки, теплові насоси, теплова ізоляція все це дозволяє значно підвищити ефективність і надійність роботи геліоустановок. Приміром, при застосуванні як геліопріёмніков плоских колекторів низька температура зовнішнього повітря призводить до великих тепловим втратам геліопріёмніка. Що в свою чергу знижує його ефективність. У той же час застосування вакуумних трубок дозволяє теплові втрати знизити. Тобто збільшити ефективність при практично однаковій основної конструкції установки за рахунок технічного рішення.

Крім конструктивних особливостей на ефективність геліоустановок впливають атмосферні умови (зовнішня температура, хмарність, інтенсивність і тривалість сонячного випромінювання) в яких працює гелиоустановка. Природно в різних частинах світу атмосферні умови різні. Атмосферні умови також змінюються з часом року. Різноманітність конструкцій сучасних геліоустановок на сьогоднішній день дозволяють ефективно застосовувати їх як у південних районах, так і в районах з відносно низькими температурами зовнішнього повітря. Наприклад, у південних районах успішно застосовуються установки, що безпосередньо перетворюють сонячні промені в теплову енергію (термосифонні і плоскі колектора). У північних районах застосовують установки, що використовують акумульоване тепло у верхніх шарах землі з її подальшої концентрацією (тепловий насос).

Звичайно ж буде неправильним сказати що серйозне застосування геліоустановок це досягнення двадцять першого століття. Приміром, норматив ВСН 52-86 "Установки сонячного гарячого водопостачання" датується 1988 роком. Але саме на сьогоднішній день при нинішньому постійному подорожчанні традиційних теплоносіїв застосування геліоустановок стає найбільш актуальним.