Saulės pakilimo kampo įtaka saulės kolektorių efektyvumui ir savadarbio įrenginio apžvalga
Įvadas
Saulės energija yra atsinaujinantis energijos šaltinis, kuris tampa vis populiaresnis. Saulės kolektoriai, skirti šilumos gamybai, yra vienas iš būdų panaudoti šią energiją. Efektyvus saulės kolektoriaus veikimas priklauso nuo daugelio faktorių, įskaitant saulės pakilimo kampą virš horizonto. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip saulės pakilimo kampas veikia saulės kolektorių efektyvumą ir pateiksime savadarbio, pagal saulę besisukančio saulės kolektoriaus, kurį sukūrė entuziastas, apžvalgą.
Saulės pakilimo kampo svarba
Saulės pakilimo kampas - tai kampas tarp horizonto ir tiesės, jungiančios stebėtoją su Saule. Šis kampas nuolat kinta priklausomai nuo paros laiko, metų laiko ir geografinės vietovės. Kuo didesnis saulės pakilimo kampas, tuo daugiau saulės spindulių pasiekia žemės paviršių ir tuo efektyviau gali veikti saulės kolektorius.
Kai saulė yra žemai horizonte (pavyzdžiui, ryte arba vakare), saulės spinduliai turi keliauti ilgesnį atstumą per atmosferą. Dėl to dalis saulės energijos yra absorbuojama arba išsklaidoma, todėl kolektorius gauna mažiau energijos. Be to, žemas saulės kampas reiškia, kad saulės spinduliai krinta į kolektorių didesniu kampu, o tai sumažina energijos sugėrimą.
Savadarbis, pagal saulę besisukantis saulės kolektorius
Vienas entuziastas, Vidmantaszakus, sukūrė savadarbį, pagal saulę besisukantį saulės kolektorių. Šis įrenginys automatiškai seka saulę, kad užtikrintų optimalų saulės spindulių kampą ir maksimalų energijos sugėrimą.
Konstrukcija ir veikimo principas
Kolektorius pasisuka 30 laipsnių kampu kas dvi valandas, nuo 6 iki 20 valandos. Šį judėjimą užtikrina spyruoklė ir elektromagnetas, valdomas laiko rėlės. Kadangi kolektorius yra aukščiau nei boileris, įrengtas cirkuliacinis siurblys, kuris įjungiamas ir išjungiamas temperatūros daviklio. Jei vandens temperatūra artėja prie virimo temperatūros, kolektorius automatiškai nusukamas vakarų kryptimi, kad būtų išvengta perkaitimo.
Taip pat skaitykite: Saulės elektrinių projektavimas
Kolektoriaus posvyrio kampas keičiamas kas mėnesį, atsižvelgiant į saulės pakilimo kampo pokyčius. Vakare arba ryte kolektorius rankiniu būdu atsukamas rytų kryptimi.
Sistemos komponentai
- Kolektorius: Saulės kolektorius, skirtas sugerti saulės energiją ir šildyti vandenį.
- Spyruoklė ir elektromagnetas: Mechanizmas, užtikrinantis kolektoriaus sukimąsi.
- Laiko rėlė: Valdo elektromagnetą, kad kolektorius pasisuktų kas dvi valandas.
- Cirkuliacinis siurblys: Užtikrina vandens cirkuliaciją tarp kolektoriaus ir boilerio.
- Temperatūros daviklis: Įjungia ir išjungia cirkuliacinį siurblį, taip pat apsaugo nuo perkaitimo.
- Rankinis valdymas: Leidžia reguliuoti kolektoriaus padėtį ryte ir vakare.
Sistemos privalumai
- Padidintas efektyvumas: Automatinis saulės sekimas užtikrina optimalų saulės spindulių kampą, todėl padidėja energijos sugėrimas.
- Sumažintas energijos suvartojimas: Naudojamas minimalus elektros energijos kiekis, tik cirkuliaciniam siurbliui.
- Apsauga nuo perkaitimo: Automatinis kolektoriaus atsukimas vakarų kryptimi apsaugo nuo perkaitimo.
Sistemos trūkumai
- Rankinis valdymas: Ryte ir vakare reikia rankiniu būdu atsukti kolektorių rytų kryptimi.
- Sezoninis naudojimas: Žiemą kolektorius nenaudojamas, nes karštą vandenį tiekia centrinio šildymo sistema.
Sistemos kaina
Visos sistemos gamybos kaina siekė apie 1300 litų.
Saulės pakilimo kampo įtaka skirtingais metų laikais
Saulės pakilimo kampas labai skiriasi priklausomai nuo metų laiko. Vasarą, kai saulė yra aukščiausiai danguje, saulės pakilimo kampas yra didžiausias, o žiemą - mažiausias. Tai turi didelės įtakos saulės kolektorių efektyvumui.
- Vasara: Saulė kyla aukštai danguje, todėl saulės kolektoriai gauna daugiausiai energijos.
- Žiema: Saulė kyla žemai horizonte, todėl saulės kolektoriai gauna mažiau energijos. Dėl to kai kurie kolektoriai žiemą gali būti ne tokie efektyvūs arba visai nenaudojami.
- Pavasaris ir ruduo: Saulės pakilimo kampas yra tarpinis tarp vasaros ir žiemos, todėl saulės kolektoriai gauna vidutinį energijos kiekį.
Kolektoriaus kampo reguliavimas
Siekiant optimizuoti saulės kolektoriaus veikimą, svarbu reguliuoti jo kampą atsižvelgiant į saulės pakilimo kampo pokyčius. Fiksuoto kampo kolektoriai yra efektyviausi tik tam tikru metų laiku. Norint padidinti energijos gamybą ištisus metus, reikia reguliuoti kolektoriaus kampą kelis kartus per metus.
Vidmantaszakus savo sukurtame kolektoriuje kas mėnesį keičia posvyrio kampą, kad prisitaikytų prie saulės pakilimo kampo pokyčių. Tai leidžia jam optimizuoti kolektoriaus veikimą skirtingais metų laikais.
Taip pat skaitykite: Geriausi padažai prie troškinių
Alternatyvūs sprendimai
Nors Vidmantaszakus naudojo spyruoklę ir elektromagnetą kolektoriui sukti, yra ir kitų būdų, kaip sekti saulę.
- Žingsniniai varikliai: Žingsniniai varikliai gali būti naudojami tiksliau valdyti kolektoriaus judėjimą. Tačiau jie sunaudoja daugiau elektros energijos.
- Hidraulinės sistemos: Hidraulinės sistemos gali būti naudojamos didesniems kolektoriams sukti.
- Pasyvios sekimo sistemos: Pasyvios sekimo sistemos naudoja šilumą arba kitus fizinius principus, kad automatiškai sektų saulę be elektros energijos.
Taip pat skaitykite: Kopūstų rauginimas: ką reikia žinoti
tags: #saulės #pakilimo #kampas #virš #horizonto