СИСТЕМА АККУМУЛЯТОРОВ

Одна из основных проблем использования солнечной энергии для центрального отопления состоит в том, что солнечного тепла достаточно в тот сезон, когда меньше всего требуется отопление. Наоборот, отопление требуется тогда, когда дневное солнечное излучение составляет всего несколько часов. Таким образом, чтобы использовать солнечную энергию тогда, когда она действительно нужна, она должна быть не только собрана, но и сохранена. Совершенная система сохранения солнечной энергии должна работать днем и ночью, летом и зимой.

Тепло, полученное от солнца, может быть использовано также и без аккумулятора, если полученная сумма этого тепла достаточна. Если же потребность в тепле больше, чем может дать солнце, то к солнечному теплу можно добавить энергию от других источников, например нефти (масла). «Краткосрочное» хранилище энергии должно сохранять ее от нескольких часов до нескольких дней, но в этом случае потребуется значительное вспомогательное нагревание.

Использование системы солнечного отопления с кратковременным хранением энергии означает, что около 50-70% этой энергии может быть сэкономлено в зависимости от климатических условий и инженерных конструкций. При долгосрочном хранении энергии излишек тепла, полученного за лето, должен сохраниться для зимы. Аккумулятор может удерживать энергию благодаря увеличению накапливаемого тепла, что является следствием повышения температуры теплоносителя. Полезное тепло, будучи результатом особого рода тепла, в свою очередь, изменяет массу и температуру.

В результате утилизации полезного тепла жидкого или твердого содержимого резервуара внутренняя энергия системы изменяется путем увеличения кинетической и потенциальной энергии молекул вещества, заполняющего резервуар. Увеличение внутренней энергии может быть результатом изменения состояния субстанции, например перехода от жидкого состояния к твердому. В этом случае внутренняя энергия аккумулятора изменяется при помощи эквивалента «скрытого» тепла, который соответствует изменению его состояния (например, скрытое тепло плавления или испарения). Таким образом, тепловые аккумуляторы подразделяются на два типа: открытого и скрытого тепла.

Рис. 45. Водяной тип фокусирующего концентратора радиации («Филипс»)

Рис. 45. Водяной тип фокусирующего концентратора радиации («Филипс»)

1 - радиация; 2 - стеклянные трубы; 3 - фильтр теплового отражения; 4 - вакуум; 5 - трубы, покрытые поглощающей черной стекловидной эмалью; 6 - серебряное зеркало (поверхность), 7 - циркуляция горячей воды