Ежемесячная и годовая суммарная солнечная освещенность горизонтальной поверхности, МДж/м2
Ежемесячная и годовая суммарная солнечная освещенность поверхности перпендикулярной к потоку излучения, МДж/м2
В 2002 году демонстрационная система солнечного отопления была установлена в детском приюте в г. Кызылорда, Казахстан. По состоянию на июнь 2009 года, другие солнечные системы не были запланированы или установлены.
Прямое солнечное излучение на поверхность, перпендикулярную к излучению (Источник: NASA)
Солнечное излучение на горизонтальную поверхность (Источник: NASA)
Для использования солнечного излучения следует определить, в каком количестве оно поступает в определенное место за определенный период времени. Это называется «радиационным балансом», который регулируется астрономическими отношениями (суточными и сезонными циклами) с одной стороны, и атмосферными условиями (мутностью и облачностью), с другой. Кроме того, рельеф местности (возвышенности и затенение) также влияют на радиационную нагрузку.
Солнечная постоянная, равная примерно 1360 Вт/м-2 (Ватт на метр квадратный), это количество энергии, которое поступает в верхние слои атмосферы. Когда солнечный свет проходит через земную атмосферу, происходит три процесса: солнечное излучение проходит через атмосферу, рассеивается или поглощается. Поглощение верхней части атмосферного излучения атмосферными газами составляет около 18%. Рассеивание происходит, когда фотон излучения при прохождении атмосферы встречает препятствие на своем пути и изменяет направление. Мутность атмосферного воздуха (т. е. наличие рассеянных молекул солнечного света в атмосфере) присутствует даже при безоблачном небе и при наличии облаков, рассеивание увеличивается, и нагрузка излучения значительно уменьшается. Часть излучения, которая не рассеивается и не поглощается, направляется непосредственно к поверхности земли. Радиационный баланс в любом определенном месте формируется из диффузного (рассеянного) излучения.
|
|
|
Воздействие атмосферы: передача, рассеивание и поглощение
Способ использования энергии солнца
Из всех существующих возобновляемых источников энергии солнце, наряду с ветром, является самым доступным и экологически чистым. Чтобы использовать его энергию, необходимо решить такие вопросы: как уловить его Черный бак или бочка, расположенные на солнце наибольший поток, сохранить и передать тепло потребителю без потерь.
Самый простой способ использовать энергию солнца для нагревания воды - черный бак или бочка, расположенные на солнце. Таким образом, у Вас нагреется вода, например для душа, в ясный летний день. А если подобный бак поместить в ящик со стеклянной крышкой, хорошо изолировать от потерь тепла, и расположить на солнечной стороне, то тогда вода нагреется настолько, что можно принимать душ или мыть посуду даже в прохладный и облачный день.
|
|
|
Поскольку энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), для повышения эффективности установки прямого использования солнечной энергии необходимо иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточно развитой поверхностью. Простейшее устройство такого рода - плоский коллектор. В идеале это черный плоский адсорбер (теплонакопитель), помещенный в хорошо теплоизолированный плоский ящик. Сверху ящик покрывают стеклом или пластмассой. Стекло пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. В ящике между днищем и стеклом чаще всего размещают трубы, через которые течет теплоноситель - это может быть вода, масло, воздух, сернистый ангидрид и т. п. Трубы являются абсорбером (теплонакопителем).
Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается трубами и нагревает рабочее вещество в трубах. Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значительно выше, чем температура окружающего воздуха. В этом проявляется так называемый парниковый эффект. Обычные садовые парники, по сути дела, представляют собой простые коллекторы солнечного излучения.
|
|
|
При отоплении жилья и получения горячей воды для хозяйственных нужд и при многих других применениях серьезную проблему представляет хранение солнечной энергии, улавливаемой коллектором. В простейшем случае горячая вода сборного трубопровода отводится в теплоизолированный резервуар, откуда ее можно отбирать в плохую погоду или вечернее время. В качестве аккумулятора тепла используют хорошо изолированный контейнер.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 755; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!