Inhoud
Zonnecollectoren zijn apparaten die de warmte van de zon opvangen om taken uit te voeren, in tegenstelling tot fotovoltaïsche panelen die het zonlicht gebruiken. Een veelgebruikt gebruik voor een zonnecollector is om huishoudelijk warm water te leveren, maar ze kunnen ook warme lucht leveren voor huisverwarming of zelfs oververhittingmaterialen voor elektriciteitsopwekking. Hoewel er veel verschillende zonnecollectorontwerpen bestaan, vallen ze in drie brede categorieën.
Vlakke plaat verzamelaars
Een vlakke zonnecollector vertegenwoordigt het eenvoudigste type, bestaande uit een rechthoekige doos met een glazen afdekking en een warmte-absorberende bodemlaag. Zonlicht stroomt door het glas, waardoor het interieur wordt verwarmd, en een reeks pijpen of kanalen laat water of lucht door de unit stromen en de omgevingswarmte absorberen. Niet-geglazuurde vlakke platencollectoren laten het glas en de verzegelde doos weg en vertrouwen eenvoudig op de hitte van de zon en verwarmen de buizen zelf. Een andere variant omvat een op het dak gemonteerde watertank die is geverfd om zonnewarmte te absorberen. Dit type collectoren is het meest geschikt voor warme klimaten, omdat zelfs de versie met verzegelde doos ervoor zorgt dat verzamelde warmte gemakkelijk in koude lucht kan ontsnappen.
Evacuated Tube Collectors
Voor koudere klimaten of toepassingen die hogere watertemperaturen vereisen, biedt een geëvacueerd buissysteem betere isolatie. In deze collectoren gaat elke pijp door een afgesloten glazen buis zonder lucht erin. Hierdoor kan de buis als een thermoskan functioneren, waardoor de warmteoverdracht van de binnenste verwarmde buis naar de buitenomgeving wordt geminimaliseerd. Vacuümbuizencollectoren kunnen mogelijk watertemperaturen van meer dan 50 graden Celsius (122 graden Fahrenheit) boven de omgevingstemperatuur houden.
Zonne-concentrators
Als u een systeem nodig hebt dat consequent zeer heet water kan leveren, is een zonneconcentrator uw beste keuze. Concentrators gebruiken spiegels om de energie van de zon op waterleidingen te reflecteren en te concentreren, waardoor de temperatuur van het water aanzienlijk toeneemt. Omdat de spiegels in zonneconcentratoren krommen om de zonnestralen te focussen, werken ze het beste wanneer ze direct op de zon worden gericht en bevatten vaak volgsystemen om de zon langs de hemel te volgen voor maximale blootstelling. Zonne-concentrators zijn gebruikelijk in grootschalige zonne-energiecentrales, die grote velden met trogvormige spiegels bevatten die een netwerk van waterleidingen verwarmen om stoom te creëren. Deze stoom drijft een turbine aan en creëert elektriciteit.
Zonne-torens
Een variatie op het ontwerp van de zonneconcentrator is de zonnetoren. In plaats van een veld van concentrators die elk een deel van een netwerk van waterleidingen verwarmen, gebruikt een zonnetorensysteem een veld van spiegels die allemaal hun energie op een enkele centrale toren concentreren. Dit verhoogt de temperatuur op het focuspunt zo hoog dat in plaats van water, de toren vaste stoffen zoals zout kan bevatten dat onder de intense hitte wordt gesmolten. Waterpijpen passeren de structuur en absorberen warmte van de gesmolten stof, en de aanwezige stoom drijft een turbine aan om elektriciteit op te wekken. Gesmolten zoutsystemen hebben een aanzienlijk voordeel ten opzichte van traditionele zonneconcentrators, omdat het zout heet genoeg blijft om stoom te creëren lang nadat de zon ondergaat. Hierdoor kan een zonne-installatie 24 uur per dag elektriciteit opwekken in plaats van 's nachts inactief te zijn.