Uppvärmning med solen
Människor använder solenergi för många ändamål, inklusive uppvärmning av vatten, luft och byggnadsinteriörer, samt för att generera el. Det finns två generella typer av solvärmesystem: passiva och aktiva.
Passiv solvärme uppstår när solljus skiner genom en byggnads fönster och värmer interiören. Byggnadskonstruktioner optimerade för passiv solvärme (på norra halvklotet) har vanligtvis fönster i söderläge som tillåter solljus att träffa väggar eller golv inne i byggnaden där det absorberar solens energi. Solens energi absorberas av byggmaterialen och värmer upp byggnadens inre genom naturlig strålning och konvektion. På sommaren blockerar takfoten eller solskydden solljus från att komma in i fönstren, vilket håller byggnaden svalare.
Aktiva solvärmesystem flyttar uppvärmd vätska (luft eller vätska) in i byggnaden eller in i ett termiskt lagringssystem och släpper ut värmen vid behov. Fläktar eller pumpar flyttar vätskan över kollektorerna för att värma den, sedan in i byggnaden eller värmelagringssystemet och sedan tillbaka till kollektorerna för att återuppvärmas. Aktiva solvärmesystem har vanligtvis en tank som lagrar det soluppvärmda vattnet.
Icke-koncentrerande och koncentrerande solfångare
Icke-koncentrerande solfångare
Solsystem som värmer vatten eller luft i byggnader har vanligtvis icke-koncentrerande kollektorer, vilket innebär att området som fångar upp solstrålning är samma område som absorberar solenergi. Plattkollektorer är den vanligaste typen av icke-koncentrerande solfångare som används för vatten- och rumsuppvärmning i byggnader och används när temperaturer under 200 grader F är tillräckliga.
Platta solfångare har vanligtvis tre huvudkomponenter:
Platta metallplattor som fångar upp och absorberar solenergi
Ett transparent lock tillåter solenergi att passera genom locket och minska värmeförlusten till absorbatorn
Ett lager av isolering på baksidan av absorbatorn för att minska värmeförlusten
Solfångare för varmvatten kopplar metallrör till absorbatorn. En värmeöverföringsvätska pumpas genom absorbatorrören för att ta bort värme från absorbatorn och överföra värmen till vatten i en lagringstank. Solsystem som används för att värma poolvattnet har vanligtvis platta solfångare som inte har något lock eller isolering på absorbatorn, med poolvattnet cirkulerat från poolen genom kollektorn och tillbaka till poolen.
Solvärmesystem använder fläktar för att föra luft genom plattkollektorerna till byggnadens inre.
Koncentrerade solfångare
Koncentrerade samlare fångar upp solstrålning över ett område som är större än absorbatorytan, ibland hundratals gånger större. Högreflekterande solfångare fokuserar eller koncentrerar solens energi på absorbatorn. Samlare flyttas ofta under dagen för att hålla en hög koncentration på absorbatorn. Solvärmekraftverk använder koncentrerade solfångarsystem eftersom de kan producera den högtemperaturvärme som behövs för att generera el.
