Kylant energijos kainoms, mes vis daugiau mokame už savo būsto ir vandens šildymą. Lyg ir nėra išeities, nors kiekvienas namo pietinės sienos ir stogo kvadratinis metras galėtų veikti kaip didelio galingumo šildytuvas. Pagrindinis energijos šaltinis mūsų planetoje yra ne kokie skirstomieji tinklai ar katilinės, o saulė.
Kada kūrename akmens anglį, naftą arba dujas, mes iš tiesų naudojamės per milijonus metų žemėje susikaupusia saulės energija. Toks energijos gavybos būdas yra brangus, o jos resursai baigia išsekti. Tačiau saulės energija galėtume pasinaudoti paprasčiau, tiesiogiai, niekam už tai nemokėdami nė cento.
Saulės Šviesos Intensyvumas ir Potencialas Lietuvoje
Dalį spindulių, kurie kiekvieną dieną ateina nuo saulės, mūsų planetos atmosfera atspindi atgal į kosmosą, kita dalis prasiskverbia iki pat žemės. Saulės spindulių srautas žemės paviršiuje pasiskirsto labai netolygiai - tai priklauso nuo geografinės padėties ir metų laiko.
Šnekant paprasčiau, kiekvienas saulės apšviestas kvadratinis metras Lietuvoje veikia kaip 230 vatų šildytuvas. Vasarą tokio šildytuvo galingumas dar didesnis. Koks jūsų pietinės sienos plotas? Ar tik ne 50 kvadratinių metrų? Vadinasi, siena galėtų veikti kaip 11,5 kilovatų galingumo šildytuvas.
Saulės Kolektoriai Vandeniui Šildyti
Esama Situacija ir Atsipirkimas
Nors saulės kolektoriai Lietuvoje seniai ne naujiena, jų čia pamatysi kur kas rečiau, negu kitose tos pačios platumos šalyse, tarkime, Danijoje. Užsienyje saulės kolektoriai yra palyginti nebrangūs ir greitai atsiperka, bet kai mūsiškiai importuotojai įsigeidžia pasakiško pelno ir užriečia kainas, jie paprastam vartotojui pasidaro nebeįkandami.
Žmogus skaičiuoja labai paprastai: tarkim, vidutinė šeima vandeniui šildyti per mėnesį išdegina elektros už 100 litų. Saulės kolektoriumi galėsi naudotis tik pusę metų, vadinasi, per metus sutaupysi apie 500 litų. Kada atsipirks saulės kolektorius, jeigu jis su montavimo darbais kainavo 10 tūkstančių? Lygiai po 20 metų!
Paskaičiavus išeina, kad pirktiniu saulės kolektoriumi šildyti vandenį būtų tik šiek tiek pigiau, nei elektra.
Savadarbiai Saulės Kolektoriai ir Jų Principas
Daugelis žmonių nė neįtaria, kad saulės kolektorius iš tiesų yra labai paprastas išradimas, jis gali veikti be jokių pagalbinių siurblių, vožtuvų ir elektronikos. Tikriausiai visi esame pastebėję, kad vasarą saulė labiausiai įkaitina juodus daiktus. Jeigu saulės atokaitoje patiesite juodą plastikinę vandentiekio žarną, vanduo joje įkais iki keliasdešimt laipsnių.
Ar daug tokiu būdu gali prišilti vandens? Priklauso nuo žarnos. Kuo ji storesnė ir ilgesnė, tuo daugiau tilps vandens. Tarkim, vieno metro ilgio standartinėje 32 milimetrų diametro žarnoje telpa beveik litras vandens. Numeskite saulėje 50 metrų tokios žarnos - štai jau penki kibirai karšto vandens!
Jeigu saulėje paliktą žarną dar apsuksite polietileno plėvele arba suvynioję apdengsit stiklu, vanduo joje kais dar labiau ir sparčiau. Tai jau bus gana našus vandens šildymo įrenginys. Šilalėje mačiau tokį savadarbį saulės kolektorių, kurio vamzdžiais prateka ir sušyla tiek vandens, kad užtenka visai vienbučio namo šeimai.
Jo konstruktoriai pasinaudojo gerai žinomu dėsniu: eidami pro stiklą ar polietileno plėvelę, ultravioletiniai saulės spinduliai skyla į infraraudonuosius šiluminius spindulius. Štai kodėl po stiklu ar po plėvele taip smarkiai įkaista šiltnamio oras, kodėl saulėtą dieną pasidaro karšta ir automobilyje.
Taigi patį paprasčiausią saulės kolektorių gali pasidaryti bet kuri namų šeimininkė, šiltą vasaros dieną paklojusi saulės atokaitoje vandentiekio žarną už keliasdešimt litų.
Vakuuminis saulės kolektorius - šilumos vamzdis
Paprastų Kolektorių Trūkumai ir Patobulinimai
Tokie patys paprasčiausi saulės kolektoriai turi vieną didelį minusą - jie karštą vandenį tiekia tik dieną, kol šviečia saulė. Nusileidus saulei ir atvėsus orui, atvėsta vanduo ir lauko vandentiekio žarnoje.
Esu matęs kaimuose nuo žemės keletą metrų pakeltų juodai nudažytų metalinių bosų su vandeniu. Tai - nebloga išeitis. Jeigu šaltą vandentiekio vandenį leisit į bosą pro apačią, o išbėginsit pro viršų, turėsite neblogą vasaros dušą. Tačiau iki ryto vanduo tame bose atauš. Be to, jo ir nelabai daug prikais. Kadangi saulė šildo palyginti nedidelį boso plotą, įrenginio galingumas nebūna didelis.
Jeigu apačioje ant juodai nudažytos skardos išraitysite juodą vandentiekio žarną ir sujungsite ją su bosu, prasidės įdomūs dalykai. Juoda skarda labai sparčiai įkais - į didelį plotą krenta daug spindulių. Įkais ir žarna. Joje įšilęs vanduo ims kilti į viršų, o šaltas iš boso tekės į apačią. Taigi žarna ims šildyti visą bosą. Tokiu labai paprastu principu veikia vienbučių namų šildymo sistemos. Jų meistrai pasinaudojo vandens savybe nuo šilumos plėstis ir lengvėti. Yra sakoma, kad šiltas vanduo kyla aukštyn, bet iš tiesų jis kyla ne pats savaime - jį stumia aukštyn kur kas sunkesnis šaltas vanduo.
Efektyvių Savadarbių Kolektorių Konstrukcija
Imame medžio drožlių plokštę, klojame ant jos skardą, nudažome juodai, ant skardos išraitome juodą plastikinę žarną. Kad būtų mažesni šilumos nuostoliai, tarp skardos ir plokštės padėkite kokios nors šilumai nelaidžios medžiagos, tarkim, paralono, akmens vatos, putoplasto.
Dabar išraitytą žarną reikia apdengti stiklu. Tam reikalui galite panaudoti paprasčiausią medinį daugiabučio langą. Juos žmonės dabar keičia plastikiniais ir paprasčiausiai išmeta arba parduoda už kelis litus. Uždėkite langą ant viršaus ir medsraigčiais pritvirtinkite prie plokštės.
Dabar jį sujunkit su vandens rezervuaru. Naudojant plastikinius vamzdžius, standartinėmis movomis tai padaryti labai paprasta. Jeigu saulės kolektorius bus žemiau, o rezervuaras - aukščiau, vanduo cirkuliuos savaime. Tokį kolektorių galima jungti ir prie šilumokaičio.
Jeigu jūsų šilumokaitis arba rezervuaras yra pirmame aukšte, saulės kolektorius turės stovėti ant žemės arba jį turėsite tvirtinti pačioje pietinės sienos apačioje. Statmenai pastatytas kolektorius gauna mažiau spindulių. Kur kas daugiau jų patenka į saulės kolektorių, kada šis stovi 45 laipsnių kampu, tarkim, pakeltas ant kraiginio stogo. Tačiau, keldami kolektorių ant stogo, vandens rezervuarą turėsite kelti dar aukščiau - į patį stogo viršų. Reikia turėti galvoje, kad natūrali cirkuliacija bus tuo geresnė, kuo didesnis aukščių skirtumas tarp šilumos šaltinio ir boso. Prieš pradėdami darbą, turėtumėt apsispręsti, kiek jums reikės karšto vandens, o pagal tai nustatyti saulės kolektoriaus dydį. Aš vienam žmogui skyriau vieną daugiabučio lango dydžio saulės kolektorių. Taigi keturiems namo gyventojams - keturi tokie kolektoriai.
Medžiagų Pasirinkimas: Varis ar Pigios Alternatyvos
Dirbant gali iškilti ir toks klausimas: o gal saulės kolektoriui naudoti ne plastikinius, bet varinius vamzdelius? Varis yra daug laidesnis šilumai, jį naudodami, pasieksite didesnį įrenginio našumą. Bet jis brangus. Be to, vario vamzdžius sujungti su visa sistema ne taip paprasta, ne bet kuriam namų meistrui tai įkandama.
Yra dar vienas niuansas: varinio saulės kolektoriaus negalėsite vandeniu užpildyti ankstyvą pavasarį, kol dar būna stiprios šalnos - užšalęs vanduo vamzdelius suplėšys. Vadinasi, kolektorius turi būti pildomas ne vandeniu, bet antifrizu arba gliukoliu, reikalingas ir šilumokaitis, o ne paprasčiausias vandens bosas. Sistema pasidaro sudėtingesnė. Taigi galite daryti mažesnį, galingesnį, bet ir brangesnį saulės kolektorių iš vario vamzdelių. Aš pasirinkau antrąjį variantą ir dariau pačius pigiausius, kokie tik įmanomi, saulės kolektorius. Nesakau, kad jis visiems bus pats geriausias.
Yra neblogas ir nebrangus variantas daryti saulės kolektorius iš plokščių skardinių radiatorių. Keičiantis madoms, jie išmetami į sąvartynus - ten jų galima nusipirkti labai pigiai. Skardinis radiatorius yra kur kas laidesnis šilumai, negu plastiko vamzdeliai, prie radiatoriaus prijungti vamzdžius irgi gana paprasta.
Sieniniai Saulės Kolektoriai
Aš savo kolektorių galingumą didinau didesniu plotu. Darydamas kuo didesnį saulės šildomą plotą, juodus plastikinius 20 milimetrų diametro vamzdžius nutiesiau per visą pietinę sieną ir apdengiau daugiabučių langais. Sienos kolektoriai stovi ne pačiu geriausiu kampu į saulę, bet duoda naudos ir žiemą, per šalčius, kai stovi be vandens. Suspindus saulei, namo siena už stiklo netgi vasario mėnesį įkaista iki keliasdešimt laipsnių. Šilta lauko siena - mažiau išlaidų namo šildymui.
Tokie saulės kolektoriai ne tik pigūs, bet ir labai paprasti prižiūrėti. Pavasarį juos užpildai vandeniu, vėlų rudenį išleidi - štai ir visa priežiūra. Jeigu naudosite šilumokaitį, kolektorių galite užpildyti antifrizu arba gliukoliu - jis neužšals ir per speigus, o vandenį pradės šildyti ankstyvą pavasarį. Kadangi sistemoje nenaudojami nei cirkuliaciniai siurbliai, nei elektronika valdomi vožtuvai ar kiti mechanizmai, gesti kaip ir nėra kam.
Saulės Elektrinės: Energijos Gamyba Įvairiomis Sąlygomis
Saulės elektrinės tapo patikimu energijos šaltiniu, galinčiu veikti net tada, kai oro sąlygos nėra idealios. Nors dažnai manoma, kad jos efektyvios tik saulėtomis dienomis, ši nuomonė nėra teisinga. Dabartinės technologijos leidžia saulės elektrinėms veikti debesuotomis dienomis, žiemą ar net esant ribotam šviesos intensyvumui. Šios sistemos ne tik prisitaiko prie aplinkos, bet ir maksimaliai išnaudoja net nedidelius šviesos kiekius.
Net ir debesuotomis dienomis saulės moduliai generuoja elektrą, nes fotovoltiniai elementai sugeria išsklaidytus saulės spindulius. Modernios technologijos, tokios kaip monokristaliniai moduliai, yra itin jautrios tokiai šviesai ir gali veikti iki 30 % savo maksimalaus pajėgumo. Be to, debesys ne visada yra vienodos tankio, todėl energijos gamyba gali svyruoti, tačiau visiškai nesustoti.
Efektyvumas Žiemą ir Naujausios Technologijos
Žiemą trumpesnės dienos ir mažesnis saulės kampas natūraliai mažina generuojamą energijos kiekį. Tačiau žemesnė temperatūra moduliais yra palankesnė nei karštomis vasaros dienomis - šaltesnės sąlygos mažina elektrinį pasipriešinimą, todėl moduliai veikia efektyviau. Be to, sniego danga, atspindėdama saulės šviesą, gali papildomai padidinti sugeneruotos energijos kiekį.
Šiuolaikinės saulės technologijos nuolat tobulėja, siekiant užtikrinti kuo didesnį našumą esant mažam šviesos intensyvumui. Plonasluoksniai moduliai sukurti taip, kad būtų jautrūs net silpniausiai šviesai. Energijos kaupikliai yra ypač naudingi mažo šviesos intensyvumo sąlygomis, nes jie leidžia sukaupti energiją, sugeneruotą saulėtomis dienomis, ir naudoti ją vėliau, kai gamyba yra ribota. Tai ne tik padidina saulės elektrinės efektyvumą, bet ir užtikrina elektros tiekimą net esant ilgalaikiams debesuotiems orams.
Saulės elektrinės efektyvumas priklauso ne tik nuo modulių kokybės, bet ir nuo tinkamo jų išdėstymo bei projektavimo. Moduliai turėtų būti orientuoti į pietų pusę ir nustatyti tokiu kampu, kuris maksimaliai išnaudotų saulės spindulių intensyvumą. Tinkamai parinkta saulės elektrinė ir pritaikytos modernios technologijos leidžia išnaudoti net silpną šviesą ir užtikrinti, kad sistema veiktų efektyviai visus metus.
Išvados apie Saulės Energijos Panaudojimą Turbinoms
Saulės energija tiesiogiai negali sukti automobilio turbokompresoriaus ar vėjo turbinos, tačiau ji yra pagrindinis energijos šaltinis, kuris gali būti transformuojamas ir panaudotas turbinoms varyti. Saulės šviesos pavertimas šiluma saulės kolektoriuose leidžia generuoti karštą vandenį ar garą, o šis garas gali būti naudojamas garo turbinoms sukti didelėse saulės šiluminėse elektrinėse. Be to, fotovoltinės saulės elektrinės generuoja elektros energiją, kuri gali būti naudojama įvairiems elektriniams varikliams ir mechanizmams, įskaitant tuos, kurie varo pramonines turbinas ar kompresorius, arba tiesiog maitina elektros tinklą, kuriame veikia tradicinės turbinos. Taigi, saulės šviesa netiesiogiai, per šilumos ar elektros energijos konversiją, tikrai gali "sukti turbinas".
tags: #ar #saules #sviesa #gali #sukti #turbina