これまで、ソーラーパネルは太陽エネルギーを電気に変換するために使用されていることをご存知でした。しかし、暖房目的で他のデバイスを使用して太陽エネルギーを使用することもできます。ご存知でしたか？太陽電池なしで太陽エネルギーを使用するにはどうすればよいですか？これは、アクティブソーラーヒーティングとパッシブソーラーヒーティングで確認できます。また、アクティブソーラーエネルギーは太陽エネルギーとどう違うのでしょうか？アクティブソーラーエネルギーがどのように機能するかも疑問に思われるはずです。
アクティブソーラーエネルギーシステムとは何ですか?
アクティブ太陽エネルギーという用語は、熱暖房システムを指します。太陽エネルギーは、すべての生物にとって熱と光の源であると同時に、重要な再生可能エネルギー資源です。アクティブ太陽エネルギーシステムという用語は、使用されるシステムの種類を指します。電子機器、可動部品、電子制御を使用する太陽熱設備プラントは、アクティブ太陽エネルギーシステムの一部と見なされます。これは、家庭やコミュニティの暖房だけでなく、発電にも使用されます。これで、アクティブ太陽エネルギーシステムとは何かを学びました。
アクティブソーラーエネルギーはどのように機能するのでしょうか?
太陽電池は、アクティブ太陽エネルギーの動作の基盤です。太陽電池は、太陽から光子の形で受け取った太陽エネルギーを収集する役割を果たします。ただし、アクティブ太陽エネルギーの動作には、熱システムと太陽光発電システムという 2 つの基本的な設計があります。
1. 熱システムの働き
このシステムは 太陽光を集めて集中させ、高温の熱を発生させる 発電用です。熱システムの 2 つのコンポーネントは、太陽光を捕らえて集光する鏡の形をした受光器と反射器です。日中は、太陽エネルギー貯蔵システムが太陽エネルギーを集め、日没後に使用します。
熱伝達液体は加熱され、受熱容器内で循環され、蒸気を生成します。蒸気の機械的エネルギーはタービン内で作用し、発電機を駆動して電気を生成します。
2. 太陽光発電システムの仕組み
シリコン製のソーラーパネルは、 太陽エネルギーを吸収し電界を作り出すソーラーパネルは、上部と下部のそれぞれに正または負の電荷を持たせることができる他の材料で層状に作られています。最上層に使用されているリンは負に帯電し、最下層に使用されているホウ素は正に帯電します。自由に移動する電子によって生成されたエネルギーは、側面の金属導電板によってワイヤに伝達されます。太陽電池からワイヤに流れるこのエネルギーは電気に変換され、加熱などの目的に使用されます。次に、3 つのアクティブソーラータイプについて見てみましょう。
また読む： 太陽光発電システムの3つの主要なタイプ
3 つのアクティブソーラータイプとは何ですか?
用途に基づいて、3 つのアクティブソーラータイプを以下に示します。
1. アクティブソーラープール暖房
このシステムを通じて、 プールの水は太陽エネルギーで温められるこのプロセスでは、プールの水はソーラーコレクターを通過して加熱されます。水が最適な温度に達すると、パイプでプールに戻されます。このプロセスでは、貯蔵タンクは必要ありません。
2. アクティブソーラー暖房
ポンプ、送風機、ファン、ダクトなどの機械設備は、家の中の空間や空気全体に熱を集め、蓄え、分配するために使用されます。アクティブソーラースペースヒーティングは、 空気ベースまたは液体ベース。 アクティブソーラーエネルギーがどのように機能するかを学んだ後、他の側面についても知ることは興味深いことです。
- 航空ベースのシステム 熱を保持するには、岩石容器または蓄熱体を使用します。分散するには、同じ送風機とダクトを使用します。
- 液体ベースのシステム 中央強制空気、放射スラブ、温水ベースボード、またはポンプを使用します。 熱を蓄え、分配するために、大型の貯蔵タンクが使用されます。 放射暖房システム、吸収暖房ポンプ、温水ラジエーター付きボイラーに適しています。
3. アクティブソーラー給湯
これは、家庭での使用に適用され、 ポンプは水や熱伝達流体を循環させる システム全体にわたって。間接型と直接型の 2 種類のアクティブ太陽熱温水システムがあります。
参照してください: 太陽エネルギーを採取する5つの方法
アクティブソーラーシステムのコンポーネントは何ですか? アクティブソーラーヒーティングシステムの仕組みは何ですか?
アクティブソーラーシステムまたはアクティブソーラーヒーティングシステムの主なコンポーネントは次のとおりです。
- コレクターコントロール
- 蓄熱制御
- 配布制御
現在、アクティブ太陽熱暖房システムの仕組みには、太陽放射を捕らえて熱エネルギーに変換する上記の装置の使用が含まれます。また、平板コレクターと放射パネルも使用してその機能を実行します。
1. 平板コレクター： それは、 太陽熱集熱器の種類 太陽からの熱を集めて蓄えるために使用されます。断熱ボックス内に配置された暗い色の吸収プレートです。プレートによって吸収された太陽光は、プレート内を流れる流体を加熱します。
2. 放射パネル: これらはまた、熱収集器の一種であり、 太陽光を吸収し熱に変換するこれは環境を通じて伝達されます 放射線部屋の床や壁を暖めるのに便利で、天井用、床用、壁用の3種類があります。
3.コントロール： システムを操作するためにスイッチ、モーター、センサーが使われます。コントロールは、 極端に高い、または氷点下の気温。 システムのさまざまな部分の温度を監視するために、動作レベルを決定する他の制御が使用されます。マイクロプロセッサを備えた高度なシステムを使用して、熱伝達と貯蔵タンクおよび家のさまざまな部分への伝達を制御および最適化します。アクティブ太陽エネルギーの仕組みを学んだ後、コンポーネントについて理解することは役に立ちます。
- 差動サーモスタット: それは制御システムの心臓部と考えられており、 温度差を測定する 貯蔵ユニットとコレクターの間。コレクターが貯蔵ユニットよりも暖かくなった場合 (華氏 10 ～ 20 度の差)、サーモスタットがファンまたはポンプをオンにします。コレクターを通過する空気または水が、家または貯蔵媒体を加熱します。
アクティブソーラーエネルギーを使用する理由
太陽エネルギーを積極的に利用することは、 生涯にわたる利益をもたらす一度きりの投資。 はい、システムの設置にかかった費用は、光熱費の節約という形で 5 年以内に回収できます。設置費用はさまざまですが、適切な条件下では全体的な耐用年数は約 20 年以上になります。
また、アクティブ ソーラー エネルギーを使用するもう 1 つの理由は、二酸化炭素排出量を削減し、大気汚染と温室効果ガスの排出を削減する役割を果たすためです。これで、アクティブ ソーラー エネルギーを使用する理由が説明できたはずです。
参照してください: ソーラーチャージコントローラーの設定
アクティブソーラーヒーティングとパッシブソーラーヒーティングの違いは何ですか?
ここで物事をよりよく理解するには 長所と短所のリスト アクティブソーラーヒーティングとパッシブソーラーヒーティングの比較。
1. アクティブソーラーヒーティング
a) 長所
- 電気代が削減される 暖房目的で消費される電力が少なくなります。
- 変換率の場合、能動的な暖房システムは さらに効果的な.
- かもね 簡単にインストール あらゆる場所でも。
- それはです 環境にやさしい 二酸化炭素排出量を削減する暖房オプション。
- 発電量 暖房目的 家庭用電化製品を動かすための電気に変換することもできます。
b) 短所
- インストールは 高価な 太陽光パネル、熱交換器、ディストリビューターなどの多くの機器を設置する必要があるためです。
- さらに、定期的なメンテナンスには 課金.
- A 多くのスペースが必要 多数のデバイスをインストールします。
- 別の 電源 ファンやポンプに電力を供給するために必要です。
- 発電量は 予測できない ソーラーパネルの故障により妨げられる可能性があります。
2. パッシブソーラーヒーティング
a) 長所
- 建物のメンテナンスを除き、 追加のメンテナンスは不要 必要とされている。
- 助けになる 光熱費を削減する これは、アクティブな太陽エネルギーが経費を節約するためにどのように機能するかを示すもう 1 つの方法です。
- 床と壁が熱コレクターとして機能するため、追加のコレクターは必要ありません。
- 追加の電源は必要ありません
- 二酸化炭素排出量を削減し、環境に優しい
b) 短所
- A 明確な道 家の中に太陽光が入るためには必要です。
- 太陽光の進路に異変があれば 効率が低下する.
- 暖房器具からの電気代は 完全に除去されていない しかし、ある程度しか削減されません。
- 吸収された熱は加熱と 電気に変換することはできません。
- これは、 効果的ではない アクティブソーラー暖房システムとして。
まとめると、次の表は 2 つの暖房システムの比較です。
| 技術パラメータ | アクティブヒーティングシステム | パッシブ暖房システム |
| 太陽エネルギーの収集 | 別々の容器に | 熱容量の高い家の要素やアイテム内 |
| 費用 | 高価な | より安価な |
| 一戸建て | あらゆるタイプの住宅に使用可能 | 適切に計画された住宅構造が必要 |
| 位置の特定 | どこにでも簡単に設置可能 | 十分な日光が当たる場所は必須 |
| 機械設備 | 熱を集めて分配するために必要 | 必須ではありません |
参照： 太陽光パネルを直列接続と並列接続
アクティブソーラーとパッシブソーラーのどちらが優れているのでしょうか?
アクティブソーラーエネルギーとパッシブソーラーエネルギーには、それぞれ長所と短所があります。ただし、アクティブソーラーとパッシブソーラーのどちらが優れているかを考える際には、いくつかの点を考慮する必要があります。
- 電源アクティブソーラーエネルギーは太陽以外のエネルギー源を必要とせず、パッシブソーラーエネルギーは天候に大きく依存します。
- Devicesアクティブソーラーシステムはメンテナンスが容易なソーラーパネルを使用し、自立型パッシブソーラーシステムは熱力学を利用します。
- 費用アクティブソーラーシステムはソーラーパネルシステムの設置が含まれるため高価ですが、パッシブソーラーエネルギーは手頃な価格です。
したがって、より安価なものをお望みの場合は、パッシブソーラーエネルギーを検討できますが、個人的には、アクティブソーラーの方が優れています。その理由は、このアクティブシステムによって生成された熱とエネルギーは、他の家庭用電化製品の稼働など、他の目的にも使用できるからです。これで、アクティブソーラーとパッシブソーラーのどちらが優れているかがわかったはずです。
アクティブソーラーエネルギーがどのように機能し、それがどのように二酸化炭素排出量の削減に役立つかを学ぶのは興味深いことでした。しかし、アクティブソーラーヒーティングとパッシブソーラーヒーティングを比較すると、1 つのことが明らかになりました。効率を重視する場合は、アクティブソーラーヒーティングシステムが最適です。そうでない場合は、別の選択肢もあります。ところで、ソーラーヒーティングシステムを使用していますか? ソーラーヒーティングシステムに関するレビューや、その中でどれが好みかをお聞かせください。
