Oppvarming med solen
Folk bruker solenergi til mange formål, inkludert oppvarming av vann, luft og bygningsinteriør, i tillegg til å generere elektrisitet. Det er to generelle typer solvarmesystemer: passive og aktive.
Passiv solvarme oppstår når sollys skinner gjennom vinduene i en bygning og varmer opp interiøret. Bygningsdesign optimalisert for passiv solvarme (på den nordlige halvkule) har typisk sørvendte vinduer som lar sollys treffe vegger eller gulv inne i bygningen der det absorberer solens energi. Solens energi absorberes av byggematerialene og varmer opp bygningens indre gjennom naturlig stråling og konveksjon. Om sommeren blokkerer vindustak eller solskjermer sollys fra å komme inn i vinduene, og holder bygningen kjøligere.
Aktive solvarmesystemer flytter oppvarmet væske (luft eller væske) inn i bygningen eller inn i et termisk lagringssystem, og frigjør varmen ved behov. Vifter eller pumper flytter væsken over kollektorene for å varme den opp, deretter inn i bygningen eller varmelagringssystemet, og deretter tilbake til kollektorene for å varmes opp igjen. Aktive solvarmesystemer har vanligvis en tank som lagrer det solvarmede vannet.
Ikke-konsentrerende og konsentrerende solfangere
Ikke-konsentrerende solfangere
Solsystemer som varmer opp vann eller luft i bygninger har vanligvis ikke-konsentrerende solfangere, noe som betyr at området som fanger opp solstråling er det samme området som absorberer solenergi. Flatplatekollektorer er den vanligste typen ikke-konsentrerende kollektorer som brukes til vann- og romoppvarming i bygninger og brukes når temperaturer under 200 grader F er tilstrekkelig.
Flatplate solfangere har vanligvis tre hovedkomponenter:
Flate metallplater som fanger opp og absorberer solenergi
Et gjennomsiktig deksel lar solenergi passere gjennom dekselet og redusere varmetapet til absorberen
Et lag med isolasjon på baksiden av absorbenten for å redusere varmetapet
Solfangere for varmtvann kobler metallrør til absorberen. En varmeoverføringsvæske pumpes gjennom absorberrørene for å fjerne varme fra absorberen og overføre varmen til vann i en lagertank. Solcelleanlegg som brukes til å varme bassengvannet har vanligvis flatplate samlere som ikke har noe deksel eller isolasjon på absorbatoren, med bassengvannet sirkulert fra bassenget gjennom oppsamleren og tilbake til bassenget.
Solar luftvarmesystemer bruker vifter for å flytte luft gjennom flatplatekollektorene til det indre av bygningen.
Konsentrerende solfangere
Konsentrerende samlere fanger opp solstråling over et område som er større enn absorberområdet, noen ganger hundrevis av ganger større. Høyreflekterende samlere fokuserer eller konsentrerer solens energi på absorbenten. Oppsamlere flyttes ofte gjennom dagen for å opprettholde en høy konsentrasjon på absorberen. Solvarmekraftverk bruker konsentrerte solfangersystemer fordi de kan produsere høytemperaturvarmen som trengs for å generere elektrisitet.
