Hệ thống nhiệt mặt trời được dùng để biến ánh sáng mặt trời thành nhiệt cho nhiều ứng dụng như sưởi ấm và sưởi ấm không gian. hiểu được sự cân bằng năng lượng trong hệ thống này giúp tối ưu hóa hiệu suất và hiệu suất của chúng. bài báo này trình bày những ví dụ thực tế minh họa cách thức đầu vào năng lượng, mất mát và đầu ra năng lượng hữu ích cân bằng trong các thiết lập nhiệt mặt trời khác nhau.

Khí quyển của mặt trời

Trong các ứng dụng dân cư, máy sưởi năng lượng mặt trời thường gồm những người thu năng lượng mặt trời, các bể chứa và các yếu tố nhiệt phụ, những nguồn năng lượng từ mặt trời được thu lại và chuyển vào nước.

Chẳng hạn, một hệ thống có thể nhận 5 kWh năng lượng mặt trời hàng ngày, do mất nhiệt và không hiệu quả, khoảng 3.5 kWh được chuyển xuống nước, dẫn đến một nguồn năng lượng hữu ích.

Các nhà máy điện nhiệt năng lớn

Trong các nhà máy nhiệt điện mặt trời, gương tập trung ánh sáng mặt trời vào một bộ thu nhiệt độ cao nhiệt độ được sử dụng để tạo ra hơi nước, dẫn đến tua bin cho thế hệ điện. cân bằng năng lượng liên quan đến năng lượng mặt trời bị thu được, mất nhiệt độ trong bộ nhận và hiệu quả chuyển đổi.

Chẳng hạn, một nhà máy có thể nhận được 100 MW năng lượng mặt trời, do mất đi quá trình nhận và truyền nhiệt, khoảng 80 MW năng lượng nhiệt có thể cho thế hệ điện năng. hiệu suất chuyển đổi năng lượng nhiệt sang điện khoảng 40%, dẫn đến 32 MW điện năng bị mất, và điều này cho thấy tầm quan trọng của việc giảm thiểu năng lượng để cải thiện hiệu suất tổng thể.

Hệ thống nhiệt mặt trời công nghiệp

Những ứng dụng công nghiệp này thường bao gồm hệ thống nhiệt mặt trời quy mô lớn được sử dụng cho quá trình nóng như trong sản xuất hóa học hoặc xử lý thực phẩm. những hệ thống này được thiết kế để đáp ứng những nhu cầu nhiệt cụ thể trong khi cân bằng năng lượng đầu vào và mất.

Một ví dụ gồm một hệ thống nhận được 200k năng lượng mặt trời mỗi ngày. sau khi tính toán về sự mất mát nhiệt và hệ thống không hiệu quả, khoảng 150 kWh được sử dụng cho các quá trình công nghiệp. thiết kế hệ thống đúng đắn đảm bảo tối đa sử dụng năng lượng mặt trời, giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và chi phí hoạt động thấp hơn.