Солнечная энергия может быть преобразована в механическую по циклу Ренкина (парогенератор —турбина —электрогенератор). Энергию солнца используют для получения электричества в полупроводниковых термоэлектрических генераторах или с помощью фотопреобразователей.
В настоящее время солнечную энергию широко используют для получения теплоты, расходуемой на нужды теплохладоснабжения зданий и сооружений и на технологические цели. Применение солнечной энергии для этих целей в южных районах страны позволит на 30… 50% сократить расход органического топлива. В России разработано более 200 проектов комбинированного солнечно-котельного теплоснабжения зданий. Прошло практическую апробацию использование солнечной энергии для технологических целей.
В строительстве — это водовоздушные гелиосистемы, а также гелиофор — мы для тепловой обработки железобетонных изделий.
Гелиосистемы теплоснабжения, в отличие от традиционных на органическом топливе, дополнительно содержат гелиоприемник (коллектор), аккумулятор теплоты, циркуляционные насосы, а в некоторых случаях — теплонасосные установки. Гелиоприемники могут быть выполнены с концентраторами солнечной энергии в виде вогнутых отражателей различной формы или плоскими без концентраторов. Теплоносителем в гелиоприем — нике служит вода, водные растворы солей, органические соединения или воздух.
Широко в системах теплоснабжения зданий и технологических установок используются плоские коллекторы, состоящие из плоских стальных штампованных панелей, одинарного остекления и теплоизоляции. При интенсивном солнечном облучении мощность коллектора составляет 0.4…0.45 кВт/м2, а максимальная температура нагреваемого теплоносителя 373 К.
Интенсивность солнечной энергии в течение суток неравномерна. Для выравнивания суточных нагрузок и приведения в соответствие теплопо — ступлений от Солнца с теплопотреблением абонентов используют аккумуляторы теплоты. Теплоаккумулирующими веществами могут служить вода, органические соединения и легкоплавкие вещества, имеющие температуру плавления в диапазоне температур нагрева теплоносителя в гелиоприемнике.
Для получения теплоты повышенного потенциала в гелиосистемах используют тепловые насосы. В зависимости от источника тепловой энергии и вида теплоносителя в системе теплоснабжения различают следующие типы тепловых насосов: воздух — воздух; воздух — вода; вода — вода.
В водовоздушной гелиосистеме теплоснабжения технологической установки для прогрева строительных изделий (рис. 16.4) горячую воду из теплового аккумулятора насосом подают в контактный теплообменник. Туда же вентилятором направляют охлажденный после камеры воздух. После подогрева и увлажнения воздух поступает в камеру для прогрева изделий, а охлажденная вода —насосом в аккумулятор теплоты. Подогрев воды в аккумуляторе теплоты обеспечивается гелиоконтуром, включающим коллектор, насос и нагревательный элемент, а также резервным нагревателем.