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ソーラーコレクターは、太陽の光を使用する太陽光発電パネルとは対照的に、太陽の熱を捕らえてタスクを実行するデバイスです。ソーラーコレクターの一般的な用途の1つは、住宅の温水を提供することですが、家庭の暖房用に温風を供給したり、発電用に過熱材料を供給することもできます。さまざまなソーラーコレクターの設計が存在しますが、それらは3つの広いカテゴリーに分類されます。
フラットプレートコレクター
平板ソーラーコレクターは、ガラスカバーと熱吸収性の底層を備えた長方形の箱で構成される最も単純なタイプを表します。日光がガラスを通過して内部を暖め、一連のパイプまたはダクトによって水または空気がユニットを通過して周囲の熱を吸収します。ガラスなしの平板コレクターは、ガラスと密閉ボックスを省き、太陽の熱に単に依存して、パイプ自体を温めます。別のバリエーションには、太陽熱を吸収するために塗装された屋根に取り付けられた水タンクが含まれます。これらのタイプのコレクターは、温暖な気候に最適です。密閉ボックスバージョンでも、収集した熱を冷気に容易に逃がすことができるからです。
真空管コレクター
寒い気候や、より高い水温を必要とするアプリケーションの場合、真空管システムは断熱性が向上します。これらのコレクターでは、各パイプは内部に空気のない密封されたガラス管を通過します。これにより、チューブが魔法瓶のように機能し、内部の加熱されたパイプから外部環境への熱伝達が最小限に抑えられます。真空管コレクターは、周囲温度よりも摂氏50度(華氏122度)以上高い水温を維持できる場合があります。
ソーラーコンセントレーター
常に非常に温水を供給できるシステムが必要な場合は、太陽集光器が最善の策です。集光器は鏡を使用して太陽エネルギーを反射させて水道管に集中させ、内部の水の温度を大幅に上昇させます。太陽集光器の鏡は太陽光線を集束するように湾曲しているため、太陽に直接向けたときに最適に機能し、多くの場合、最大の露出のために空を太陽に追う追跡システムが含まれます。太陽光集光器は、大規模な太陽光発電所では一般的であり、水道管のネットワークを加熱して蒸気を生成するトラフ型ミラーの大きなフィールドを含んでいます。この蒸気がタービンを駆動し、電気を生み出します。
ソーラータワー
太陽光集光器の設計のバリエーションの1つは、ソーラータワーです。それぞれが水道管のネットワークの一部を暖めるコンセントレーターのフィールドの代わりに、ソーラータワーシステムは、単一の中央タワーにすべてのエネルギーを集中させるミラーのフィールドを使用します。これにより、焦点の温度が非常に高くなり、水の代わりに、強い熱で溶融する塩のような固形物をタワーに入れることができます。水道管が構造物を通過し、溶融物質から熱を吸収し、供給された蒸気がタービンを駆動して発電します。塩は、太陽が沈んだ後も長時間蒸気を発生させるのに十分なほど高温のままであるため、溶融塩システムには、従来の太陽集光器に比べて大きな利点があります。これにより、ソーラープラントは、夜間に休眠状態に陥る代わりに、1日24時間発電できます。