太陽能熱與光伏太陽能:有什么區(qū)別?
有兩種類型的直接太陽能技術(shù),包括太陽能熱和太陽能光伏。在這兩種技術(shù)中,原理是相同的,都涉及將來自太陽的原始能量轉(zhuǎn)化為能量。
太陽能是增長最快的清潔能源之一。全球越來越多的人現(xiàn)在開始使用太陽能電池板來滿足他們的能源需求,因為它是可再生的并且減少了碳足跡。
因此,太陽能電池板的廣泛使用,涉及吸收陽光并將其轉(zhuǎn)化為可用能量。
然而,這些人必須在太陽能光伏和太陽能熱能之間決定他們想要使用的技術(shù)。他們中的大多數(shù)人幾乎不知道這兩種太陽能技術(shù)之間的區(qū)別。在某些情況下,一些家庭最終在家中安裝了這兩種型號。
好吧,當(dāng)人們想要充分利用太陽能熱能的效率來滿足他們的熱水需求和太陽能光伏的其他用途以及將多余的電力賣回電網(wǎng)的能力時,這是一種很好的組合。
實際上,使用新的混合電池板,人們將能夠在同一單元內(nèi)同時使用太陽能光伏和太陽能熱。這將增加混合動力系統(tǒng)在家庭中的使用。
太陽能熱技術(shù)
首先讓我們試著回答,“什么是太陽能熱技術(shù)?” 太陽能熱能是一種收集陽光并將其轉(zhuǎn)化為熱量、儲存起來,然后再轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。在這項技術(shù)中,屋頂上的面板充當(dāng)陽光的收集器,它們加熱管中的液體,然后進(jìn)入準(zhǔn)備使用的圓柱體。
通常被聚集的陽光加熱的流體可以是液體或氣體的形式。例如,它可以是水、油、氦、鹽或空氣等。各種發(fā)動機(jī)類型,如燃?xì)廨啓C(jī)、斯特林發(fā)動機(jī)、蒸汽機(jī)等,都可以輕松提供 10 到 100 兆瓦的功率。
太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)與太陽能光伏發(fā)電的不同之處在于,太陽能熱發(fā)電是通過太陽光的聚光來產(chǎn)生熱量的。熱量反過來又驅(qū)動熱機(jī),使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動以產(chǎn)生電能。
該能源適用于工業(yè)、商業(yè)和住宅部門。太陽能熱主要用于水加熱目的。
太陽能熱系統(tǒng)組件
這些是太陽能熱系統(tǒng)的一些組成部分。
集熱器——太陽能熱系統(tǒng)的主要元素之一是集熱器,它通常通過使用框架和支架安裝在房產(chǎn)的屋頂上。該收集器包含一個特殊涂層和強(qiáng)化玻璃管,可捕獲太陽輻射,然后將其轉(zhuǎn)化為熱量。玻璃管通常嵌入隔熱容器中,有助于防止熱能損失。
傳熱流體——在管道中,存在由水、乙二醇(環(huán)保防凍劑)或兩者的混合物組成的傳熱流體。流體通過熱水箱和收集器循環(huán)。
有兩種類型的熱水箱。第一個加熱飲用水,通常由一個裝有熱交換器和飲用水的鋼罐組成。
第二個是組合水箱,可向加熱器供應(yīng)熱水和淡水。集成決斗系統(tǒng)的水箱內(nèi)部有兩個較小的水箱,有助于將不同任務(wù)的水分開。
其他組件
這些是太陽能熱系統(tǒng)中涉及的其他一些次要組件。
盤管換熱器– 換熱器放置在水室中,并包括一個“雙盤管”氣缸,可替代您現(xiàn)有的水室。此外,它由一個通常來自前一個鍋爐的備用線圈組成,以在必要時提供額外的水加熱。兩個熱交換器將連接到收集器和鍋爐。
泵– 泵在面板和水室(氣缸)內(nèi)移動傳熱流體。通常,泵從市電獲得動力,盡管它也可以通過使用光伏電池發(fā)揮作用。
絕緣管道——這些管道位于水室和面板之間,通常稱為流水管和回水管。
系統(tǒng)控制面板– 系統(tǒng)控制面板有助于控制用于傳熱流體的泵。此外,它還提供有關(guān)系統(tǒng)性能和任何故障(如果有)的數(shù)據(jù)。
熱流發(fā)生計——如果您想接收可再生熱激勵的付款,這將測量系統(tǒng)的輸出。
太陽能熱的工作原理
太陽能熱供暖的基本原理是利用陽光并將其轉(zhuǎn)化為熱量,然后以空間供暖或熱水的形式傳輸?shù)侥钠髽I(yè)或家庭供暖系統(tǒng)中。熱量是通過安裝在屋頂上的太陽能電池板產(chǎn)生的,太陽能電池板與集熱器、鍋爐或浸入式加熱器一起使用。
太陽能集熱器利用太陽光線加熱傳輸流體,該流體通常是乙二醇(防凍劑)和水的混合物,可防止水結(jié)冰。從收集器中加熱的水然后被泵入位于水箱內(nèi)的熱交換器。
來自交換器的熱量將加熱水箱內(nèi)的水。在液體釋放熱量后,水將流回收集器進(jìn)行重新加熱。當(dāng)有足夠的熱量可用時,控制器有助于確保流體循環(huán)到收集器。
太陽能熱系統(tǒng)的優(yōu)缺點
太陽能熱的優(yōu)勢
1.節(jié)省空間
過去,太陽能熱系統(tǒng)比太陽能光伏電池板便宜。由于國內(nèi)可再生熱激勵措施,在引入上網(wǎng)電價后,情況發(fā)生了變化。
今天,這兩種技術(shù)相對昂貴,因此,這不是一個重要的決定因素。因此,選擇太陽能熱利用的主要原因之一是節(jié)省空間。太陽能光伏系統(tǒng)最多可占用10平方米的屋頂空間,而太陽能熱只能占用3平方米-4平方米。
2.太陽能熱能比太陽能光伏具有更高的空間效率
太陽能熱能在收集來自太陽的熱量方面具有高達(dá) 70% 的效率水平,超過太陽能光伏發(fā)電。太陽能熱效率很高,可以將大約 90% 的輻射轉(zhuǎn)化為熱量,而太陽能 PV 的效率在 15% 到 20% 之間。
然而,太陽能電池板技術(shù)正在不斷改進(jìn)以看到這個數(shù)字持續(xù)增加。太陽能熱利用技術(shù)不像太陽能光伏板技術(shù)那么復(fù)雜。
3.與太陽能光伏相比,太陽能熱能提供卓越的商業(yè)價值。
當(dāng)您需要熱水時,太陽能熱能派上用場,因為它是水加熱和空間的理想解決方案。蓄熱是一種有效且更方便的方法,這使得太陽能熱板對于大規(guī)模生產(chǎn)使用更具吸引力。
那是因為它可以在白天儲存熱量,并在晚上將其轉(zhuǎn)化為電能。太陽能熱的存儲容量有助于提高太陽能的經(jīng)濟(jì)性和調(diào)度能力。
太陽能熱的缺點
在像冬天這樣的寒冷季節(jié),除了熱力板外,太陽能熱的效率會降低
它們的壽命也比太陽能電池板短
有時,很難找到理想的供應(yīng)商
太陽能熱不像太陽能光伏那樣通用
只有在提供水加熱解決方案時才有效
太陽能熱系統(tǒng)的應(yīng)用
太陽能熱系統(tǒng)的主要應(yīng)用是在商業(yè)環(huán)境中,但也適用于業(yè)主希望減少能源費用的住宅環(huán)境。大多數(shù)情況下,當(dāng)用于具有高能源需求和高維護(hù)加熱系統(tǒng)的設(shè)施時,它更具成本效益。
將太陽能熱系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的熱水系統(tǒng)中相對簡單。太陽能熱系統(tǒng)效率更高,持續(xù)時間更長,最長可達(dá) 20 年。
太陽能光伏技術(shù)
我們先來回答,“什么是太陽能光伏板?” 太陽能光伏利用光伏技術(shù)捕捉太陽光線并將陽光直接轉(zhuǎn)換為電能。這些面板在有陽光的白天功能最佳。
太陽能光伏的工作原理
光伏直接將來自太陽的光轉(zhuǎn)換為電能。這表明太陽能電池板只能在白天運行。
太陽能光伏電池板的工作方式允許光粒子或光子加熱原子中的電子,從而產(chǎn)生電流。
太陽能電池板由較小的單元組成,我們也將其稱為光伏電池。每個光伏電池通常是一個三明治,由兩個半導(dǎo)體切片(如硅)組成。
太陽能光伏板的類型
太陽能光伏板是比熱板更近的技術(shù)。太陽能電池板吸收陽光并通過基于硅的技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為電能。以下是三種類型的太陽能光伏電池板。
單晶太陽能組件
的單晶硅太陽能電池是使用單晶硅(單硅),也被稱為單晶硅(單晶Si)的構(gòu)建。它們具有外部均勻或均勻的顏色,通常表示高純度硅。
硅被制成條狀,然后被切割成晶片以制造用于單晶太陽能電池板的太陽能電池。單晶之所以得名,是因為制造它們的硅是單晶硅。
由于制造電池的是單晶,因此通常產(chǎn)生電流的電子有更大的移動空間。
因此,單晶面板比多晶面板更有效。
多晶太陽能電池板
就像單晶太陽能電池板一樣,多晶也由硅組成。然而,制造商將幾個硅碎片熔化在一起以形成晶片而不是單晶硅。
也稱為多晶或多晶硅,多晶表示每個單元中有許多晶體,因此電子移動的自由度較小。
這導(dǎo)致多晶太陽能電池板的效率等級低于單晶電池板。
TFSC(薄膜太陽能電池)
這些是在將一層或多層光伏材料薄涂層沉積到基板上時制造的太陽能電池。這些薄膜電池有多種型號,我們可以根據(jù)放置在基板上的光伏材料對它們進(jìn)行分類。
這些材料可以包括有機(jī)光伏電池、碲化鎘、非晶硅和銅銦鎵硒。
基于這種技術(shù),薄膜組件樣品的效率約為 7-13%,而發(fā)電組件的平均運行效率為 9%。
太陽能光伏電池板的優(yōu)缺點對比
優(yōu)點
太陽能光伏比太陽能熱便宜,因為政府通過上網(wǎng)電價等舉措抵消了價格。這使它們成為家庭減少碳足跡的可靠長期投資。
太陽能光伏發(fā)電,而太陽能熱主要加熱水或空氣。這為太陽能光伏所有者提供了將多余電力出售回電網(wǎng)的機(jī)會,因此可以產(chǎn)生額外收入或凈計量信用
光伏電池板可以為用戶提供更長時間的綠色能源,最長可達(dá) 30 年。大多數(shù)制造商在銷售面板時提供大約 25 年的保修期,因為它們的耐用性令人難以置信。
使用太陽能電池板,您可以滿足家庭總能源需求的 60% 左右
太陽能電池板在夏季變得非常高效,并且在冬季不會結(jié)冰
此外,它們涵蓋了對能源有很高需求的電器的所有要求,包括冰柜、冰箱和烘干機(jī)等。
缺點
在大多數(shù)情況下,您需要大量的初始投資來安裝它們
此外,與太陽能熱能不同,它們占用更大的安裝空間……查看此太陽能電池板尺寸指南以了解更多信息
尋找合適的供應(yīng)商可能非常艱巨且耗時
太陽能熱與光伏 (PV) 的結(jié)論
兩項技術(shù);太陽能光伏和太陽能熱能代表高能技術(shù),為您提供清潔和綠色能源。然而,決定選擇哪一個是相當(dāng)棘手的。
雖然太陽能熱是您熱水加熱的完美解決方案,但太陽能光伏是最新技術(shù),具有更多優(yōu)勢。我希望太陽能熱能與光伏能提供更廣闊的前景。
原標(biāo)題:太陽能光熱與光伏:有什么區(qū)別?