Glavni / Kamini

Solarni grelniki vode in njihove cene na priljubljenih modelih

Solarni grelnik vode je sistem ogrevalne vode s sončno energijo. Ta kolektor je toplotni izmenjevalec, ki pretvarja sončno energijo v toploto. Ta način shranjevanja energije vam omogoča, da dobite vročo vodo z minimalno porabo sredstev.

Če upoštevamo napravo te opreme, potem je glavni del zbiralec sam. Ta del grelnika vode je vrsta radiatorja, ki je sestavljen iz sistema tankih cevi. Skozi njih gre skozi kroženje hladilne tekočine, v tem primeru vodo in absorpcijo sončne energije.

Dodajte tudi posodo, v kateri je voda. Ta vrsta skladiščenja opravlja funkcijo ekspanzijske posode, v nekaterih različicah pa tudi vlogo izmenjevalca toplote.

Standardna različica delovanja grelnika:

1. Od hranilnika do naravne teže hladilno sredstvo teče v spodnji del zbiralnika.
2. V času ogrevanja se bo vodo postopoma dvigovalo navzgor po posebnih ceveh, brezplačni del pa se bo ponovno napolnil s hladilno tekočino.
3. Po tem, ko je voda prestala zbiralnik, ponovno napolni zbiralno posodo. Dobimo zaprto zanko.
4. Ogrevana voda iz rezervoarja se dobavlja potrošniku preko sistema za ogrevanje in oskrbo z vodo ali pa gre v toplotni izmenjevalnik.

To je klasična in poenostavljena shema dela, ki je lahko zapletena glede na vrsto grelca.

Vrste solarnih grelnikov vode in njihove značilnosti

Obstaja več glavnih klasifikacij:

Po vrsti obtoka

1. Naravno - v tem primeru se kroženje nadaljuje zaradi fizikalnih lastnosti vode. Ogrevana tekočina ima, kot je znano, manjšo gostoto, vendar povečuje volumen. Na podlagi tega se giblje skozi cevi do samega vrha. Na praznem mestu pride nov del vode.
2. Prisiljen - zaradi naravne obtočitve mora biti rezervoar nameščen nad zbiralnik. Toda takšna namestitvena shema ni vedno priporočljiva in jo je mogoče izvesti, še posebej, če je rezervoar velik.

Prisilni obtočni sončni kolektor

V primeru sončnega grelnika z naravno cirkulacijo je zbiralnik nameščen na strešnem naklonu in rezervoar je takoj vgrajen. Če ima ta velik volumen, lahko taka obremenitev strehe postane kritična. Rešitev bi bila postavitev rezervoarja v kletno stavbo stavbe, nato pa v tem primeru s prisilnim kroženjem uporabljajo posebne črpalke.

S to metodo obtoka se olja lahko uporabijo kot hladilno sredstvo. Imajo praktično nobene sposobnosti za naravno cirkulacijo, vendar odlično opravljajo funkcijo hladilne tekočine.

Z zbiralcem

1. Panel - najbolj preprosta izvedba. Kolektorske cevi so pokrite s črno barvo in vgrajene v ohišje plošče, ki je prekrito s stekleno ali prozorno plastiko. Čeprav je dizajn zelo preprost, vendar je učinkovitost tudi majhna, ker hladilno sredstvo izgubi nekaj toplote, medtem ko je v zbiralcu. Izgube akumulirane toplote so lahko pomembne, saj je zasnova kolektorja enaka radiatorju. Ta vrsta sončnega kolektorja je primerna za področja, kjer se kot pomožna sredstva uporabljajo sončna razsvetljava, ki je običajna ali prejeta ogrevana voda.
2. Vakuum - v cevi je hladilno sredstvo. Sama cev je nameščena v vakuumsko bučko, ki lahko prenaša sončno toploto.

Panelni grelnik vode

Ta zasnova skoraj popolnoma odpravlja izgubo toplote, medtem ko se hladilno sredstvo za vodo segreje na vrelišče in olje - na 200-300 stopinj, kar omogoča uporabo toplote, ki jo dobimo pri ogrevanju stavbe. Naravno je, da je tak kolektor dražji od plošče, vendar bo rezultat upravičil stroške.

Po tipu krožnega kroga

1. Odprto - uporablja se za vročo vodo v stanovanje. V tem primeru je hladilna tekočina voda, ki se uporablja za različne gospodinjske potrebe in zato ne pade več nazaj v vezje.
2. Sistem z enim samim vezjem - se uporablja za ogrevanje hiše. Hladilno sredstvo, ki je tako ogreto, se uporablja kot dodatek k hladilnemu sredstvu, ki ga ogreva tradicionalna metoda. V tem primeru grelna hladilna tekočina preide v ogrevalni sistem, nato pa se ponovno prenese v sprejemno posodo in na zbiralnik.
3. Sistem ogrevanja z dvojnim krogom je najbolj vsestranski. Obstaja možnost, da se to uporablja za ogrevanje pozimi ali za oskrbo z vodo.

Oskrba z vodo in ogrevanje z dvema vezjema

Izberete lahko tudi eno od možnih hladilnih sredstev - vode, olja ali antifriza. Po zbiralcu hladilno sredstvo prehaja skozi toplotni izmenjevalnik, pri katerem gre za prenos toplote v drugi tokokrog. Drugi uporabljeni hladilnik je že v predvidenem namenu - za ogrevanje ali oskrbo z vodo.

Kaj lahko uporabim?

S pomočjo takšnih grelnikov vode je mogoče rešiti problem ne le rednega oskrbe s toplo vodo, temveč tudi toplote za hišo.

Grelniki vode bodo pomagali rešiti takšne probleme:

1. Zagotavljanje celoletne tople vode.
2. Vzdrževanje ogrevalnega sistema.
3. Ogrevana voda za bazene.
4. Ogrevalna voda za različne industrijske in kmetijske potrebe.

Namestitev

Ker se oprema napaja iz sončne energije, se namestitev grelnika izvede na prostem. Namestitev je priporočljivo izvajati na strehah stavb, na balkonih ali drugih arhitekturnih projekcijah.

Zaslon ogrevanja vode mora biti obrnjen proti jugu. Namestitev se izvede pod določenim kotom do obzorja, kar je enako geografski širini območja.

Grelnik vode neprestano absorbira energijo in zato iz razumljivih razlogov ni mogoče izklopiti energetskega vira, zato lahko v primeru porabe majhne vode stagnacijska temperatura doseže do 300 ° C.

Zato uporaba plastičnih cevi in ​​jeklenih cevi s pocinkano prevleko ni dovoljena. Cevovodi iz bakra ali nerjavečega jekla bodo optimalni pri obratovanju.

Vroči kontur solarnega grelnika vode mora imeti toplotno izolacijo, kar vam bo omogočilo, da se izognete opeklinam in požarom. Pri izbiri izolacije in pritrdilnih elementov je potrebno upoštevati temperaturni režim opreme.

Proizvajalci solarnih grelnikov vode na telesu svojih izdelkov kažejo točno temperaturo stagnacije.
Zbiralniki morajo biti na odprtem prostoru, tako da je odprt dostop do sončne svetlobe. Treba je izključiti prisotnost možnih ovir.

Torej Ključ do pravilnega in učinkovitega delovanja opreme je le nekaj pravil:

• smer jug;
• pravilen kot nagiba;
• neoviran dostop do sončne svetlobe;

Nepravilna namestitev bo zmanjšala kakovost grelca vode, naložba pa ne bo utemeljena. Tip grelca ima lahko tudi vlogo na način, kako je nameščen. Pri nameščanju upoštevajte vrsto uporabljene opreme.

Obstajajo takšni sistemi:

Pasivno

To pomeni pretočno absorpcijo in shranjevanje energije. Sončna energija dobi ogrevalni predmet brez nadzora nad tem procesom, tj. ni mehanizmov in kontrolnih elementov. To je preprost sistem, ki ne zahteva posebnih stroškov. Vendar pa so pomanjkljivosti, da grelnik vode deluje neenakomerno in ne polno zmogljivostjo.

Najbolj očiten primer je zatemnjena posoda, ki je postavljena nad poletno prho. V takem pasivnem načinu delujejo enopoljni sistemi, v katerih se uporablja proces naravnega obtoka. Za popolno delovanje sistema je sprejemna posoda nameščena nad zbiralnikom, vendar ta način namestitve ni vedno priročen. Težavo lahko odpravite z drugačnim načinom dela sistema.

Aktivno

Prikrajšane pomanjkljivosti pasivnega sistema. Njegovo delovanje temelji na dejstvu, da se s pomočjo posebnih naprav sončni žarki pretvorijo v toplotno energijo, ki se sistematično prenese na grelno posodo in potrošnika. Delovanje takega grelnika dosežemo s prisilnim kroženjem, ki ga lahko vzdržujemo v sistemih z enim ali dvema vezjema. Uporabljamo in dodatno vgrajujemo motorje, ki zavrtijo plošče in črpalke, merilno opremo ter naprave za spremljanje in nadzor delovanja sistema.

Pregled solarnih grelnikov vode na trgu: proizvajalci in modeli

Takšni grelniki vode se v praksi pogosto uporabljajo v številnih evropskih državah: Izraelu, Turčiji, Savdski Arabiji, Kitajski itd. Ker se distribucija te vrste izdelka aktivno povečuje, število podjetij, ki proizvajajo sončne grelnike vode in opravljajo storitve za njihovo namestitev storitev.

Spodaj je seznam vrhunskih proizvajalcev, ki so vstopili na svetovni trg:

1. Sunrain Solar Energy Co, Ltd - Kitajska ima celoten proizvodni cikel te opreme in njihovih komponent.
2. Viessmann - Nemčija, proizvaja dva modela grelnikov: Vitosol 200 in Vitosol 300. Razlika je v različni strukturi ogrevalne enote.
3. Buderus - Nemčija. Območje modelov predstavljajo tri možne izvedbe - SKR6, SKR12, SKR21.
4. Ariston - Italija. Model vakuumskega kolektorja KAIROS VT je na voljo v dveh vrstah - 15 ali 20 cevi.
5. Ferroli - Italija. Kolektor Ecotube je predstavljen v enem modelu.
6. Vaillant - Nemčija. Njihovi proizvodni modeli so na voljo v 6 ali 12 ceveh, ki se lahko oblikujejo v bloke, da se poveča produktivnost.

Z nakupom izdelkov pri proizvajalcih s svetovnim ugledom lahko prepričate v kakovost blaga in garancije, ki so navedena na sami opremi in njenem nadaljnjem vzdrževanju. Cena bo prav tako na ravni.

V vsakem primeru je pri izbiri grelnika za sončno vodo potrebno upoštevati naslednje tehnične parametre:

• optična učinkovitost;
• koeficienti izgube toplote;
• zbirališče;

Pregled cene

Poleg globalnega imena lahko na stroške grelnika vplivajo tudi:

• graditi kakovost;
• absorber in material telesa;
• debelina in možnost izolacije izolacije;
• debelina stekla itd.

Ker obstaja veliko konstruktivnih razlik, ki lahko vplivajo na stroške opreme, cene tudi nihajo v širokem razponu. Na primer, ruski zbiralec bo stalo okoli 21 tisoč rubljev. (Falcon Effect), vakuumski zbiralnik 30HP - 795 USD (tm "Atmosfera" Kitajska), grelnik vode VFK 150V - 690 evrov (Vaillant, Nemčija), Solar 7000TF - 875 evrov (Bosch, Nemčija).

Nemški proizvajalci vključujejo originalne pritrdilne elemente, ki so pogosto narejeni iz nerjavečega jekla ali aluminija, kar vpliva tudi na ceno. Končni stroški bodo vključevali plačila za montažo, nakup potrebnih potrošnih materialov in pomožnih materialov.

Mnenja uporabnikov

Vsi, ki so se odločili za nakup solarnega grelnika vode, so končno sklenili, da so alternativni viri energije odlična varčevalna možnost in so zadovoljni z rezultatom.

V začetku boste morali vložiti določen znesek za izvedbo celotnega projekta, vendar pa bo v prihodnje to prihranilo proračun in ne bo odvisno od različnih svetovnih energetskih kriz in naslednjega povečanja cen energije. Kot kažejo statistični podatki, bo donosnost naložbe potekala v naslednjem letu aktivnega obratovanja naprave skozi celo leto. To bo še posebej opazno, če je delo opreme namenjeno zagotavljanju vroče vode in ogrevanja celotne stavbe.

Ključ do pozitivnega rezultata je tudi profesionalna namestitev in naročanje kupljene opreme. Zato, da bi se izognili različnim neprijetnim situacijam, je bolje poiskati pomoč strokovnjakov na tem področju.

Sončno ogrevanje: kako učinkovito?

S povečevanjem cen energije postaja uporaba alternativnih virov energije vse bolj pomembna. In ker je ogrevanje glavna postavka stroškov za mnoge, gre predvsem za ogrevanje: plačati morate skoraj vse leto in precejšnje vsote. Če želite prihraniti denar, sončna toplota prihaja najprej: močan in popolnoma brezplačen vir energije. In za uporabo je povsem realno. In oprema je, čeprav drago, a ponekod cenejša od toplotnih črpalk. Več o tem, kako se sončna energija lahko uporablja za ogrevanje hiše, bomo več govorili.

Ogrevanje od sonca: prednosti in slabosti

Če govorimo o uporabi sončne energije za ogrevanje, potem morate upoštevati, da obstajajo dve različni napravi za pretvorbo sončne energije:

• Sončne celice. Proizvajajo samo električni tok. Vendar ga lahko že uporabljate za zagotovitev učinkovitosti katere koli električne opreme, vključno z neuporabo ogrevalnih naprav.
• Sončni kolektorji. Te naprave segrejejo tekočino (hladilno sredstvo) in jih je mogoče neposredno priključiti na ogrevalni sistem in jih uporabiti za ogrevanje domače vode.

Tako lahko hišo dobite s toplo vodo in delno ogrevate s sončno energijo.

Obe možnosti imajo lastne značilnosti. Čeprav morate takoj povedati, katero izbirate, ne bodite hitni, da bi se odrekli ogrevalnemu sistemu, ki ga imate. Sonce vzpenja, seveda, vsako jutro, vendar ne bo vedno dovolj svetlobe padlo na vaše sončne celice. Najbolj razumna odločitev je izdelati kombiniran sistem. Ko ima sonce dovolj energije, drugi vir toplote ne bo deloval. S tem se boste zaščitili in živeli boste v prijetnih pogojih in prihranili boste.

Če ni želje ali priložnosti za namestitev dveh sistemov, mora imeti vaše sončno ogrevanje vsaj dvojno rezervo moči. Potem lahko definitivno rečeš, da boš vseeno toplo.

Prednosti uporabe sončne energije za ogrevanje:

• Varen in popolnoma "čist" vir energije.
• Zmanjšanje stroškov ogrevanja in oskrbe s toplo vodo.
• Neodvisni ste od gospodarskega stanja: sonce vedno sije, tako v krizi kot tudi v njegovem času.
• Sonce ne potrebuje denarja za svojo energijo. Druga stvar je, da lahko država naloži davke lastnikom solarne elektrarne. Ampak do sedaj se to ni zgodilo - sončna energija je brezplačna.

Sonce neprestano pošilja toploto na zemljo. In se lahko uporabljajo za ogrevanje hiše.

• Odvisnost količine vhodne toplote iz vremena in regije.
• Za zagotovljeno ogrevanje bo potreben sistem, ki lahko deluje vzporedno s solarnim sistemom ogrevanja. Mnoge proizvajalce ogrevalne opreme zagotavljajo takšno možnost. Zlasti evropski proizvajalci stenskih plinskih kotlov omogočajo skupno delo s solarnim ogrevanjem (na primer kotli Baxi). Tudi če ste namestili opremo, ki nima takšne priložnosti, lahko s pomočjo krmilnika uskladite delovanje ogrevalnega sistema.
• Trdne finančne naložbe na začetku.
• Redno vzdrževanje: cevi in ​​plošče je treba očistiti iz prilepljenih ostankov in očistiti iz prahu.
• Nekateri tekoči sončni kolektorji ne delujejo pri zelo nizkih temperaturah. V pričakovanju hudih zmrzal je treba tekočino izsušiti. Vendar to ne velja za vse modele in ne za vse tekočine.

Zdaj podrobneje razmislite o vseh vrstah solarnih grelnih elementov.

Sončni kolektorji

Za solarno ogrevanje uporabljajo sončne kolektorje. S pomočjo sončne toplote te enote segrevajo toplotno prenosno tekočino, ki jo lahko nato uporabimo v sistemu za ogrevanje s toplo vodo. Specifičnost je, da grelnik sonca za ogrevanje doma proizvaja samo temperaturo 45-60 o C in kaže največjo učinkovitost pri 35 o C na izhodu. Zato so takšni sistemi priporočljivi za uporabo v parih s toplo vodo tla. Če ne želite zavreči radiatorjev, povečajte število odsekov (približno dvakrat) ali segrejete hladilno sredstvo.

Za hišo s toplo vodo in ogrevanjem vode lahko uporabite sončne kolektorje (ravne in cevaste)

Sedaj o tipih sončnih kolektorjev. Strukturno obstajata dve spremembi:

V vsaki skupini obstajajo razlike v materialih in v gradbeništvu, vendar imajo eno načelo delovanja: toplotni nosilec teče skozi cevi, ki jih ogreje sonce. Tu so samo modeli popolnoma drugačni.

Ploščati sončni kolektorji

Te sončne elektrarne za ogrevanje imajo preprosto obliko, zato jih lahko po želji naredimo ročno. Trdno dno je pritrjeno na kovinski okvir. Na vrhu je postavljena plast izolacije. Izolirana za zmanjšanje izgub in sten ohišja. Potem pride sloj adsorberja - material, ki dobro absorbira sončno sevanje in ga pretvori v toploto. Ta plast je običajno črna. Adsorber je fiksna cev, skozi katero teče hladilno sredstvo. Zgoraj je celotna struktura prekrita s prozornim pokrovom. Material za pokrov je lahko kaljeno steklo ali ena plastika (najpogosteje je polikarbonat). V nekaterih modelih lahko material za oddajanje svetlobe na pokrovu opravi posebno obdelavo: zaradi zmanjšanja odbojnosti je narejen gladek, a nekoliko dolgočasen.

Ploščati sončni kolektorji

Cevi v ravnem sončnem kolektorju so ponavadi položene s kačo, obstajata dve odprtini - dovod in izhod. Eno cevno in dvovrstno povezavo je mogoče uresničiti. To je nekdo, kot ti je všeč. Toda za normalno črpalko za prenos toplote je potrebna. Mogoč je tudi gravitacijski sistem, vendar bo zaradi nizke hitrosti hladilne tekočine zelo neučinkovit. Gre za to vrsto sončnega kolektorja, ki se uporablja za ogrevanje, čeprav s svojo pomočjo lahko učinkovito ogrejete vodo za oskrbo s toplo vodo.

Obstaja različica gravitacijskega zbiralnika, vendar se uporablja predvsem za ogrevanje vode. To zasnovo imenujejo plastični sončni kolektor. To sta dve plošči iz prozorne plastike, zapečatena na telo. Notranjost je uredila labirint za promocijo vode. Včasih je spodnja plošča črna. Obstajata dve odprtini - vstop in odtok. Voda teče navznoter, saj se premika po labirintu, ki ga ogreje sonce, in se izkaže, da je že toplo. Ta shema dobro deluje z rezervoarjem za vodo in zlahka ogreva vodo za dovod tople vode. To je sodobna zamenjava za navaden sod, nameščen na poletnem tušu. In učinkovitejša zamenjava.

Plastični zbiralnik, ki se uporablja za ogrevanje vode

Kako učinkoviti so sončni kolektorji? Med vsemi gospodinjskimi sončnimi elektrarnami danes kažejo najboljše rezultate: njihova učinkovitost je 72-75%. Ampak vse ni dobro:

• ne delajo ponoči in ne delujejo dobro v oblačnem vremenu;
• velika izguba toplote, zlasti pri vetru;
• nizka vzdržljivost: če nekaj ne uspe, potem morate spremeniti pomemben del ali celoten panel.

Vendar pa se s pomočjo teh sončnih elektrarn pogosto segrevajo zasebne hiše od sonca. Takšne rastline so priljubljene v južnih državah z aktivnim sevanjem in pozitivnimi temperaturami pozimi. Niso primerni za naše zime, ampak kažejo dobre rezultate v poletni sezoni.

Zbiralec zraka

To napravo lahko uporabljate za ogrevanje hiše v hiši. Strukturno je zelo podobna plastičnemu kolektorju, opisanemu zgoraj, vendar zrak kroži in se v njem segreje. Takšne naprave so obešene na stene. Delujejo lahko na dva načina: če grelnik za zračni helio ni zrakotesen, se zrak vzame iz prostora, se segreva in vrne v isto sobo.

Zračni zbiralnik je nameščen na južni steni

Obstaja še ena možnost. Združuje ogrevanje z ventilacijo. V zunanjem ohišju zračnega kolektorja so luknje. Preko njih znotraj zgradbe pride hladen zrak. Skozi labirint, se segreje od sončnih žarkov, nato pa se ogreje v prostor.

Takšno ogrevanje doma bo bolj ali manj učinkovito, če bo instalacija zasedla celotno južno steno in hkrati na tej steni ne bo sence.

Zbiralniki cevi

Tudi tukaj hladilno sredstvo kroži skozi cevi, vendar je vsaka od teh cevi za izmenjavo toplote vstavljena v stekleno bučko. Vsi so povezani v kolektorju (kolektor), ki je v bistvu glavnik.

Shema cevnega kolektorja (kliknite, da povečate velikost slike)

Cevni kolektorji imajo dve vrsti cevi: koaksialni in pero. Koaksialni - cev v cevi - so vgrajeni v drugega in njihovi robovi spajkani. V notranjosti se med obema stenama ustvari redčen brezzračni prostor. Ker te cevi imenujemo tudi vakuum. Peresne cevi so navadne cevi, spajke na eni strani. In ti se imenujejo pero, ker se za povečanje prenosa toplote v njih vstavi adsorber plošča, ki ima ukrivljene robove in na nek način podobno peresu.

Poleg tega se različne vrste toplotnih izmenjevalcev lahko vstavijo v različna ohišja. Prvi je termalni kanal Heat pipe (Hit pipe). To je celoten sistem pretvarjanja sončne svetlobe v toplotno energijo. Toplotna cev je votla bakrena cev manjšega premera, zaprta na enem koncu. Na drugem je ogromen vrh. Nizka vrelišče se vlije v cev. Ko se segreje, snov začne vreti, del tega gre v plinasto stanje in dvigne cev. Na poti iz ogrevanih sten cevi postane vse bolj ogrevan. Spada v zgornji del, kjer je nekaj časa. V tem času se del toplote prenese na ogromno konico plina, se postopoma ohladi, kondenzira in se usede, kjer se postopek ponavlja.

Shema delovanja toplotne cevi

Druga metoda - U-tip - je tradicionalna cev napolnjena s hladilno tekočino. Ni novic ali presenečenj. Vse je kot običajno: na eni strani vstopi v hladilno tekočino, ki gre skozi cev, segreva sončna svetloba. Kljub svoji enostavnosti je ta vrsta toplotnih izmenjevalnikov učinkovitejša. Vendar se uporablja manj pogosto. In vse zato, ker so sončni grelniki tega tipa sestavljeni iz ene same enote. Če je ena cev poškodovana, je treba celoten del spremeniti.

Cevi za toplotne cevi so dražje, kažejo manjšo učinkovitost, vendar se pogosteje uporabljajo. In vse, ker je poškodovana cev mogoče spremeniti v nekaj minutah. Še več, če je žarnica uporabljena koaksialno, se cev lahko popravi tudi. Preprosto je razstavljen (zgornji pokrov je odstranjen) in poškodovan element (toplotni kanal ali steklenica) se zamenja z delujočim. Potem se cev vstavi na svoje mesto.

Navadna U-cev je najbolj učinkovit toplotni kanal

Kateri zbiralnik je boljši za ogrevanje

Za južne pokrajine z blago zimo in obilo sončnih dni na leto je najboljša možnost ravno kolektorje. V tem ozračju kaže največjo produktivnost.

Za regije z ostrejšo podnebje so primerni cevni kolektorji. Poleg tega so sistemi s toplotno cevjo primernejši za težke zime: segrevajo celo ponoči in celo v oblačnem vremenu, pri čemer zbirajo večino spektra sončnega sevanja. Ne bojijo se nizkih temperatur, vendar je treba natančno temperaturno območje razjasniti: odvisno je od snovi v toplotnem kanalu.

Z ustreznim izračunom so lahko ti sistemi osnovni, vendar pogosteje prihranijo stroške ogrevanja iz drugega plačanega vira energije.

Cevni heliosistemi so primernejši za Rusijo

Drugo pomožno ogrevanje je zračni razdelilnik. Lahko se naredi po steni in se z lahkoto uresniči z lastnimi rokami. Idealen je za ogrevanje garaže ali dajanje. Poleg tega se težave z nezadostnim segrevanjem lahko pojavijo pozimi, kot pričakujete, toda v jeseni. Z zmrzaljo in snegom je energija sonca večkrat večja kot v oblačnem deževnem vremenu.

Sončne celice

Slišimo besede "sončna energija", najprej razmišljamo o baterijah, ki pretvarjajo svetlobo v električno energijo. In naredite to posebne fotoelektrične pretvornike. Proizvaja jih industrija iz različnih polprevodnikov. Najpogosteje uporabljamo silikonske fotocelice za domačo uporabo. Imajo najnižjo ceno in kažejo dokaj dostojno uspešnost: 20-25%.

Sončne celice za zasebno hišo v nekaterih državah so pogoste

Za ogrevanje lahko direktno uporabljate sončne celice le, če priključite kotel ali drugo ogrevalno napravo na ta električni tok. Poleg tega so sončne celice skupaj z električnimi baterijami vgrajene v sistem oskrbe z električno energijo doma in tako zmanjšujejo mesečne račune za porabljeno električno energijo. Načeloma je realno v celoti izpolniti potrebe družine iz teh objektov. Samo sredstva in prostor bo trajalo veliko. Povprečno, s ploščo kvadratnih metrov, lahko dobite 120-150W. Torej, razmislite o tem, koliko kvadratov na strehi ali hišo ozemlja, ki jih zasedajo takšne plošče.

Značilnosti ogrevanja s sončno toploto

Uporabnost naprave solarnega ogrevanja je za mnoge dvomljiva. Glavni argument je, da je draga in nikoli ne bo plačala zase. Moramo se strinjati z dejstvom, da je drago: cene opreme so precej velike. Toda nihče ne moti, da začnete z majhnimi. Na primer, oceniti učinkovitost in praktičnost ideje, da podobno namestite sami. Izkoristite najmanj, ideja pa bo iz prve roke. Potem se boste odločili, ali boste stopili v stik s tem ali ne. To je samo stvar: vsa negativna sporočila teoretikov. Od zdravnikov nista spoznala enega. Obstaja aktivno razjasnitev načinov za izboljšanje, preoblikovanje, vendar nihče ni rekel, da je bila ideja neuporabna. Nekaj ​​govori.

Zdaj se namestitev solarnega sistema nikoli ne izplača. Čas vračila

Če vključite sončni sistem vzporedno s centraliziranim napajalnikom, lahko prihranite dostojno količino

Mosti v naši državi so veliki. Primerljiv je z življenjsko dobo sončnih kolektorjev ali baterij. Toda, če pogledate na dinamiko rasti cen za vse nosilce energije, lahko predpostavimo, da se bo kmalu zmanjšal na povsem sprejemljive pogoje.

Sedaj dejansko, kako narediti sistem. Najprej morate ugotoviti potrebo po vašem domu in sedem v topli in vroči vodi. Splošna metoda za izračun solarnega ogrevanja je naslednja:

• Če poznate, v kateri regiji se nahaja hiša, lahko ugotovite, koliko sončne svetlobe na vsakem mesecu vsakega leta znaša 1 m 2 površine. Strokovnjaki imenujejo to insolacijo. Na podlagi teh podatkov lahko nato ocenite koliko solarnih plošč potrebujete. Toda najprej morate ugotoviti, koliko toplote potrebujete za pripravo tople vode in ogrevanja.
• Če imate merilnik tople vode, potem poznate količino tople vode, ki jo porabite vsak mesec. Izpišite povprečne podatke o mesečni porabi ali jih upoštevajte pri največji porabi - to je, kdo hoče. Prav tako bi morali imeti podatke o izgubi toplote doma.
• Poiščite sončne grelnike, ki bi jih radi dostavili. S podatki o njihovi uspešnosti lahko v grobem določite število elementov, ki so potrebni za vaše potrebe.

Poleg določanja števila komponent sončnega sistema, boste morali določiti prostornino rezervoarja, v kateri se bo akumulirala vroča voda. To je mogoče storiti brez težav, če poznate dejanski strošek vaše družine. Če ste vgradili števec na sanitarno vodo in imate podatke več let, lahko izračunate povprečno porabo na dan (povprečna poraba na mesec, deljena s številom dni). To je približno prostornina rezervoarja, ki jo potrebujete. Toda morate rezervoar z 20% ali več. Za vsak primer.

Koncept segrevanja hiše s sončnimi kolektorji

Če ni sanitarne vode ali števca, lahko uporabite norme porabe. Ena oseba dnevno porabi povprečno 100-150 litrov vode. Če veste, koliko ljudi živi v hiši, boste izračunali potreben obseg rezervoarja: normo se pomnoži s številom prebivalcev.

Takoj moram reči, da je racionalna (v smislu vračanja) za centralno Rusijo solarni sistem ogrevanja, ki pokriva približno 30% potrebe po toploti in popolnoma dovoli tople vode. To je povprečni rezultat: v nekaj mesecih bo ogrevanje 70-80% zagotovljeno s solarnim sistemom, v nekaterih (december-januar) pa le 10%. In spet, veliko je odvisno od vrste sončnih plošč in območja bivanja.

In stvar ni le v "severu" ali "jugu". Bistvo je število sončnih dni. Na primer, v zelo hladnem Chukotki sončnem ogrevanju bo zelo učinkovito: sonce skoraj vedno sije tam. V precej blažjem podnebju Anglije, z večnimi meglami, je njegova učinkovitost izjemno nizka.
;

Rezultati

Kljub številnim kritikam, ki govorijo o neučinkovitosti sončne energije in predolgem obdobju odplačevanja, se vedno več ljudi vsaj delno preusmeri na alternativne vire. Poleg prihrankov mnogim privlači neodvisnost od države in njena cenovna politika. Da ne bi obžalovali neuspelih investiranih zneskov, lahko najprej izvedete poskus: naredite eno od sončnih instalacij z lastnimi rokami in se odločite, koliko vas to privlači (ali ne).

Sončno ogrevanje zasebne hiše: opcije in diagrami naprav

Zelene tehnologije je zelo obetavna usmeritev. Uporaba odpadne energije naravnih elementov lahko znatno zmanjša stroške komunalnih storitev. Na primer, z ureditvijo solarnega ogrevanja za zasebno hišo, boste dobavljali nizkotemperaturne radiatorje in sisteme talno ogrevanje s skoraj brezplačnim prenosom toplote. Se strinjam, že je precej gospodarstva.

Vse o vrstah sistemov, ki predelujejo neizčrpno energijo sonca v toploto, potrebno za ogrevanje, se boste naučili iz članka, ki ga predlagamo. Z našo pomočjo lahko enostavno razumete sorte sončnih instalacij, kako so oblikovane in posebnosti delovanja. Gotovo zanima ena od najbolj priljubljenih možnosti, ki intenzivno delajo na svetu, vendar ne preveč priljubljena med nami.

V pregledu, ki ste ga opozorili, so predstavljene konstrukcijske značilnosti sistemov, diagrami povezav so podrobno opisani. Podan je primer izračuna solarnega ogrevalnega kroga, da bi ocenili realnost njegove izdelave. Za pomoč neodvisnim mojstrom priložite zbirke fotografij in videoposnetke.

"Zelena" tehnologija toplote

V povprečju 1 m 2 zemeljske površine prejme 161 vati sončne energije na uro. Seveda bo na ekvatorju ta številka večkrat višja kot v Arktiki. Poleg tega je gostota sončnega sevanja odvisna od časa v letu.

V moskovski regiji se intenzivnost sončnega sevanja od decembra do januarja spreminja od maja do julija za več kot petkrat. Vendar so sodobni sistemi tako učinkoviti, da lahko delajo skoraj povsod na svetu.

Naloga uporabe sončne energije z največjo učinkovitostjo je rešena na dva načina: neposredno ogrevanje v termalnih kolektorjih in solarnih fotonapetostnih celicah.

Sončne plošče najprej pretvorijo energijo sončnih žarkov v električno energijo, nato pa jo prenesejo skozi poseben sistem na potrošnike, na primer električne kotle.

Toplotni zbiralniki, ki segrevajo pod sončno svetlobo, segrejejo hladilno sredstvo ogrevalnih sistemov in oskrbo s toplo vodo.

Termični kolektorji so več vrst, vključno z odprtimi in zaprtimi sistemi, ravnimi in sferičnimi strukturami, polkrogami in mnogimi drugimi možnostmi.

Toplotna energija, pridobljena iz sončnih kolektorjev, se uporablja za segrevanje vroče vode ali ogrevalnega medija ogrevalnega sistema.

Širok spekter industrije proizvaja zbiralne sisteme za vključitev v neodvisno ogrevalno omrežje. Vendar pa je najpreprostejša možnost za dajanje enostavna z lastno roko:

Kljub jasnemu napredku pri razvoju rešitev za zbiranje, shranjevanje in uporabo sončne energije obstajajo prednosti in slabosti.

Učinkovita uporaba sončne energije

Najbolj očitna prednost uporabe sončne energije je njegova splošna razpoložljivost. Pravzaprav, tudi v najbolj mračnem in oblačno vremenu, lahko sončno energijo zbira in uporablja.

Drugi plus je emisija brez emisij. Dejansko je to najbolj okolju prijazna in naravna oblika energije. Sončne celice in kolektorji ne povzročajo šuma. V večini primerov je nameščen na strehah stavb, ne da bi zasedel uporabno površino primestnega območja.

Slabosti, povezane z uporabo sončne energije, so neprestana svetloba. Ponoči se nič ne zbere, položaj pa še poslabšuje dejstvo, da je vrhunec ogrevalne sezone najkrajši svetlobni dan v letu.

Potrebno je spremljati optično čistost plošč, rahlo onesnaženje dramatično zmanjšuje učinkovitost.

Poleg tega ni mogoče reči, da je delovanje sistema na sončno energijo popolnoma brezplačno, obstajajo fiksni stroški za amortizacijo opreme, delovanje obtočne črpalke in krmilne elektronike.

Odprite sončne kolektorje

Odprti sončni kolektor je nezaščiten sistem cevi iz zunanjih vplivov, skozi katerega krožijo toplotni nosilci neposredno s soncem. Voda, plin, zrak, antifriz se uporablja kot toplotni nosilec. Cevi so bodisi pritrjene na nosilni plošči v obliki tuljave ali pritrjene v vzporednih vrsticah do izstopne šobe.

Odprti kolektorji običajno nimajo izolacije. Zasnova je zelo preprosta, zato ima nizek strošek in se pogosto opravlja samostojno.

Zaradi pomanjkanja izolacije praktično ne privarčujejo energije, ki jo dobijo od sonca, ampak se odlikuje po nizki učinkovitosti. Uporabljajo se predvsem poleti, da segrevajo vodo v bazenih ali poletnih prhah. Vgrajeni so v sončnih in toplih predelih z majhnimi razlikami v temperaturi okoliškega zraka in ogrevani vodi. Dobro delajo samo v sončnem, mirnem vremenu.

Tubularni razdelilniki

Cevni sončni kolektorji so sestavljeni iz posameznih cevi, ki tečejo skozi vodo, plin ali paro. To je ena od vrst odprtih solarnih sistemov. Kljub temu je hladilno sredstvo že veliko bolje zaščiteno pred zunanjimi negativi. Zlasti v vakuumskih instalacijah, urejenih po principu termos.

Vsaka cev je priključena na sistem ločeno, vzporedno druga z drugo. Ko cev ne uspe, je preprosto spremeniti v novo. Celotno konstrukcijo lahko montiramo neposredno na streho objekta, kar močno olajša namestitev.

Težav plus cevnih sončnih kolektorjev je v cilindrični obliki glavnih elementov, zaradi česar je sončno sevanje ujeto cel dan brez uporabe dragih sledilnih sistemov za gibanje svetilk.

Z oblikovanjem cevi se razlikujejo pero in koaksialni sončni kolektorji.

Koaksialna cev je posoda Dyaura ali vsi znani termoidi. Izdelana iz dveh bučk, med katerimi se zrak izčrpa. Na notranjo površino notranje žarnice nanese zelo selektiven premaz, ki učinkovito absorbira sončno energijo.

Toplotna energija iz notranje selektivne plasti se prenese na toplotno cev ali notranji toplotni izmenjevalec iz aluminijastih plošč. Na tej stopnji pride do neželene toplotne izgube.

Cev za vodo je stekleni valj z vgrajenim peresnim absorberjem.

Za dobro toplotno izolacijo se iz cevi črpal zrak. Prenos toplote iz absorberja se zgodi brez izgube, zato je učinkovitost cevi za pero večja.

Po metodi prenosa toplote obstajata dva sistema: neposredni pretok in toplotna cev (toplotna cev).

Termotube je zaprt posod z hlapno tekočino.

V notranjosti termotube obstaja hlapljiva tekočina, ki absorbira toploto iz notranje stene bučke ali iz absorberja peresa. Pod vplivom temperature se tekočina vre in se dviga v obliki pare. Ko se toplota odloži na ogrevalni medij ali vročo vodo, se pare kondenzira v tekočino in teče navzdol.

Voda z nizkim tlakom se pogosto uporablja kot hlapljiva tekočina.

V sistemu neposrednega pretoka se uporablja U-cev, skozi katero kroži voda ali ogrevalni medij ogrevalnega sistema.

Ena polovica cevi v obliki črke U je zasnovana za hladno hladilno sredstvo, druga pa gre za segrevanje. Ko se segreva, hladilno sredstvo razširi in vstopi v rezervoar, ki zagotavlja naravno cirkulacijo. Kot pri sistemih z toplotno cevjo mora biti najmanjši kot naklona najmanj 20.

Sistemi neposrednega pretoka so bolj učinkoviti, saj takoj hladijo hladilno sredstvo.

Če se načrtujejo, da se bodo sistemi solarnega kolektorja uporabljali skozi celo leto, se v njih vnese poseben protikorozni sistem.

Uporaba cevnih sončnih kolektorjev ima več prednosti in pomanjkljivosti. Zasnova cevnega sončnega kolektorja je sestavljena iz enakih elementov, ki jih je relativno enostavno zamenjati.

• nizka izguba toplote;
• sposobnost dela pri temperaturah do -30⁰С;
• učinkovitost delovanja v dnevnih urah;
• dobre rezultate na območjih z zmernim in mrzlim podnebjem;
• nizka vetrovnica, ki temelji na sposobnosti cevastih sistemov, da prehajajo skozi zračne mase;
• možnost izdelave visokotemperaturne hladilne tekočine.

Strukturno cevasto oblikovanje ima omejeno površino zaslonke. Ima naslednje pomanjkljivosti:

• ni sposoben samočiščiti od snega, ledu, zmrzali;
• visoki stroški.

Kljub začetnim visokim stroškom se cevni razdelilci hitreje izplačajo. Imeti dolgo življenjsko dobo.

Stanovanje zaprti sistemi

Ploski kolektor je sestavljen iz aluminijastega okvirja, posebnega absorpcijskega sloja - absorberja, prozorne prevleke, cevi in ​​izolacije.

Kot absorber se uporablja črni baker, kar je idealno za ustvarjanje heliosistemov s toplotno prevodnostjo. Pri absorpciji sončne energije s strani absorberja se prejeto sončno energijo prenese v hladilno sredstvo, ki kroži skozi sistem cevi, ki mejijo na absorber.

Na zunanji strani je zaprt panel zaščiten s prozorno prevleko. Izdelan je iz udarnega kaljenega stekla s pasovno širino 0,4-1,8 μm. To območje ima največje sončno sevanje. Odporna stekla je dobra zaščita pred točo. Z zadnje strani je vsa plošča zanesljivo ogreta.

Seznam prednosti zaprtih ravnih plošč vključuje:

• enostavnost oblikovanja;
• dobre rezultate v regijah s toplo podnebje;
• možnost namestitve pod katerimkoli kotom, če obstajajo naprave za spreminjanje nagiba kota;
• sposobnost samočistiti od snega in zmrzali;
• nizka cena

Ploski sončni kolektorji so še posebej koristni, če se njihova uporaba načrtuje v fazi načrtovanja. Življenjska doba kakovostnih izdelkov je 50 let.

Pomanjkljivosti vključujejo:

• velika izguba toplote;
• velika teža;
• visoka vetrova na mestu plošč pod kotom do obzorja;
• omejitve pri delovanju, ko temperatura pade nad 40 ° C

Obseg zaprtih zbiralcev je veliko širši od odprtih sončnih elektrarn. Poleti so sposobni v celoti zadovoljiti potrebe po topli vodi. V hladnih dneh, ki jih ne vključujejo javne službe v času ogrevalne sezone, lahko delajo namesto plinskih in električnih grelnikov.

Primerjava sončnih kolektorjev

Najpomembnejši kazalnik solarnega kolektorja je učinkovitost. Koristna izvedba različnih oblik sončnih kolektorjev je odvisna od temperaturne razlike. Hkrati so ploski kolektorji veliko cenejši od cevastih.

Pri izbiri sončnega kolektorja bodite pozorni na številne parametre, ki kažejo učinkovitost in moč naprave.

Za sončne kolektorje je nekaj pomembnih značilnosti:

• adsorpcijski koeficient - prikazuje razmerje absorpcijske energije na skupno;
• faktor emisije - prikazuje razmerje med oddano energijo in absorpcijo;
• skupna in odprta površina;
• Učinkovitost

Območje zaslonke je delovno območje sončnega kolektorja. Na površini ploščatega zbiralnika je največja. Površina odprtine je enaka absorpcijskemu območju.

Načini priključitve na ogrevalni sistem

Ker naprave na sončno energijo ne morejo zagotoviti stabilne in celodnevne oskrbe z energijo, je potreben sistem, ki je odporen na te pomanjkljivosti.

Sončne naprave za centralno Rusijo ne morejo zagotoviti enakomernega pretoka energije, zato se uporabljajo kot dodatni sistem. Integracija v obstoječi sistem ogrevanja in tople vode je drugačna za sončni kolektor in sončno ploščo.

Kolektor vode

Glede na namen uporabe toplotnega kolektorja se uporabljajo različni priključni sistemi. Obstaja več možnosti:

1. Poletna možnost za vročo vodo
2. Zimska možnost za ogrevanje in toplo vodo

Poletna različica je najpreprostejša in lahko brez cirkulacijske črpalke uporablja naravno cirkulacijo vode.

Voda se ogreva v sončnem kolektorju in zaradi toplotnega širjenja vstopi v rezervoar ali kotel. Ko se to zgodi, se naravna kroženje: namesto vroče vode iz rezervoarja odvija hladno.

Kot vsak sistem, ki temelji na naravni cirkulaciji, ne deluje zelo učinkovito in zahteva skladnost s potrebnimi pobočji. Poleg tega mora biti posoda za skladiščenje višja od sončnega kolektorja.

Da voda ostane čim dlje, je treba toplo posodo skrbno segreti.

Če res želite doseči najučinkovitejše delovanje solarnega kolektorja, sistem povezav postane bolj zapleten.

Hladilno sredstvo brez zamrzovanja kroži skozi sistem sončnega kolektorja. Prisilna cirkulacija zagotavlja črpalko pod nadzorom regulatorja.

Krmilnik krmili delovanje obtočne črpalke na podlagi odčitkov vsaj dveh temperaturnih senzorjev. Prvi senzor meri temperaturo v rezervoarju, druga - na dovodni cevi vročega nosilca toplote sončnega kolektorja. Takoj ko temperatura v rezervoarju preseže temperaturo hladilne tekočine, krmilnik v zbiralcu izklopi obtočno črpalko in ustavi kroženje hladilne tekočine skozi sistem.

Če pa temperatura v posodi za shranjevanje pade pod nastavljeno točko, se ogrevalni kotel vključi.

Solarni tokokrog

Bilo bi mamljivo uporabiti podobno shemo povezovanja sončne baterije z električnim omrežjem, saj se izvaja v primeru sončnega kolektorja, pri čemer se nabira energija, ki jo dobimo čez dan. Na žalost je za sistem oskrbe z električno energijo zasebne hiše za ustvarjanje akumulatorja z zadostno zmogljivostjo zelo drago. Zato je načrt ožičenja naslednji.

Iz solarnih plošč se polnjenje polni do regulatorja polnjenja, ki opravlja več funkcij: omogoča konstantno polnjenje baterij in stabilizira napetost. Naprej se električni tok napaja v pretvornik, kjer pretvorba enosmernega toka 12V ali 24V na izmenično enofazno električno 220V.

Žal, naša električna omrežja niso prilagojena za sprejemanje energije, lahko delujejo le v eni smeri od vira do potrošnika. Iz tega razloga ne boste mogli prodati proizvedene električne energije ali vsaj, da se števec vrti v nasprotni smeri.

Uporaba sončnih kolektorjev je koristna zato, ker zagotavljajo bolj univerzalno obliko energije, vendar jih s sončnimi kolektorji ni mogoče primerjati z učinkovitostjo. Vendar pa slednji nimajo sposobnosti kopičenja energije v primerjavi s sončnimi fotonapetostnimi celicami.

Ogrevalna voda iz sonca: splošne informacije o obstoječih tehnologijah

Za tiste, ki skrbimo za okolje in želimo prihraniti denar, predlagam, da se potopimo v temo solarnih grelnikov vode.

Tehnologija obstaja in je bila uporabljena že vrsto let, še posebej pa je pogosto najti takšne zbiralce na domovih v Evropi in drugih sončnih državah sveta.

Rusija še vedno daleč zaostaja glede stopnje izvajanja panela, kar pa ni presenetljivo - stroški opreme in namestitve so visoki in obdobje vračanja v našem podnebju doseže desetletja.

Ta članek bo prvi v seriji. Najprej si oglejmo, kaj so sončni kolektorji in kako delujejo. Izkazalo se je, da obstaja več vrst takšnih naprav z različno stopnjo učinkovitosti in obsega.

Vpliv na ekologijo tudi ni tako jasen, kot se zdi na prvi pogled. Tudi če v proizvodnji zbiralcev ne upoštevamo odpadkov, obstajajo še drugi, manj očitni dejavniki.

Kakšna je razlika med sončnimi ploščami in zbiralniki?

Vsak dan pade na tla ogromno količino sončnega sevanja, ki se večinoma ne uporablja. Naloga zbiralca je, da "absorbira" določen del tega sevanja in jo pretvori v energijo, ki je primerna za človeške potrebe.

Pomembno je razlikovati: sončno sevanje se lahko pretvori v dve vrsti energije - termično in električno.

• Solarni kolektorji se uporabljajo za proizvodnjo toplotne in toplotne vode. Ogrevajo vodo, ki se uporablja za vročo vodo in ogrevanje stavbe.
• Solarne plošče (znane tudi kot fotonapetostni moduli) se uporabljajo za generiranje električne energije. Imajo popolnoma drugačno načelo delovanja. Pogledi sončnih kolektorjev

Obstaja tudi kombinirana tehnologija. Plošče, ki hkrati proizvajajo električno in toplotno energijo.

Naprava in načelo delovanja

Solarni grelnik vode (vakuumski sončni kolektor ICS) je pretvornik sončne toplotne energije. Grelnik sončne energije zbira sončno sevanje v vsakem vremenu, ne glede na zunanjo temperaturo.

Koeficient absorpcije energije s solarnim grelnikom vode je 97%. Solarni grelniki vode so nameščeni na strehi stavb z južno usmerjenostjo. Kot naklona glede na obzorje mora biti enako stopnji zemljepisne širine terena. Za severozahod Rusije je ta vrednost 60 °. Pri delovanju sistema pozimi je priporočljivo povečati naklon nagiba do 70 °.

Antifriz teče skozi zgornji del zbiralnika in tuljavo. Ta tekočina porabi toploto iz bakrenih čepov in pri črpanju prehaja skozi rezervoar (toplotni izmenjevalnik) v zbiralniku (kotla) in tako segreva vodo v rezervoarju.

Cikel prenosa toplote iz zbiralnika v rezervoarsko baterijo traja, dokler je svetlobni dan in temperatura na izstopu zbiralnika višja od temperature vode v rezervoarju. Sprejemnik sončnega kolektorja je izdelan iz bakra s poliuretansko izolacijo, prekrita s folijo iz eloksiranega aluminija.

Prenos toplote poteka preko bakrenega "rokava" sprejemnika. Zaradi tega je "sončno" vezje ločeno od cevi, zato, če je ena ali več cevi poškodovano, zbiralec še naprej deluje. Postopek zamenjave cevi je zelo preprost in ni potrebe, da se mešanica, ki ni zamrzovalna, odtočne iz toplotnega izmenjevalnika.

Vklop in izklop črpalke izvaja krmilnik na podlagi odčitkov temperaturnih senzorjev. Temperaturni senzorji se nahajajo na izstopu iz bojlerja (zbiralnika), v zbiralniku (kotlu) in povratni cevi ogrevalnega sistema. Poleg tega ekspanzijski rezervoar ščiti sistem pred čezmernim pritiskom, ki se zgodi ob pretiranem segrevanju hladila.

Tako je ločen sistem s prisilnim kroženjem avtomatiziran sistem za pretvorbo in ohranjanje toplote, pridobljene iz sončne energije, pa tudi iz drugih virov energije (npr. Tradicionalni grelnik vode na električni, plinski ali dizelski gorivi), ki sistem zavarovati v primeru nezadostnih količin. sončna energija. Ogrevana voda se uporablja za vročo vodo in ogrevanje.

Krmilna enota je namenjena nadzoru temperature v grelniku vode (sončnem kolektorju) in rezervoarju toplotnega izmenjevalnika ter izbira optimalnega načina delovanja sistema v dnevu, odvisno od velikosti teh temperatur. V tem primeru krmilnik uravnava pretok hladilne tekočine skozi toplotni izmenjevalec, določa smer oskrbe s toploto (na sistem tople vode ali ogrevanje).

Ponoči avtomatizacija sistema zagotavlja najmanjšo potrebno dodatno energijo, da ohranja želeno notranjo temperaturo.

Sistem ima nizko vztrajnost, hiter dostop do načina delovanja in vam omogoča:

1. Leto - vroča voda;
2. Sezonsko ogrevanje z varčevanjem tradicionalnih virov toplotne energije do 70% (odvisno od zemljepisne širine in podnebnih razmer).

Treba je omeniti, da obstaja več vrst zbiralcev, ki delajo iz sončne svetlobe. Glavne vrste so ploski tip naprave in vakuumska modifikacija.

V ploski napravi voda segreva z incidentno sončno svetlobo, ki poteka skozi posebno steklo, s posebno črno raztopino, ki se nanese na to, da ohrani toploto.

Takšna ploska plošča je nepredušna in ima sposobnost, da segreva vodo na temperaturo 200 stopinj Celzija.

Vakuumski tip kolektorjev ima pomembno strukturno razliko od ravnih naprav naprave. Ima videz več steklenih cevi, pritrjenih na osnovno ploščo. Te steklene cevi imajo poseben premaz na notranji površini stekla, ki zbira sončno toploto.

Poleg tega je druga cev manjšega prereza nameščena znotraj takšne cevi, med zunanjo in notranjo cevjo pa izstopa votlina, iz katere se črpal zrak. Ta vakuumski sloj je potreben za večjo toplotno zaščito in lahko poveča izkoristek kolektorja za 30 odstotkov, v primerjavi z ravnimi spremembami. S pomočjo takšnega zbiralnika lahko voda segreje do 300 stopinj Celzija.

Druga tehnološka razlika vakuumskega tipa sončnega kolektorja je prisotnost posebne tekočine na dnu cevi, ki se zaradi segrevanja spremeni v paro in enakomerno segreva vodo.

V regijah s kratkim trajanjem dnevne svetlobe in v okoliščinah podzemne temperature je takšen sistem dela znatno povečal količino toplotne energije. Kar se tiče cene, potem ima bolj konstruktivno kompleksen vakuumski zbiralnik višjo ceno, hkrati pa imajo njegove značilnosti prednosti.

Pasivno

Pasivni sončni grelniki vode imajo kombinirani hranilnik in zbiralni elementi. Rezervoarji za skladiščenje so izolirani za odpravo toplotne izgube. Prostornina hranilnika se vzame iz izračuna dvodnevne porabe tople vode.

Pasivni sistemi premikajo končno vodo ali hladilno sredstvo skozi sistem brez črpalk. Prednost pasivnih sistemov je, da izpada elektrike ali okvara obtočne črpalke ne bo problem. Zaradi tega so pasivni sistemi na splošno bolj zanesljivi, lažji za vzdrževanje in morda bolj vzdržljivi kot aktivni sistemi.

Glavne prednosti tega sistema so:

• Nizka cena
• Enostavna namestitev in vzdrževanje. (Za njegovo delovanje je dovolj samo, da ima voda v rezervoarju. Oskrba z vodo lahko teče z gravitacijo iz odprtega rezervoarja nad vodnim grelnikom).
• Za to vrsto naprave ni potrebna električna energija. Električna energija je morda potrebna le, če je v rezervoar vgrajen dodatni električni grelec (grelni element).

Prednost pasivnih sistemov je, da izpada elektrike ali okvara obtočne črpalke ne bo problem. Zaradi tega so pasivni sistemi na splošno bolj zanesljivi, lažji za vzdrževanje in morda bolj vzdržljivi kot aktivni sistemi.

Ti ogrevalni sistemi so izredno primerni v srednjem pasu za uporabo dacha od marca do oktobra.

Tehnične značilnosti

Za pridobitev največje energije, ki jo dobimo od sonca, so kolektorji usmerjeni "obraz" na jug ali z odklonom od 30 ° C od južne smeri in naklon med obzorjem in zbiralnikom 30-55 °, odvisno od širine.

Solarne grelnike vode lahko namestite na streho, že na svojem pobočju, na balkonu in na tleh. V kompletu s solarnim grelnikom vode je stojalo za vgradnjo na vodoravni površini.

Uporaba:

Pasivni solarni grelniki vode se uporabljajo predvsem za:

1. ob tuširanju
2. poraba gospodinjske vode (pralne posode)
3. toplogrednih ogrevanje
4. ogrevanje vode v bazenih itd.

Vezje za priključitev vode se lahko izvede iz skupnega vodnega sistema s pomočjo vodnega ventila, ki zmanjšuje tlak, na skoraj "0" ali z vodo iz dodatne posode. (glej diagram), ki se nahaja vsaj 30 cm od vhoda v rezervoar.

Izbira modela solarnega grelnika vode je neposredno povezana z dnevno porabo tople vode. Modeli pasivnega sončnega grelnika se razlikujejo po volumnu hranilnika od 80 do 200 l in površini zbiralnika (število vakuumskih cevi od 15 do 24 kosov). Če želite uporabiti možnost več kot 200 litrov, lahko s sončnim grelcem priključite serijsko, da nastavite želeno količino tople vode.

Aktivno

Glavna razlika aktivnih grelnikov solarne vode iz pasivnih grelnikov vode je uporaba celotnega sistema z glavnim vodnim tlakom do 1 MPa. (10 atm.).

Ta prednost aktivnih grelnikov solarne vode nad grelniki za pasivno vodo omogoča njihovo uporabo na vseh območjih, kjer je potrebna vroča voda.

Aktivni sončni sistem običajno vključuje zbiralnik, črpalko, krmilni sistem, tekočino za prenos toplote (antifriz) in ekspanzijsko posodo. Aktivne CB se običajno uporabljajo v razdeljeni obliki, to je, da je zbiralnik na strehi hiše, skladiščni rezervoar in krmilni sistem pa v zaprtih prostorih.

Element, ki pretvarja energijo Sonca, je steklena vakuumska bučka, ki ima visoko stopnjo proti-gradientne trdnosti (približno vetrobransko steklo avtomobila), zaradi posebnega utrjevanja borosilikatnega stekla pri temperaturi 460 stopinj. V vsaki stekleni žarnici je v vakuumu nameščena dvojna (cev v cevi) bakreno toplotno cev z bočnimi radiatorji.

Sistem je zaprt v prostornini steklene bučke, dolge do 2 metre in širine 10 cm. Skozi notranjo bakreno cev hladilno sredstvo (hladilno sredstvo), ohlajeno v kondenzatorju, se spusti in se vrača navzgor po zunanji cevi segreje od stranskih radiatorjev.

Ogrevanje vode poleti doseže 110 ° C. Grelna cev deluje kot toplotni prevodnik visoke prevodnosti. Zaradi svojih termofizičnih lastnosti je koeficient toplotne preobrazbe tisočkrat višji od najboljših trdnih toplotnih prevodnikov enake velikosti.

Vse to omogoča zbirateljsko delo za krajše obdobje sončne svetlobe in majhno količino sevanja. Za povečanje prenosa toplote, zlasti v hladni sezoni, se s črpalko uporablja stalna prisilna kroženje hladilnega sredstva (antifriz).

V primerjavi z drugimi tehnologijami lahko takšna cev doseže želeno temperaturo v zgodnejšem obdobju dneva, v običajnih pogojih pa lahko toplo vodo zagotovimo dvakrat na dan. Ohlajeno hladilo se spusti skozi notranjo cev in se vrača navzgor skozi zunanjo cev, segreje od stranskih radiatorjev.

Obenem pa se pojavi "zaklepanje" cevi, ki ponoči izključuje toplotne izgube.

Toplotno izolirana cisterna - ima različno zmogljivost, odvisno od modela, največja prostornina 500 litrov. Modeli, ki jih najbolj potrebujejo - je s prostornino 200 in 400 litrov. Rezervoar lahko vzdržuje temperaturo do 4 dni, z izgubo okoli 2-3 stopinje na dan, če ni sonca.

Kot rezervni vir toplote je opremljen z električnimi grelnimi elementi do 2 kW ali plinskim kotlom za avtomatsko segrevanje vode na vnaprej določeno temperaturo.

Ta naprava lahko deluje bodisi ločeno (iz sončne energije bodisi iz električne energije) ali istočasno z uporabo formule sun + electric. energijo in je brezhibno deloval pri temperaturah do minus 60 ° С.

Odprte konture

Aktivni sistemi z odprto zanko uporabljajo črpalke za kroženje vode skozi razdelilnike. Aktivni sistemi z odprto zanko so priljubljeni v regijah s pozitivnimi temperaturami ali sezonsko uporabo. Lahko se uporablja pri temperaturah zraka do -20 ° C ali -25 ° C.

Zaprta zanka

Aktivni sistemi zaprtega kroga. V teh sistemih je kolektor hladilne tekočine običajno vodno-glikolni antifriz. Toplotni izmenjevalci prenesejo toploto iz primarnega hladila v vodo, ki je shranjena v rezervoarjih (toplotni akumulatorji).

Sistemi z zaprto zanko so priljubljeni na območjih, ki so izpostavljena dolgotrajnim negativnim temperaturam, saj imajo dobro zaščito pred zmrzovanjem.

Zaradi visokih temperaturnih stagnacij med obdobjem največje izpostavljenosti niso vsi antifrizi primerni za uporabo v sončnih sistemih.

Tip plošče

Oblika je najpreprostejša. Zbiralec je pobarvan v črni barvi, nameščen v ohišju s toplotno izolacijo in hermetično zaprt s steklom, plastiko, polikarbonatom itd. Učinkovitost pušča veliko želje. To je zato, ker tekočina izgubi nekaj toplote med prehodom skozi zbiralnik.

Te izgube so ponavadi zelo oprijemljive. Panelni sončni grelniki vode so primerni za regije, kjer je visoka sončna insolacija.

Vakuum

Hladilno sredstvo je v cevi, ki je zaprta v vakuumski bučki. Ta bučka je izdelana iz kremenčevega stekla, ki prenaša sončno toploto in ultravijolično. To je zelo učinkovita oblika, kjer je toplotna izguba minimalna.

Če se voda uporablja kot toplotni nosilec, se ogreje pred vrenjem. Če je olje, ga lahko segrejemo na 200 ± 300 stopinj. Skoraj vsi vakuumski grelniki vode so tovarniško izdelani in so precej draga.

Plastika

Plastični sončni kolektorji so izdelani iz polietilenske blagovne znamke HDPE s tovarniškim žigom. Ti zbiralci so poceni in praktični. Lahko so neposredno povezani s sistemom tople vode.

Nimajo toplotnoizolacijskih premazov, zato se v hladni sezoni ne uporabljajo. Ne morejo jih namestiti v regijah z močnimi vetrovi.

Viri: stroyteplo.by, akbinfo.ru, batsol.ru

Okolju prijaznost

Pozitivni vidiki

Od vseh razpoložljivih obnovljivih virov energije sončna energija in sončne celice povzročajo minimalno škodo na okolju. Električna energija, ki jo proizvajajo sončne celice, ne vpliva negativno na zračne mase. In ne onesnažuje površinske ali podzemne vode, ne izčrpava naravnih virov in ne ogroža živalskega sveta in zdravja ljudi.

Edini resnično nevaren učinek te vrste energije je povezan s proizvodnjo določene količine strupenih snovi in ​​kemikalij, na primer kadmija in arzena, ki se uporabljajo pri proizvodnji sončnih celic. Toda v glavnem so ti negativni učinki minimalni po obsegu, če obstaja dobro premišljena politika v smislu njihove ponovne uporabe in pravilnega odlaganja.

Če gledate problem s širokega vidnega polja, so okoljska tveganja sončnih plošč minimalna. Približne emisije v ozračje med proizvodnjo so 0,02 gramov kadmijevega telurida na GIGAVATT uro električne energije, proizvedene v celotnem življenjskem obdobju solarnega modula, kar je zelo majhna.

Obsežna uporaba sončnih celic ne ogroža zdravja ljudi in živih bitij. In ponovna obdelava modulov, ki so že služili svojemu življenju, skoraj popolnoma odpravlja zaskrbljenost "zelenih" o škodljivosti te vrste proizvodnje električne energije.

Med delovanjem sončni moduli ne povzročajo onesnaženja Nature, poleg tega pa s postopnim nadomeščanjem tradicionalnih goriv (plin, olje, premog) prinašajo pomembne koristi za okolje.

Kadmijev telurid v solarnih akumulatorjih se dejansko izkazuje kot bolj prijazna do Nature kot vse druge vrste kadmijevih baterij, ki se trenutno uporabljajo, vključno s slavnimi nikelj-kadmijevimi baterijami.

Negativni učinek

Sama proizvodnja sončnih celic vključuje uporabo nekaterih strupenih plinov, eksplozivnih hlapnih snovi, korozivnih tekočin in sumljivih rakotvornih snovi - reagentov, ki povzročajo raka.

Obseg možnih negativnih učinkov na zdravje ljudi in naravo v primeru proizvodnje sončnih celic se razlikuje glede na uporabljene toksične snovi, njihovo nasičenost, intenzivnost uporabe in trajanje njihove izpostavljenosti ljudem v proizvodnih pogojih.

Izkoriščanje velikih količin zastarelih solarnih modulov na določenem območju povečuje tveganje za zdravje ljudi na tem območju. In tudi to je škodljivo za lokalno floro in favno.

Uhajanje kemikalij iz recikliranih modulov omogoča okužbo lokalnih tal in površinskih voda.

Kopičenje sončnih celic na primer mesta Barstow, Kalifornija, z imenom "Solar # 2", zaseda 52,6 ha (skoraj 130 hektarjev) zemlje in proizvede približno 10 megavatov električne energije pri največji moči pri najvišjih vrednostih. Uspešnost doseže le 16%.

Za takšne sončne elektrarne 2, da bi proizvedli enako količino energije kot tipična 1000 megawatt elektrarne na konvencionalno gorivo, bo treba pokriti 33.000 (!) Hektarjev zemljišč s solarnimi moduli v enem letu. Ali z drugimi besedami, 127 kvadratnih milj kvadratnih! In to je resna škoda za okolje.

Učinkovitost in učinkovitost

Sončev kolektor ne more biti 100% učinkovit, ker ima izgube pri pretvorbi toplotne energije in optičnih izgub.

Toplotna izguba je del sončne energije, ki je bila v sončnem kolektorju pretvorjena v toplotno energijo, vendar ni bila uporabljena za ogrevanje hladilne tekočine, ampak je bila razpršena v zunanjem zraku.

Ta vrsta izgube je odvisna od temperaturne razlike v kolektorju in zunanjem zraku ter koeficientu toplotne izgube k1 (linearni koeficient toplotne izgube W / (m² · K)) in k2 (koeficient toplotne izgube ob upoštevanju nelinearnosti W / (m² · K²)).

Izgube sestavljajo trije načini izmenjave toplote:

1. izgube toplotne prevodnosti;
2. izguba konvekcije;
3. izguba sevanja;

Optična izguba je del sončne energije, ki se ob sproščanju v sončni kolektor ne pretvori v toplotno energijo. Optični izkoristek sončnega kolektorja se izraža z optično učinkovitostjo η₀ (brezmerezna količina).

Optična učinkovitost je odvisna od absorpcije absorberja, prosojnosti izolacije (stekla) in učinkovitosti absorpcijske plošče (učinkovitost prenosa toplote iz absorberja v hladilno sredstvo) so izraženi v koeficientih a, t, Fr.

Tako je ηω = (a · t · Fr). Ti koeficienti so referenčni in se določajo z uporabo standardiziranih testov na posebnih stojnicah in se nanašajo na območje enote sončnega kolektorja. Vrednost ηSO se imenuje tudi učinkovitost kolektorja z ničelno izgubo toplote.

Realen izkoristek sončnega kolektorja

Celotna učinkovitost sončnega kolektorja je določena z vrednostjo izkoristka kolektorja:

• η - učinkovitost kolektorja;
• ηω je optična učinkovitost;
• k1 - koeficient toplotne izgube W / (m² · K);
• k2 - koeficient toplotne izgube W / (m² · K²);
• ΔT je razlika v temperaturi med zbiralnikom in zrakom K;
• E - skupna intenzivnost sončnega sevanja.

Največja učinkovitost se doseže pod pogojem, da je razlika v temperaturi ΔT nič. V tem primeru zbiralec nima toplotne izgube, vendar takšnih idealnih pogojev v praksi ni. Vrednost η₀ je vrednost potnega lista katerega koli sončnega kolektorja in mora biti navedena v dokumentaciji za zbiralnik.

Načela razvoja zasnove solarnega kolektorja so namenjena povečanju absorpcijske sposobnosti in zmanjšanju toplotnih izgub. Najvišja optična učinkovitost ima odprt kolektor (brez transparentne izolacije), ima pa tudi največjo toplotno izgubo.

Po drugi strani ima vakuumski sončni kolektor najmanjšo toplotno izgubo, vendar ima majhno optično učinkovitost zaradi uporabe dveh slojev prozorne izolacije, cilindričnega absorberja in vmesnega prenosa toplote.

Enostavnost uporabe v Rusiji

V podnebnih razmerah v osrednji Rusiji lahko sončne naprave za ogrevanje vode učinkovito uporabljajo različni potrošniki za domače namene 6-7 mesecev letno (marec / april - september).

Za ogrevanje 100 litrov vode mora imeti sončna instalacija 2-3 m2 sončnih kolektorjev. Takšna naprava za ogrevanje vode v poletnem času zagotavlja dnevno segrevanje vode na temperaturo najmanj 45 ° C z verjetnostjo najmanj 70-80%.

Z energetskega in gospodarskega vidika je priporočljivo uporabljati preproste sončne kolektorje z eno prozorno ograjo, da bi ustvarili gospodinjske solarne vodne grelnike.

Uporaba selektivnih prevlek je iz ekonomskih razlogov težko priporočljiva.