Je čas na nové zdroje energie! Co je dobrého na solárním kolektoru pro vytápění

Zdroje energie, jako je elektřina, uhlí a plyn, neustále zdražují.

Lidé by měli více přemýšlet o jejich využití ekologičtější systémy topení.

Proto byl vyvinut technické inovace v oblasti alternativních zdrojů teplaPro tento účel se začaly používat solární kolektory.

Solární kolektor pro vytápění

Povrch tohoto zařízení má nízkou odrazivost, díky čemuž je absorbováno teplo. Pro vytápění místnosti Tento mechanismus využívá sluneční světlo a jeho infračervené záření.

K ohřevu vody a vytápění domu stačí výkon jednoduchého solárního kolektoru. Záleží na konstrukci jednotky. Zařízení si může člověk nainstalovat sám. K tomu není nutné používat drahé nástroje a materiály.

Design

Struktura zařízení je jednoduchá. Zařízení je obdélníková deska skládající se z několika vrstev:

• Kryt z tvrzeného skla s antireflexní úpravou a rámem;
• absorbér;
• spodní izolace;
• boční izolace;
• potrubí;
• skleněná opona;
• hliníkové pouzdro odolné vůči povětrnostním vlivům;
• spojovací bradavky.

Systém zahrnuje 1–2 sběratelé, akumulační nádrž a předkomora. Struktura je uspořádána uzavřeným způsobem, takže sluneční paprsky pronikají pouze dovnitř a mění se na teplo.

Princip fungování

Základem provozu instalace je termosifonChladicí kapalina uvnitř zařízení cirkuluje nezávisle, což pomůže eliminovat potřebu čerpadla.

Ohřátá voda má tendenci stoupat, čímž odtlačuje studenou vodu a přenáší ji ke zdroji tepla.

Sběratel je trubkový radiátor, který je namontován v dřevěné krabici, jehož jedna rovina je vyrobena ze skla. Při výrobě jednotky jsou použity ocelové trubky. Vývod a přívod jsou provedeny trubkami používanými při instalaci vodovodu.

Návrh funguje takto:

1. Kolektor přeměňuje sluneční energii na teplo.
2. Kapalina vstupuje do skladovací nádrže přes přívodní potrubí.
3. Cirkulace chladicí kapaliny probíhá samostatně nebo pomocí elektrického čerpadla.Kapalina v instalaci musí splňovat několik požadavků: nesmí se odpařovat při vysokých teplotách, být netoxická a mrazuvzdorná. Obvykle se používá destilovaná voda smíchaná s glykolem. v poměru 6:4.

Solární koncentrátor

Zařízení pro akumulaci solární energie, má funkci chladicí kapaliny. Slouží k soustředění energie na vysílač/přijímač uvnitř produktu.

Existují následující typy:

• parabolické koncentrátory žlabů;
• koncentrátory s plochými čočkami (Fresnelovy čočky);
• na sférických čočkách;
• parabolické koncentrátory;
• solární věže.

Koncentrátory odrážet záření z velké roviny do malé, což pomáhá dosáhnout vysokých teplot. Kapalina absorbuje teplo a přenáší ho k topnému objektu.

Typy solárních kolektorů

V současné době existuje několik typů solárních kolektorů pro vytápění.

Plochá, její instalace vlastníma rukama

Toto zařízení se skládá z panelu, do kterého je namontována absorpční deska. Tento typ zařízení je nejběžnější. Cena jednotek je přijatelná a závisí na typu nátěru, výrobci, výkonu a topné ploše. Ceny zařízení tohoto typu jsou od 12 tisíc rublů.

Foto 1. Pět plochých solárních kolektorů instalovaných na střeše soukromého domu. Zařízení jsou nakloněna.

Rozsah působnosti

Podobní sběratelé se častěji instalují v soukromých domech pro vytápění místností a zásobování prostor teplou vodou. Zařízení si poradí s ohřevem vody pro letní sprchu na chatě. Je vhodné je používat za teplého a slunečného počasí.

Konstrukce plochého kolektoru

Složení zařízení:

• ochranné sklo;
• měděné trubky;
• tepelná izolace;
• savý povrch s vysokým stupněm absorpce;
• hliníkový rám.

Kolektor s trubkovou cívkou je klasickou možností. Jako alternativa v domácích vzorech se používají: polypropylenový materiál, hliníkové plechovky na nápoje, gumové zahradní hadice.

Spodní část a okraje systému musí být tepelně izolovány. Pokud je absorbér v kontaktu s tělesem, je možná tepelná ztráta. Vnější část zařízení je chráněna tvrzeným sklem se speciálními vlastnostmi. Jako nosič tepla se používá nemrznoucí směs.

Princip fungování

Kapalina se zahřeje a vstupuje do akumulační nádrže, ze které se v ochlazené formě přesune do kolektoru. Design je prezentován ve dvou verzích: jednookruhové a dvouokruhové. V prvním případě kapalina jde přímo do nádrže, ve druhém — prochází tenkou trubicí skrz vodu v nádobě a ohřívá objem místnosti. Jak se pohybuje, ochlazuje se a vrací se zpět do kolektoru.

Foto 2. Schéma a princip činnosti plochého solárního kolektoru. Šipky označují části zařízení.

Výhody a nevýhody

Jednotky tohoto typu mají následující výhody:

• vysoká produktivita;
• nízká cena;
• dlouhodobý provoz;
• spolehlivost;
• možnost svépomocí montáže a údržby.

Ploché kolektory jsou vhodné pro provoz v jižních oblastech s teplým podnebím. Jejich nevýhodou je vysoká odolnost vůči větru v důsledku velké plochy, takže silný vítr může konstrukci strhnout. Výkon klesá v chladném zimním počasí. V ideálním případě by jednotka měla být instalována na jižní straně pozemku nebo domu.

Vakuum

Zařízení skládá se z jednotlivých trubek, které jsou nahoře spojeny a tvoří jeden panel. Ve skutečnosti je každá z trubic nezávislým kolektorem. Jedná se o efektivní moderní typ, vhodný pro použití i v chladném počasí. Vakuová zařízení jsou složitější než plochá, takže jsou dražší.

Foto 3. Vakuový solární kolektor. Zařízení se skládá z mnoha trubek upevněných v jedné konstrukci.

Rozsah působnosti

Jsou aplikovány pro ohřev teplé vody a vytápění velkých plochNejčastěji se používají v letních chatkách a soukromých domech. Montují se na fasády budov, šikmé nebo ploché střechy a speciální nosné konstrukce. Fungují v chladném podnebí a s krátkým denním světlem, aniž by snižovaly svou účinnost. Díky své vysoké účinnosti se používají také v zemědělských pozemcích a průmyslových podnicích. Tento typ je běžný v evropských zemích.

Design

Zařízení obsahuje:

• zásobník tepla (zásobník vody);
• cirkulační okruh výměníku tepla;
• samotný sběratel;
• senzory;
• přijímač.

Konstrukce jednotky je tvořena řadou trubkových profilů instalovaných paralelně. Přijímač a vakuové trubice jsou vyrobeny z mědi. Blok skleněných trubic je oddělen od vnějšího obvodu, díky čemuž kolektor v případě poruchy nepřestane fungovat. 1-2 zkumavky. Jako dodatečná ochrana se používá polyuretanová izolace.

Princip fungování

Provoz konstrukce na základě nulové tepelné vodivosti vakuaMezi trubkami se vytvoří bezvzduchový prostor, který spolehlivě zadržuje teplo generované slunečními paprsky.

Vakuové potrubí funguje takto:

• sluneční energie je přijímána trubicí uvnitř vakuové baňky;
• ohřátá kapalina se odpařuje a stoupá do kondenzační oblasti potrubí;
• chladicí kapalina stéká dolů z kondenzační zóny;
• cyklus se znovu opakuje.

Díky takové práci mnohem vyšší úroveň přenosu teplaa tepelné ztráty jsou nízké. Energie se šetří díky vakuové vrstvě, která účinně zachycuje teplo.

Foto 4. Schéma zapojení vakuového solárního kolektoru. Součásti zařízení jsou označeny šipkami.

Výhody a nevýhody

Výhody tohoto typu zařízení:

• trvanlivost;
• stabilita v provozu;
• cenově dostupná oprava, je možné vyměnit pouze jeden selhávající prvek, nikoli celou konstrukci;
• nízká odolnost proti větru, schopnost odolávat poryvům větru;
• maximální absorpce sluneční energie.

Zařízení je drahé a zaplatí se až za pár let. po použití. Cena součástí je také vysoká a jejich výměna může vyžadovat pomoc odborníka. Systém není schopen samočistit od ledu, sněhu a námrazy.

Typy vakuových kolektorů

Existují dva typy produktů: s nepřímým a přímým přívodem tepla. Provoz konstrukcí s nepřímým přívodem tepla se provádí tlakem v potrubí.

U zařízení s přímým přívodem tepla je nádoba s teplonosnou látkou a skleněné vakuové zařízení upevněny k rámu pod určitým úhlem pomocí spojovacího kroužku z gumy.

Zařízení připojuje se k vodovodnímu potrubí pomocí uzavíracího ventilua hladina vody v nádrži je řízena uzavíracím ventilem.

Vzduch

Voda má mnohem vyšší tepelnou kapacitu než vzduch. Její použití je však během provozu spojeno s řadou problémů v domácnosti (koroze potrubí, regulace tlaku, změna skupenství). Sběrače vzduchu nejsou tak rozmarné, mají jednoduchý design. Zařízení nelze považovat za plnohodnotnou náhradu jiných typů, ale jsou schopna snížit náklady na energie.

Rozsah působnosti

Zařízení tohoto typu se používá v teplovzdušném vytápění domů, odvlhčovacích systémech A pro rekuperaci (zpracování) vzduchuPoužívá se k sušení zemědělských produktů.

Design

Skládá se z:

• adsorbér, panel absorbující teplo uvnitř pouzdra;
• vnější izolace z tvrzeného skla;
• tepelná izolace mezi stěnou pouzdra a absorbérem;
• utěsněné pouzdro.

Foto 5. Solární kolektor na vytápění domu. Zařízení je upevněno svisle na zdi budovy.

Zařízení je umístěno v blízkosti topného objektu kvůli velkým tepelným ztrátám ve vzduchovodech.

Princip fungování

Na rozdíl od sběračů vody, Ohřívače vzduchu neakumulují teplo, ale okamžitě ho uvolňují do izolaceSluneční světlo dopadá na vnější část zařízení a zahřívá ji, vzduch začíná v konstrukci cirkulovat a vyhřívá místnost.

Sběrač vzduchu si můžete navrhnout sami, s využitím dostupných materiálů při výrobě: Pivní plechovky z mědi nebo hliníku, dřevotřískové panely, hliníkové a kovové plechy.

Foto 6. Schéma zapojení vzduchového solárního kolektoru. Výkres znázorňuje hlavní části zařízení.

Výhody a nevýhody

Výhody:

• levnost zařízení;
• možnost svépomocí a oprav;
• jednoduchost designu.

Nevýhody: omezený rozsah použití (pouze vytápění), nízká účinnost. V noci bude zařízení pracovat na ochlazování vzduchu, pokud není zavřené.

Výběr sady solárních kolektorů pro topný systém

Výběr zařízení záleží na cílech, pro které bude projekční práce zaměřena. Heliosystém se používá k podpoře vzduchu, zajištění ohřevu vody a ohřevu vody v bazénu.

Moc

Pro výpočet možného výkonu solární soustavy, potřebujete znát 2 parametry: slunečního záření v dané oblasti v daném ročním období a efektivní absorpční plocha kolektoru. Tyto hodnoty je třeba vynásobit.

Je možné používat kolektor v zimě?

Vakuová zařízení zvládat práci v chladném podnebí. Byt vykazují nízký výkon v chladném počasí a jsou vhodnější pro jižní oblasti.

Méně vhodné pro provoz v chladných podmínkách vzduchová struktura protože v noci není schopna ohřát vzduch.

Silné srážky způsobují nepříjemnosti, protože v zimě je zařízení často pokryté sněhem a vyžaduje pravidelné čištění. Mrazivý vzduch odvádí nahromaděné teplo a samotný kolektor může být poškozen krupobitím.

S ohledem na rozsah působnosti

V průmyslu je využití solárních systémů rozšířenější.Solární energie se využívá k provozu elektráren, parogenerátorů a odsolovacích zařízení vody. Vakuové kolektory se často instalují pro ohřev vody, letního domu nebo lázní v domácích podmínkách a ploché kolektory se instalují méně často. Vzduchové systémy pomáhají snižovat náklady na vytápění ohřevem vzduchu během dne.

Vakuové kolektory pracují o třetinu efektivněji než ploché kolektory. Během roku se úspory zvýší o 20–25 %. Výběr a instalace trubkových kolektorů by měla být brána vážně, protože ve srovnání s jinými jsou náchylnější k ničivým účinkům srážek.

Technické informace

Při nákupu kolektorů věnujte pozornost provozním podmínkám. Nejdůležitější parametry budou celková vytápěná plocha, aktivní plocha, ukazatele tepelných ztrát, úhlový součinitel, parametry účinnosti.

Znalost těchto dat vám umožní vypočítat produktivitu provoz konkrétní jednotky. Kupující má právo požádat prodávající o poskytnutí příslušných výpočtů a dostupných certifikátů.

Vytápění solárními panely

V zemích, kde jsou dvě třetiny dnů většinou jasno, instalujte solární panely. Tato zařízení fungují na základě fotoelektrického jevu a přeměňují sluneční energii na teplo.

Princip fungování

Tento Zařízení se dělí na autonomní a napájená z elektrické sítě.První akumulují energii v akumulačních zařízeních, což umožňuje pokračovat v ohřevu i bez světla. Zařízení druhé kategorie jsou připojena k elektrické síti pomocí speciálního střídače. Toto zařízení je poměrně spolehlivé, ale v případě výpadku proudu přestane fungovat.

Výhody a nevýhody

Použití solárních panelů pomáhá zajistit bezproblémový provoz systémů požárního poplachu, bezpečnostního dohledu a vytápění.

Oni šetrné k životnímu prostředí, odolné proti opotřebení a tichý provoz.

Mezi nevýhody patří nízká produktivita., zejména v mírném a chladném podnebí. Zpočátku zařízení vyžaduje velké investice, pomalu se vyplácí, je vyžadováno velké množství pomocného vybavení a kvalifikovaná údržba.

Oblíbení výrobci

Největší světoví vývojáři solárních panelů:

• Ostrý (Japonsko);
• První solární (USA);
• Společnost Suntech Power (Čína);
• Trina Solar (ČLR);
• Zelená energie Yingli (Čína).

Užitečné video

Podívejte se na video, které vysvětluje, jak fungují solární kolektory v zimě.

Výhody používání

Faktorem určujícím funkčnost kolektorů je region bydliště spotřebitele. Čím více slunečných dnů je v dané oblasti za rok, tím vyšší je účinnost jednotky. V každém případě vám využití solární energie k vytápění umožní ve větší či menší míře snížit náklady na energie a být nezávislý na topenářství.