Vrijeme je za nove izvore energije! Što je dobro kod solarnog kolektora za grijanje

Izvori energije poput električne energije, ugljena i plina stalno postaju skuplji.

Ljudi moraju više razmišljati o svojoj upotrebi ekološki prihvatljiviji sustavi grijanje.

Zato je i razvijen tehničke inovacije u području alternativnih izvora toplineU tu svrhu počeli su se koristiti solarni kolektori.

Solarni kolektor za grijanje

Površina ovog uređaja ima nisku reflektivnost, zbog čega se apsorbira toplina. Za grijanje prostorije Ovaj mehanizam koristi sunčevu svjetlost i njeno infracrveno zračenje.

Za zagrijavanje vode i grijanje doma dovoljna je snaga jednostavnog solarnog kolektora. To ovisi o dizajnu jedinice. Osoba može sama instalirati opremu. Za to ne morate koristiti skupe alate i materijale.

Dizajn

Struktura opreme je jednostavna. Uređaj je pravokutna ploča koja se sastoji od nekoliko slojeva:

• Poklopac od kaljenog stakla protiv odsjaja s okvirom;
• apsorber;
• donja izolacija;
• bočna izolacija;
• cjevovod;
• staklena zavjesa;
• aluminijsko kućište otporno na vremenske uvjete;
• spojne bradavice.

Sustav uključuje 1-2 sakupljača, spremnik i predkomora. Struktura je organizirana na zatvoreni način, tako da sunčeve zrake ulaze samo u nju i pretvaraju se u toplinu.

Princip rada

Osnova rada instalacije je termosifonRashladna tekućina unutar opreme cirkulira neovisno, što će pomoći u uklanjanju potrebe za pumpom.

Zagrijana voda ima tendenciju porasta, čime potiskuje hladnu vodu i prenosi je do izvora topline.

Kolekcionar je cijevni radijator ugrađen u drvenu kutiju, čija je jedna ravnina izrađena od stakla. U izradi jedinice koriste se čelične cijevi. Izlaz i dovod vode provode se cijevima koje se koriste u instalaciji vodovoda.

Dizajn funkcionira ovako:

1. Kolektor pretvara sunčevu energiju u toplinu.
2. Tekućina ulazi u spremnik kroz dovodnu liniju.
3. Cirkulacija rashladne tekućine događa se samostalno ili uz pomoć električne pumpe.Tekućina u instalaciji mora ispunjavati nekoliko zahtjeva: ne smije isparavati na visokim temperaturama, biti netoksična i otporna na mraz. Obično se koristi destilirana voda pomiješana s glikolom. u omjeru 6:4.

Solarni koncentrator

Uređaj za akumuliranje solarne energije, ima funkciju rashladne tekućine. Služi za fokusiranje energije na odašiljač-prijemnik unutar proizvoda.

Postoje sljedeće vrste:

• parabolični koncentratori korita;
• koncentratori ravnih leća (Fresnelove leće);
• na sfernim lećama;
• parabolični koncentratori;
• solarni tornjevi.

Koncentratori reflektiraju zračenje s velike ravnine na malu, što pomaže u postizanju visokih temperatura. Tekućina apsorbira toplinu i prenosi je na objekt zagrijavanja.

Vrste solarnih kolektora

Trenutno postoji nekoliko vrsta solarnih kolektora za grijanje.

Ravno, njegova instalacija vlastitim rukama

Ovaj uređaj sastoji se od ploče u koju je ugrađena apsorbirajuća ploča. Ova vrsta uređaja je najčešća. Cijena jedinica je pristupačna i ovisi o vrsti premaza, proizvođaču, snazi ​​i površini grijanja. Cijene opreme ove vrste su od 12 tisuća rubalja.

Fotografija 1. Pet ravnih solarnih kolektora postavljenih na krov privatne kuće. Uređaji su nagnuti.

Područje primjene

Slični kolekcionari češće se postavljaju u privatnim kućama za grijanje prostorija i opskrbu toplom vodom. Uređaji se nose s grijanjem vode za ljetni tuš u vikendici. Prikladno ih je koristiti po toplom i sunčanom vremenu.

Dizajn ravnog kolektora

Sastav uređaja:

• zaštitno staklo;
• bakrene cijevi;
• toplinska izolacija;
• upijajuća površina s visokim stupnjem upijanja;
• aluminijski okvir.

Kolektor s cjevastom zavojnicom je klasična opcija. Kao alternativa u domaćim dizajnima koriste se sljedeći: polipropilenski materijal, aluminijske limenke za piće, gumena vrtna crijeva.

Dno i rubovi sustava moraju biti toplinski izolirani. Ako je apsorber u kontaktu s tijelom, moguć je gubitak topline. Vanjski dio uređaja zaštićen je kaljenim staklom s posebnim svojstvima. Kao nosač topline koristi se antifriz.

Princip rada

Tekućina se zagrijava i ulazi u spremnik, iz kojeg se u ohlađenom obliku premješta u kolektor. Dizajn je predstavljen u dvije verzijejednokružni i dvokružni. U prvom slučaju tekućina ide direktno u spremnik, u drugom — prolazi kroz tanku cijev kroz vodu u spremniku, zagrijavajući volumen prostorije. Kako se kreće, hladi se i vraća se u kolektor.

Fotografija 2. Dijagram i princip rada ravnog solarnog kolektora. Strelice označavaju dijelove uređaja.

Prednosti i nedostaci

Jedinice ovog tipa imaju sljedeće prednosti:

• visoka produktivnost;
• niska cijena koštanja;
• dugotrajno djelovanje;
• pouzdanost;
• mogućnost samostalne montaže i održavanja.

Ravni kolektori su prikladni za rad u južnim regijama s toplom klimom. Njihova mana je velika otpornost na vjetar zbog velike površine, tako da jak vjetar može otkinuti strukturu. Performanse opadaju u hladnom zimskom vremenu. Idealno bi bilo da se jedinica postavi na južnu stranu parcele ili kuće.

Vakuum

Uređaj sastoji se od pojedinačnih cijevi, spojenih na vrhu i tvoreći jednu ploču. Zapravo, svaka od cijevi je neovisni kolektor. Ovo je učinkovit moderni tip, pogodan za korištenje čak i po hladnom vremenu. Vakuumski uređaji su složeniji od ravnih, pa su skuplji.

Fotografija 3. Vakuumski solarni kolektor. Uređaj se sastoji od mnogo cijevi učvršćenih u jednoj strukturi.

Područje primjene

Primjenjuju se za opskrbu toplom vodom i grijanje velikih površinaNajčešće se koriste u ljetnim vikendicama i privatnim kućama. Montiraju se na pročelja zgrada, kose ili ravne krovove i posebne potporne konstrukcije. Funkcioniraju u hladnim klimama i s kratkim dnevnim svjetlom, bez smanjenja njihove učinkovitosti. Zbog svoje visoke učinkovitosti koriste se i na poljoprivrednim zemljištima i u industrijskim poduzećima. Ova vrsta je uobičajena u europskim zemljama.

Dizajn

Uređaj uključuje:

• spremnik topline (spremnik vode);
• cirkulacijski krug izmjenjivača topline;
• sam sakupljač;
• senzori;
• prijemnik.

Dizajn jedinice je niz cjevastih profila postavljenih paralelno. Prijemnik i vakuumske cijevi izrađene su od bakra. Blok staklenih cijevi odvojen je od vanjskog kruga, zbog čega kolektor ne prestaje raditi u slučaju kvara. 1-2 cijevi. Poliuretanska izolacija se koristi kao dodatna zaštita.

Princip rada

Rad strukture na temelju nulte toplinske vodljivosti vakuumaIzmeđu cijevi se formira bezzračni prostor koji pouzdano zadržava toplinu koju stvaraju sunčeve zrake.

Vakuumski razvodnik radi ovako:

• solarna energija se prima putem cijevi unutar vakuumske boce;
• zagrijana tekućina isparava i diže se u područje kondenzacije cijevi;
• rashladna tekućina teče iz zone kondenzacije;
• ciklus se opet ponavlja.

Zahvaljujući takvom radu puno veća razina prijenosa topline, a gubitak topline je nizak. Energija se štedi zahvaljujući vakuumskom sloju koji učinkovito zadržava toplinu.

Fotografija 4. Shematski prikaz vakuumskog solarnog kolektora. Komponente uređaja označene su strelicama.

Prednosti i nedostaci

Prednosti ove vrste uređaja:

• izdržljivost;
• stabilnost u radu;
• pristupačan popravak, moguće je zamijeniti samo jedan element koji je otkazao, a ne cijelu strukturu;
• niska otpornost na vjetar, sposobnost izdržavanja udara vjetra;
• maksimalna apsorpcija sunčeve energije.

Oprema je skupa i isplatit će se tek za nekoliko godina. nakon upotrebe. Cijena komponenti je također visoka, a njihova zamjena može zahtijevati pomoć stručnjaka. Sustav nije sposoban za samočišćenje od leda, snijega i mraza.

Vrste vakuumskih kolektora

Postoje dvije vrste proizvoda: s neizravnom i izravnom opskrbom toplinom. Rad konstrukcija s neizravnom opskrbom provodi se tlakom u cijevima.

U uređajima s izravnim dovodom topline, spremnik nosača topline i stakleni vakuumski uređaji montirani su na okvir pod određenim kutom, putem spojnog prstena od gume.

Oprema spaja se na vodovodne cijevi putem zapornog ventila, a razina vode u spremniku kontrolira se zapornim ventilom.

Zrak

Voda ima puno veći toplinski kapacitet od zraka. Međutim, njezina upotreba povezana je s nizom kućanskih problema tijekom rada (korozija cijevi, kontrola tlaka, promjena agregatnog stanja). Kolektori zraka nisu toliko hiroviti, imaju jednostavan dizajn. Uređaji se ne mogu smatrati potpunom zamjenom za druge vrste, ali su u stanju smanjiti troškove komunalnih usluga.

Područje primjene

Oprema ove vrste se koristi u grijanju zraka u kućama, sustavima za odvlaživanje zraka I za povrat zraka (obrada)Koristi se za sušenje poljoprivrednih proizvoda.

Dizajn

Sastoji se od:

• adsorber, ploča koja apsorbira toplinu unutar kućišta;
• vanjska izolacija od kaljenog stakla;
• toplinska izolacija između stijenke kućišta i apsorbera;
• zatvoreno kućište.

Fotografija 5. Zračni solarni kolektor za grijanje kuće. Uređaj je vertikalno pričvršćen na zid zgrade.

Uređaj se nalazi blizu objekta grijanja zbog velikih gubitaka topline u zračnim kanalima.

Princip rada

Za razliku od sakupljača vode, Grijači zraka ne akumuliraju toplinu, već je odmah otpuštaju u izolacijuSunčeva svjetlost udara u vanjski dio uređaja i zagrijava ga, zrak počinje cirkulirati u strukturi i zagrijava prostoriju.

Kolektor zraka možete sami dizajnirati, korištenje dostupnih materijala u proizvodnji: Limenke piva od bakra ili aluminija, ploče od iverice, aluminijski i metalni limovi.

Fotografija 6. Dijagram zračnog solarnog kolektora. Crtež prikazuje glavne dijelove uređaja.

Prednosti i nedostaci

Prednosti:

• jeftinost uređaja;
• mogućnost samostalne instalacije i popravka;
• jednostavnost dizajna.

Nedostaci: ograničen opseg primjene (samo grijanje), niska učinkovitost. Noću će oprema raditi na hlađenju zraka ako nije zatvorena.

Odabir solarnog kolektora za sustav grijanja

Odabir uređaja ovisi o ciljevima kojima će se usmjeriti dizajnerski rad. Heliosustav se koristi za podršku zraku, opskrbu toplom vodom i zagrijavanje vode za bazen.

Vlast

Za izračun moguće snage solarnog sustava, Morate znati 2 parametra: solarna insolacija u određenoj regiji u određeno doba godine i efektivna površina apsorpcije kolektora. Ove brojke treba pomnožiti.

Je li moguće koristiti kolektor zimi?

Vakuumski uređaji nositi se s radom u hladnim klimama. Stan pokazuju slabe performanse u hladnom vremenu i bolje su prilagođene južnim regijama.

Manje pogodno za funkcioniranje u hladnim uvjetima zračna struktura jer noću nije u stanju zagrijati zrak.

Obilne padavine uzrokuju neugodnosti, jer je zimi oprema često prekrivena snijegom i zahtijeva redovito čišćenje. Smrznuti zrak odnosi akumuliranu toplinu, a sam kolektor može biti oštećen tučom.

Uzimajući u obzir područje primjene

U industriji je upotreba solarnih sustava sve raširenija.Sunčeva energija se koristi u radu elektrana, generatora pare i postrojenja za desalinizaciju vode. Vakuumski kolektori se često ugrađuju za grijanje vode, ljetne kuće ili kupaonice u kućanstvu, a ravni kolektori se ugrađuju rjeđe. Zračni sustavi pomažu u smanjenju troškova grijanja zagrijavanjem zraka tijekom dana.

Vakuumski kolektori rade za trećinu učinkovitije od ravnih kolektora. Tijekom godine uštede iznose 20-25% više. Odabir i ugradnju cijevnih kolektora treba shvatiti ozbiljno, jer su, u usporedbi s drugima, podložniji destruktivnim učincima oborina.

Tehničke informacije

Prilikom kupnje kolektora obratite pozornost na uvjete rada. Najvažniji parametri bit će ukupna površina grijanja, aktivna površina, pokazatelji gubitka topline, kutni koeficijent, parametri učinkovitosti.

Poznavanje ovih podataka omogućit će vam izračun produktivnosti rad određene jedinice. Kupac ima pravo zatražiti od prodavača da mu dostave relevantne izračune i dostupne certifikate.

Grijanje pomoću solarnih panela

U zemljama, gdje su dvije trećine dana uglavnom vedre, instalirajte solarne panele. Ovi uređaji rade na temelju fotoelektričnog efekta i pretvaraju sunčevu energiju u toplinu.

Princip rada

Ovaj Oprema je podijeljena na autonomnu i onu koja se napaja iz električne mreže.Prvi akumuliraju energiju u uređajima za pohranu, što omogućuje nastavak grijanja u nedostatku svjetla. Uređaji druge kategorije spojeni su na električnu mrežu putem posebnog pretvarača. Ova oprema je prilično pouzdana, ali prestaje raditi u slučaju nestanka struje.

Prednosti i nedostaci

Korištenje solarnih panela pomaže u osiguravanju nesmetanog rada sustava za dojavu požara, sigurnosnog nadzora i sustava grijanja.

Oni ekološki prihvatljivi, otporni na habanje i rade tiho.

Nedostaci uključuju nisku produktivnost., posebno u umjerenim i hladnim klimama. U početku, oprema zahtijeva velika ulaganja, sporo se isplaćuje, potrebna je velika količina pomoćne opreme i kvalificirano održavanje.

Popularni proizvođači

Vodeći svjetski proizvođači solarnih panela:

• Oštar (Japan);
• Prva solarna energija (SAD);
• Tvrtka Suntech Power (Kina);
• Trina Solar (NR Kina);
• Yingli Zelena energija (Kina).

Koristan video

Pogledajte video koji objašnjava kako solarni kolektori rade zimi.

Prednosti korištenja

Faktor koji određuje funkcionalnost kolektora je regija prebivališta potrošača. Što je više sunčanih dana na određenom području godišnje, to je veća učinkovitost uređaja. U svakom slučaju, korištenje solarne energije za grijanje omogućit će vam da u većoj ili manjoj mjeri smanjite troškove komunalnih usluga i budete neovisni o uslugama grijanja.