Az alternatív energiaforrások megmentik a világot! Napkollektor kiválasztása otthoni fűtéshez
Napkollektor – egy olyan műszaki szerkezet, amely a napenergiát hővé alakítja.
Az ilyen eszközökön alapuló napelemes rendszerek ma már egyre gyakrabban találhatók meg a vidéki házakban.
Egy ilyen rendszer otthoni telepítésekor a hőforrás a természet, ami azt jelenti, hogy hőenergia költségek a kényelmes életért, bizonyos körülmények között, gyakorlatilag nullával egyenlőek.
A napkollektor jellemzői házfűtésre szolgáló eszközként
A napkollektor egy olyan eszköz, amely a napsugárzás elnyelésével és energiájának hőátadó folyadék segítségével történő leadásával működik.
A napelemes rendszer kialakítása a következő elemekből áll:
- Napelemes abszorber (panel).
- Tárolótartály.
- Vízellátó és vízelvezető egységek.
- Szabályozók és érzékelők.
Működési elv A napsugarak egy panellel történő befogásából és hőenergiává alakításából áll.A felhalmozódott energia a hőhordozó folyadékra (vízre vagy fagyállóra) hat. A hőhordozó belép a víztartályba és energiát ad le. A rendszert egy speciális szabályozó indítja.
Áthaladva a hőcserélő áramkörön - egy csőrendszeren, A felmelegített folyadék hőt ad le a levegőbe. És ennek köszönhetően felmelegíti a helyiséget. A tárolótartályban a bevitt hőnek köszönhetően melegvíz-tartalék keletkezik a későbbi felhasználásra. A hőszigetelő rendszernek köszönhetően a nap által felmelegített víz addig tárolódik, amíg szükség nem lesz rá.
A tartályban a kívánt vízhőmérséklet fenntartása érdekében a rendszer speciális érzékelőkkel és szivattyúkkal felszerelve a kényszerített keringtetéshezEgyszerűbb változatokban a keringés a természetes gravitáció miatt következik be.
A modern napelemes rendszereket jelenleg a fűtőberendezések fő és kiegészítő elemeiként használják. Fő hőforrásként a napelemes rendszer használható kizárólag a déli régiókban, ahol egész évben elegendő napfény van.
Napkollektor telepítése egy házba lehetővé teszi, hogy a következők előnyeit élvezhesse:
- Az energiafüggetlenség megszerzése.
- A fűtéshez és melegvíz-ellátáshoz szükséges gáz- és villamosenergia-költségek csökkentése.
- Elérhetőség.
- Tartósság. Egy kollektor élettartama legalább 20-25 év.
- Nincs kosz vagy hulladék.
- A ház elektromos hálózatának terhelésének csökkentése.
A napelemes rendszereknek vannak hátrányai is:
- A berendezések magas költsége. A rendszer megtérülési ideje körülbelül 7-10 év.
- Az éghajlati viszonyoktól való függés. Egyes régiókban a napenergia-ellátás nem biztosított rendszeresen, így a rendszer nem lesz képes a kívánt üzemmódban működni. Az északi régiókban a napkollektorok hatásfoka túl alacsony, és a telepítési költségek nem térülnek meg.
Fűtőberendezések típusai: működési elvek és telepítési szabályok
Az abszorber - napelem - típusától függően a kollektorok fel vannak osztva három típusba.
Lapos fényelnyelő
Ennek a modellnek a panelje egy lapos alumínium doboz, fekete felülettel és alján hőszigeteléssel. edzett üveggel és propilénglikollal bevonvaElnyeli a napsugarakat.
Az ilyen típusú kollektor előnye az alacsony költség. Hátránya a magas hőveszteség és az alacsony hatásfok. Egy lapos készülék meghibásodhat, ha a levegő hőmérséklete csökken. akár mínusz 25 fokigHatékonysága a napsugarak beesési szögétől függ.
1. kép. Egy sík, fényelnyelő napkollektor kialakításának alkotóelemei (nyilakkal jelölve).
Telepítési szabályok
A síkkollektor panel bármilyen szögben felszerelhető a tetőre, majd az időjárástól függően cserélhető a napenergia-elnyelő terület növelése érdekében. A nyári optimális hatékonyság biztosítása érdekében a panelt 55 fokos szögben, télen - 35 fok.
Fontos! Telepítéskor figyelembe kell venni, hogy a panelt ne árnyékolják idegen tárgyak. 20 fok felett az alsó széltől. Több lemez felszerelésekor az árnyékkövetelményeket is figyelembe kell venni.
A panel rögzítése konzolokon vagy kiegészítőleg beépített profilokon történik. Az egyik lehetőség telepítések — a tető lejtőjével egy síkban. Ebben az esetben a paneleket a tetőburkolathoz rögzítik. A köztük és a tetőfedő anyag közötti illesztéseket tömítőanyaggal tömítik. Ez a beépítési lehetőség csak ferde tetőkön lehetséges, ferde tetőkkel. nem kevesebb, mint 30 fok.
A kollektorcsövek beépítéséhez nyílásokra van szükség a tetőben. A tetőáttöréseket tömítőanyaggal kell lezárni. A csővezetékek függőleges falra is szerelhetők, így nincs szükség lyukak fúrására a tetőbe.
A puffertartályt és a közvetett fűtőtartályt általában egy hagyományos vízmelegítő mellé telepítik. A kollektorrendszer minden része egymáshoz van csatlakoztatva. menetes csatlakozású fővezeték.
Vákuum
Eszköz akár 85%-os hatásfokkal. Bármilyen éghajlati viszonyok között, napfény jelenlétében is működhet. Egy csőkészletből áll, amelyek kettős hőelnyelő lombikok. A belső lombik egy fém abszorbert és egy folyadékkal teli csövet tartalmaz.
2. kép. Vákuum napkollektor telepítve egy ház tetejére. A készülék sok csőből áll.
A két lombik között egy szabad tér van, amelyben vákuum keletkezik. A vákuumnak köszönhetően a belső lombik hőszigetelése jön létre. Van 2 típusú vákuumgyűjtő létezik:
- Egyenes átfutás — ahol a hűtőfolyadék közvetlenül az abszorber csövekbe áramlik.
- Hőcsővel - gőzöket képez, amelyek a hűtőfolyadékon keresztül hőt szállítanak.
Egy ilyen kollektor fő hátránya — magas költségek és elektromos szivattyú telepítésének szükségessége a kényszerített keringéshez.
Telepítési szabályok
A vákuumkollektor telepítésére vonatkozó ajánlások betartása a kulcsa annak helyes és hatékony működésének. Horganyzott vagy polimer csővezetékek nem használhatók ehhez a típusú napelemes rendszerhez. Ez annak köszönhető, hogy meleg időben a kollektorban lévő víz felmelegedhet. akár 300 fokigA vákuumcső beépítéséhez kizárólag réz- vagy acélcsöveket használnak. A telepítés során a következő ajánlásokat kell betartani:
- A kollektorpanel tetőre szerelt szögének meg kell felelnie a terület földrajzi szélességének.
- Nyílt terekben a kollektort a hőt fogyasztó tárgy mellé telepítik.
- A megfelelő működéshez a nap beesési szögének meg kell egyeznie 90 fok.
- Az árnyékolás lehetőségét teljesen ki kell zárni.
Nehéz elérni a vákuumkollektor panel megfelelő lejtését egész évben. Ezért ajánlott mobil szerkezetek telepítése, amikor a szög szükség szerint változtatható.
Az északi régiókban vákuumgyűjtőket telepítenek majdnem függőleges, hogy télen a hóról visszaverődő fényt használja.
Ebben az esetben a legjobb megoldás a kollektor ház falára szerelése. Az alacsony rögzítés lehetővé teszi a panel és a tárolótartály közötti távolság csökkentését, ami segít csökkenteni a hőveszteséget.
Referencia. További elektromos és gázfűtés telepítés alatt áll a vákuumgyűjtő teljes beszerelése utánEbben az esetben a párhuzamos kapcsolást ki kell zárni. A kiegészítő hőforrásoknak autonóm üzemmódban kell működniük, ha a napsugarak nem biztosítanak elegendő fűtést.
Levegő
Úgy működik, hogy a meleg levegőt keringteti, amely ventilátor segítségével vagy természetes úton mozog a rendszeren keresztül. Természetes hőcsere esetén a forró levegő, miután leadta a hőt, lefelé lemegy, a meleg levegő pedig felfelé emelkedik. Ez a legegyszerűbb kialakítás, de a kapacitása nem elegendő a ház fűtéséhez a hideg évszakbanAz ilyen konstrukciók használhatók kis nyaralók fűtésére a holtszezonban.
Léggyűjtő a következő részekből áll:
- Zárt ház az aktív alkatrészek elhelyezéséhez.
- A napenergia-elnyelő egy ezüst panel a burkolaton belül.
- Külső szigetelés - edzett üveg az abszorber védelmére.
- Hőszigetelő anyag.
A levegős napkollektor előnye, hogy a kialakítás egyszerűségében és a folyadék befagyásának, valamint a szivárgások kialakulásának veszélyének hiányábanLéggyűjtő. A ház fűtése mellett a helyiség páratartalmának csökkentésére is alkalmas. Hátrány - rendkívül alacsony hatásfok.
3. kép. A ház falán elhelyezett levegős napkollektorok. Ez az elhelyezési mód a leghatékonyabb.
Telepítési szabályok
A levegőgyűjtőt csak a ház déli oldalára szerelje fel. Eltérés kelet vagy nyugat felé nem haladhatja meg a 40 fokot. Dőlésszög - 35-45 fok. A levegőgyűjtő ház falára történő függőleges telepítése a legelőnyösebb, mivel növeli a hatékonyságát.
A panel helyének oldaláról két lyukat fúrnak a falba, egyik a másik felett, hogy beszívja és kifújja a levegőt. Az alsó nyílásba egy ventilátor van rögzítve, ez szívja ki a levegőt a szobából. A felmelegített levegő a felső nyíláson keresztül jut be a házba.
Figyelem! A légcsatornák hossza nem haladhatja meg az 5 métertHa a meleg levegőt nagy távolságokra kell szállítani, további ventilátort kell felszerelni. Ebben az esetben a természetes légáramlás nem lehetséges.
A kollektort dübelekkel rögzítik a falhoz, és a légcsatorna csöveihez csatlakoztatják. A légcsatorna kimeneténél szereljen be egy visszacsapó szelepet, ami megakadályozza a levegő áthaladását, amikor a ventilátor nem működik éjszaka vagy felhős időben.
Hasznos videó
Nézzen meg egy videót, amely a téli napkollektorok fűtésének és vízmelegítésének jellemzőiről szól.
A telepítés előtt értékelje az előnyöket
Teljes körű melegvíz- és fűtésellátás napkollektorral csak a déli régiókban lehetségesAz északi szélességi körökön a szerkezetek csak akkor használhatók kiegészítésként a fő fűtéshez, és ezt figyelembe kell venni a berendezések vásárlásakor. A legtöbb orosz régióban, havas telekkel és napfényhiánnyal, a napelemes rendszerek csak tavasszal és nyáron használhatók vízmelegítésre. Fűtésre ez gyakorlatilag haszontalan dolog.
Hozzászólások
Ennek a rendszernek a használatával akár 40%-ot is megtakaríthatok a gázon, mivel a fő fűtés be van kapcsolva, és csak akkor működik, ha a ház hőmérséklete a napfény hiánya miatt csökken. Az ilyen megtakarítások ellenére a rendszer még nem térült meg 2 év használat után, számításaim szerint további 1,5-2 év alatt kellene megtérülnie.