Itt az ideje az új energiaforrásoknak! Miért jó egy napkollektor fűtésre?

Az olyan energiaforrások, mint az elektromos áram, a szén és a gáz, folyamatosan drágulnak.

Az embereknek jobban át kellene gondolniuk a használatukat környezetbarátabb rendszerek fűtés.

Ezért fejlesztették ki műszaki innováció az alternatív hőforrások területénErre a célra napkollektorokat kezdtek használni.

Napkollektor fűtésre

A készülék felülete alacsony fényvisszaverő képességgel rendelkezik, ami miatt a hő elnyelődik. A helyiség fűtésére szolgál. Ez a mechanizmus a nap fényét és annak infravörös sugárzását használja.

A víz melegítéséhez és egy ház fűtéséhez elegendő egy egyszerű napkollektor ereje. Ez az egység kialakításától függ. A berendezést egy személy maga is telepítheti. Ehhez nem kell drága szerszámokat és anyagokat használnia.

Tervezés

A berendezés felépítése egyszerű. A készülék egy téglalap alakú lemez, amely több rétegből áll:

• Tükröződésmentes edzett üveg borítás kerettel;
• elnyelő;
• alsó szigetelés;
• oldalsó szigetelés;
• csővezeték;
• üvegfüggöny;
• időjárásálló alumínium ház;
• összekötő mellbimbók.

A rendszer tartalmazza 1-2 gyűjtő, egy tárolótartály és egy előkamra. A szerkezet zárt módon van kialakítva, így a napsugarak csak bele jutnak és hővé alakulnak.

Működési elv

A berendezés működésének alapja a termoszifonA berendezésben lévő hűtőfolyadék függetlenül kering, ami segít megszüntetni a szivattyú szükségességét.

A felmelegedett víz hajlamos emelkedni, ezáltal félrelökve a hideg vizet, és a hőforráshoz szállítva azt.

A gyűjtő az egy cső alakú radiátor, amely egy fadobozba van szerelve, amelynek egyik síkja üvegből készült. Az egység gyártásához acélcsöveket használnak. A kimenetet és a betáplálást a vízellátás telepítésénél használt csövek végzik.

A dizájn így működik:

1. A kollektor a napenergiát hővé alakítja.
2. A folyadék belép a tárolótartályba a tápvezetéken keresztül.
3. A hűtőfolyadék keringése önállóan vagy elektromos szivattyú segítségével történik.A berendezésben lévő folyadéknak számos követelménynek kell megfelelnie: nem párologhat el magas hőmérsékleten, nem lehet mérgező és fagyálló. Általában desztillált vizet és glikolt kevernek. 6:4 arányban.

Napkollektoros koncentrátor

Napenergia tárolására szolgáló eszköz, hűtőfolyadék funkciót tölt be. Arra szolgál, hogy az energiát a termékben lévő emitter-vevőre fókuszálja.

A következő típusok léteznek:

• parabolikus vályúkoncentrátorok;
• lapos lencsekoncentrátorok (Fresnel-lencsék);
• gömb alakú lencséken;
• parabolikus koncentrátorok;
• napelemes tornyok.

Koncentrátorok visszaverik a sugárzást egy nagy síkról egy kicsire, ami segít a magas hőmérséklet elérésében. A folyadék elnyeli a hőt, és a melegítendő tárgyhoz juttatja.

A napkollektorok típusai

Jelenleg többféle napkollektor létezik a fűtéshez.

Lakás, saját kezűleg telepítve

Ez az eszköz egy panelből áll, amelybe egy abszorber lemez van rögzítve. Ez a típusú eszköz a leggyakoribb. Az egységek ára megfizethető, és a bevonat típusától, a gyártótól, a teljesítménytől és a fűtött területtől függ. Az ilyen típusú berendezések árai a következők: 12 ezer rubeltől.

1. kép. Öt sík típusú napkollektor egy magánház tetejére felszerelve. A készülékek döntött helyzetben vannak.

Alkalmazási kör

Hasonló gyűjtők gyakrabban telepítik magánházakba helyiségek fűtésére és melegvíz-ellátására. A készülékek a nyári zuhanyozáshoz szükséges víz melegítésével is megbirkóznak a nyaralóban. Meleg és napos időben célszerű használni őket.

Lapos kollektoros kialakítás

A készülék összetétele:

• védőüveg;
• rézcsövek;
• hőszigetelés;
• nedvszívó felület magas nedvszívó képességgel;
• alumínium keret.

A csőtekerccsel ellátott kollektor klasszikus megoldás. Alternatív megoldásként a házi készítésű mintákban a következőket használják: polipropilén anyag, alumínium italosdobozok, gumi kerti tömlők.

A rendszer alját és széleit hőszigetelni kell. Ha az abszorber érintkezik a testtel, hőveszteség lehetséges. A készülék külső részét speciális tulajdonságokkal rendelkező edzett üveg védi. Hőhordozóként fagyállót használnak.

Működési elv

A folyadékot felmelegítik és belép a tárolótartályba, ahonnan lehűtött formában a kollektorba kerül. A dizájn két változatban jelenik meg: egykörös és kétkörös. Az első esetben a folyadék egyenesen a tartályba folyik, a másodikban — egy vékony csövön keresztül áthalad a tartályban lévő vízen, felmelegítve a helyiség térfogatát. Mozgás közben lehűl, és visszakerül a kollektorba.

2. kép. Egy sík típusú napkollektor diagramja és működési elve. A nyilak a készülék részeit jelzik.

Előnyök és hátrányok

Az ilyen típusú egységek a következő előnyökkel rendelkeznek:

• magas termelékenység;
• alacsony költségű ár;
• hosszú távú működés;
• megbízhatóság;
• az önszerelés és karbantartás lehetősége.

A síkkollektorok alkalmasak a meleg éghajlatú déli régiókban való üzemeltetésre. A hátrányuk az, hogy nagy a szélállóság a nagy felület miatt, így egy erős szél leszakíthatja a szerkezetet. Hideg téli időben a teljesítmény csökken. Ideális esetben a készüléket a telek vagy a ház déli oldalára kell telepíteni.

Vákuum

Eszköz felül egyesített, egyetlen panelt alkotó különálló csövekből áll. Valójában mindegyik cső független kollektor. Ez egy hatékony modern típus, amely hideg időben is alkalmas használatra. A vákuumos készülékek bonyolultabbak, mint a sík készülékek, ezért drágábbak.

3. kép. Vákuum típusú napkollektor. A készülék számos, egyetlen szerkezetbe rögzített csőből áll.

Alkalmazási kör

Alkalmazzák őket nagy területek melegvíz-ellátásához és fűtéséhezLeggyakrabban nyaralókban és magánházakban használják őket. Épülethomlokzatokra, ferde vagy lapos tetőkre, valamint speciális tartószerkezetekre szerelik őket. Hideg éghajlaton és rövid nappali órákban is működnek anélkül, hogy csökkentenék a hatékonyságukat. Magas hatékonyságuk miatt mezőgazdasági területeken és ipari vállalkozásokban is használják őket. Ez a típus elterjedt az európai országokban.

Tervezés

A készülék a következőket tartalmazza:

• hőtároló tartály (víztartály);
• hőcserélő keringési áramkör;
• maga a gyűjtő;
• érzékelők;
• vevő.

Az egység kialakítása párhuzamosan szerelt csőprofilok sorozatából áll. A vevő és a vákuumcsövek rézből készülnek. Az üvegcsövekből álló blokk el van választva a külső áramkörtől, aminek köszönhetően a kollektor meghibásodás esetén sem áll le. 1-2 cső. További védelemként poliuretán szigetelést használnak.

Működési elv

A szerkezet működése a vákuum nulla hővezető képességén alapulA csövek között egy légmentes tér alakul ki, amely megbízhatóan megtartja a napsugarak által termelt hőt.

A vákuumcső a következőképpen működik:

• a napenergiát egy vákuumlombikban lévő cső fogadja;
• a melegített folyadék elpárolog és felemelkedik a cső kondenzációs területére;
• a hűtőfolyadék lefelé áramlik a kondenzációs zónából;
• a ciklus újra megismétli önmagát.

Az ilyen munkának köszönhetően sokkal magasabb hőátadási szint, és a hőveszteség alacsony. Az energiamegtakarítás a vákuumrétegnek köszönhető, amely hatékonyan csapdába ejti a hőt.

4. kép: A vákuumos napkollektor vázlatos rajza. A készülék alkatrészeit nyilak jelzik.

Előnyök és hátrányok

Az ilyen típusú eszközök előnyei:

• tartósság;
• stabilitás működés közben;
• megfizethető javítás, csak egy meghibásodott elem cserélhető ki, és nem az egész szerkezet;
• alacsony szélállóság, a széllökések ellenállásának képessége;
• a napenergia maximális elnyelése.

A felszerelés drága, és csak néhány év alatt térül meg. használat után. Az alkatrészek költsége is magas, és cseréjükhöz szakember segítségére lehet szükség. A rendszer nem képes öntisztulásra a jég, hó és dér után.

Vákuumgyűjtők típusai

Kétféle termék létezik: közvetett és közvetlen hőellátással. A közvetett ellátású szerkezetek működését a csövekben uralkodó nyomás biztosítja.

Közvetlen hőellátású készülékeknél a hőhordozó tartályt és az üveg vákuumkészülékeket egy bizonyos szögben, gumiból készült összekötő gyűrűn keresztül rögzítik a kerethez.

Felszerelés elzárószelepen keresztül csatlakozik a vízellátó vezetékekhez, és a tartályban lévő vízszintet egy zárószelep szabályozza.

Levegő

A víz hőkapacitása sokkal nagyobb, mint a levegőé. Használata azonban számos háztartási problémával jár működés közben (csőkorrózió, nyomásszabályozás, aggregátumállapot-változás). Léggyűjtők nem olyan szeszélyes, egyszerű a dizájnja. A készülékek nem tekinthetők más típusok teljes értékű helyettesítőinek, de képesek csökkenteni a közüzemi költségeket.

Alkalmazási kör

Az ilyen típusú berendezéseket használják házak légfűtésében, páramentesítő rendszerekben És levegő-visszanyeréshez (feldolgozáshoz)Mezőgazdasági termékek szárítására használják.

Tervezés

A következőkből áll:

• adszorber, egy hőelnyelő panel a házon belül;
• edzett üvegből készült külső szigetelés;
• hőszigetelés a ház fala és az abszorber között;
• lezárt ház.

5. kép. Levegős napkollektor ház fűtésére. A készüléket függőlegesen rögzítik az épület falához.

A készülék a fűtött tárgy közelében található a légcsatornákban fellépő nagy hőveszteség miatt.

Működési elv

A vízgyűjtőkkel ellentétben, A légfűtők nem halmozzák fel a hőt, hanem azonnal leadják a szigetelésnekA napfény a készülék külső részére esik és felmelegíti azt, a levegő keringeni kezd a szerkezetben és felmelegíti a helyiséget.

Saját magad is tervezhetsz egy léggyűjtőt, A gyártás során rendelkezésre álló anyagok felhasználásával: Rézből vagy alumíniumból készült sörösdobozok, forgácslap panelek, alumínium és fémlemezek.

6. kép. A levegős napkollektor diagramja. A rajz a készülék fő részeit mutatja.

Előnyök és hátrányok

Előnyök:

• az eszköz olcsósága;
• az öntelepítés és javítás lehetősége;
• a tervezés egyszerűsége.

Hátrányok: korlátozott alkalmazási kör (csak fűtés), alacsony hatásfok. Éjszaka a berendezés a levegő hűtésére szolgál, ha nincs lezárva.

Napkollektor-készlet kiválasztása fűtési rendszerhez

Eszköz kiválasztása attól függ, hogy milyen célok felé fogják irányítani a tervezési munkát. A helioszisztémát a levegő támogatására, a melegvíz-ellátás biztosítására és a medence vizének melegítésére használják.

Hatalom

A napelemes rendszer lehetséges teljesítményének kiszámításához 2 paramétert kell ismerned: egy adott régióban az év egy adott időszakában a napsugárzás besugárzása és a kollektor effektív abszorpciós területe. Ezeket az adatokat meg kell szorozni.

Lehet télen használni a kollektort?

Vákuumkészülékek megbirkózni a hideg éghajlaton végzett munkával. Lakás alacsony teljesítményt mutatnak hideg időben, és jobban megfelelnek a déli régióknak.

Kevésbé alkalmas hideg körülmények közötti működésre légszerkezet mert éjszaka nem képes felmelegíteni a levegőt.

A heves csapadék kellemetlenségeket okoz, mert télen a berendezések gyakran hóval borítottak, és rendszeres tisztítást igényelnek. A fagyos levegő elviszi a felhalmozódott hőt, és magát a kollektort is károsíthatja a jégeső.

Figyelembe véve az alkalmazási kört

Az iparban a napelemes rendszerek használata elterjedtebb.A napenergiát erőművek, gőzfejlesztők és víz sótalanító üzemek üzemeltetésében használják. A vákuumkollektorokat gyakran telepítik vízmelegítésre, nyaralók vagy fürdőházak melegítésére háztartási körülmények között, a síkkollektorokat pedig ritkábban. A légrendszerek a nappali levegő melegítésével segítenek csökkenteni a fűtési költségeket.

A vákuumgyűjtők egyharmaddal hatékonyabban működnek, mint a síkgyűjtők. Egy év alatt a megtakarítás 20-25%-kal több. A csőkollektorok kiválasztását és telepítését komolyan kell venni, mivel másokhoz képest jobban ki vannak téve a csapadék romboló hatásainak.

Műszaki információk

Kollektorok vásárlásakor figyeljen a működési feltételekre. A legfontosabb paraméterek lesznek teljes fűtési terület, aktív terület, hőveszteség-mutatók, szögtényező, hatásfok-paraméterek.

Ismerve ezeket az adatokat lehetővé teszi a termelékenység kiszámítását egy adott egység működése. A vevőnek joga van kérni az eladóktól a vonatkozó számítások és a rendelkezésre álló tanúsítványok benyújtását.

Fűtés napelemekkel

Az országokban, ahol a napok kétharmada többnyire derült, napelemeket telepíteni. Ezek az eszközök a fotoelektromos hatás alapján működnek, és a napenergiát hővé alakítják.

Működési elv

Ez A berendezés autonóm és elektromos hálózatról táplált berendezésekre oszlik.Az elsők energiát halmoznak fel tárolóeszközökben, ami lehetővé teszi a fűtés folytatását fény hiányában is. A második kategóriába tartozó eszközök egy speciális inverteren keresztül csatlakoznak az elektromos hálózathoz. Ez a berendezés meglehetősen megbízható, de áramkimaradás esetén leáll.

Előnyök és hátrányok

A napelemek használata segít biztosítani a tűzjelző rendszerek, a biztonsági megfigyelőrendszerek és a fűtési rendszerek zökkenőmentes működését.

Azok környezetbarát, kopásálló és csendes működésű.

A hátrányok közé tartozik az alacsony termelékenység., különösen mérsékelt és hűvös éghajlaton. Kezdetben a berendezés nagy beruházást igényel, lassan térül meg, nagyszámú segédberendezésre és szakszerű karbantartásra van szükség.

Népszerű gyártók

A világ vezető napelem fejlesztői:

• Éles (Japán);
• Első napelemes (EGYESÜLT ÁLLAMOK);
• Suntech Power Kft. (Kína);
• Trina Solar (Kínai Népköztársaság);
• Yingli Zöld Energia (Kína).

Hasznos videó

Nézzen meg egy videót, amely bemutatja, hogyan működnek a napkollektorok télen.

A használat előnyei

A kollektorok funkcionalitását meghatározó tényező a következő: a fogyasztó lakóhelye szerinti régió. Minél több napsütéses nap van egy adott területen évente, annál nagyobb a készülék hatásfoka. Mindenesetre a napenergia fűtésre való felhasználása lehetővé teszi a közüzemi költségek kisebb-nagyobb mértékű csökkentését, és a fűtési szolgáltatásoktól való függetlenséget.