הגיע הזמן למקורות אנרגיה חדשים! מה טוב בקולט שמש לחימום

מקורות אנרגיה כמו חשמל, פחם וגז הולכים ומתייקרים כל הזמן.

אנשים צריכים לחשוב יותר על השימוש שלהם מערכות ידידותיות יותר לסביבה הַסָקָה.

זו הסיבה שזה פותח חדשנות טכנית בתחום מקורות חום חלופייםלמטרה זו החלו להשתמש בקולטי שמש.

קולט שמש לחימום

לפני השטח של מכשיר זה יש רפלקטיביות נמוכה, שבגללה נספג חום. לחימום החדר מנגנון זה משתמש באור השמש ובקרינת האינפרא אדום שלה.

כדי לחמם מים ולחמם בית, מספיקה עוצמתו של קולט שמש פשוט. זה תלוי בתכנון היחידה. אדם יכול להתקין את הציוד בעצמו. לשם כך, אין צורך להשתמש בכלים וחומרים יקרים.

לְעַצֵב

מבנה הציוד פשוט. המכשיר הוא לוח מלבני המורכב מכמה שכבות:

• כיסוי זכוכית מחוסמת נגד בוהק עם מסגרת;
• בולם;
• בידוד תחתון;
• בידוד רוחבי;
• צינור;
• וילון זכוכית;
• מארז אלומיניום עמיד בפני מזג אוויר;
• פטמות חיבור.

המערכת כוללת 1-2 אספנים, מיכל אחסון ותא מקדים. המבנה מאורגן בצורה סגורה, כך שקרני השמש חודרות רק לתוכו והופכות לחום.

עקרון הפעולה

בסיס פעולת המתקן הוא תרמוסיפוןנוזל הקירור בתוך הציוד מסתובב באופן עצמאי, מה שיסייע לבטל את הצורך במשאבה.

המים החמים נוטים לעלות, ובכך דוחפים הצידה את המים הקרים ומעבירים אותם אל מקור החום.

האספן הוא רדיאטור צינורי המותקן בתוך קופסת עץ, שמישור אחד ממנו עשוי מזכוכית. צינורות פלדה משמשים לייצור היחידה. היציאה והאספקה ​​מתבצעים באמצעות צינורות המשמשים להתקנת אספקת מים.

העיצוב עובד כך:

1. הקולט ממיר אנרגיה סולארית לחום.
2. הנוזל נכנס למיכל האחסון דרך קו האספקה.
3. זרימת נוזל הקירור מתרחשת באופן עצמאי או בעזרת משאבה חשמלית.הנוזל במתקן חייב לעמוד במספר דרישות: אסור לו להתאדות בטמפרטורות גבוהות, להיות לא רעיל ועמיד בפני כפור. בדרך כלל משתמשים במים מזוקקים מעורבבים עם גליקול. ביחס של 6:4.

רכז סולארי

מכשיר לאגירת אנרגיה סולארית, בעל תפקיד של נוזל קירור. משמש למיקוד אנרגיה על מקלט הפולט בתוך המוצר.

ישנם הסוגים הבאים:

• ריכוזי שוקת פרבוליים;
• מרכזי עדשות שטוחות (עדשות פרנל);
• על עדשות כדוריות;
• ריכוזים פרבוליים;
• מגדלי שמש.

ריכוזים להחזיר קרינה ממישור גדול למישור קטן, מה שעוזר להגיע לטמפרטורות גבוהות. הנוזל סופג חום ומעביר אותו אל העצם המתחמם.

סוגי קולטי שמש

כיום, ישנם מספר סוגים של קולטי חימום סולאריים.

דירה, ההתקנה שלה במו ידיך

המכשיר הזה מורכב מפאנל שבתוכה מותקנת לוחית בולם. סוג זה של מכשיר הוא הנפוץ ביותר. מחיר העלות של היחידות הוא סביר ותלוי בסוג הציפוי, היצרן, ההספק ואזור החימום. מחירי ציוד מסוג זה הם החל מ-12 אלף רובל.

תמונה 1. חמישה קולטי שמש שטוחים המותקנים על גג בית פרטי. המכשירים מוטים.

היקף היישום

אספנים דומים מותקנים לעתים קרובות יותר בבתים פרטיים לחימום חדרים ואספקת מים חמים לחצרים. המכשירים מתמודדים עם חימום מים למקלחת קיץ בדאצ'ה. מתאים להשתמש בהם במזג אוויר חם ושטוף שמש.

עיצוב אספן שטוח

הרכב המכשיר:

• זכוכית מגן;
• צינורות נחושת;
• בידוד תרמי;
• משטח סופג בעל דרגת ספיגה גבוהה;
• מסגרת אלומיניום.

קולט עם סליל צינורי הוא אופציה קלאסית. כחלופה בעיצובים ביתיים, משתמשים ב: חומר פוליפרופילן, פחיות שתייה מאלומיניום, צינורות גינה מגומי.

יש לבודד תרמית את תחתית המערכת ואת קצוותיה. אם הבולם בא במגע עם הגוף, ייתכן אובדן חום. החלק החיצוני של המכשיר מוגן על ידי זכוכית מחוסמת בעלת תכונות מיוחדות. נוזל נגד קיפאון משמש כנשא חום.

עקרון הפעולה

הנוזל מחומם ונכנס למיכל האחסון, משם הוא מועבר לאספן בצורה מקוררת. העיצוב מוצג בשתי גרסאות: מעגל יחיד ומעגל כפול. במקרה הראשון הנוזל נכנס ישר לתוך המיכל, בשני — עובר דרך צינור דק דרך המים במיכל, מחמם את נפח החדר. תוך כדי תנועה, הוא מתקרר וחוזר לקולט.

תמונה 2. תרשים ועקרון הפעולה של קולט שמש שטוח. החצים מציינים את חלקי המכשיר.

יתרונות וחסרונות

ליחידות מסוג זה יש את היתרונות הבאים:

• פרודוקטיביות גבוהה;
• מחיר עלות נמוך;
• פעולה לטווח ארוך;
• אֲמִינוּת;
• אפשרות להרכבה ותחזוקה עצמית.

קולטים שטוחים מתאימים לפעולה באזורים דרומיים עם אקלים חם. החיסרון שלהם הוא רוחות גבוהות עקב המשטח הגדול, כך שרוח חזקה עלולה לקרוע את המבנה. הביצועים יורדים במזג אוויר קר בחורף. באופן אידיאלי, יש להתקין את היחידה בצד הדרומי של האתר או הבית.

לִשְׁאוֹב

הֶתקֵן מורכב מצינורות בודדים, המאוחדים בחלק העליון ויוצרים פאנל אחד. למעשה, כל אחד מהצינורות הוא קולט עצמאי. זהו סוג מודרני יעיל, המתאים לשימוש גם במזג אוויר קר. מכשירי ואקום מורכבים יותר מאלה שטוחים, ולכן הם יקרים יותר.

תמונה 3. קולט שמש מסוג ואקום. המכשיר מורכב מצינורות רבים המקובעים במבנה אחד.

היקף היישום

הם מוחלים לאספקת מים חמים וחימום של שטחים גדוליםהם משמשים לרוב בבקתות קיץ ובבתים פרטיים. הם מורכבים על חזיתות מבנים, גגות משופעים או שטוחים, ומבני תמיכה מיוחדים. הם פועלים באקלים קר ועם שעות אור קצרות, מבלי לפגוע ביעילותם. בשל יעילותם הגבוהה, הם משמשים גם באדמות חקלאיות ובמפעלים תעשייתיים. סוג זה נפוץ במדינות אירופה.

לְעַצֵב

המכשיר כולל:

• מיכל אחסון חום (מיכל מים);
• מעגל מחזור מחליף חום;
• האספן עצמו;
• חיישנים;
• מַקְלֵט.

עיצוב היחידה הוא סדרה של פרופילים צינוריים המותקנים במקביל. המקלט ושפופרות הוואקום עשויים נחושת. גוש שפופרות הזכוכית מופרד מהמעגל החיצוני, שבגללו הקולט אינו מפסיק לפעול במקרה של תקלה. 1-2 צינורות. בידוד פוליאוריטן משמש כהגנה נוספת.

עקרון הפעולה

תפעול המבנה מבוסס על מוליכות תרמית אפסית של ואקוםנוצר חלל חסר אוויר בין הצינורות, אשר שומר באופן אמין על החום שנוצר מקרני השמש.

סעפת הוואקום פועלת כך:

• אנרגיה סולארית מתקבלת באמצעות צינור בתוך בקבוק ריק;
• הנוזל המחומם מתאדה ועולה לאזור העיבוי של הצינור;
• נוזל הקירור זורם מטה מאזור העיבוי;
• המחזור חוזר על עצמו שוב.

בזכות עבודה כזו רמת העברת חום גבוהה בהרבה, ואובדן החום נמוך. אנרגיה נחסכת הודות לשכבת הוואקום, אשר לוכדת חום ביעילות.

תמונה 4. תרשים סכמטי של קולט השמש בוואקום. רכיבי המכשיר מסומנים בחצים.

יתרונות וחסרונות

יתרונות של מכשירים מסוג זה:

• עֲמִידוּת;
• יציבות בפעולה;
• תיקון במחיר סביר, ניתן להחליף רק אלמנט אחד שנכשל, ולא את כל המבנה;
• עומס רוח נמוך, יכולת לעמוד במשבי רוח;
• ספיגה מקסימלית של אנרגיה סולארית.

הציוד יקר וישלם את עצמו רק תוך מספר שנים. לאחר השימוש. עלות הרכיבים גבוהה גם כן, והחלפתם עשויה לדרוש עזרת איש מקצוע. המערכת אינה מסוגלת לנקות את עצמה מקרח, שלג וכפור.

סוגי אספני ואקום

ישנם שני סוגי מוצרים: עם אספקת חום עקיפה וישירה. פעולת מבנים עם אספקה ​​עקיפה מתבצעת על ידי הלחץ בצינורות.

במכשירים עם אספקת חום ישירה, מיכל נושא החום ומכשירי הוואקום מזכוכית מורכבים למסגרת בזווית מסוימת, באמצעות טבעת חיבור עשויה גומי.

צִיוּד מתחבר לקווי אספקת מים דרך שסתום סגירה, ומפלס המים במיכל נשלט על ידי שסתום נעילה.

אֲוִיר

למים יש קיבול חום גבוה בהרבה מאשר לאוויר. עם זאת, השימוש בהם קשור למספר בעיות ביתיות במהלך הפעולה (קורוזיה בצנרת, בקרת לחץ, שינוי במצב הצבירה). קולטי אוויר לא כל כך גחמני, יש לו עיצוב פשוט. לא ניתן להתייחס למכשירים כתחליף מלא לסוגים אחרים, אך הם מסוגלים להפחית את עלויות השירות.

היקף היישום

ציוד מסוג זה משמש בחימום אוויר של בתים, מערכות ייבוש לחות ו להשבת אוויר (עיבוד)הוא משמש לייבוש תוצרת חקלאית.

לְעַצֵב

מורכב מ:

• סופח חום, פאנל סופג חום בתוך המארז;
• בידוד חיצוני עשוי זכוכית מחוסמת;
• בידוד תרמי בין דופן המארז לבין הבולם;
• דיור אטום.

תמונה 5. קולט שמש אוויר לחימום בית. המכשיר קבוע אנכית על קיר הבניין.

המכשיר ממוקם קרוב לאובייקט החימום עקב הפסדי חום גדולים בצינורות האוויר.

עקרון הפעולה

בניגוד לאספני מים, מחממי אוויר אינם צוברים חום, אלא משחררים אותו מיד לבידודאור השמש פוגע בחלקו החיצוני של המכשיר ומחמם אותו, אוויר מתחיל להסתובב במבנה ולחמם את החדר.

אתה יכול לתכנן קולט אוויר בעצמך, שימוש בחומרים זמינים בייצור: פחיות בירה עשויות נחושת או אלומיניום, לוחות שבבי, אלומיניום ויריעות מתכת.

תמונה 6. תרשים של קולט שמש אוויר. השרטוט מציג את החלקים העיקריים של המכשיר.

יתרונות וחסרונות

יתרונות:

• זולות המכשיר;
• אפשרות להתקנה ותיקון עצמיים;
• פשטות העיצוב.

חסרונות: היקף יישום מוגבל (חימום בלבד), יעילות נמוכה. בלילה, הציוד יפעל לקירור האוויר אם הוא אינו סגור.

בחירת ערכת קולט שמש למערכת חימום

בחירת מכשיר תלוי במטרות שלשמן תופנה עבודת התכנון. מערכת ההליו-סיסטם משמשת לתמיכה באוויר, אספקת מים חמים וחימום מים לבריכה.

כּוֹחַ

כדי לחשב את ההספק האפשרי של מערכת סולארית, אתה צריך לדעת 2 פרמטרים: קרינת השמש באזור נתון בזמן נתון של השנה ושטח הקליטה האפקטיבי של הקולט. יש להכפיל נתונים אלה.

האם ניתן להשתמש בקולטן בחורף?

מכשירי ואקום להתמודד עם עבודה באקלים קר. שָׁטוּחַ מראים ביצועים נמוכים במזג אוויר קר ומתאימים יותר לאזורים הדרומיים.

פחות מתאים לתפקוד בתנאים קרים מבנה אוויר כי בלילה הוא לא מסוגל לחמם את האוויר.

גשמים כבדים גורמים לאי נוחות, כי בחורף הציוד מכוסה לעתים קרובות בשלג ודורש ניקוי קבוע. אוויר קפוא סופח את החום המצטבר, והקולט עצמו עלול להינזק מברד.

בהתחשב בהיקף היישום

בתעשייה, השימוש במערכות סולאריות נפוץ יותר.אנרגיה סולארית משמשת להפעלת תחנות כוח, גנרטורים של קיטור ומתקני התפלת מים. קולטי ואקום מותקנים לעתים קרובות לחימום מים, בית קיץ או בית מרחץ בתנאים ביתיים, וקולטי שטוחים מותקנים בתדירות נמוכה יותר. מערכות אוויר מסייעות להפחית את עלות החימום על ידי חימום האוויר במהלך היום.

קולטי ואקום פועלים בשליש ביעילות רבה יותר מקולטים שטוחים. במהלך שנה, החיסכון מסתכם ב-20-25% יותר. יש להתייחס ברצינות לבחירה ולהתקנה של קולטים צינוריים, שכן בהשוואה לאחרים הם רגישים יותר להשפעות ההרסניות של משקעים.

מידע טכני

בעת רכישת אספנים, שימו לב לתנאי ההפעלה. הפרמטרים החשובים ביותר יהיו שטח חימום כולל, שטח פעיל, מדדי אובדן חום, מקדם זוויתי, פרמטרי יעילות.

הכרת הנתונים האלה יאפשר לך לחשב את הפרודוקטיביות תפעול של יחידה ספציפית. לקונה יש את הזכות לבקש מהמוכרים לספק את החישובים הרלוונטיים והתעודות הזמינות.

חימום באמצעות פאנלים סולאריים

במדינות, כאשר שני שלישים מהימים בהירים ברובם, התקינו פאנלים סולאריים. מכשירים אלה פועלים על בסיס האפקט הפוטואלקטרי וממירים את אנרגיית השמש לחום.

עקרון הפעולה

זֶה הציוד מחולק לאוטונומי ומופעל על ידי רשת החשמלהראשונים צוברים אנרגיה במכשירי אחסון, מה שמאפשר חימום להימשך גם בהיעדר אור. המכשירים מהקטגוריה השנייה מחוברים לרשת החשמל באמצעות ממיר מיוחד. ציוד זה אמין למדי, אך מפסיק לפעול במקרה של הפסקת חשמל.

יתרונות וחסרונות

השימוש בפאנלים סולאריים מסייע להבטיח פעולה תקינה של מערכות אזעקת אש, מערכות מעקב אבטחה ומערכות חימום.

הֵם ידידותי לסביבה, עמיד בפני שחיקה ופועלים בשקט.

החסרונות כוללים תפוקה נמוכה., במיוחד באקלים ממוזג וקריר. בתחילה, הציוד דורש השקעות גדולות, משתלם לאט, נדרשת כמות גדולה של ציוד עזר ותחזוקה מוסמכת.

יצרנים פופולריים

מפתחי פאנלים סולאריים מובילים בעולם:

• חַד (יַפָּן);
• ראשון סולארי (אַרצוֹת הַבְּרִית);
• חברת סאנטק פאוור (סִין);
• טרינה סולאר (סין);
• יינגלי גרין אנרג'י (סִין).

סרטון שימושי

צפו בסרטון שמסביר כיצד פועלים קולטי שמש בחורף.

יתרונות השימוש

הגורם בקביעת הפונקציונליות של אספנים הוא אזור מגוריו של הצרכן. ככל שיש יותר ימי שמש בשנה באזור נתון, כך יעילות היחידה גבוהה יותר. בכל מקרה, שימוש באנרגיה סולארית לחימום יאפשר לכם להפחית את עלויות השירות במידה רבה יותר או פחות ולהיות עצמאיים משירותי חימום.