새로운 에너지원이 필요한 때입니다! 난방용 태양열 집열기의 장점은 무엇일까요?

전기, 석탄, 가스와 같은 에너지원은 꾸준히 더 비싸지고 있습니다.

사람들은 자신의 사용에 대해 더 많이 생각해야 합니다. 더욱 환경 친화적인 시스템 난방.

그래서 개발된거예요 대체 열원 분야의 기술 혁신이러한 목적으로 태양열 집열기가 사용되기 시작했습니다.

난방용 태양열 집열기

이 장치의 표면은 반사율이 낮아 열이 흡수됩니다. 방을 난방하는 경우 이 메커니즘은 태양의 빛과 적외선을 사용합니다..

물을 데우고 집을 데우려면 간단한 태양열 집열기의 힘만으로도 충분합니다. 이는 장치의 설계에 따라 달라집니다. 누구나 직접 설치할 수 있으며, 값비싼 도구나 자재를 사용할 필요가 없습니다.

설계

장비의 구조는 간단합니다. 이 장치는 여러 층으로 구성된 직사각형 판입니다.

• 눈부심 방지 강화 유리 커버와 프레임;
• 흡수;
• 바닥 단열재;
• 측면 단열재;
• 관로;
• 유리 커튼;
• 날씨에 강한 알루미늄 하우징;
• 연결 젖꼭지.

시스템에는 다음이 포함됩니다 1-2명의 수집가저장 탱크와 예열실이 있습니다. 이 구조물은 폐쇄형으로 구성되어 있어 햇빛이 그 안으로만 들어와 열로 변환됩니다.

작동 원리

설비의 작동의 기초는 열 사이펀입니다.장비 내부의 냉각수는 독립적으로 순환하므로 펌프가 필요 없습니다.

가열된 물은 상승하는 경향이 있으며, 이로 인해 차가운 ​​물이 밀려나 열원으로 이동합니다.

수집가는 나무 상자에 장착된 관형 라디에이터, 한 면은 유리로 제작되었습니다. 장치 제작에는 강관이 사용됩니다. 급수 및 배수는 급수 설비에 사용되는 파이프를 통해 이루어집니다.

디자인은 다음과 같이 진행됩니다.

1. 수집기는 태양에너지를 열로 변환합니다.
2. 액체가 저장 탱크로 들어갑니다 공급 라인을 통해.
3. 냉각수의 순환은 독립적으로 또는 전기 펌프의 도움을 받아 이루어집니다.설비에 사용되는 액체는 고온에서 증발하지 않아야 하고, 무독성이어야 하며, 내동해성이어야 합니다. 일반적으로 증류수에 글리콜을 혼합하여 사용합니다. 비율은 6:4입니다.

태양열 집광기

태양에너지를 축적하는 장치, 냉각수 기능을 가지고 있습니다. 제품 내부의 송수신기에 에너지를 집중시키는 역할을 합니다.

다음과 같은 유형이 있습니다.

• 포물선형 집광기
• 평면 렌즈 집광기(프레넬 렌즈);
• 구면 렌즈에 대하여;
• 포물선형 집광기
• 태양광 타워.

농축기 큰 비행기에서 작은 비행기로 방사선을 반사하다이는 고온을 달성하는 데 도움이 됩니다. 액체는 열을 흡수하여 가열 대상물로 전달합니다.

태양열 집열기 유형

현재 태양열 집열기에는 여러 유형이 있습니다.

플랫, 직접 손으로 설치

이 장치 흡수판이 장착된 패널로 구성됩니다. 이 유형의 장치가 가장 일반적입니다. 장치의 원가는 저렴하며 코팅 유형, 제조업체, 전력 및 가열 면적에 따라 달라집니다. 이 유형의 장비 가격은 다음과 같습니다. 12,000 루블부터.

사진 1. 개인 주택 지붕에 설치된 5개의 평판형 태양열 집열기. 장치들이 기울어져 있음.

적용 범위

비슷한 수집가들 개인 주택에 더 자주 설치됩니다 방을 난방하고 건물에 온수를 공급하는 데 사용됩니다. 이 기기는 다차(dacha)에서 여름철 샤워를 위한 물을 데우는 데 적합합니다. 따뜻하고 화창한 날씨에 사용하기 적합합니다.

플랫 컬렉터 디자인

장치의 구성:

• 보호 유리;
• 구리관;
• 열 절연;
• 높은 흡수도를 가진 흡수성 표면;
• 알루미늄 프레임.

관형 코일이 달린 수집기는 고전적인 옵션입니다. 수제 디자인의 대안으로 다음이 사용됩니다. 폴리프로필렌 소재, 알루미늄 음료 캔, 고무 정원 호스.

시스템의 바닥과 가장자리는 열적으로 단열되어야 합니다. 흡수체가 신체에 접촉하면 열 손실이 발생할 수 있습니다. 장치 외부는 특수 강화 유리로 보호됩니다. 열 운반체로는 부동액이 사용됩니다.

작동 원리

액체는 가열되어 저장 탱크로 들어간 후 냉각된 형태로 수집기로 옮겨집니다. 디자인은 두 가지 버전으로 제공됩니다.: 단일 회로와 이중 회로. 첫 번째 경우 액체는 탱크로 바로 들어갑니다. 두 번째에 — 용기 안의 물을 통과하는 가느다란 관을 통과하면서 방의 부피를 따뜻하게 합니다. 이동하면서 식어서 다시 수집기로 돌아갑니다.

사진 2. 평판형 태양열 집열기의 구성도 및 작동 원리. 화살표는 장치의 각 부분을 나타냅니다.

장단점

이 유형의 유닛은 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 높은 생산성
• 저렴한 가격;
• 장기 운영;
• 신뢰할 수 있음;
• 자체 조립 및 유지 관리가 가능합니다.

평평한 집열기는 따뜻한 기후의 남부 지역에서 작동하기에 적합합니다. 그들의 단점은 넓은 면적으로 인해 풍하중이 크기 때문에 강풍이 불면 구조물이 떨어져 나갈 수 있습니다. 추운 겨울 날씨에는 성능이 저하됩니다. 이상적으로는 부지 또는 주택의 남쪽에 설치하는 것이 좋습니다.

진공

장치 개별 튜브가 위쪽에서 합쳐져 하나의 패널을 형성하는 형태입니다. 실제로 각 튜브는 독립적인 집진기입니다. 이는 추운 날씨에도 사용하기 적합한 효과적인 현대식 방식입니다. 진공 장치는 평면 장치보다 복잡하기 때문에 가격이 더 비쌉니다.

사진 3. 진공형 태양열 집열기. 이 장치는 하나의 구조물에 여러 개의 튜브가 고정되어 있는 구조입니다.

적용 범위

적용됨 넓은 지역의 온수 공급 및 난방을 위해. 여름 별장과 개인 주택에서 가장 많이 사용됩니다. 건물 외벽, 경사지붕이나 평지붕, 그리고 특수 지지 구조물에 설치됩니다. 추운 기후와 짧은 일조 시간에서도 효율 저하 없이 작동합니다. 높은 효율 덕분에 농경지와 산업 시설에도 사용됩니다. 이러한 유형은 유럽 국가에서 널리 사용됩니다.

설계

이 장치에는 다음이 포함됩니다.

• 열 저장 탱크(물 탱크);
• 열교환기 순환 회로;
• 수집가 자신;
• 센서;
• 수화기.

이 장치는 병렬로 설치된 일련의 관형 프로파일로 설계되었습니다. 수신기와 진공관은 구리로 제작되었습니다. 유리관 블록은 외부 회로와 분리되어 있어 고장 발생 시에도 수집기가 작동을 멈추지 않습니다. 1-2개의 튜브. 폴리우레탄 단열재는 추가 보호 수단으로 사용됩니다.

작동 원리

구조물의 작동 진공의 열전도도가 0인 경우를 기준으로 함튜브 사이에 공기가 들어오지 않는 공간이 형성되어 태양 광선에 의해 생성되는 열이 안정적으로 유지됩니다.

진공 매니폴드는 다음과 같이 작동합니다.

• 진공 플라스크 내부의 튜브를 통해 태양에너지를 수신합니다.
• 가열된 액체는 증발하여 파이프의 응축 영역으로 올라갑니다.
• 냉각수는 응축 영역에서 아래로 흐릅니다.
• 그 순환은 다시 반복됩니다.

그런 일 덕분에 훨씬 더 높은 열전달 수준열 손실이 적습니다. 진공층이 열을 효과적으로 가두어 에너지가 절약됩니다.

사진 4. 진공 태양열 집열기의 개략도. 장치의 구성 요소는 화살표로 표시되어 있습니다.

장단점

이 유형의 장치의 장점:

• 내구성;
• 운영의 안정성
• 저렴한 수리로, 전체 구조물을 교체하지 않고도 고장난 한 부분만 교체할 수 있습니다.
• 낮은 풍속, 돌풍을 견딜 수 있는 능력
• 태양 에너지의 최대 흡수.

장비가 비싸서 몇 년이 지나야 투자한 비용을 회수할 수 있습니다. 사용 후. 부품 비용도 높고, 교체 시 전문가의 도움이 필요할 수 있습니다. 이 시스템은 얼음, 눈, 서리로부터 자체 세척 기능을 제공하지 않습니다.

진공 수집기의 유형

제품에는 두 가지 유형이 있습니다. 간접 및 직접 열 공급 방식. 간접 열 공급 방식의 구조물은 파이프 내 압력에 의해 작동합니다.

직접 열 공급 방식의 장치에서는 열 운반 용기와 유리 진공 장치가 고무로 만든 연결 링을 통해 특정 각도로 프레임에 장착됩니다.

장비 차단 밸브를 통해 물 공급 라인에 연결됩니다.탱크의 수위는 잠금 밸브에 의해 조절됩니다.

공기

물은 공기보다 열용량이 훨씬 높습니다. 그러나 물을 사용하는 과정에서 여러 가지 가정 문제(배관 부식, 압력 조절, 골재 상태 변화)가 발생할 수 있습니다. 공기 수집기 그다지 기발하지 않고, 디자인이 단순합니다. 이러한 장치는 다른 유형을 완전히 대체할 수는 없지만, 공공 서비스 비용을 줄이는 데는 도움이 됩니다.

적용 범위

이 유형의 장비가 사용됩니다 주택의 공기 난방, 제습 시스템 그리고 공기 회수(처리)를 위해농산물을 건조하는 데 사용됩니다.

설계

다음으로 구성됨:

• 흡착기, 케이스 내부의 열을 흡수하는 패널
• 강화 유리로 만든 외부 단열재
• 하우징 벽과 흡수체 사이의 열 절연
• 밀폐형 하우징.

사진 5. 주택 난방용 공기형 태양열 집열기. 이 장치는 건물 벽에 수직으로 고정되어 있습니다.

장치는 가열 대상 근처에 위치합니다. 공기 덕트에서 열 손실이 크기 때문입니다.

작동 원리

물 수집기와 달리, 에어 히터는 열을 축적하지 않고 즉시 단열재로 방출합니다.햇빛이 장치의 바깥쪽을 비추어 가열하고, 공기가 구조물 내부를 순환하면서 실내를 따뜻하게 합니다.

공기 수집기는 직접 설계할 수 있습니다. 생산에 사용 가능한 재료를 사용하여: 구리나 알루미늄으로 만든 맥주 캔, 칩보드 패널, 알루미늄 및 금속 시트.

사진 6. 공기형 태양열 집열기 구성도. 이 도면은 장치의 주요 부분을 보여줍니다.

장단점

장점:

• 장치의 저렴함
• 자체 설치 및 수리 가능성
• 디자인의 단순성.

단점: 적용 범위가 제한적(난방만 가능), 효율이 낮습니다. 야간에는 장비가 닫혀 있지 않으면 공기를 식히기 위해 작동합니다.

난방 시스템을 위한 태양열 집열기 키트 선택

장치 선택 디자인 작업이 어떤 목표에 따라 진행될지에 따라 달라집니다. 태양열 시스템은 공기를 유지하고, 온수를 공급하고, 수영장의 물을 가열하는 데 사용됩니다.

힘

태양계의 가능한 전력을 계산하려면, 2가지 매개변수를 알아야 합니다. 특정 지역의 특정 시기에 대한 일사량과 집열기의 유효 흡수 면적을 곱해야 합니다. 이 수치는 곱해야 합니다.

겨울에도 집열기를 사용할 수 있나요?

진공 장치 추운 기후에서 일을 처리합니다. 평평한 추운 날씨에는 성능이 떨어지며 남부 지역에 더 적합합니다.

추운 환경에서 작동하기에는 적합하지 않음 공기 구조 밤에는 공기를 데울 수 없기 때문입니다.

폭우로 불편을 겪다겨울에는 장비가 눈으로 뒤덮이는 경우가 많아 정기적인 청소가 필요합니다. 차가운 공기는 축적된 열을 빼앗아가고, 집열기 자체도 우박으로 인해 손상될 수 있습니다.

적용 범위를 고려

산업계에서는 태양열 시스템의 사용이 더 널리 퍼졌습니다.태양열은 발전소, 증기 발생기, 해수 담수화 플랜트 운영에 사용됩니다. 진공 집열기는 가정용 온수, 여름 별장, 목욕탕 난방용으로 설치되는 경우가 많으며, 평면 집열기는 설치 빈도가 낮습니다. 공기 시스템은 낮 시간 동안 공기를 가열하여 난방비를 절감하는 데 도움이 됩니다.

진공 수집기는 평면 수집기보다 1/3 더 효율적으로 작동합니다. 1년 동안 절약되는 금액은 20~25% 더 많아집니다. 관형 집열기는 다른 집열기에 비해 강수로 인한 파괴적 영향을 더 많이 받기 때문에, 관형 집열기의 선택과 설치는 신중하게 고려되어야 합니다.

기술 정보

수집기를 구매할 때는 작동 조건에 주의하세요. 가장 중요한 매개변수는 다음과 같습니다. 총 가열 면적, 활성 면적, 열 손실 지표, 각도 계수, 효율 매개변수.

이 데이터를 알고 생산성을 계산할 수 있습니다 특정 단위의 작동. 구매자는 판매자에게 관련 계산 및 사용 가능한 증명서를 제공하도록 요청할 권리가 있습니다.

태양광 패널을 이용한 난방

국가에서는 하루 중 3분의 2가 대부분 맑은 날태양광 패널을 설치하세요. 이 장치는 광전효과를 이용하여 태양 에너지를 열로 변환합니다.

작동 원리

이것 장비는 자율형과 전력망에 의해 구동되는 것으로 구분됩니다.첫 번째 유형은 저장 장치에 에너지를 축적하여 빛이 없어도 난방을 계속할 수 있도록 합니다. 두 번째 유형은 특수 인버터를 통해 전력망에 연결됩니다. 이 장비는 매우 안정적이지만 정전 시 작동이 중단됩니다.

장단점

태양광 패널을 사용하면 화재 경보 시스템, 보안 감시 및 난방 시스템의 원활한 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.

그들 환경 친화적이고, 내마모성이 뛰어나며, 소음 없이 작동합니다.

단점으로는 생산성이 낮다는 점이 있습니다.특히 온대 및 서늘한 기후에서. 처음에는 장비 대규모 투자가 필요하고 수익이 느리게 발생합니다., 많은 양의 보조 장비와 자격을 갖춘 유지관리가 필요합니다.

인기 제조업체

세계 최고의 태양광 패널 개발업체:

• 날카로운 (일본);
• 퍼스트 솔라 (미국);
• 선텍파워(주) (중국);
• 트리나 솔라 (중화인민공화국);
• 잉리 그린 에너지 (중국).

유용한 영상

겨울철 태양열 집열기의 작동 방식을 설명하는 영상을 시청해 보세요.

사용의 이점

수집기의 기능을 결정하는 요소는 다음과 같습니다. 소비자의 거주 지역. 해당 지역에 연간 일조량이 많을수록 장치의 효율이 높아집니다. 어떤 경우든 난방에 태양열을 사용하면 공공 서비스 비용을 어느 정도 절감하고 난방 서비스에 의존하지 않아도 됩니다.