Alternatyvūs energijos šaltiniai išgelbės pasaulį! Saulės kolektorių pasirinkimas namo šildymui
Saulės kolektorius – techninė konstrukcija, kuri saulės energiją paverčia šiluma.
Šiais prietaisais pagrįstos saulės energijos sistemos šiandien vis dažniau randamos kaimo namuose.
Įrengiant tokią sistemą namuose, šilumos šaltinis yra gamta, o tai reiškia, kad šilumos energijos sąnaudos už patogų gyvenimą, tam tikromis sąlygomis, praktiškai lygūs nuliui.
Saulės kolektoriaus, kaip namo šildymo įrenginio, savybės
Saulės kolektorius yra įrenginys, kuris veikia sugerdamas saulės spindulius ir perduodamas jų energiją šilumos perdavimo skysčiu.
Saulės sistemos dizainą sudaro šie elementai:
- Saulės absorberis (skydelis).
- Sandėliavimo bakas.
- Vandentiekio ir drenažo įrenginiai.
- Reguliatoriai ir jutikliai.
Veikimo principas susideda iš saulės spindulių surinkimo skydeliu ir jų pavertimo šilumine energijaSukaupta energija veikia šilumos nešiklio skystį (vandenį arba antifrizą). Šilumos nešiklis patenka į vandens baką ir atiduoda energiją. Sistemą paleidžia specialus reguliatorius.
Praeinant per šilumos mainų grandinę - vamzdžių sistema, Šildomas skystis išskiria šilumą į orą. Ir dėl to jis šildo kambarį. Akumuliacinėje talpoje dėl tiekiamos šilumos sukuriamas karšto vandens rezervas būsimam naudojimui. Dėl šilumos izoliacijos sistemos saulės šildomas vanduo laikomas iki to momento, kai jį reikia naudoti.
Norint palaikyti reikiamą vandens temperatūrą bake, sistema aprūpinti specialiais jutikliais ir siurbliais priverstinei cirkuliacijaiPaprastesnėse versijose cirkuliacija vyksta dėl natūralios gravitacijos.
Šiuolaikinės saulės energijos sistemos šiuo metu naudojamos kaip pagrindiniai ir pagalbiniai šildymo įrangos elementai. Kaip pagrindinis šilumos šaltinis, saulės energijos sistema gali būti naudojama išskirtinai pietiniuose regionuose, kur saulės pakanka ištisus metus.
Saulės kolektoriaus įrengimas name leidžia jums pasinaudoti:
- Įgyti energetinę nepriklausomybę.
- Sumažinti dujų ir elektros energijos, skirtų šildymui ir karšto vandens tiekimui, pirkimo išlaidas.
- Prieinamumas.
- Patvarumas. Vieno kolektoriaus tarnavimo laikas bent 20–25 metų.
- Jokių nešvarumų ar atliekų.
- Sumažinti namo elektros tinklo apkrovą.
Saulės kolektorių sistemos taip pat turi tam tikrų trūkumų:
- Didelė įrangos kaina. Sistemos atsipirkimo laikotarpis yra maždaug 7–10 metų.
- Priklausomybė nuo klimato sąlygų. Kai kuriuose regionuose saulės energija nėra tiekiama reguliariai, todėl sistema negalės veikti reikiamu režimu. Šiauriniuose regionuose saulės kolektoriaus efektyvumas yra per mažas, todėl įrengimo išlaidos neatsiperka.
Šildymo prietaisų tipai: veikimo principai ir montavimo taisyklės
Priklausomai nuo absorberio tipo - saulės baterijos, kolektoriai skirstomi į tris tipus.
Plokščia šviesa sugerianti
Šio modelio skydelis yra plokščia aliuminio dėžutė su juodu paviršiumi ir šilumos izoliacija apačioje. padengtas grūdintu stiklu ir propilenglikoliuJis sugeria saulės spindulius.
Šio tipo kolektoriaus privalumas yra maža kaina. Trūkumas – dideli šilumos nuostoliai ir mažas efektyvumas. Plokščias įrenginys gali sugesti, kai nukrenta oro temperatūra. iki minus 25 laipsniųJo efektyvumas priklauso nuo saulės spindulių kritimo kampo.
1 nuotrauka. Plokščio šviesą sugeriančio saulės kolektoriaus konstrukcijos komponentai (pažymėti rodyklėmis).
Diegimo taisyklės
Plokščiąją kolektoriaus plokštę galima montuoti ant stogo bet kokiu kampu, o vėliau keisti priklausomai nuo oro sąlygų, kad padidėtų saulės energijos absorbcijos plotas. Siekiant užtikrinti optimalų efektyvumą vasarą, plokštė montuojama 55 laipsnių kampu, žiemą - 35 laipsniai.
Svarbu! Montuojant būtina atsižvelgti į tai, kad skydelio neturėtų užstoti pašaliniai objektai. virš 20 laipsnių nuo apatinio krašto. Montuojant kelias plokštes, taip pat reikia atsižvelgti į šešėlio reikalavimus.
Skydelis tvirtinamas ant laikiklių arba ant papildomai sumontuotų profilių. Vienas iš variantų instaliacijos — sulygiuoti su stogo nuolydžiu. Šiuo atveju plokštės tvirtinamos prie stogo apkalos. Jų ir stogo dangos medžiagos jungtys sandarinamos sandarikliu. Ši montavimo galimybė galima tik ant šlaitinių stogų su kampu. ne mažiau kaip 30 laipsnių.
Kolektoriaus vamzdžių montavimui reikalingos angos stoge. Stogo plyšiai turi būti užsandarinti sandarikliu. Vamzdynus galima montuoti ant vertikalios sienos, tada nereikia gręžti skylių stoge.
Buferinis bakas ir netiesioginio šildymo bakas paprastai įrengiami šalia įprasto vandens šildytuvo. Visos kolektoriaus sistemos dalys yra sujungtos viena su kita. pagrindinis vamzdynas su sriegine jungtimi.
Vakuuminis
Įrenginys su iki 85 % efektyvumu. Jis gali veikti bet kokiomis klimato sąlygomis, esant saulės šviesai. Jį sudaro dvigubų šilumą sugeriančių kolbų rinkinys – vamzdeliai. Vidinėje kolboje yra metalinis absorberis ir vamzdelis su skysčiu.
2 nuotrauka. Ant namo stogo sumontuotas vakuuminis saulės kolektorius. Įrenginį sudaro daug vamzdžių.
Tarp dviejų kolbų yra laisva erdvė, kurioje susidaro vakuumas. Dėl vakuumo susidaro vidinės kolbos šiluminė izoliacija. Yra Dviejų tipų vakuuminiai kolektoriai:
- Tiesioginis perėjimas — kur aušinimo skystis teka tiesiai į absorberio vamzdelius.
- Su šilumos vamzdžiu - sudaro garus, kurie perduoda šilumą per aušinimo skystį.
Pagrindinis tokio kolektoriaus trūkumas — didelė kaina ir poreikis įrengti elektrinį siurblį priverstinei cirkuliacijai.
Diegimo taisyklės
Vakuuminio kolektoriaus montavimo rekomendacijų laikymasis yra raktas į teisingą ir efektyvų jo veikimą. Šio tipo saulės energijos sistemoms negalima naudoti cinkuotų arba polimerinių vamzdynų. Taip yra dėl to, kad karštu oru vanduo kolektoriaus viduje gali įkaisti. iki 300 laipsniųVakuuminiam kolektoriui montuoti naudojami tik variniai arba plieniniai vamzdžiai. Diegimo metu reikia laikytis šių rekomendacijų:
- Kolektoriaus plokštės kampas, montuojant ant stogo, turi atitikti vietovės geografinę platumą.
- Atvirose erdvėse kolektorius įrengiamas šalia objekto, kuris sunaudoja jo šilumą.
- Norint tinkamai veikti, saulės kritimo kampas turi būti 90 laipsnių.
- Šešėlių atsiradimo galimybė turėtų būti visiškai pašalinta.
Ištisus metus sunku pasiekti tinkamą vakuuminio kolektoriaus plokštės nuolydį. Todėl rekomenduojama mobilių konstrukcijų montavimas, kai kampą galima keisti pagal poreikį.
Šiauriniuose regionuose įrengiami vakuuminiai kolektoriai. beveik vertikaliai, panaudoti žiemą nuo sniego atsispindinčią šviesą.
Šiuo atveju geriausias variantas yra montuoti kolektorių ant namo sienos. Žemas montavimas leidžia sumažinti atstumą tarp skydelio ir akumuliacinės talpos, o tai padeda sumažinti šilumos nuostolius.
Nuoroda. Papildoma elektrinis ir dujinis šildymas yra diegiama po visiško vakuuminio kolektoriaus montavimoŠiuo atveju lygiagretus jungimas neturėtų būti įmanomas. Papildomi šilumos šaltiniai turėtų veikti autonominiu režimu, jei saulės spinduliai nepakankamai šildo.
Oras
Jis veikia cirkuliuodamas šildomą orą, kuris juda sistemoje ventiliatoriaus pagalba arba natūraliai. Natūralių šilumos mainų metu karštas oras, atidavęs šilumą, nusileidžia žemyn, o šildomas oras kyla aukštyn. Tai paprasčiausia konstrukcija, bet jo galios nepakanka namui šildyti šaltuoju metų laikuTokios konstrukcijos gali būti naudojamos mažų vasarnamių šildymui ne sezono metu.
Oro kolektorius susideda iš šių dalių:
- Užsandarintas korpusas aktyviems komponentams sudėti.
- Saulės energijos absorberis yra sidabro spalvos plokštė korpuso viduje.
- Išorinė izoliacija – grūdintas stiklas, apsaugantis absorberį.
- Šilumos izoliacinė medžiaga.
Oro saulės kolektoriaus privalumas yra tas, kad dėl konstrukcijos paprastumo ir skysčio užšalimo bei nuotėkių susidarymo rizikos nebuvimoOro kolektorius. Be namo šildymo, jis gali atlikti drėgmės mažinimo patalpoje funkciją. Trūkumas – itin mažas efektyvumas.
3 nuotrauka. Ant namo sienos išdėstyti oro saulės kolektoriai. Šis išdėstymo būdas yra efektyviausias.
Diegimo taisyklės
Oro kolektorių montuokite tik pietinėje namo pusėje. Nukrypimai į rytus arba vakarus neturėtų viršyti 40 laipsnių. Pakreipimo kampas - 35–45 laipsniai. Vertikalus oro kolektoriaus montavimas ant namo sienos yra naudingiausias, nes padidina jo efektyvumą.
Iš skydelio vietos pusės sienoje padarytos dvi skylės, vienas virš kito, kad įtrauktų ir išleistų orą. Apatinėje angoje pritvirtintas ventiliatorius, kuris ištrauks orą iš kambario. Šildomas oras pateks į namus pro viršutinę angą.
Dėmesio! Oro kanalų ilgis neturėtų viršyti 5 metrųJei šiltas oras turi būti transportuojamas dideliais atstumais, reikia įrengti papildomą ventiliatorių. Tokiu atveju natūrali oro cirkuliacija nebus įmanoma.
Kolektorius prie sienos tvirtinamas kaiščiais ir prijungiamas prie ortakio vamzdžių. Ortakio išleidimo angoje įdiekite atbulinį vožtuvą, kuris neleis orui praeiti, kai ventiliatorius neveikia naktį arba debesuotu oru.
Naudingas vaizdo įrašas
Žiūrėkite vaizdo įrašą, kuriame pasakojama apie šildymo ir vandens šildymo ypatybes naudojant saulės kolektorius žiemą.
Įvertinkite privalumus prieš diegdami
Pilnas karšto vandens ruošimas ir šildymas saulės kolektoriumi galima tik pietiniuose regionuoseŠiaurinėse platumose konstrukcijas galima naudoti tik kaip pagrindinio šildymo papildymas, ir į tai reikia atsižvelgti perkant įrangą. Daugumoje Rusijos regionų, kai žiemos būna snieguotos ir trūksta saulės, saulės energijos sistemas galima naudoti tik pavasarį ir vasarą vandeniui šildyti. Šildymui tai praktiškai nenaudingas dalykas.
Komentarai
Naudodamas šią sistemą galiu sutaupyti iki 40 % dujų, nes pagrindinis šildymas įjungiamas ir veikia tik tada, kai dėl saulės trūkumo namuose nukrenta temperatūra. Nepaisant tokių santaupų, sistema dar neatsipirko per 2 naudojimo metus, mano skaičiavimais, ji turėtų atsipirkti dar per 1,5–2 metus.