Atėjo laikas naujiems energijos šaltiniams! Kuo naudingas saulės kolektorius šildymui?

Energijos šaltiniai, tokie kaip elektra, anglis ir dujos, nuolat brangsta.

Žmonės turėtų daugiau galvoti apie jų naudojimą ekologiškesnes sistemas šildymas.

Štai kodėl jis buvo sukurtas techninės inovacijos alternatyvių šilumos šaltinių srityjeŠiuo tikslu pradėti naudoti saulės kolektoriai.

Saulės kolektorius šildymui

Šio prietaiso paviršius turi mažą atspindėjimą, dėl kurio sugeriama šiluma. Kambario šildymui Šis mechanizmas naudoja saulės šviesą ir jos infraraudonąją spinduliuotę..

Vandeniui šildyti ir namams šildyti pakanka paprasto saulės kolektoriaus galios. Tai priklauso nuo įrenginio konstrukcijos. Įrangą gali įsirengti pats žmogus. Tam nereikia naudoti brangių įrankių ir medžiagų.

Dizainas

Įrangos konstrukcija yra paprasta. Įrenginys yra stačiakampė plokštė, sudaryta iš kelių sluoksnių:

• Grūdinto stiklo dangtelis su rėmeliu, apsaugantis nuo akinimo;
• absorberis;
• dugno izoliacija;
• šoninė izoliacija;
• vamzdynas;
• stiklinė užuolaida;
• atsparus oro sąlygoms aliuminio korpusas;
• jungiamieji speneliai.

Sistema apima 1–2 kolekcionieriai, kaupimo bakas ir prieškamera. Konstrukcija yra uždara, todėl saulės spinduliai patenka tik į ją ir virsta šiluma.

Veikimo principas

Įrenginio veikimo pagrindas yra termosifonasĮrangos viduje esantis aušinimo skystis cirkuliuoja nepriklausomai, todėl nereikės siurblio.

Šildomas vanduo linkęs kilti aukštyn, taip nustumdamas šaltą vandenį ir transportuodamas jį į šilumos šaltinį.

Kolekcionierius yra vamzdinis radiatorius, sumontuotas medinėje dėžutėje, kurio viena plokštuma pagaminta iš stiklo. Įrenginio gamyboje naudojami plieniniai vamzdžiai. Išleidimas ir tiekimas atliekami vamzdžiais, naudojamais vandentiekio įrengimui.

Dizainas veikia taip:

1. Kolektorius saulės energiją paverčia šiluma.
2. Skystis patenka į rezervuarą per tiekimo liniją.
3. Aušinimo skysčio cirkuliacija vyksta nepriklausomai arba naudojant elektrinį siurblį.Įrenginyje esantis skystis turi atitikti kelis reikalavimus: jis neturi išgaruoti aukštoje temperatūroje, būti netoksiškas ir atsparus šalčiui. Paprastai naudojamas distiliuotas vanduo, sumaišytas su glikoliu. santykiu 6:4.

Saulės koncentratorius

Įrenginys saulės energijai kaupti, atlieka aušinimo skysčio funkciją. Skirtas sutelkti energiją į emiterio imtuvą gaminio viduje.

Yra šie tipai:

• paraboliniai lovio koncentratoriai;
• plokščių lęšių koncentratoriai (Frenelio lęšiai);
• ant sferinių lęšių;
• paraboliniai koncentratoriai;
• saulės bokštai.

Koncentratoriai atspindėti spinduliuotę nuo didelės plokštumos iki mažos, kuris padeda pasiekti aukštą temperatūrą. Skystis sugeria šilumą ir perduoda ją į kaitinamą objektą.

Saulės kolektorių tipai

Šiuo metu yra keletas saulės šildymo kolektorių tipų.

Butas, jo montavimas savo rankomis

Šis įrenginys susideda iš plokštės, į kurią pritvirtinta absorbcinė plokštė. Šis įrenginio tipas yra labiausiai paplitęs. Įrenginių kaina yra prieinama ir priklauso nuo dangos tipo, gamintojo, galios ir šildymo ploto. Šio tipo įrangos kainos yra nuo 12 tūkstančių rublių.

1 nuotrauka. Penki plokščio tipo saulės kolektoriai, sumontuoti ant privataus namo stogo. Įrenginiai pakreipti.

Taikymo sritis

Panašūs kolekcionieriai dažniau montuojami privačiuose namuose Kambarių šildymui ir karšto vandens tiekimui. Įrenginiai susidoroja su vandens šildymu vasaros dušui dachoje. Juos tikslinga naudoti šiltu ir saulėtu oru.

Plokščio kolektoriaus konstrukcija

Įrenginio sudėtis:

• apsauginis stiklas;
• variniai vamzdžiai;
• šilumos izoliacija;
• sugeriantis paviršius su dideliu sugerties laipsniu;
• aliuminio rėmas.

Kolektorius su vamzdine spirale yra klasikinis variantas. Kaip alternatyva naminiams dizainams, naudojami šie produktai: polipropileno medžiaga, aliuminio gėrimų skardinės, guminės sodo žarnos.

Sistemos apačia ir kraštai turi būti termiškai izoliuoti. Jei absorberis liečiasi su kūnu, galimi šilumos nuostoliai. Išorinė prietaiso dalis yra apsaugota grūdintu stiklu, turinčiu specialių savybių. Kaip šilumos nešiklis naudojamas antifrizas.

Veikimo principas

Skystis kaitinamas ir patenka į rezervuarą, iš kurio atvėsintas perkeliamas į kolektorių. Dizainas pateikiamas dviem versijomis: vienos grandinės ir dviejų grandinių. Pirmuoju atveju skystis patenka tiesiai į baką, antroje — praeina per ploną vamzdelį per vandenį talpykloje, sušildydamas kambario tūrį. Judėdamas jis atvėsta ir grįžta į kolektorių.

2 nuotrauka. Plokščio tipo saulės kolektoriaus schema ir veikimo principas. Rodyklės žymi įrenginio dalis.

Privalumai ir trūkumai

Šio tipo vienetai turi šiuos privalumus:

• didelis produktyvumas;
• maža savikaina;
• ilgalaikis veikimas;
• patikimumas;
• savarankiško surinkimo ir priežiūros galimybė.

Plokštieji kolektoriai tinka naudoti pietiniuose regionuose su šiltu klimatu. Jų trūkumas yra Dėl didelio paviršiaus ploto stiprus vėjas gali sugriauti konstrukciją, todėl stiprus vėjas gali ją sugriauti. Šaltu žiemos oru sumažėja našumas. Idealiu atveju įrenginį reikėtų montuoti pietinėje sklypo ar namo pusėje.

Vakuuminis

Įrenginys susideda iš atskirų vamzdžių, sujungtų viršuje ir sudarančių vieną plokštę. Tiesą sakant, kiekvienas vamzdelis yra nepriklausomas kolektorius. Tai efektyvus modernus tipas, tinkamas naudoti net šaltu oru. Vakuuminiai įrenginiai yra sudėtingesni nei plokšti, todėl jie yra brangesni.

3 nuotrauka. Vakuuminis saulės kolektorius. Įrenginį sudaro daug vamzdžių, pritvirtintų vienoje konstrukcijoje.

Taikymo sritis

Jie taikomi karšto vandens tiekimui ir didelių plotų šildymuiJie dažniausiai naudojami vasarnamiuose ir privačiuose namuose. Jie montuojami ant pastatų fasadų, šlaitinių arba plokščių stogų ir specialių atraminių konstrukcijų. Jie veikia šalto klimato sąlygomis ir esant trumpam dienos šviesai, nemažinant jų efektyvumo. Dėl didelio efektyvumo jie taip pat naudojami žemės ūkio paskirties žemėse ir pramonės įmonėse. Šis tipas yra paplitęs Europos šalyse.

Dizainas

Įrenginys apima:

• šilumos kaupimo bakas (vandens bakas);
• šilumokaičio cirkuliacijos grandinė;
• pats kolekcionierius;
• jutikliai;
• imtuvas.

Įrenginio konstrukcija – tai lygiagrečiai sumontuotų vamzdinių profilių serija. Imtuvas ir vakuuminiai vamzdžiai pagaminti iš vario. Stiklinių vamzdžių blokas yra atskirtas nuo išorinės grandinės, todėl kolektorius gedimo atveju nenustoja veikti. 1-2 tūbelės. Kaip papildoma apsauga naudojama poliuretano izoliacija.

Veikimo principas

Konstrukcijos eksploatavimas remiantis nuliniu vakuumo šilumos laidumuTarp vamzdžių susidaro beorė erdvė, kuri patikimai sulaiko saulės spindulių skleidžiamą šilumą.

Vakuuminis skirstytuvas veikia taip:

• saulės energija gaunama per vamzdelį vakuuminės kolbos viduje;
• šildomas skystis išgaruoja ir pakyla į vamzdžio kondensacijos zoną;
• aušinimo skystis teka žemyn iš kondensacijos zonos;
• ciklas vėl kartojasi.

Dėl tokio darbo daug didesnis šilumos perdavimo lygis, o šilumos nuostoliai maži. Energija taupoma dėl vakuuminio sluoksnio, kuris efektyviai sulaiko šilumą.

4 nuotrauka. Vakuuminio saulės kolektoriaus schema. Įrenginio komponentai pažymėti rodyklėmis.

Privalumai ir trūkumai

Šio tipo įrenginių privalumai:

• patvarumas;
• stabilumas eksploatacijos metu;
• įperkamas remontas, galima pakeisti tik vieną sugedusį elementą, o ne visą konstrukciją;
• mažas vėjo atsparumas, gebėjimas atlaikyti vėjo gūsius;
• maksimali saulės energijos absorbcija.

Įranga yra brangi ir atsipirks tik per kelerius metus. po naudojimo. Komponentų kaina taip pat didelė, todėl jų keitimui gali prireikti profesionalo pagalbos. Sistema negali savaime išsivalyti nuo ledo, sniego ir šerkšno.

Vakuuminių kolektorių tipai

Yra dviejų tipų produktai: su netiesioginiu ir tiesioginiu šilumos tiekimu. Konstrukcijų su netiesioginiu tiekimu veikimas atliekamas vamzdžiuose esančiu slėgiu.

Įrenginiuose su tiesioginiu šilumos tiekimu šilumos nešiklio konteineris ir stikliniai vakuuminiai įtaisai prie rėmo tvirtinami tam tikru kampu per jungiamąjį žiedą, pagamintą iš gumos.

Įranga jungiasi prie vandens tiekimo linijų per uždaromąjį vožtuvą, o vandens lygį bake kontroliuoja uždarymo vožtuvas.

Oras

Vanduo turi daug didesnę šilumos talpą nei oras. Tačiau jo naudojimas yra susijęs su daugybe buitinių problemų eksploatacijos metu (vamzdžių korozija, slėgio kontrolė, agregato būsenos pokyčiai). Oro kolektoriai ne toks įnoringas, turi paprastą dizainą. Šie prietaisai negali būti laikomi visišku kitų tipų pakaitalu, tačiau jie gali sumažinti komunalinių paslaugų išlaidas.

Taikymo sritis

Šio tipo įranga naudojama namų oro šildymui, sausinimo sistemose Ir oro regeneravimui (apdorojimui)Jis naudojamas žemės ūkio produktams džiovinti.

Dizainas

Susideda iš:

• adsorberis, šilumą sugerianti plokštė korpuso viduje;
• išorinė izoliacija pagaminta iš grūdinto stiklo;
• šilumos izoliacija tarp korpuso sienos ir absorberio;
• sandarus korpusas.

5 nuotrauka. Oro saulės kolektorius namo šildymui. Įrenginys tvirtinamas vertikaliai prie pastato sienos.

Įrenginys yra arti šildymo objekto dėl didelių šilumos nuostolių oro kanaluose.

Veikimo principas

Kitaip nei vandens surinkėjai, Oro šildytuvai nekaupia šilumos, o iš karto ją atiduoda į izoliacijąSaulės šviesa krinta į išorinę prietaiso dalį ir ją įkaitina, oras pradeda cirkuliuoti konstrukcijoje ir šildo kambarį.

Oro surinktuvą galite suprojektuoti patys, Gamyboje naudojamos turimos medžiagos: Alaus skardinės iš vario arba aliuminio, medžio drožlių plokštės, aliuminis ir metalo lakštai.

6 nuotrauka. Oro saulės kolektoriaus schema. Brėžinyje parodytos pagrindinės įrenginio dalys.

Privalumai ir trūkumai

Privalumai:

• prietaiso pigumas;
• galimybė savarankiškai montuoti ir remontuoti;
• dizaino paprastumas.

Trūkumai: ribota taikymo sritis (tik šildymas), mažas efektyvumas. Naktį įranga veiks orui atvėsinti, jei ji nebus uždaryta.

Saulės kolektoriaus pasirinkimas šildymo sistemai

Įrenginio pasirinkimas priklauso nuo tikslų, kuriems bus nukreipti projektavimo darbai. Heliosistema naudojama oro palaikymui, karšto vandens tiekimui ir vandens šildymui baseine.

Galia

Norint apskaičiuoti galimą saulės sistemos galią, Reikia žinoti 2 parametrus: saulės insoliacijos tam tikrame regione tam tikru metų laiku ir kolektoriaus efektyvaus sugerties ploto. Šiuos skaičius reikia padauginti.

Ar galima kolektorių naudoti žiemą?

Vakuuminiai įrenginiai susidoroti su darbu šalto klimato sąlygomis. Butas rodo žemą našumą šaltu oru ir geriau tinka pietiniams regionams.

Mažiau tinka darbui šaltomis sąlygomis oro konstrukcija nes naktį jis negali pašildyti oro.

Gausūs krituliai sukelia nepatogumų, nes žiemą įranga dažnai būna padengta sniegu ir ją reikia reguliariai valyti. Šalnas oras atima sukauptą šilumą, o patį kolektorių gali pažeisti kruša.

Atsižvelgiant į taikymo sritį

Pramonėje saulės energijos sistemos yra plačiau naudojamos.Saulės energija naudojama elektrinėse, garo generatoriuose ir vandens gėlinimo įrenginiuose. Buitinėmis sąlygomis vandeniui, vasarnamiui ar pirčiai šildyti dažnai įrengiami vakuuminiai kolektoriai, rečiau – plokštieji kolektoriai. Oro sistemos padeda sumažinti šildymo išlaidas, šildydamos orą dienos metu.

Vakuuminiai kolektoriai veikia trečdaliu efektyviau nei plokštieji kolektoriai. Per metus sutaupyta 20–25 % daugiau. Vamzdinių kolektorių parinkimas ir montavimas turėtų būti vertinamas rimtai, nes, palyginti su kitais, jie yra labiau jautrūs kritulių poveikiui.

Techninė informacija

Pirkdami kolektorių, atkreipkite dėmesį į eksploatavimo sąlygas. Svarbiausi parametrai bus bendras šildymo plotas, aktyvus plotas, šilumos nuostolių rodikliai, kampinis koeficientas, efektyvumo parametrai.

Žinant šiuos duomenis leis jums apskaičiuoti produktyvumą konkretaus įrenginio veikimas. Pirkėjas turi teisę paprašyti pardavėjų pateikti atitinkamus skaičiavimus ir turimus sertifikatus.

Šildymas saulės baterijomis

Šalyse kur du trečdaliai dienų dažniausiai būna giedros, įsirengti saulės baterijas. Šie įrenginiai veikia fotoelektrinio efekto pagrindu ir saulės energiją paverčia šiluma.

Veikimo principas

Tai Įranga yra padalinta į autonominę ir maitinamą elektros tinklo.Pirmieji kaupia energiją kaupimo įrenginiuose, kurie leidžia tęsti šildymą net ir nesant šviesos. Antrosios kategorijos įrenginiai prie elektros tinklo prijungiami per specialų keitiklį. Ši įranga yra gana patikima, tačiau nustoja veikti nutrūkus elektros tiekimui.

Privalumai ir trūkumai

Saulės baterijų naudojimas padeda užtikrinti sklandų priešgaisrinės signalizacijos, apsaugos stebėjimo ir šildymo sistemų veikimą.

Jie ekologiškas, atsparus dilimui ir veikia tyliai.

Trūkumai apima mažą našumą., ypač vidutinio ir vėsaus klimato sąlygomis. Iš pradžių įranga reikalauja didelių investicijų, atsiperka lėtai, reikalingas didelis kiekis pagalbinės įrangos ir kvalifikuota priežiūra.

Populiarūs gamintojai

Geriausi pasaulyje saulės baterijų kūrėjai:

• Aštrus (Japonija);
• Pirmoji saulės energija (JAV);
• „Suntech Power Co.“ (Kinija);
• Trina Solar (KLR);
• Yingli žalioji energija (Kinija).

Naudingas vaizdo įrašas

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kuriame paaiškinama, kaip saulės kolektoriai veikia žiemą.

Naudojimo privalumai

Kolektorių funkcionalumą lemiantis veiksnys yra vartotojo gyvenamosios vietos regionas. Kuo daugiau saulėtų dienų per metus tam tikroje vietovėje, tuo didesnis įrenginio efektyvumas. Bet kuriuo atveju, naudojant saulės energiją šildymui, daugiau ar mažiau sumažės komunalinių paslaugų išlaidos ir būsite nepriklausomi nuo šildymo paslaugų.