Време е за нови енергийни източници! Какво е хубаво на слънчевия колектор за отопление

Енергийните източници като електричество, въглища и газ непрекъснато поскъпват.

Хората трябва да мислят повече за употребата им по-екологични системи отопление.

Ето защо е разработен технически иновации в областта на алтернативните източници на топлинаЗа тази цел започнаха да се използват слънчеви колектори.

Слънчев колектор за отопление

Повърхността на това устройство има ниска отражателна способност, поради което се абсорбира топлина. За отопление на помещението Този механизъм използва слънчевата светлина и нейното инфрачервено лъчение.

За затопляне на вода и отопление на дом е достатъчна мощността на обикновен слънчев колектор. Това зависи от дизайна на устройството. Човек може сам да инсталира оборудването. За целта не е необходимо да се използват скъпи инструменти и материали.

Дизайн

Структурата на оборудването е проста. Устройството е правоъгълна плоча, състояща се от няколко слоя:

• Капак от закалено стъкло против отблясъци с рамка;
• абсорбатор;
• долна изолация;
• странична изолация;
• тръбопровод;
• стъклена завеса;
• устойчив на атмосферни влияния алуминиев корпус;
• свързващи зърна.

Системата включва 1-2 колекционери, резервоар за съхранение и предкамера. Структурата е организирана по затворен начин, така че слънчевите лъчи проникват само в нея и се превръщат в топлина.

Принцип на действие

Основата на работата на инсталацията е термосифонътОхлаждащата течност вътре в оборудването циркулира независимо, което ще помогне да се елиминира нуждата от помпа.

Загрятата вода има тенденция да се издига нагоре, като по този начин избутва студената вода и я пренася до източника на топлина.

Колекционерът е тръбен радиатор, монтиран в дървена кутия, едната равнина на която е изработена от стъкло. При производството на устройството са използвани стоманени тръби. Изходът и захранването се осъществяват от тръби, използвани при инсталацията за водоснабдяване.

Дизайнът работи по следния начин:

1. Колекторът преобразува слънчевата енергия в топлина.
2. Течността влиза в резервоара за съхранение през захранващата линия.
3. Циркулацията на охлаждащата течност се осъществява независимо или с помощта на електрическа помпа.Течността в инсталацията трябва да отговаря на няколко изисквания: не трябва да се изпарява при високи температури, да е нетоксична и устойчива на замръзване. Обикновено се използва дестилирана вода, смесена с гликол. в съотношение 6:4.

Слънчев концентратор

Устройство за акумулиране на слънчева енергия, има функция на охлаждаща течност. Служи за фокусиране на енергията върху емитер-приемника вътре в продукта.

Има следните видове:

• параболични коритни концентратори;
• плоски концентратори на лещи (Френелови лещи);
• върху сферични лещи;
• параболични концентратори;
• слънчеви кули.

Концентратори отразяват лъчението от голяма равнина към малка, което спомага за постигане на високи температури. Течността абсорбира топлината и я пренася към нагряващия обект.

Видове слънчеви колектори

В момента има няколко вида слънчеви колектори за отопление.

Плосък, инсталирането му със собствените си ръце

Това устройство състои се от панел, в който е монтирана абсорбираща плоча. Този тип устройства са най-разпространените. Цената на устройствата е достъпна и зависи от вида на покритието, производителя, мощността и отопляемата площ. Цените на оборудване от този тип са от 12 хиляди рубли.

Снимка 1. Пет плоски слънчеви колектора, монтирани на покрива на частна къща. Устройствата са наклонени.

Обхват на приложение

Подобни колекционери по-често се инсталират в частни домове за отопление на помещения и снабдяване с топла вода. Устройствата се справят с нагряването на вода за летен душ в вилата. Подходящо е да се използват при топло и слънчево време.

Дизайн на плосък колектор

Състав на устройството:

• защитно стъкло;
• медни тръби;
• топлоизолация;
• абсорбираща повърхност с висока степен на абсорбция;
• алуминиева рамка.

Колектор с тръбна серпентина е класически вариант. Като алтернатива в домашно приготвените дизайни се използват следните: полипропиленов материал, алуминиеви кутии за напитки, гумени градински маркучи.

Дъното и краищата на системата трябва да бъдат топлоизолирани. Ако абсорбаторът е в контакт с тялото, е възможна загуба на топлина. Външната част на устройството е защитена от закалено стъкло със специални свойства. Като топлоносител се използва антифриз.

Принцип на действие

Течността се нагрява и постъпва в резервоара за съхранение, от който в охладена форма се премества в колектора. Дизайнът е представен в два вариантаедноконтурни и двуконтурни. В първия случай течността отива директно в резервоара, във втория — преминава през тънка тръба през водата в контейнера, затопляйки обема на помещението. Докато се движи, тя се охлажда и се връща обратно към колектора.

Снимка 2. Диаграма и принцип на работа на плосък слънчев колектор. Стрелките показват частите на устройството.

Плюсове и минуси

Агрегатите от този тип имат следните предимства:

• висока производителност;
• ниска себестойност;
• дългосрочна експлоатация;
• надеждност;
• възможността за самостоятелен монтаж и поддръжка.

Плоските колектори са подходящи за работа в южни райони с топъл климат. Техният недостатък е висока устойчивост на вятър поради голямата повърхност, така че силен вятър може да разкъса конструкцията. Производителността спада в студено зимно време. В идеалния случай устройството трябва да бъде инсталирано от южната страна на обекта или къщата.

Вакуум

Устройство състои се от отделни тръби, обединени в горната част и образуващи един панел. Всъщност всяка от тръбите е независим колектор. Това е ефективен съвременен тип, подходящ за употреба дори в студено време. Вакуумните устройства са по-сложни от плоските, така че са по-скъпи.

Снимка 3. Вакуумен слънчев колектор. Устройството се състои от много тръби, фиксирани в една конструкция.

Обхват на приложение

Те се прилагат за топла вода и отопление на големи площиНай-често се използват в летни вили и частни домове. Монтират се на фасади на сгради, наклонени или плоски покриви и специални носещи конструкции. Функционират в студен климат и с кратки дневни часове, без да намаляват ефективността си. Поради високата си ефективност, се използват и в земеделски земи и промишлени предприятия. Този тип е разпространен в европейските страни.

Дизайн

Устройството включва:

• резервоар за съхранение на топлина (резервоар за вода);
• циркулационен кръг на топлообменника;
• самият колектор;
• сензори;
• приемник.

Дизайнът на устройството представлява серия от тръбни профили, монтирани паралелно. Приемникът и вакуумните тръби са изработени от мед. Блокът от стъклени тръби е отделен от външната верига, благодарение на което колекторът не спира да работи в случай на повреда. 1-2 епруветки. Като допълнителна защита се използва полиуретанова изолация.

Принцип на действие

Експлоатация на конструкцията базирана на нулевата топлопроводимост на вакуумМежду тръбите се образува безвъздушно пространство, което надеждно задържа топлината, генерирана от слънчевите лъчи.

Вакуумният колектор работи по следния начин:

• слънчевата енергия се приема от тръба във вакуумна колба;
• нагрятата течност се изпарява и се издига в зоната на кондензация на тръбата;
• охлаждащата течност тече надолу от зоната на кондензация;
• цикълът се повтаря отново.

Благодарение на такава работа много по-високо ниво на топлопреминаване, а загубите на топлина са ниски. Енергията се пести благодарение на вакуумния слой, който ефективно улавя топлината.

Снимка 4. Схематична диаграма на вакуумния слънчев колектор. Компонентите на устройството са обозначени със стрелки.

Плюсове и минуси

Предимства на този тип устройства:

• издръжливост;
• стабилност в експлоатация;
• достъпен ремонт, възможно е да се замени само един повреден елемент, а не цялата конструкция;
• ниска устойчивост на вятър, способност да издържа на пориви на вятъра;
• максимално усвояване на слънчева енергия.

Оборудването е скъпо и ще се изплати само след няколко години. след употреба. Цената на компонентите също е висока и подмяната им може да изисква помощта на професионалист. Системата не е способна да се самопочиства от лед, сняг и скреж.

Видове вакуумни колектори

Има два вида продукти: с индиректно и директно подаване на топлина. Работата на конструкциите с индиректно подаване се осъществява от налягането в тръбите.

В устройства с директно подаване на топлина, контейнерът за топлоносител и стъклените вакуумни устройства са монтирани към рамката под определен ъгъл, чрез свързващ пръстен, изработен от гума.

Оборудване свързва се с водопроводите чрез спирателен вентил, а нивото на водата в резервоара се контролира от заключващ клапан.

Въздух

Водата има много по-висок топлинен капацитет от въздуха. Използването ѝ обаче е свързано с редица битови проблеми по време на експлоатация (корозия на тръбите, контрол на налягането, промяна в агрегатното състояние). Въздушни колектори не са толкова причудливи, имат прост дизайн. Устройствата не могат да се считат за пълноценен заместител на други видове, но са в състояние да намалят разходите за комунални услуги.

Обхват на приложение

Оборудване от този тип се използва в отопление на сгради с въздух, системи за обезвлажняване И за рекуперация (преработка) на въздухИзползва се за сушене на селскостопански продукти.

Дизайн

Състои се от:

• адсорбер, топлоабсорбиращ панел вътре в корпуса;
• външна изолация от закалено стъкло;
• топлоизолация между стената на корпуса и абсорбера;
• запечатан корпус.

Снимка 5. Въздушен слънчев колектор за отопление на къща. Устройството е фиксирано вертикално на стената на сградата.

Устройството е разположено близо до отопляемия обект поради големи загуби на топлина във въздуховоди.

Принцип на действие

За разлика от водосъбирачите, Въздушните нагреватели не натрупват топлина, а веднага я отдават в изолациятаСлънчевата светлина попада върху външната част на устройството и го нагрява, въздухът започва да циркулира в конструкцията и затопля помещението.

Можете сами да проектирате въздушен колектор, използване на налични материали в производството: Бирени кутии, изработени от мед или алуминий, ПДЧ панели, алуминиеви и метални листове.

Снимка 6. Диаграма на въздушния слънчев колектор. Чертежът показва основните части на устройството.

Плюсове и минуси

Предимства:

• евтиност на устройството;
• възможност за самостоятелен монтаж и ремонт;
• простота на дизайна.

Недостатъци: ограничен обхват на приложение (само отопление), ниска ефективност. През нощта оборудването ще работи за охлаждане на въздуха, ако не е затворено.

Избор на комплект слънчев колектор за отоплителна система

Избор на устройство зависи от целите, към които ще бъде насочена проектантската работа. Хелиосистемата се използва за поддържане на въздух, осигуряване на топла вода и загряване на вода за басейна.

Мощност

За да се изчисли възможната мощност на слънчева система, трябва да знаете 2 параметъра: слънчевата инсолация в даден регион по дадено време на годината и ефективната площ на поглъщане на колектора. Тези цифри трябва да се умножат.

Възможно ли е да се използва колекторът през зимата?

Вакуумни устройства справят се с работата в студен климат. Плосък показват ниска производителност в студено време и са по-подходящи за южните райони.

По-малко подходящ за функциониране в студени условия въздушна структура защото през нощта не е в състояние да затопля въздуха.

Обилните валежи причиняват неудобства, защото през зимата оборудването често е покрито със сняг и изисква редовно почистване. Мразовит въздух отнема натрупаната топлина, а самият колектор може да бъде повреден от градушка.

Като се вземе предвид обхватът на приложение

В индустрията използването на слънчеви системи е по-широко разпространено.Слънчевата енергия се използва в работата на електроцентрали, парогенератори и инсталации за обезсоляване на вода. Вакуумните колектори често се инсталират за отопление на вода, лятна къща или баня в битови условия, а плоските колектори се инсталират по-рядко. Въздушните системи помагат за намаляване на разходите за отопление, като нагряват въздуха през деня.

Вакуумните колектори работят с една трета по-ефективно от плоските колектори. В течение на една година спестяванията възлизат на 20-25% повече. Изборът и монтажът на тръбни колектори трябва да се вземат сериозно, тъй като в сравнение с други, те са по-податливи на разрушителното въздействие на валежите.

Техническа информация

Когато купувате колектори, обърнете внимание на условията на работа. Най-важните параметри ще бъдат обща отопляема площ, активна площ, показатели за топлинни загуби, ъглов коефициент, параметри на ефективност.

Познавайки тези данни ще ви позволи да изчислите производителността експлоатация на конкретен обект. Купувачът има право да поиска от продавачите да предоставят съответните изчисления и наличните сертификати.

Отопление със слънчеви панели

В страни, където две трети от дните са предимно ясни, инсталирайте слънчеви панели. Тези устройства работят на базата на фотоелектричния ефект и преобразуват слънчевата енергия в топлина.

Принцип на действие

Това Оборудването е разделено на автономно и захранвано от електрическата мрежа.Първите натрупват енергия в устройства за съхранение, което позволява отоплението да продължи при липса на светлина. Устройствата от втората категория са свързани към електрическата мрежа чрез специален инвертор. Това оборудване е доста надеждно, но спира да работи в случай на прекъсване на захранването.

Плюсове и минуси

Използването на слънчеви панели спомага за осигуряване на безпроблемната работа на пожароизвестителните системи, системите за видеонаблюдение и отоплителните системи.

Те екологични, устойчиви на износване и работят безшумно.

Недостатъците включват ниска производителност., особено в умерен и хладен климат. Първоначално оборудването изисква големи инвестиции, изплаща се бавно, необходимо е голямо количество спомагателно оборудване и квалифицирана поддръжка.

Популярни производители

Най-големите разработчици на слънчеви панели в света:

• Остър (Япония);
• Първа слънчева енергия (САЩ);
• Suntech Power Co. (Китай);
• Трина Солар (КНР);
• Зелена енергия Ингли (Китай).

Полезно видео

Гледайте видеоклип, който обяснява как работят слънчевите колектори през зимата.

Предимства от използването

Факторът, определящ функционалността на колекторите, е регион на пребиваване на потребителя. Колкото повече слънчеви дни има в даден район годишно, толкова по-висока е ефективността на устройството. Във всеки случай, използването на слънчева енергия за отопление ще ви позволи да намалите разходите за комунални услуги в по-голяма или по-малка степен и да бъдете независими от отоплителните услуги.