Alternatywne źródła energii uratują świat! Wybór kolektora słonecznego do ogrzewania domu

Kolektor słoneczny – konstrukcja techniczna, która przetwarza energię słoneczną na ciepło.

Instalacje solarne bazujące na tych urządzeniach można dziś coraz częściej spotkać w domach wiejskich.

Przy instalacji takiego systemu w domu źródłem ciepła jest natura, co oznacza, że koszty energii cieplnej dla wygodnego życia, w pewnych warunkach, są praktycznie równe zeru.

Cechy kolektora słonecznego jako urządzenia do ogrzewania domu

Kolektor słoneczny to urządzenie, którego działanie polega na pochłanianiu promieniowania słonecznego i przekazywaniu jego energii za pomocą płynu przenoszącego ciepło.

Projekt układu solarnego składa się z następujących elementów:

• Absorber słoneczny (panel).
• Zbiornik magazynowy.
• Jednostki wodociągowo-kanalizacyjne.
• Regulatory i czujniki.

Zasada działania polega na przechwytywaniu promieni słonecznych za pomocą panelu i przekształcaniu ich w energię cieplną. Zgromadzona energia działa na ciecz nośną ciepła (wodę lub płyn niezamarzający). Nośnik ciepła wchodzi do zbiornika z wodą i oddaje energię. System uruchamiany jest przez specjalny regulator.

Przechodząc przez obieg wymiany ciepła - układ rur, Podgrzana ciecz oddaje ciepło do powietrza. A dzięki temu ogrzewa pomieszczenie. W zbiorniku magazynowym, dzięki dostarczonemu ciepłu, powstaje zapas ciepłej wody do wykorzystania w przyszłości. Dzięki systemowi izolacji termicznej, woda podgrzana przez słońce jest magazynowana do momentu, kiedy trzeba ją wykorzystać.

Aby utrzymać wymaganą temperaturę wody w zbiorniku, system wyposażone w specjalne czujniki i pompy do wymuszonego obieguW prostszych wersjach krążenie odbywa się dzięki naturalnej grawitacji.

Nowoczesne systemy solarne są obecnie stosowane jako główne i pomocnicze elementy urządzeń grzewczych. Jako główne źródło ciepła system solarny może być stosowany wyłącznie w regionach południowych, gdzie przez cały rok jest wystarczająco dużo słońca.

Montaż kolektora słonecznego w domu pozwala na korzystanie z:

• Uzyskanie niezależności energetycznej.
• Obniżenie kosztów zakupu gazu i energii elektrycznej na potrzeby ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej.
• Dostępność.
• Trwałość. Żywotność jednego kolektora co najmniej 20-25 lat.
• Żadnego brudu i marnotrawstwa.
• Zmniejszenie obciążenia domowej sieci elektrycznej.

Systemy solarne mają również pewne wady:

• Wysoki koszt sprzętu. Okres zwrotu systemu wynosi około 7-10 lat.
• Zależność od warunków klimatycznych. W niektórych regionach energia słoneczna nie jest dostarczana regularnie, więc system nie będzie mógł pracować w wymaganym trybie. W regionach północnych wydajność kolektora słonecznego jest zbyt niska, a koszty instalacji nie są zwracane.

Rodzaje urządzeń grzewczych: zasady działania i montażu

W zależności od rodzaju absorbera - panelu słonecznego, kolektory dzielimy na trzy typy.

Płaskie pochłanianie światła

Panel tego modelu to płaskie aluminiowe pudełko z czarną powierzchnią i izolacją termiczną na spodzie. Powierzchnia powlekane szkłem hartowanym i glikolem propylenowymAbsorbuje promienie słoneczne.

Zaletą tego typu kolektora jest jego niski koszt. Wadą jest duża utrata ciepła i niska wydajność. Płaskie urządzenie może ulec awarii, gdy temperatura powietrza spadnie do minus 25 stopniJego skuteczność zależy od kąta padania promieni słonecznych.

Zdjęcie 1. Elementy składowe (oznaczone strzałkami) konstrukcji płaskiego kolektora słonecznego pochłaniającego światło.

Zasady instalacji

Płaski panel kolektora można zamontować na dachu pod dowolnym kątem, a następnie zmieniać w zależności od pogody, aby zwiększyć powierzchnię absorpcji słonecznej. Aby zapewnić optymalną wydajność latem, panel montuje się pod kątem 55 stopni, zimą - 35 stopni.

Panel mocowany jest na wspornikach lub na dodatkowo zamontowanych profilach. Jedna z opcji instalacje — na równi ze spadkiem dachu. W tym przypadku panele są mocowane do poszycia dachu. Połączenia między nimi a materiałem pokrycia są uszczelniane za pomocą uszczelniacza. Ta opcja montażu jest możliwa tylko na dachach spadzistych o kącie nachylenia nie mniej niż 30 stopni.

Montaż rur zbiorczych wymaga wykonania otworów w dachu. Wyłomy w dachu muszą być uszczelnione za pomocą uszczelniacza. Rurociągi można instalować na pionowej ścianie, wtedy nie ma potrzeby wiercenia otworów w dachu.

Zbiornik buforowy i zbiornik pośredniego ogrzewania są zazwyczaj instalowane obok zwykłego podgrzewacza wody. Wszystkie części systemu kolektora są ze sobą połączone. główny rurociąg z przyłączem gwintowanym.

Może Cię również zainteresować:

Będzie ciepło nawet w najbardziej odległych zakątkach! Systemy grzewcze do budynków przestrzennych i lokali niemieszkalnych

3 sposoby na zorganizowanie ogrzewania w łaźni: jak wybrać najbardziej optymalny?

Czym jest termopara kotła gazowego i do czego służy?

Próżnia

Urządzenie ze sprawnością do 85%. Może działać w każdych warunkach klimatycznych w obecności światła słonecznego. Składa się z zestawu rurek, które są podwójnymi kolbami pochłaniającymi ciepło. Wewnętrzna kolba zawiera metalowy absorber i rurkę z cieczą.

Zdjęcie 2. Kolektor słoneczny próżniowy zainstalowany na dachu domu. Urządzenie składa się z wielu rur.

Pomiędzy dwoma kolbami jest wolna przestrzeń, w której powstaje próżnia. Dzięki próżni powstaje izolacja cieplna wewnętrznej kolby. Jest Dwa rodzaje kolektorów próżniowych:

1. Prosto przez — gdzie czynnik chłodniczy przepływa bezpośrednio do rur absorbera.
2. Z rurką cieplną - tworzy opary, które przenoszą ciepło poprzez czynnik chłodzący.

Główną wadą takiego kolektora — wysoki koszt i konieczność zainstalowania pompy elektrycznej do wymuszonego obiegu.

Zasady instalacji

Przestrzeganie zaleceń dotyczących montażu kolektora próżniowego jest kluczem do jego prawidłowej i wydajnej pracy. Do tego typu instalacji solarnej nie można stosować rur ocynkowanych lub polimerowych. Wynika to z faktu, że w upalne dni woda wewnątrz kolektora może się nagrzewać. do 300 stopniDo montażu kolektora próżniowego stosuje się wyłącznie rury miedziane lub stalowe. Podczas instalacji należy przestrzegać następujących zaleceń:

• Kąt nachylenia kolektora po zamontowaniu na dachu musi odpowiadać szerokości geograficznej danego obszaru.
• Na otwartej przestrzeni kolektor montuje się tuż obok obiektu pobierającego jego ciepło.
• Aby zapewnić prawidłowe działanie, kąt padania promieni słonecznych musi wynosić 90 stopni.
• Należy całkowicie wyeliminować możliwość zacienienia.

Trudno jest uzyskać prawidłowe nachylenie panelu kolektora próżniowego przez cały rok. Dlatego zaleca się montaż konstrukcji mobilnych, gdzie kąt można zmieniać w razie potrzeby.

W regionach północnych montowane są kolektory próżniowe prawie pionowy, aby wykorzystać światło odbite od śniegu zimą.

W tym przypadku najlepszym rozwiązaniem jest montaż kolektora na ścianie domu. Niski montaż pozwala na zmniejszenie odległości między panelem a zbiornikiem magazynowym, co pomaga ograniczyć utratę ciepła.

Powietrze

Działa poprzez cyrkulację ogrzanego powietrza, które przemieszcza się przez system za pomocą wentylatora lub naturalnie. Przy naturalnej wymianie ciepła, gorące powietrze, po oddaniu ciepła, opada, a ogrzane powietrze unosi się do góry. Jest to najprostsza konstrukcja, ale jego pojemność nie jest wystarczająca do ogrzania domu w sezonie zimowym. Takie konstrukcje można stosować do ogrzewania małych domków letniskowych poza sezonem.

Kolektor powietrza składa się z następujących części:

• Obudowa uszczelniona, służąca do umieszczania aktywnych podzespołów.
• Absorber energii słonecznej to srebrny panel umieszczony wewnątrz obudowy.
• Izolacja zewnętrzna - szkło hartowane chroniące absorber.
• Materiał termoizolacyjny.

Zaletą kolektora słonecznego powietrznego jest w prostocie konstrukcji i braku ryzyka zamarzania cieczy i powstawania przecieków. Kolektor powietrza. Oprócz ogrzewania domu może pełnić funkcję redukcji wilgotności w pomieszczeniu. Wada - wyjątkowo niska wydajność.

Zdjęcie 3. Kolektory słoneczne powietrzne umieszczone na ścianie domu. Ten sposób rozmieszczenia jest najskuteczniejszy.

Zasady instalacji

Zamontuj kolektor powietrza tylko po południowej stronie domu. Odchylenia w kierunku wschodnim lub zachodnim nie powinna przekraczać 40 stopni. Kąt nachylenia - 35-45 stopni. Pionowy montaż kolektora powietrza na ścianie domu jest najkorzystniejszy, zwiększa bowiem jego wydajność.

Od strony umiejscowienia panelu w ścianie zrobiono dwa otwory, jeden nad drugim, aby zasysać powietrze i wypuszczać je. Wentylator jest zamocowany w dolnym otworze, będzie wyciągał powietrze z pomieszczenia. Ogrzane powietrze będzie wchodziło do domu przez górny otwór.

Kolektor mocuje się do ściany za pomocą kołków i łączy z rurami kanału powietrznego. Na wylocie kanału powietrznego zamontuj zawór zwrotny, co zapobiegnie przepływaniu powietrza, gdy wentylator nie pracuje, w nocy lub przy pochmurnej pogodzie.

Przydatny film

Obejrzyj film, który omawia funkcje ogrzewania i podgrzewania wody przy użyciu kolektorów słonecznych zimą.

Oceń korzyści przed instalacją

Pełne zaopatrzenie w ciepłą wodę i ogrzewanie za pomocą kolektora słonecznego możliwe tylko w regionach południowychNa północnych szerokościach geograficznych konstrukcje mogą być używane tylko jako uzupełnienie głównego ogrzewania, i trzeba to wziąć pod uwagę przy zakupie sprzętu. W większości regionów Rosji, z ich śnieżnymi zimami i brakiem słońca, systemy solarne można stosować tylko wiosną i latem do podgrzewania wody. Do ogrzewania jest to praktycznie bezużyteczna rzecz.