E timpul pentru noi surse de energie! Ce este bun la un colector solar pentru încălzire

Sursele de energie precum electricitatea, cărbunele și gazele devin în continuă creștere.

Oamenii trebuie să se gândească mai mult la modul în care își folosesc sisteme mai ecologice încălzire.

De aceea a fost dezvoltat inovații tehnice în domeniul surselor alternative de căldurăÎn acest scop, au început să fie utilizate colectoarele solare.

Colector solar pentru încălzire

Suprafața acestui dispozitiv are o reflectivitate redusă, datorită căreia căldura este absorbită. Pentru încălzirea camerei Acest mecanism folosește lumina soarelui și radiația sa infraroșie.

Pentru a încălzi apa și a încălzi o locuință, este suficientă puterea unui simplu colector solar. Depinde de designul unității. O persoană poate instala echipamentul singură. Pentru aceasta, nu este nevoie să utilizați unelte și materiale scumpe.

Proiecta

Structura echipamentului este simplă. Dispozitivul este o placă dreptunghiulară formată din mai multe straturi:

• Capac din sticlă securizată antireflexie cu ramă;
• absorbant;
• izolație de bază;
• izolație laterală;
• conductă;
• perdea de sticlă;
• carcasă din aluminiu rezistentă la intemperii;
• mameloane de legătură.

Sistemul include 1-2 colectori, un rezervor de stocare și o precameră. Structura este organizată într-un mod închis, astfel încât razele soarelui pătrund doar în ea și se transformă în căldură.

Principiul de funcționare

Baza funcționării instalației este termosifonulLichidul de răcire din interiorul echipamentului circulă independent, ceea ce va ajuta la eliminarea necesității unei pompe.

Apa încălzită tinde să se ridice, împingând astfel apa rece și transportând-o către sursa de căldură.

Colecționarul este un radiator tubular montat într-o cutie de lemn, dintre care un plan este fabricat din sticlă. La fabricarea unității se utilizează țevi de oțel. Ieșirea și alimentarea se realizează prin conducte utilizate la instalarea alimentării cu apă.

Designul funcționează astfel:

1. Colectorul transformă energia solară în căldură.
2. Lichidul intră în rezervorul de stocare prin linia de alimentare.
3. Circulația lichidului de răcire are loc independent sau cu ajutorul unei pompe electrice.Lichidul din instalație trebuie să îndeplinească mai multe cerințe: să nu se evapore la temperaturi ridicate, să fie netoxic și rezistent la îngheț. De obicei, se folosește apă distilată amestecată cu glicol. într-un raport de 6:4.

Concentrator solar

Un dispozitiv pentru acumularea energiei solare, are funcția de agent de răcire. Servește la concentrarea energiei pe receptorul emițător din interiorul produsului.

Există următoarele tipuri:

• concentratoare parabolice cu cilindru;
• concentratoare cu lentile plate (Lentile Fresnel);
• pe lentile sferice;
• concentratoare parabolice;
• turnuri solare.

Concentratoare reflectă radiația de la un plan mare la unul mic, ceea ce ajută la atingerea unor temperaturi ridicate. Lichidul absoarbe căldura și o deplasează către obiectul de încălzire.

Tipuri de colectoare solare

În prezent, există mai multe tipuri de colectoare solare pentru încălzire.

Apartament, instalarea lui cu propriile mâini

Acest dispozitiv constă dintr-un panou în care este montată o placă absorbantă. Acest tip de dispozitiv este cel mai comun. Prețul de cost al unităților este accesibil și depinde de tipul de acoperire, producător, putere și suprafața de încălzire. Prețurile pentru echipamentele de acest tip sunt de la 12 mii de ruble.

Foto 1. Cinci colectoare solare de tip plat instalate pe acoperișul unei case private. Dispozitivele sunt înclinate.

Domeniul de aplicare

Colecționari similari sunt mai des instalate în case private pentru încălzirea camerelor și alimentarea cu apă caldă a spațiilor. Dispozitivele fac față încălzirii apei pentru un duș de vară la dacha. Este potrivit să fie utilizate pe vreme caldă și însorită.

Proiectarea colectorului plat

Compoziția dispozitivului:

• sticlă de protecție;
• tuburi de cupru;
• izolație termică;
• suprafață absorbantă cu grad ridicat de absorbție;
• cadru din aluminiu.

Un colector cu serpentina tubulară este o opțiune clasică. Ca alternativă în proiectele făcute acasă, se folosesc următoarele: material din polipropilenă, doze de băuturi din aluminiu, furtunuri de grădină din cauciuc.

Partea inferioară și marginile sistemului trebuie să fie izolate termic. Dacă absorbantul intră în contact cu corpul, este posibilă pierderea de căldură. Partea exterioară a dispozitivului este protejată de sticlă securizată cu proprietăți speciale. Antigelul este utilizat ca purtător de căldură.

Principiul de funcționare

Lichidul este încălzit și intră în rezervorul de stocare, de unde este mutat în colector sub formă răcită. Designul este prezentat în două versiuni: cu un singur circuit și cu două circuite. În primul caz lichidul intră direct în rezervor, în al doilea — trece printr-un tub subțire prin apa din recipient, încălzind volumul camerei. Pe măsură ce se mișcă, se răcește și se întoarce la colector.

Foto 2. Diagrama și principiul de funcționare al unui colector solar de tip plat. Săgețile indică părțile dispozitivului.

Argumente pro şi contra

Unitățile de acest tip au următoarele avantaje:

• productivitate ridicată;
• preț redus de cost;
• funcționare pe termen lung;
• fiabilitate;
• posibilitatea de auto-assamblare și întreținere.

Colectoarele plane sunt potrivite pentru funcționarea în regiunile sudice cu climă caldă. Dezavantajul lor este rezistență mare la vânt din cauza suprafeței mari, astfel încât un vânt puternic poate smulge structura. Performanța scade pe vreme rece de iarnă. În mod ideal, unitatea ar trebui instalată pe partea de sud a amplasamentului sau a casei.

Vid

Dispozitiv constă din tuburi individuale, unite în partea de sus și formând un singur panou. De fapt, fiecare dintre tuburi este un colector independent. Acesta este un tip modern eficient, potrivit pentru utilizare chiar și pe vreme rece. Dispozitivele cu vid sunt mai complexe decât cele plate, deci sunt mai scumpe.

Foto 3. Colector solar de tip vid. Dispozitivul este alcătuit din mai multe tuburi fixate într-o singură structură.

Domeniul de aplicare

Acestea sunt aplicate pentru alimentarea cu apă caldă și încălzirea suprafețelor mariCel mai adesea sunt utilizate în căsuțe de vară și case private. Sunt montate pe fațadele clădirilor, acoperișuri înclinate sau plate și structuri speciale de susținere. Funcționează în climate reci și cu ore scurte de lumină naturală, fără a-și reduce eficiența. Datorită eficienței lor ridicate, sunt utilizate și pe terenuri agricole și întreprinderi industriale. Acest tip este comun în țările europene.

Proiecta

Dispozitivul include:

• rezervor de stocare a căldurii (rezervor de apă);
• circuitul de circulație al schimbătorului de căldură;
• colecționarul în sine;
• senzori;
• receptor.

Designul unității constă într-o serie de profile tubulare instalate în paralel. Receptorul și tuburile vidate sunt fabricate din cupru. Blocul de tuburi de sticlă este separat de circuitul extern, datorită căruia colectorul nu se oprește din funcționare în caz de defecțiune. 1-2 tuburi. Izolația poliuretanică este utilizată ca protecție suplimentară.

Principiul de funcționare

Funcționarea structurii bazat pe conductivitatea termică zero a unui vidÎntre tuburi se formează un spațiu fără aer, care reține în mod fiabil căldura generată de razele soarelui.

Colectorul de vid funcționează astfel:

• energia solară este recepționată de un tub în interiorul unui balon vidat;
• lichidul încălzit se evaporă și se ridică în zona de condensare a țevii;
• lichidul de răcire curge în jos din zona de condensare;
• ciclul se repetă din nou.

Datorită unei astfel de munci nivel mult mai ridicat de transfer de căldură, iar pierderea de căldură este redusă. Energia este economisită datorită stratului de vid, care captează eficient căldura.

Foto 4. Schema de reprezentare a colectorului solar în vid. Componentele dispozitivului sunt indicate prin săgeți.

Argumente pro şi contra

Avantajele acestui tip de dispozitive:

• durabilitate;
• stabilitate în funcționare;
• reparații accesibile, este posibil să înlocuiți doar un element care a defect și nu întreaga structură;
• rezistență redusă la vânt, capacitatea de a rezista la rafalele de vânt;
• absorbția maximă a energiei solare.

Echipamentul este scump și se va amortiza doar în câțiva ani. după utilizare. Costul componentelor este, de asemenea, ridicat, iar înlocuirea lor poate necesita ajutorul unui profesionist. Sistemul nu este capabil să se autocurățe de gheață, zăpadă și îngheț.

Tipuri de colectoare de vid

Există două tipuri de produse: cu alimentare indirectă și directă cu căldură. Funcționarea structurilor cu alimentare indirectă se realizează prin presiunea din conducte.

În dispozitivele cu alimentare directă cu căldură, recipientul purtător de căldură și dispozitivele de vid din sticlă sunt montate pe cadru la un anumit unghi, printr-un inel de conectare din cauciuc.

Echipament se conectează la conductele de alimentare cu apă printr-o supapă de închidere, iar nivelul apei din rezervor este controlat de o supapă de blocare.

Aer

Apa are o capacitate termică mult mai mare decât aerul. Cu toate acestea, utilizarea sa este asociată cu o serie de probleme casnice în timpul funcționării (coroziunea țevilor, controlul presiunii, schimbarea stării agregatelor). Colectoare de aer nu atât de capricios, are un design simplu. Dispozitivele nu pot fi considerate un înlocuitor complet pentru alte tipuri, dar sunt capabile să reducă costurile utilităților.

Domeniul de aplicare

Echipamentele de acest tip sunt utilizate în încălzirea aerului din locuințe, sisteme de dezumidificare Şi pentru recuperarea aerului (procesare)Se folosește pentru uscarea produselor agricole.

Proiecta

Constă din:

• adsorber, un panou de absorbție a căldurii din interiorul carcasei;
• izolație exterioară din sticlă securizată;
• izolație termică între peretele carcasei și absorbant;
• carcasă etanșă.

Foto 5. Colector solar de aer pentru încălzirea unei case. Dispozitivul este fixat vertical pe peretele clădirii.

Dispozitivul este amplasat aproape de obiectul de încălzire din cauza pierderilor mari de căldură în conductele de aer.

Principiul de funcționare

Spre deosebire de colectoarele de apă, Încălzitoarele de aer nu acumulează căldură, ci o eliberează imediat în izolațieLumina soarelui atinge partea exterioară a dispozitivului și o încălzește, aerul începe să circule în structură și încălzește camera.

Puteți proiecta singur un colector de aer, utilizarea materialelor disponibile în producție: Doze de bere din cupru sau aluminiu, panouri din PAL, aluminiu și tablă.

Foto 6. Schema colectorului solar de aer. Desenul prezintă părțile principale ale dispozitivului.

Argumente pro şi contra

Avantaje:

• ieftinitatea dispozitivului;
• posibilitatea de auto-instalare și reparare;
• simplitatea designului.

Dezavantaje: domeniu de aplicare limitat (doar încălzire), eficiență scăzută. Noaptea, echipamentul va funcționa pentru a răci aerul dacă nu este închis.

Alegerea unui kit de colectori solari pentru un sistem de încălzire

Selectarea unui dispozitiv depinde de obiectivele pentru care vor fi direcționate lucrările de proiectare. Heliosistemul este utilizat pentru a alimenta aer, a asigura apa caldă și a încălzi apa pentru piscină.

Putere

Pentru a calcula puterea posibilă a unui sistem solar, trebuie să știi 2 parametri: insolația solară într-o anumită regiune la o anumită perioadă a anului și aria de absorbție efectivă a colectorului. Aceste cifre trebuie înmulțite.

Este posibil să se folosească colectorul iarna?

Dispozitive de vid face față muncii în climate reci. Plat prezintă performanțe scăzute pe vreme rece și sunt mai potrivite pentru regiunile sudice.

Mai puțin potrivit pentru funcționarea în condiții de frig structură aeriană deoarece noaptea nu este capabil să încălzească aerul.

Precipitațiile abundente provoacă neplăceri, deoarece iarna echipamentul este adesea acoperit de zăpadă și necesită curățare regulată. Aerul înghețat elimină căldura acumulată, iar colectorul în sine poate fi deteriorat de grindină.

Luând în considerare domeniul de aplicare

În industrie, utilizarea sistemelor solare este mai răspândită.Energia solară este utilizată în funcționarea centralelor electrice, a generatoarelor de abur și a instalațiilor de desalinizare a apei. Colectoarele cu vid sunt adesea instalate pentru încălzirea apei, a unei case de vară sau a unei băi în condiții casnice, iar colectoarele plate sunt instalate mai rar. Sistemele de aer ajută la reducerea costurilor de încălzire prin încălzirea aerului în timpul zilei.

Colectoarele cu vid funcționează cu o treime mai eficient decât colectoarele plate. Pe parcursul unui an, economiile se ridică la 20-25% mai mult. Selectarea și instalarea colectoarelor tubulare trebuie luate în serios, deoarece, în comparație cu altele, acestea sunt mai susceptibile la efectele distructive ale precipitațiilor.

Informații tehnice

Când achiziționați colectoare, acordați atenție condițiilor de funcționare. Cei mai importanți parametri vor fi suprafață totală de încălzire, suprafață activă, indicatori de pierdere de căldură, coeficient unghiular, parametri de eficiență.

Cunoscând aceste date vă va permite să calculați productivitatea funcționarea unei unități specifice. Cumpărătorul are dreptul să solicite vânzătorilor să furnizeze calculele relevante și certificatele disponibile.

Încălzire cu panouri solare

În țări, unde două treimi din zile sunt în mare parte senine, instalați panouri solare. Aceste dispozitive funcționează pe baza efectului fotoelectric și transformă energia soarelui în căldură.

Principiul de funcționare

Acest Echipamentul este împărțit în autonom și alimentat de rețeaua electricăPrimele acumulează energie în dispozitive de stocare, ceea ce permite încălzirea continuă în absența luminii. Dispozitivele din a doua categorie sunt conectate la rețeaua electrică printr-un invertor special. Acest echipament este destul de fiabil, dar nu mai funcționează în cazul unei pene de curent.

Argumente pro şi contra

Utilizarea panourilor solare ajută la asigurarea bunei funcționări a sistemelor de alarmă de incendiu, de supraveghere și de încălzire.

Ei ecologic, rezistent la uzură și funcționează silențios.

Dezavantajele includ productivitatea scăzută., în special în climatele temperate și reci. Inițial, echipamentul necesită investiții mari, se amortizează lent, este necesară o cantitate mare de echipamente auxiliare și o întreținere calificată.

Producători populari

Cei mai importanți dezvoltatori de panouri solare din lume:

• Ascuțit (Japonia);
• Primul Solar (STATELE UNITE ALE AMERICII);
• Compania Suntech Power (China);
• Trina Solar (RPC);
• Energie verde Yingli (China).

Videoclip util

Urmăriți un videoclip care explică cum funcționează colectoarele solare iarna.

Beneficiile utilizării

Factorul care determină funcționalitatea colectoarelor este regiunea de reședință a consumatorului. Cu cât există mai multe zile însorite într-o anumită zonă pe an, cu atât este mai mare eficiența unității. În orice caz, utilizarea energiei solare pentru încălzire vă va permite să reduceți costurile utilităților într-o măsură mai mare sau mai mică și să fiți independenți de serviciile de încălzire.