Je čas na nové zdroje energie! Čo je dobré na solárnom kolektore na vykurovanie

Zdroje energie ako elektrina, uhlie a plyn neustále rastú ceny.

Ľudia by mali viac premýšľať o ich používaní ekologickejšie systémy kúrenie.

Preto bol vyvinutý technické inovácie v oblasti alternatívnych zdrojov teplaNa tento účel sa začali používať solárne kolektory.

Solárny kolektor na vykurovanie

Povrch tohto zariadenia má nízku odrazivosť, vďaka čomu sa absorbuje teplo. Na vykurovanie miestnosti Tento mechanizmus využíva slnečné svetlo a jeho infračervené žiarenie..

Na ohrev vody a vykurovanie domu postačuje výkon jednoduchého solárneho kolektora. Záleží to na konštrukcii jednotky. Zariadenie si môže človek nainštalovať sám. Na to nie je potrebné používať drahé nástroje a materiály.

Dizajn

Štruktúra zariadenia je jednoduchá. Zariadenie je obdĺžniková doska pozostávajúca z niekoľkých vrstiev:

• Kryt z tvrdeného skla s antireflexnou úpravou a rámom;
• absorbér;
• spodná izolácia;
• bočná izolácia;
• potrubie;
• sklenená opona;
• hliníkové puzdro odolné voči poveternostným vplyvom;
• spojovacie bradavky.

Systém zahŕňa 1-2 zberatelia, akumulačnú nádrž a predkomoru. Konštrukcia je usporiadaná uzavretým spôsobom, takže slnečné lúče prenikajú iba dovnútra a premieňajú sa na teplo.

Princíp fungovania

Základom prevádzky inštalácie je termosifónChladiaca kvapalina vo vnútri zariadenia cirkuluje nezávisle, čo pomôže eliminovať potrebu čerpadla.

Ohriata voda má tendenciu stúpať, čím odtláča studenú vodu a prenáša ju k zdroju tepla.

Zberateľ je rúrkový radiátor namontovaný v drevenej krabici, z ktorých jedna rovina je vyrobená zo skla. Pri výrobe jednotky sa používajú oceľové rúry. Výstup a prívod sa vykonávajú rúrami používanými pri inštalácii vodovodu.

Dizajn funguje takto:

1. Kolektor premieňa slnečnú energiu na teplo.
2. Kvapalina vstupuje do skladovacej nádrže cez prívodné potrubie.
3. Cirkulácia chladiacej kvapaliny prebieha nezávisle alebo pomocou elektrického čerpadla.Kvapalina v zariadení musí spĺňať niekoľko požiadaviek: nesmie sa odparovať pri vysokých teplotách, musí byť netoxická a mrazuvzdorná. Zvyčajne sa používa destilovaná voda zmiešaná s glykolom. v pomere 6:4.

Solárny koncentrátor

Zariadenie na akumuláciu slnečnej energie, má funkciu chladiacej kvapaliny. Slúži na sústredenie energie na vysielač/prijímač vo vnútri produktu.

Existujú nasledujúce typy:

• parabolické žľabové koncentrátory;
• koncentrátory s plochými šošovkami (Fresnelove šošovky);
• na sférických šošovkách;
• parabolické koncentrátory;
• solárne veže.

Koncentrátory odrážať žiarenie z veľkej roviny do malej, čo pomáha dosiahnuť vysoké teploty. Kvapalina absorbuje teplo a prenáša ho k vykurovaciemu objektu.

Typy solárnych kolektorov

V súčasnosti existuje niekoľko typov solárnych kolektorov na vykurovanie.

Plochá, jej inštalácia vlastnými rukami

Toto zariadenie pozostáva z panelu, do ktorého je namontovaná absorpčná doska. Tento typ zariadenia je najbežnejší. Cena jednotiek je prijateľná a závisí od typu náteru, výrobcu, výkonu a vykurovacej plochy. Ceny zariadení tohto typu sú od 12 tisíc rubľov.

Foto 1. Päť plochých solárnych kolektorov nainštalovaných na streche súkromného domu. Zariadenia sú naklonené.

Rozsah pôsobnosti

Podobní zberatelia častejšie sa inštalujú v súkromných domoch na vykurovanie miestností a zásobovanie priestorov teplou vodou. Zariadenia si poradia s ohrevom vody pre letnú sprchu na chate. Je vhodné ich používať v teplom a slnečnom počasí.

Konštrukcia plochého kolektora

Zloženie zariadenia:

• ochranné sklo;
• medené rúry;
• tepelná izolácia;
• savý povrch s vysokým stupňom absorpcie;
• hliníkový rám.

Kolektor s rúrkovou špirálou je klasickou možnosťou. Ako alternatíva v domácich návrhoch sa používajú: polypropylénový materiál, hliníkové plechovky na nápoje, gumené záhradné hadice.

Spodná časť a okraje systému musia byť tepelne izolované. Ak je absorbér v kontakte s telom, je možná tepelná strata. Vonkajšia časť zariadenia je chránená tvrdeným sklom so špeciálnymi vlastnosťami. Ako nosič tepla sa používa nemrznúca zmes.

Princíp fungovania

Kvapalina sa zahrieva a vstupuje do akumulačnej nádrže, z ktorej sa v ochladenej forme presúva do kolektora. Dizajn je prezentovaný v dvoch verziáchjednookruhové a dvojokruhové. V prvom prípade kvapalina ide priamo do nádrže, v druhom — prechádza tenkou trubicou cez vodu v nádobe a ohrieva objem miestnosti. Pri pohybe sa ochladzuje a vracia sa späť do kolektora.

Foto 2. Schéma a princíp činnosti plochého solárneho kolektora. Šípky označujú časti zariadenia.

Výhody a nevýhody

Jednotky tohto typu majú nasledujúce výhody:

• vysoká produktivita;
• nízka cena;
• dlhodobá prevádzka;
• spoľahlivosť;
• možnosť svojpomocnej montáže a údržby.

Ploché kolektory sú vhodné na prevádzku v južných oblastiach s teplým podnebím. Ich nevýhodou je vysoká odolnosť voči vetru kvôli veľkej ploche, takže silný vietor môže odtrhnúť konštrukciu. Výkon klesá v chladnom zimnom počasí. V ideálnom prípade by mala byť jednotka inštalovaná na južnej strane pozemku alebo domu.

Vákuum

Zariadenie pozostáva z jednotlivých trubíc, ktoré sú navrchu spojené a tvoria jeden panel. V skutočnosti je každá z trubíc nezávislým kolektorom. Ide o účinný moderný typ, vhodný na použitie aj v chladnom počasí. Vákuové zariadenia sú zložitejšie ako ploché, takže sú drahšie.

Foto 3. Vákuový solárny kolektor. Zariadenie pozostáva z mnohých trubíc upevnených v jednej konštrukcii.

Rozsah pôsobnosti

Aplikujú sa na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie veľkých plôchNajčastejšie sa používajú v letných chatkách a súkromných domoch. Montujú sa na fasády budov, šikmé alebo ploché strechy a špeciálne nosné konštrukcie. Fungujú v chladnom podnebí a s krátkym denným svetlom bez zníženia ich účinnosti. Vďaka svojej vysokej účinnosti sa používajú aj v poľnohospodárskych pozemkoch a priemyselných podnikoch. Tento typ je bežný v európskych krajinách.

Dizajn

Zariadenie obsahuje:

• zásobník tepla (zásobník vody);
• cirkulačný okruh výmenníka tepla;
• samotný zberateľ;
• senzory;
• prijímač.

Konštrukcia jednotky je zo série rúrkových profilov inštalovaných paralelne. Prijímač a vákuové trubice sú vyrobené z medi. Blok sklenených trubíc je oddelený od vonkajšieho obvodu, vďaka čomu kolektor v prípade poruchy neprestane fungovať. 1-2 skúmavky. Ako dodatočná ochrana sa používa polyuretánová izolácia.

Princíp fungovania

Prevádzka konštrukcie na základe nulovej tepelnej vodivosti vákuaMedzi trubicami sa vytvorí bezvzduchový priestor, ktorý spoľahlivo zadržiava teplo generované slnečnými lúčmi.

Vákuové rozdeľovače fungujú takto:

• slnečná energia je prijímaná trubicou vo vnútri vákuovej banky;
• zahriata kvapalina sa odparuje a stúpa do kondenzačnej oblasti potrubia;
• chladiaca kvapalina steká z kondenzačnej zóny nadol;
• cyklus sa znova opakuje.

Vďaka takejto práci oveľa vyššia úroveň prenosu teplaa tepelné straty sú nízke. Energia sa šetrí vďaka vákuovej vrstve, ktorá účinne zachytáva teplo.

Foto 4. Schéma zapojenia vákuového solárneho kolektora. Komponenty zariadenia sú označené šípkami.

Výhody a nevýhody

Výhody tohto typu zariadení:

• trvanlivosť;
• stabilita v prevádzke;
• cenovo dostupná oprava, je možné vymeniť iba jeden prvok, ktorý zlyhal, a nie celú konštrukciu;
• nízka odolnosť voči vetru, schopnosť odolávať nárazom vetra;
• maximálna absorpcia slnečnej energie.

Zariadenie je drahé a zaplatí sa až o niekoľko rokov. po použití. Cena komponentov je tiež vysoká a ich výmena môže vyžadovať pomoc odborníka. Systém nie je schopný samočistenia od ľadu, snehu a námrazy.

Typy vákuových kolektorov

Existujú dva typy produktov: s nepriamym a priamym zásobovaním teplom. Prevádzka konštrukcií s nepriamym zásobovaním sa vykonáva tlakom v potrubiach.

V zariadeniach s priamym prívodom tepla sú nádoba s teplonosnou látkou a sklenené vákuové zariadenia pripevnené k rámu pod určitým uhlom pomocou spojovacieho krúžku vyrobeného z gumy.

Vybavenie pripája sa k vodovodnému potrubiu pomocou uzatváracieho ventilua hladina vody v nádrži je regulovaná uzatváracím ventilom.

Vzduch

Voda má oveľa vyššiu tepelnú kapacitu ako vzduch. Jej používanie je však spojené s množstvom problémov v domácnosti počas prevádzky (korózia potrubia, regulácia tlaku, zmena skupenstva). Zberače vzduchu nie sú také rozmarné, majú jednoduchý dizajn. Zariadenia nemožno považovať za plnohodnotnú náhradu iných typov, ale sú schopné znížiť náklady na energie.

Rozsah pôsobnosti

Zariadenia tohto typu sa používajú v teplovzdušnom vykurovaní domov, odvlhčovacích systémoch A na rekuperáciu (spracovanie) vzduchuPoužíva sa na sušenie poľnohospodárskych produktov.

Dizajn

Pozostáva z:

• adsorbér, panel absorbujúci teplo vo vnútri puzdra;
• vonkajšia izolácia z tvrdeného skla;
• tepelná izolácia medzi stenou krytu a absorbérom;
• utesnené puzdro.

Foto 5. Vzduchový solárny kolektor na vykurovanie domu. Zariadenie je upevnené vertikálne na stene budovy.

Zariadenie sa nachádza v blízkosti vykurovacieho objektu kvôli veľkým tepelným stratám vo vzduchovodoch.

Princíp fungovania

Na rozdiel od zberačov vody, ohrievače vzduchu neakumulujú teplo, ale okamžite ho uvoľňujú do izolácieSlnečné svetlo dopadá na vonkajšiu časť zariadenia a zahrieva ho, vzduch začne cirkulovať v konštrukcii a ohrieva miestnosť.

Zberač vzduchu si môžete navrhnúť sami, s použitím dostupných materiálov pri výrobe: Plechovky na pivo vyrobené z medi alebo hliníka, drevotriesky, hliníkové a kovové plechy.

Foto 6. Schéma vzduchového solárneho kolektora. Výkres zobrazuje hlavné časti zariadenia.

Výhody a nevýhody

Výhody:

• lacnosť zariadenia;
• možnosť svojpomocnej inštalácie a opravy;
• jednoduchosť dizajnu.

Nevýhody: obmedzený rozsah použitia (iba kúrenie), nízka účinnosť. V noci bude zariadenie pracovať na chladení vzduchu, ak nie je zatvorené.

Výber súpravy solárnych kolektorov pre vykurovací systém

Výber zariadenia závisí od cieľov, na ktoré bude dizajnérska práca zameraná. Heliosystém sa používa na podporu vzduchu, zabezpečenie zásobovania teplou vodou a ohrev vody v bazéne.

Výkon

Na výpočet možného výkonu solárneho systému, Musíš poznať 2 parametre: slnečné žiarenie v danej oblasti v danom ročnom období a efektívna absorpčná plocha kolektora. Tieto čísla sa musia vynásobiť.

Je možné používať kolektor v zime?

Vákuové zariadenia zvládnuť prácu v chladnom podnebí. Plochý vykazujú nízky výkon v chladnom počasí a sú vhodnejšie pre južné regióny.

Menej vhodné na prevádzku v chladných podmienkach vzduchová štruktúra pretože v noci nie je schopný ohrievať vzduch.

Silné zrážky spôsobujú nepríjemnosti, pretože v zime je zariadenie často pokryté snehom a vyžaduje si pravidelné čistenie. Mrazivý vzduch odvádza nahromadené teplo a samotný kolektor môže byť poškodený krupobitím.

Berúc do úvahy rozsah pôsobnosti

V priemysle je používanie solárnych systémov rozšírenejšie.Solárna energia sa využíva pri prevádzke elektrární, parných generátorov a odsoľovacích zariadení vody. Vákuové kolektory sa často inštalujú na ohrev vody, letného domu alebo kúpeľa v domácich podmienkach a ploché kolektory sa inštalujú menej často. Vzduchové systémy pomáhajú znižovať náklady na vykurovanie ohrevom vzduchu počas dňa.

Vákuové kolektory pracujú o tretinu efektívnejšie ako ploché kolektory. V priebehu roka sa úspory zvýšia o 20 – 25 %. Výber a inštalácia rúrkových kolektorov by sa mali brať vážne, pretože v porovnaní s inými sú náchylnejšie na ničivé účinky zrážok.

Technické informácie

Pri kúpe kolektorov venujte pozornosť prevádzkovým podmienkam. Najdôležitejšie parametre budú celková vykurovacia plocha, aktívna plocha, ukazovatele tepelných strát, uhlový koeficient, parametre účinnosti.

Znalosť týchto údajov vám umožní vypočítať produktivitu prevádzka konkrétnej jednotky. Kupujúci má právo požiadať predávajúcich o poskytnutie príslušných výpočtov a dostupných certifikátov.

Kúrenie solárnymi panelmi

V krajinách, kde sú dve tretiny dní prevažne jasné, nainštalujte solárne panely. Tieto zariadenia fungujú na základe fotoelektrického efektu a premieňajú slnečnú energiu na teplo.

Princíp fungovania

Toto Zariadenia sú rozdelené na autonómne a napájané z elektrickej siete.Prvé akumulujú energiu v akumulačných zariadeniach, čo umožňuje pokračovať v ohrevu aj bez svetla. Zariadenia druhej kategórie sú pripojené k elektrickej sieti prostredníctvom špeciálneho meniča. Toto zariadenie je pomerne spoľahlivé, ale v prípade výpadku prúdu prestane fungovať.

Výhody a nevýhody

Použitie solárnych panelov pomáha zabezpečiť bezproblémovú prevádzku systémov požiarneho poplachu, bezpečnostného dohľadu a vykurovacích systémov.

Oni šetrné k životnému prostrediu, odolné voči opotrebovaniu a fungujú ticho.

Medzi nevýhody patrí nízka produktivita., najmä v miernom a chladnom podnebí. Spočiatku zariadenie vyžaduje si veľké investície, spláca sa pomaly, je potrebné veľké množstvo pomocného vybavenia a kvalifikovaná údržba.

Populárni výrobcovia

Najlepší svetoví vývojári solárnych panelov:

• Ostrý (Japonsko);
• Prvá solárna (USA);
• Spoločnosť Suntech Power (Čína);
• Trina Solar (ČĽR);
• Zelená energia Yingli (Čína).

Užitočné video

Pozrite si video, ktoré vysvetľuje, ako fungujú solárne kolektory v zime.

Výhody používania

Faktorom určujúcim funkčnosť kolektorov je región bydliska spotrebiteľa. Čím viac slnečných dní je v danej oblasti za rok, tým vyššia je účinnosť jednotky. V každom prípade, využitie solárnej energie na vykurovanie vám umožní vo väčšej či menšej miere znížiť náklady na energie a byť nezávislý od vykurovacích služieb.