Yeni enerji kaynaklarının zamanı geldi! Isıtma için güneş kollektörünün faydası nedir?

Elektrik, kömür, doğalgaz gibi enerji kaynakları giderek pahalılaşıyor.

İnsanların kullanımları hakkında daha fazla düşünmeleri gerekiyor daha çevre dostu sistemler ısıtma.

Bu yüzden geliştirildi alternatif ısı kaynakları alanında teknik yenilikBu amaçla güneş kollektörleri kullanılmaya başlandı.

Isıtma için güneş kollektörü

Bu cihazın yüzeyi düşük yansıtıcılığa sahiptir, bu nedenle ısı emilir. Odayı ısıtmak için Bu mekanizma güneş ışığını ve onun kızılötesi radyasyonunu kullanır.

Suyu ısıtmak ve bir evi ısıtmak için basit bir güneş kollektörünün gücü yeterlidir. Ünitenin tasarımına bağlıdır. Bir kişi ekipmanı kendisi kurabilir. Bunun için pahalı aletler ve malzemeler kullanmanıza gerek yoktur.

Tasarım

Ekipmanın yapısı basittir. Cihaz, birkaç katmandan oluşan dikdörtgen bir levhadır:

• Çerçeveli parlama önleyici temperli cam kaplama;
• emici;
• alt izolasyon;
• yanal yalıtım;
• boru hattı;
• cam perde;
• hava koşullarına dayanıklı alüminyum gövde;
• meme uçlarını birbirine bağlamak.

Sistem şunları içerir: 1-2 koleksiyoncu, bir depolama tankı ve bir ön oda. Yapı kapalı bir şekilde organize edilmiştir, bu nedenle güneş ışınları sadece içine girer ve ısıya dönüşür.

Çalışma prensibi

Tesisatın çalışma prensibi termosifondurEkipmanın içindeki soğutma sıvısı bağımsız olarak dolaşıyor, bu da pompaya olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor.

Isınan su yükselme eğilimi gösterir, böylece soğuk su bir kenara itilerek ısı kaynağına taşınır.

Koleksiyoncu ahşap bir kutuya monte edilmiş borulu radyatör, bir düzlemi camdan yapılmıştır. Ünitenin imalatında çelik borular kullanılmıştır. Çıkış ve besleme, su temini tesisatında kullanılan borularla gerçekleştirilir.

Tasarım şu şekilde işliyor:

1. Kollektör güneş enerjisini ısıya dönüştürür.
2. Sıvı depolama tankına girer tedarik hattı aracılığıyla.
3. Soğutma sıvısının dolaşımı bağımsız olarak veya elektrikli pompa yardımıyla gerçekleşir.. Tesisattaki sıvı birkaç gereksinimi karşılamalıdır: yüksek sıcaklıklarda buharlaşmamalı, toksik olmamalı ve dona dayanıklı olmalıdır. Genellikle glikol ile karıştırılmış damıtılmış su kullanılır. 6:4 oranında.

Güneş yoğunlaştırıcı

Güneş enerjisini biriktirmeye yarayan bir cihaz, soğutucu görevi görür. Ürün içerisindeki verici alıcıya enerji odaklanmasını sağlar.

Aşağıdaki türleri vardır:

• parabolik oluk konsantratörler;
• düz lensli konsantratörler (Fresnel mercekler);
• küresel mercekler üzerinde;
• parabolik yoğunlaştırıcılar;
• güneş kuleleri.

Konsantratörler radyasyonu büyük bir düzlemden küçük bir düzleme yansıtmak, yüksek sıcaklıklara ulaşmaya yardımcı olur. Sıvı ısıyı emer ve onu ısıtma nesnesine taşır.

Güneş kollektörü çeşitleri

Günümüzde birçok tipte güneş ısıtma kollektörü bulunmaktadır.

Düz, kendi ellerinizle kurulumu

Bu cihaz içine bir emici plakanın monte edildiği bir panelden oluşur. Bu tür cihazlar en yaygın olanıdır. Ünitelerin maliyet fiyatı uygundur ve kaplama türüne, üreticiye, güce ve ısıtma alanına bağlıdır. Bu tür ekipmanların fiyatları 12 bin rubleden başlayan fiyatlarla.

Fotoğraf 1. Özel bir evin çatısına monte edilmiş beş adet düz tip güneş kollektörü. Cihazlar eğimlidir.

Uygulama kapsamı

Benzer koleksiyoncular daha sıklıkla özel evlere kurulur odaları ısıtmak ve binalara sıcak su sağlamak için. Cihazlar yazlık evde yaz duşu için suyu ısıtmakla başa çıkıyor. Sıcak ve güneşli havalarda kullanılması uygundur.

Düz toplayıcı tasarımı

Cihazın bileşimi:

• koruyucu cam;
• bakır borular;
• ısı yalıtımı;
• yüksek emicilik derecesine sahip emici yüzey;
• alüminyum çerçeve.

Boru tipi bobinli bir kollektör klasik bir seçenektir. Ev yapımı tasarımlarda alternatif olarak şunlar kullanılır: polipropilen malzeme, alüminyum içecek kutuları, kauçuk bahçe hortumları.

Sistemin alt ve kenarlarının ısı yalıtımı yapılmalıdır. Absorber gövdeyle temas halindeyse ısı kaybı yaşanabilir. Cihazın dış kısmı özel özelliklere sahip temperli camla korunmaktadır. Isı taşıyıcı olarak antifriz kullanılmaktadır.

Çalışma prensibi

Sıvı ısıtılarak depolama tankına girer, buradan da soğutulmuş halde kollektöre taşınır. Tasarım iki versiyonda sunulmaktadır: tek devreli ve çift devreli. İlk durumda sıvı doğrudan tanka gidiyor, ikinci olarak — kabın içindeki suyun içinden ince bir tüpten geçerek odanın hacmini ısıtır. Hareket ettikçe soğur ve toplayıcıya geri döner.

Fotoğraf 2. Düz tip güneş kollektörünün şeması ve çalışma prensibi. Oklar cihazın parçalarını göstermektedir.

Artıları ve eksileri

Bu tip ünitelerin şu avantajları vardır:

• yüksek verimlilik;
• düşük maliyet fiyatı;
• uzun vadeli operasyon;
• güvenilirlik;
• kendi kendine montaj ve bakım imkânı.

Düz kollektörler sıcak iklime sahip güney bölgelerinde çalışmaya uygundur. Bunların olumsuz tarafı ise; geniş yüzey nedeniyle yüksek rüzgar, bu nedenle güçlü bir rüzgar yapıyı parçalayabilir. Soğuk kış havasında performans düşer. İdeal olarak, ünite sitenin veya evin güney tarafına kurulmalıdır.

Vakum

Cihaz üst kısımda birleşmiş ve tek bir panel oluşturan ayrı ayrı tüplerden oluşur. Aslında, tüplerin her biri bağımsız bir toplayıcıdır. Bu, soğuk havalarda bile kullanıma uygun, etkili bir modern tiptir. Vakum cihazları düz olanlardan daha karmaşıktır, bu nedenle daha pahalıdırlar.

Fotoğraf 3. Vakum tipi güneş kollektörü. Cihaz, tek bir yapıda sabitlenmiş birçok tüpten oluşur.

Uygulama kapsamı

Uygulanırlar sıcak su temini ve geniş alanların ısıtılması için. Bunlar çoğunlukla yazlık evlerde ve özel evlerde kullanılır. Bina cephelerine, eğimli veya düz çatılara ve özel destek yapılarına monte edilirler. Soğuk iklimlerde ve kısa gün ışığında, verimliliklerini düşürmeden çalışırlar. Yüksek verimlilikleri nedeniyle tarım arazilerinde ve endüstriyel işletmelerde de kullanılırlar. Bu tip Avrupa ülkelerinde yaygındır.

Tasarım

Cihaz şunları içerir:

• ısı depolama tankı (su tankı);
• ısı değiştirici sirkülasyon devresi;
• koleksiyoncunun kendisi;
• sensörler;
• alıcı.

Ünitenin tasarımı, paralel olarak yerleştirilmiş bir dizi boru profildir. Alıcı ve vakum tüpleri bakırdan yapılmıştır. Cam tüp bloğu, harici devreden ayrılmıştır, bu sayede kollektör arıza durumunda çalışmayı durdurmaz. 1-2 tüp. Ek koruma olarak poliüretan izolasyon kullanılmaktadır.

Çalışma prensibi

Yapının işleyişi vakumun sıfır termal iletkenliğine dayalıTüpler arasında havasız bir boşluk oluşuyor ve bu boşluk güneş ışınlarının oluşturduğu ısıyı güvenilir bir şekilde koruyor.

Vakum manifoldu şu şekilde çalışır:

• Güneş enerjisi bir vakum şişesinin içindeki bir tüp tarafından alınır;
• ısıtılan sıvı buharlaşarak borunun yoğuşma alanına yükselir;
• soğutma sıvısı yoğuşma bölgesinden aşağıya doğru akar;
• döngü tekrarlanıyor.

Böyle bir çalışma sayesinde çok daha yüksek ısı transfer seviyesive ısı kaybı düşüktür. Isıyı etkili bir şekilde hapseden vakum tabakası sayesinde enerji tasarrufu sağlanır.

Fotoğraf 4. Vakumlu güneş kollektörünün şematik diyagramı. Cihazın bileşenleri oklarla gösterilmiştir.

Artıları ve eksileri

Bu tip cihazların avantajları:

• dayanıklılık;
• işletmede istikrar;
• uygun fiyatlı onarım, tüm yapının değil, sadece bozulan bir elemanın değiştirilmesi mümkündür;
• düşük rüzgar direnci, rüzgar esintilerine dayanma yeteneği;
• Güneş enerjisinin maksimum emilimi.

Ekipman pahalıdır ve ancak birkaç yıl içinde kendini amorti edecektir. Kullanımdan sonra. Bileşenlerin maliyeti de yüksektir ve bunların değiştirilmesi bir profesyonelin yardımını gerektirebilir. Sistem buz, kar ve dondan kendini temizleme yeteneğine sahip değildir.

Vakum toplayıcıların türleri

İki tip ürün bulunmaktadır: dolaylı ve doğrudan ısı temini ile. Dolaylı temini olan yapıların çalışması borulardaki basınçla gerçekleştirilir.

Doğrudan ısı beslemeli cihazlarda, ısı taşıyıcı kap ve cam vakum cihazları, kauçuktan yapılmış bir bağlantı halkası vasıtasıyla belirli bir açıyla çerçeveye monte edilir.

Teçhizat bir kapatma vanası aracılığıyla su besleme hatlarına bağlanırve tanktaki su seviyesi bir kilitleme vanası ile kontrol edilir.

Hava

Su, havadan çok daha yüksek bir ısı kapasitesine sahiptir. Ancak kullanımı, çalışma sırasında bir dizi ev sorunuyla ilişkilidir (boru korozyonu, basınç kontrolü, agrega durumunda değişiklik). Hava toplayıcılar Çok gösterişli değil, sade bir tasarıma sahip. Cihazlar diğer tiplerin tam bir alternatifi olarak kabul edilmese de kullanım maliyetlerini düşürebilmektedir.

Uygulama kapsamı

Bu tür ekipmanlar kullanılır evlerin hava ısıtmasında, nem alma sistemlerinde Ve hava geri kazanımı için (işleme)Tarım ürünlerinin kurutulmasında kullanılır.

Tasarım

Şunlardan oluşur:

• adsorber, kasanın içindeki ısıyı emen panel;
• temperli camdan yapılmış dış yalıtım;
• gövde duvarı ile emici arasındaki ısı yalıtımı;
• kapalı muhafaza.

Fotoğraf 5. Bir evi ısıtmak için hava güneş kollektörü. Cihaz binanın duvarına dikey olarak sabitlenmiştir.

Cihaz ısıtma nesnesine yakın bir yerde bulunur Hava kanallarındaki büyük ısı kayıpları nedeniyle.

Çalışma prensibi

Su toplayıcıların aksine, hava ısıtıcıları ısıyı biriktirmez, ancak hemen yalıtıma verirGüneş ışığı cihazın dış kısmına vurarak onu ısıtır, yapı içerisinde hava dolaşımı başlar ve odayı ısıtır.

Bir hava toplayıcısını kendiniz tasarlayabilirsiniz. Üretimde mevcut malzemelerin kullanılması: Bakır veya alüminyumdan yapılmış bira kutuları, sunta paneller, alüminyum ve metal levhalar.

Fotoğraf 6. Hava güneş kollektörünün şeması. Çizim cihazın ana parçalarını göstermektedir.

Artıları ve eksileri

Avantajları:

• cihazın ucuzluğu;
• kendi kendine kurulum ve onarım imkânı;
• Tasarımın sadeliği.

Dezavantajları: sınırlı uygulama kapsamı (sadece ısıtma), düşük verimlilik. Gece, ekipman kapalı değilse havayı soğutmak için çalışacaktır.

Bir ısıtma sistemi için güneş kollektörü kiti seçimi

Bir cihaz seçimi Tasarım çalışmasının hangi hedeflere yönelik olacağına bağlıdır. Heliosistem havayı desteklemek, sıcak su temini sağlamak ve havuz suyunu ısıtmak için kullanılır.

Güç

Bir güneş sisteminin olası gücünü hesaplamak için, 2 parametreyi bilmeniz gerekiyor: Belirli bir bölgede belirli bir zamanda güneş ışınımı ve kollektörün etkin emilim alanı. Bu rakamlar çarpılmalıdır.

Kollektör kışın kullanılabilir mi?

Vakum cihazları Soğuk iklimlerde çalışmayla başa çıkmak. Düz Soğuk havalarda düşük performans gösterirler ve güney bölgeleri için daha uygundurlar.

Soğuk koşullarda çalışmaya daha az uygundur hava yapısı çünkü geceleri havayı ısıtamıyor.

Yoğun yağış rahatsızlığa neden oluyor, çünkü kışın ekipman genellikle karla kaplanır ve düzenli temizlik gerektirir. Donmuş hava biriken ısıyı alır ve toplayıcının kendisi dolu nedeniyle hasar görebilir.

Uygulama kapsamını dikkate alarak

Sanayide güneş enerjisi sistemlerinin kullanımı daha yaygın hale geliyor.. Güneş enerjisi, elektrik santrallerinin, buhar jeneratörlerinin ve su tuzdan arındırma tesislerinin işletilmesinde kullanılır. Vakumlu toplayıcılar genellikle ev koşullarında su, yazlık ev veya hamam ısıtmak için kurulur ve düz toplayıcılar daha az sıklıkla kurulur. Hava sistemleri, gündüzleri havayı ısıtarak ısıtma maliyetini düşürmeye yardımcı olur.

Vakumlu kollektörler düz kollektörlere göre üçte bir oranında daha verimli çalışmaktadır. Bir yıl içerisinde tasarruf miktarı yüzde 20-25 oranında artıyor. Borulu kollektörlerin seçimi ve montajı ciddiye alınmalıdır, çünkü bunlar diğerlerine göre yağışların yıkıcı etkilerine daha fazla maruz kalmaktadır.

Teknik bilgiler

Kollektör satın alırken çalışma koşullarına dikkat edin. En önemli parametreler şunlar olacak: toplam ısıtma alanı, aktif alan, ısı kaybı göstergeleri, açısal katsayı, verimlilik parametreleri.

Bu verileri bilmek üretkenliği hesaplamanıza olanak tanır Belirli bir ünitenin işletimi. Alıcı, satıcılardan ilgili hesaplamaları ve mevcut sertifikaları sağlamalarını talep etme hakkına sahiptir.

Güneş panelleriyle ısıtma

Ülkelerde, günlerin üçte ikisinin çoğunlukla açık olduğu, güneş panelleri kurun. Bu cihazlar fotoelektrik etki temelinde çalışır ve güneşin enerjisini ısıya dönüştürür.

Çalışma prensibi

Bu Ekipmanlar otonom ve elektrik şebekesi tarafından çalıştırılan olmak üzere ikiye ayrılır. İlk olanlar depolama aygıtlarında enerji biriktirir, bu da ışığın olmadığı durumlarda ısıtmanın devam etmesini sağlar. İkinci kategorideki aygıtlar özel bir invertör aracılığıyla elektrik şebekesine bağlanır. Bu ekipman oldukça güvenilirdir, ancak elektrik kesintisi durumunda çalışmayı durdurur.

Artıları ve eksileri

Güneş panellerinin kullanımı yangın alarm sistemleri, güvenlik kameraları ve ısıtma sistemlerinin sorunsuz çalışmasını sağlar.

Onlar çevre dostudur, aşınmaya dayanıklıdır ve sessiz çalışır.

Dezavantajları arasında ise düşük verimlilik yer alıyor., özellikle ılıman ve serin iklimlerde. Başlangıçta, ekipman büyük yatırımlar gerektirir, yavaş yavaş kendini amorti eder, çok sayıda yardımcı ekipman ve nitelikli bakım gerektirir.

Popüler üreticiler

Dünyanın en iyi güneş paneli geliştiricileri:

• Keskin (Japonya);
• İlk Güneş (AMERİKA);
• Suntech Enerji A.Ş. (Çin);
• Trina Güneş (ÇHC);
• Yingli Yeşil Enerji (Çin).

Yararlı video

Kışın güneş kollektörlerinin nasıl çalıştığını anlatan videoyu izleyin.

Kullanmanın faydaları

Toplayıcıların işlevselliğini belirleyen faktör tüketicinin ikamet ettiği bölge. Belirli bir alanda yılda ne kadar çok güneşli gün varsa, ünitenin verimliliği o kadar yüksek olur. Her durumda, ısıtma için güneş enerjisi kullanmak, kamu hizmetleri maliyetlerini az ya da çok azaltmanıza ve ısıtma hizmetlerinden bağımsız olmanıza olanak tanır.