Hlavná / Krby

Slnečné kolektory na vykurovanie - typy a charakteristiky

Inštalácia na priamu konverziu energie

V európskych krajinách sú slnečné sústavy už dlho využívané na vykurovanie, čo šetrí vykurovanie rezidenčného sektoru. Problémy s úsporou energie sú čoraz ostrejšie, takže mnohí naši krajania tiež myslia na solárny kolektor na vykurovanie ako alternatívny zdroj tepla. Dnes je to najčistejší biologický zdroj šetrný k životnému prostrediu.

Slnečná sústava je zariadenie, ktoré premieňa solárne teplo na akúkoľvek energiu. Dnes je čoraz častejšie vidieť veľké solárne elektrárne a špeciálne solárne kolektory na vykurovanie, ktoré absorbujú slnečnú energiu a premieňajú ju na teplo.

Zariadenie a princíp činnosti

Dokonca aj pred 50 rokmi mal každý veľký tank na streche vidieckeho domu, do ktorého sa nalievala letná voda. V priebehu dňa sa vyhrievalo dobre, takže ste mohli večer vykúpať teplou sprchou. Takýto systém sa stal prototypom solárneho kolektora.

Zásada fungovania zostáva rovnaká, zmenila sa len inštalácia. Prešla modernizáciou a kompletným technickým vybavením. Vedci navrhli model, ktorý vám umožní využívať slnečnú energiu na ohrev vody po celý rok. V lete je možné pomocou inštalácie úplne prepnúť na ohrev vody pre potreby domu a v ostatných dňoch môže vykurovanie miestnosti znížiť náklady na energiu presne o polovicu.

Vykurovanie so slnečnými kolektormi pracuje v oblačnom počasí. Koniec koncov, systém je schopný absorbovať energiu slnka aj cez mraky. A automatické ovládanie umožňuje prepínanie na iné zdroje energie v prípade potreby.

Na rozdiel od solárnych článkov kolektory nevyrábajú elektrickú energiu. Ohrievajú len chladiacu kvapalinu, takže sa používajú na prípravu teplej vody a vykurovanie obytných priestorov.

Typy kolektorov

Existuje niekoľko modifikácií solárnych kolektorov. Sú to:

1. Plochá.
2. Vákuum.
3. Kolektor-Koncentrát.
4. Vzduchom.

Odlišujú sa od seba v zariadení a princípe činnosti.

Plochá inštalácia

Ploché modely sú panely, ktoré absorbujú slnečné teplo. Majú číry povlak z tvrdeného skla alebo vlnitého polykarbonátu. Zadná časť je pokrytá špeciálnym izolačným materiálom. Panel je pripojený k systému na vedenie tepla trubkami zosieťovaného polyetylénu.

Pre zvýšenie efektívnosti inštalácie pomôžte špeciálne optické povlaky. Poskytujú plný prenos infračerveného žiarenia do chladiacej kvapaliny, ktorá sa vďaka inovatívnemu vývoju môže zahriať na 200 stupňov Celzia.

Ploché kolektory majú výhody aj nevýhody. Ich výhody spočívajú v tom, že:

• Po prvé, konštrukcia je navrhnutá tak, aby bola vyčistená samotným snehom. Preto sa v zime nebudete musieť každý čas strešiť na strechu, aby ste ju odstránili pod snehom.
• Po druhé, v lete zariadenie preukazuje vysoký výkon.
• Po tretie, plochý kolektor môže byť inštalovaný pod ľubovoľným uhlom. Má najnižšie počiatočné náklady a vykazuje dobrú hodnotu za peniaze. Odborníci odporúčajú inštalovať ploché kolektory iba v južných šírkach s prevažne teplým podnebím.

Nevýhody zariadenia zahŕňajú nasledujúce okolnosti. Konštrukcia plochých kolektorov nemôže zabrániť veľkým tepelným stratám, preto počas chladnej sezóny vykazuje nízku účinnosť.

Venujte pozornosť! Inštalácia plochého kolektora na streche smie byť iba namontovaná a to veľmi komplikuje proces inštalácie. Efektívna prevádzka inštalácie tiež bráni vysokej plachte.

Výrobcovia sa podarilo vytvoriť solárne systémy bez takmer všetkých týchto nedostatkov. Sú to vákuové kolektory.

Vákuové zariadenia

Vákuový kolektor 10-30 trubiek s rámom

Vákuové solárne kolektory pracujú na rovnakom princípe ako panel. Chladiaca kvapalina však ešte viac ohrieva a prináša ju na teplotu 300 stupňov. V tomto prípade prakticky chýba tepelná strata. Je nazývaný vákuový kolektor, pretože viacvrstvový sklenený povlak vytvára vo vnútri systému vákuum.

Konštrukcia je podobná známemu termosku. Len s jedným rozdielom. Namiesto nepríjemnej žiarovky majú jednotlivé prvky kolektora priehľadný povrch, ktorý im umožňuje zbierať solárne teplo. Na vnútornú časť je aplikovaný špeciálny povlak, ktorý zvyšuje absorpčnú kapacitu. Vytvorí sa vákuum medzi dvoma vrstvami trubice, vo vnútri ktorej je medená tepelná tyč. Je to ten, kto ušetrí až 96% tepla zozbieraného zo slnka.

Vákuové zariadenie pracuje efektívne aj pri najnižších možných teplotách. Tepelné potrubie nevyžaduje prídavné plnenie. Vo vnútri je kvapalina, ktorá po zahriatí prechádza do plynu a prechádza do kondenzátora, kde sa vyhrievacie médium zahrieva. Voda absorbuje tepelnú energiu, teplota klesá a plyn sa opäť pretvorí na vodu. Skloní sa až k spodnej časti tepelnej rúry sklonenými rúrkami a celý proces sa obnoví. Takže prenos slnečného tepla pokračuje nepretržite.

Keďže kvapalina je neustále umiestnená za stenami chránenými vákuami, nezmrazuje ani pri teplotách minus 30 ° C. Rovnaké vákuum vám umožní "zamknúť" teplo v noci, takže všetky tepelné straty sú vylúčené. Neprerušený obeh sa zastaví len vtedy, keď teplota trubiek v kolektore klesne na 22 stupňov.

Výhody a nevýhody vakuových kolektorov

Inštalácia vákuových modelov

Technické vlastnosti a výhody vákuových kolektorov sú nasledovné:

1. Poskytujú vysoký stupeň ohrevu - teplota v tepelnom potrubí môže dosiahnuť 250-300 stupňov.
2. Tepelné potrubia sú vyrobené z červenej medi, ktorá účinne zahrieva teplo vodivú kvapalinu.
3. V trubiciach nie je žiadna voda, preto nemrznú pri nízkych teplotách.
4. Základňa kolektora je vyrobená z hliníka, takže inštalácia má atraktívny dizajn, ktorý ľahko zapadá do konceptu moderného exteriéru.
5. Konštrukcia je schopná vydržať vysoký pracovný tlak.
6. Modulárne časti sa jednoducho inštalujú.

Avšak tieto zariadenia majú nevýhody. V prípade silného sneženia budete musieť zariadenie snehu ručne vyčistiť. Vakuové kolektory, na rozdiel od plochých modelov, majú relatívne vysoké náklady. Inštalácia je jednoduchá, ale musíte jasne merať uhol sklonu. Musí byť najmenej 20 stupňov. Ešte lepšie, zverte tento proces profesionálnym odborníkom.

Nástroje na rozdeľovanie a koncentráciu

Solárne koncentrátory pracujú trochu inak ako ploché a vákuové kolektory. Sú to stacionárne pevné inštalácie, ktoré zachytia slnečné lúče dopadajúce na povrch zariadenia v rôznych uhloch. Z tohto dôvodu nie je vykurovací efekt vždy maximalizovaný. Ale výrobcovia ľahko odstránili podobný problém tým, že inštalovali slnečné sledovacie zariadenia. To pomohlo výrazne zvýšiť účinnosť zariadenia.

Hlavným prvkom týchto zariadení je parabolicko-valcový reflektor. Je umiestnený pod plochým priehľadným povrchom. Rozvádzače a koncentrované prístroje neohrievajú chladiace médium, ale vzduch v miestnosti.

Vzduch-solárny kolektor

Ďalší solárny systém - vzduchový solárny kolektor. Používa sa iba na vnútorné vykurovanie alebo sušenie poľnohospodárskych výrobkov. Návrh zariadenia je jednoduchý. Vonkajšia jednotka je podobná veľkej krabici, ktorej dno je pokryté špeciálnou čiernou farbou absorbujúcou svetlo.

Zhora je krabica uzavretá sklenenou doskou alebo iným priehľadným listom. Slnečné lúče ľahko prechádzajú takým krytom. V tomto prípade čierne dno zvyšuje ich absorpciu a ohrieva vzduch vnútri krabice. Pomocou ventilátora sa teplý vzduch pohybuje do miestnosti.

Výhodou tohto zariadenia je, že vzduchový vykurovací systém je omnoho praktickejší ako vodný systém. Koniec koncov, neexistujú žiadne potrubia a samotná inštalácia je oveľa lacnejšia ako ploché a vákuové kolektory.

V solárnom kolektore nie je chladiaca kvapalina, takže nie je riziko zamrznutia. Tým sa eliminuje možnosť úniku zariadenia. Inštalácia je jednoduchá, rýchla a dokonca nezávislá bez zapojenia špecialistov. Preto čoraz viac spotrebiteľov venuje pozornosť alternatívnym zdrojom tepla.

Hlavnou nevýhodou opísaných systémov je nízka účinnosť. Preto sa inštalácia používa len ako prídavný zdroj tepla.

Zhrnutie témy

Teraz poznáte hlavné typy solárnych elektrární na priemyselné a domáce vykurovanie priestorov, na dodávku teplej vody a kúrenie bazénov. Výhody použitia solárnych kolektorov sú zrejmé. Pomáhajú znižovať náklady na energiu, šetria organické palivá a znižujú škodlivé emisie do ovzdušia. Preto sa aktívne dostávajú do našich životov.

Slnečné kolektory: charakteristiky a prehľad modelov

Solárny kolektor na vykurovanie domácností bol vynájdený pomerne nedávno. Rovnako ako každá nová technológia, jeho náklady sú pomerne vysoké, ale tento typ klimatických technológií môže pomôcť ušetriť významné zdroje.

Podobné vzory majú aj druhé meno - heliosystémy. Každoročne toto zariadenie dokáže vyrobiť približne 600 až 800 kilowattov tepelnej energie len za meter štvorcový. Ukazuje sa, že v chladnej sezóne môže takéto zariadenie využívať vykurovacie funkcie približne pre tretinu obytnej budovy.

Princíp solárneho kolektora v jeho základoch je veľmi podobný ako ohrievač vody. Akumuluje energiu obsiahnutú v slnečnom svetle, odošle sa do špeciálneho vykurovacieho telesa, ktorý je panelom niekoľkých štvorcových metrov.

Celkovo je takýto prvok najbežnejšou solárnou batériou, slnečné lúče, ktoré padajú na ňu, prenášajú svoju energiu na takzvaný výmenník tepla. Obsahuje chladivo, napríklad vzduch, vodu alebo nemrznúcu kvapalinu. Pod akciou prijatého množstva tepla sa ohrieva a posiela do vykurovacieho systému, kde sa začína cirkulovať okolo bytu alebo domu. Solárne kolektory vám umožňujú úsporu nákladov spojených s vykurovaním.

Princíp fungovania solárneho kolektora

Aby projekt fungoval najefektívnejšie, mohli vývojári kombinovať elektrickú a solárnu energiu. Skutočnosť je, že v zime, slnko možno nájsť na oblohe nie je vždy. Z tohto dôvodu sa ukáže, že tento ohrievač nebude schopný plne fungovať. Vzhľadom na pripojenie k elektrickej sieti je výmenník tepla nútený cirkulovať cez systém, čo znižuje náklady. Treba poznamenať, že je rozumné inštalovať také zariadenie iba v domoch s veľkou plochou.

Niektorí odborníci tvrdia, že slnečná sústava sa pomaly vyplatí, ale tento názor je nesprávny. Ak pridáte všetky peniaze investované do tohto zariadenia a údržby, vrátia sa asi tri až päť rokov. Čím častejšie sa bude používať, tým rýchlejšie sa splatí. Okrem toho je potrebné brať do úvahy, že náklady na vykurovanie každý rok sa čoraz viac stávajú kvôli neustálemu rastu taríf.

Typy solárnych kolektorov

K dispozícii je klasifikácia týchto zariadení, ktorá je založená na ich dizajne:

Plochý dizajn vyzerá ako krabica z hliníka, vo vnútri ktorej sú rúry vyrobené z medených materiálov. Na dne škatule je pomerne silná izolačná vrstva. Na vrchole výrobku sú pokryté špeciálnymi materiálmi, ako je tvrdené sklo alebo propylénglykol. Práve tento povrch absorbuje teplo slnečných lúčov. Medzi všetkými typmi výrobkov je tento dizajn najdokonalejší a odolnejší, takže sa odporúča pre inštaláciu v regiónoch, kde pravidelne padá dážď alebo sneh.

Plochý kolektor má však jednu značnú nevýhodu: ak zlyhá, bude sa týkať celého vykurovacieho systému. Oprava zvyčajne nepodlieha, bude musieť okamžite zmeniť a nainštalovať novú. Môže byť použitý nielen na vykurovanie, ale aj na horúcu vodu, ale jeho výrobná kapacita je dostatočná na to, aby zohriala teplotu o 20 až 30 stupňov v porovnaní s teplotou okolia. Tento model je najlacnejší zo všetkých ostatných druhov.

Konštrukcia zberača vzduchu funguje na princípe skleníkového efektu. Slnečné lúče pritiahnuté pracovnou plochou budú úplne absorbované. Táto tepelná energia ohrieva hmotu vzduchu, ktorý je vnútri konštrukcie. Môže byť vybavený špeciálnym ventilátorom, ktorý prenáša horúci vzduch ďalej do obytných priestorov, avšak existujú zariadenia, ktoré zabezpečujú prirodzený obeh. Tento kolektor je pevná, spoľahlivá a veľmi odolná konštrukcia, ktorá sa prakticky nemusí opravovať. Ich nevýhodou je, že rozsah ohrevu vzduchu nie je príliš veľký.

Vákuový kolektor sa skladá zo systému medených rúrok umiestnených v sklenenej nádobe s pomerne veľkým objemom. Medzi stenami nie je vzduch, je úplne vyčerpaný. Vákuum v tomto prípade vykonáva funkciu tepelného izolátora a súčasne vodiča.

Všetky prvky sú usporiadané v rade, čo vám umožňuje absorbovať čo najväčšie množstvo solárnej energie. V závislosti od dĺžky potrubí bude možné vypočítať, koľko tepla dajú. Pri nie príliš veľkom dome sú docela vhodné trubky, ktoré nepresiahnu dva metre s vnútorným priemerom 6 cm. Sklo použité v tejto konštrukcii je krehké, takže zrážky, ako napríklad krupobitie, padlé vetvy a iné fyzikálne účinky, môžu viesť k že klesá.

Opravné práce v tomto prípade súvisia s nutnosťou nahradiť trubku, ktorá zlyhala, čo je nepochybná výhoda, pretože nebude potrebná úplná výmena systému. V zime je efektívnosť používania takého solárneho kolektora výrazne vyššia v porovnaní s plochými zariadeniami. Je to spôsobené jeho schopnosťou lepšie zohriať vodu a dlhodobo udržiavať teplo. Vakuové kolektory, ktoré sa používajú na vykurovanie domu, majú zvyčajne len najpozitívnejšiu odozvu od spotrebiteľov, pretože je možné zakúpiť výrobky rôznych veľkostí, takže sú vhodné aj pre dostatočne veľké domy. To vám umožňuje šetriť dobre pri vykurovaní, bez zníženia indexov účinnosti.

Stojí za zmienku, že zberatelia môžu byť sezónne a celoročne využívané. Prvá odroda môže fungovať len vtedy, ak teplota okolia nie je nižšia ako nula stupňov. Celoročne sú univerzálne návrhy, ale ich náklady budú oveľa vyššie.

Pri výbere slnečného kolektora by ste mali zvážiť nielen vlastné finančné možnosti, ale aj množstvo ďalších parametrov:

• Požadovaný výkon;
• Strešná plocha, pretože zberač je zvyčajne tam inštalovaný.

Pozitívne a negatívne vlastnosti zberateľov

Rovnako ako každé iné zariadenie má zberateľ silné a slabé miesta. Túto skutočnosť treba vziať do úvahy, pretože budú schopní určiť, či je potrebné inštalovať solárny systém alebo či bude bez neho výhodnejšie.

Hlavným pozitívnym bodom tohto zariadenia je ich úplná ekologická priaznivosť, pretože nie sú schopní poškodiť životné prostredie. Spalovacie procesy sa nepoužívajú na ohrev chladiacej kvapaliny, počas prevádzky nie sú odpadové materiály, resp. Žiadne škodlivé látky sa nevypúšťajú do ovzdušia. Takéto systémy sú ideálne pre ľudí, ktorí majú respiračné choroby.

Napriek tomu, že solárny kolektor na vykurovanie je pomerne drahý, je to veľmi ekonomický dizajn. Môžete začať šetriť už pri inštalácii, ak to robíte sami, ale väčšina odborníkov vám poradí, aby ste vyhľadali pomoc od odborníkov. V priebehu piatich rokov zberateľ plne vracia svoju hodnotu a začne pracovať na úsporách finančných prostriedkov a zdrojov.

Ak porovnáme takýto vykurovací systém s kotlom na tuhé palivo alebo plyn, používanie kotlov je oveľa drahšie, pretože z roka na rok sa palivo naďalej stáva čoraz drahším a nie je potrebné platiť za solárnu energiu vôbec. V lete, keď je slnko neustále na oblohe, účinnosť solárnych kolektorov výrazne prevyšuje prínos kotla.

Heliosystems absorbujú teplo aj vtedy, ak je v prostredí minimálne osvetlenie. Ak je konštrukcia správne zostavená, potom aj za oblačného počasia poskytne správne množstvo tepla.

Zberače sú konštrukcie úplne nezávislé od dodávky elektrickej alebo inej energie. V niektorých regiónoch našej krajiny slnko často svieti šesť mesiacov, takže tu môžete úplne opustiť použitie vyčerpateľných zdrojov, ako je plyn alebo elektrická energia na ohrev budovy. Aj pri prerušovaných problémoch s dodávkou energie bude konštrukcia naďalej produkovať dostatočné množstvo tepla.

Záruka pre solárne systémy je približne 15 rokov, ale existuje niekoľko určitých odtieňov: vplyv zrážok nie je zárukou, preto by ste mali starostlivo zvážiť, ako chrániť kolektora pred takými poruchami.

Hlavným negatívnym bodom solárnych systémov je ich cena. Niektoré z najdrahších stavieb môžu robiť asi 10 tisíc dolárov bez inštalácie a údržby. Výrobcovia hovoria, že na inštaláciu tohto dizajnu nie je potrebné získať žiadne povolenia: najmä pre inštaláciu v individuálnom obytnom dome, naozaj nemusíte zostavovať žiadne dokumenty. Pre inštaláciu na streche bytového domu je potrebné získať príslušný papier od orgánu pre bývanie.

Vzhľadom na to, že vo väčšine regiónov našej krajiny je dosť chladno a zamračené, takéto výrobky dnes nie sú veľmi populárne. Avšak mimo našej krajiny, kde sú ľudia o ochranu životného prostredia oveľa viac, možno ich nájsť oveľa častejšie.

Čo treba hľadať pri kúpe kolektora?

Všetky priemyselné heliosystémy vytvárajú tepelnú energiu, ktorá sa vyjadruje v kilowattoch. Na tomto obrázku by ste sa mali rozhodne pozrieť, pretože existuje možnosť získať slabú alebo príliš silnú štruktúru. Je veľmi dôležité skontrolovať, ako dobre kolektor zachováva teplo prijímané zo slnečných lúčov, pretože tento faktor bude zohrávať jednu z kľúčových rolí, ak sa plánuje inštalácia v chladných oblastiach.

Pri inštalácii je kolektor umiestnený do špeciálneho rámu, ktorý má určitú hmotnosť. Mali by ste zistiť, aký je silný dizajn strechy - či môže vydržať hmotnosť tohto zariadenia. Ak je prepravka slabá, bude potrebné ju predbežne posilniť. V niektorých prípadoch je kolektor umiestnený vo vertikálnej rovine, čo vám umožňuje zabrániť nadmernému vystaveniu sa zrážkam, ale kvôli tomu sa účinnosť zariadenia mierne zníži.

Prehľad najlepších modelov

Medzi plochými vzormi je FPC-2200 považovaný za najlepší. Toto zariadenie má aktívnu plochu 2,1 štvorcových metrov. Účinnosť pri správnej inštalácii produktu dosiahne 94%. S ním môžete dosiahnuť teplotu chladiva 135 stupňov, najvyšší tlak v systéme bude 1 MPa. Inštalácia bez rámcov je zakázaná. Stojí to asi 30 tisíc rubľov.

Považuje za najlepšieho zberača SOLARVENTI SV3, je schopný pracovať úplne offline. Určené nielen pre obytné priestory, ale aj pre sklady, rôzne iné technické priestory. Maximálna plocha, ktorú môže ohrievať, je len 25 metrov štvorcových. Výrobok má kompaktné rozmery, hmotnosť je asi 6 cm, je možné ho inštalovať vo vodorovnej i vertikálnej polohe. Je to dosť drahé - 40 tisíc rubľov.

K dnešnému dňu nie sú vákuové modely na ruskom trhu zastúpené. Taký zberač bude dobrým doplnkom k štandardnému vykurovaciemu systému domu alebo bytu.

Solárny kolektor: popis, klasifikácia, recenzie

Každý deň dodáva slnko človeku s neobmedzeným energetickým potenciálom. Súčasne bude ľudstvu k dispozícii už mnoho rokov. Toto tlačí človeka, aby vynašiel a preložil do reality nové zariadenia, ktoré môžu transformovať slnečné žiarenie na energiu, ktorá je užitočná pre ľudí. Ten môže byť dodávaný s elektrickým svetlom a môže vyhrievať miestnosť.

Príkladom zariadenia, ktoré dokáže konvertovať slnečnú energiu na teplo, je solárny kolektor - jeho prehľady dokazujú efektívnosť systému. Keď sa energia získaná zo slnka premení na tepelnú energiu, prenesie sa do chladiacej kvapaliny. To všetko umožňuje využitie slnka na vykurovanie miestností, ohrev vody, ako aj na vykurovanie bazénov a iné konštrukcie.

Vykurovacia voda a slnko

Aby slnko ohrievalo vodu, existujú určité predpoklady. V priebehu roka prietok zostáva na takmer rovnakej úrovni. Preto je to slnečná energia, ktorá sa najúčinnejšie využíva ako zdroj energie na ohrev vody. Ak solárne kolektory inštalujete správne, sú schopné zvýšiť teplotu vody o 50 percent alebo dokonca o 65. Ak hovoríme o letných mesiacoch, potom indikátory vykurovania môžu dosiahnuť 100 percent.

To všetko naznačuje, že tradičné systémy využívajúce elektrickú energiu alebo plyn nebudú vôbec zahrnuté. To samozrejme bude znamenať plus, pretože v letných mesiacoch nie je potreba vykurovania miestami, a preto tradičné systémy budú mať nízku účinnosť. To je ďalší dôkaz efektívnosti použitia solárnych kolektorov. Okrem iného môže byť umývačka riadu na teplej vode poháňaná takýmto systémom.

Moderné solárne ohrievače vody sa vyznačujú jednoduchosťou a technologickými inováciami, ktoré umožňujú pohodlne žiť bez poškodenia životného prostredia.

Princíp činnosti tepelných solárnych zariadení

Srdcom tepelných solárnych zariadení je kolektor. Najbežnejší je jeho plochý tvar. Zberač pozostáva z potiahnutého selektívneho absorbéra, ktorý pohlcuje slnečné lúče a premieňa ich na tepelnú energiu. Aby sa minimalizovali tepelné straty, takýto kolektor sa umiestni do tepelne izolovanej škatule s priehľadnými stenami.

Schematický diagram solárneho kolektora

Chladiaca kvapalina, ktorej úloha je hlavne vykonávaná zmesou vody a nemrznúcej zmesi, preteká absorbérom. Obeh sa uskutočňuje medzi nádržou na horúcu vodu a kolektorom. Spustenie tepelnej solárnej inštalácie sa vykonáva pomocou špeciálneho regulátora. Keď teplota v nádrži presahuje teplotu kvapaliny v nádrži, čerpadlo sa zapne a chladiaca kvapalina prenáša tepelnú energiu do zásobníka zo zásobníka.

Najčastejšie sú absorbéry vytvorené z veľkého množstva kovových dosiek. Chladiaca kvapalina sa prenáša cez rúry na tieto dosky, kde prebieha proces výmeny tepla. Ak začneme hovoriť o absorpčnom zariadení na plechy, dve kovové dosky sú navzájom zvarené takým spôsobom, že medzi nimi môže cirkulovať chladiaca kvapalina. V tomto prípade sa zvyčajne používa ako východiskový materiál hliník a meď.

Ak sú pre bazény potrebné slnečné kolektory, potom sa používajú umelé materiály, pretože parametre tepelnej odolnosti sú o niečo nižšie. K dispozícii sú aj kombinované zariadenia, ktoré nepotrebujú obehové čerpadlá. V tomto prípade sa voda ohrieva priamo v kolektore.

Čo tvorí solárna inštalácia?

Všeobecne platí, že konštrukcia solárnych zariadení používaných na ohrev vody je pomerne zložitá. Patria medzi ne:

• snímače teploty v pohone a kolektore;
• pripojenie systému k studenej vode;
• expanzná nádoba;
• slnečná kontrola;
• cirkulačné čerpadlo;
• vypúšťanie horúcej vody;
• snímače teploty na ohrev vody.

Konvenčné vykurovanie môže poskytnúť primárny cieľ, že osoba bude mať k dispozícii dostatok teplej vody. Pokiaľ ide o solárne zariadenia, nevyrábajú vôbec žiadnu užitočnú energiu, alebo jej množstvo nie je dostatočné na uspokojenie potrieb. Ale takáto inštalácia zo slnka môže byť ľahko integrovaná do technických zariadení takmer všetkých budov. Tým sa doplní tradičný systém vykurovania so záložným zdrojom najmenej 20 rokov.

Z hľadiska biológie sú technológie, ktoré kombinujú spotrebu moderných kotlov a solárnej energie, považované za optimálne. Doba odpisu energie v tomto prípade bude asi dva roky.

To podstatne odlišuje túto technológiu od tradičných spôsobov vykurovania, pri ktorých je pre prevádzku celého systému potrebné napájať ju určitým množstvom energie. Súčasne, ak hovoríme o tradičnom vykurovaní, nemožno očakávať odpisovanie, pretože nikdy nepríde.

Účinné absorbéry

Absorbéry sú vyrábané hlavne v čiernej farbe, pretože táto farba má najväčší absorpčný koeficient slnečných lúčov. Posledný indikátor ukazuje, koľko krátkovlnných lúčov absorbuje absorbér a ktorý z nich odráža. Keďže sa prístroj zahrieva naraz, je to znamenie spätného odrazu v podobe dlhých vlnových lúčov absorbérom veľkej časti prijatej energie. Všetky údaje o tom možno nájsť v emisnej schopnosti.

Srdcom celého systému sú absorbéry, ktoré absorbujú teplo slnka.

Na minimalizáciu straty tepelnej energie sa používajú absorbéry, ktorých konštrukcia má organický povlak. Takéto zariadenia vám umožňujú získať čo najviac energie z lúčov slnka a potom ho premeniť na teplo. Okrem toho sa v priebehu práce znižuje emisia tepelného žiarenia. Spravidla má konvenčný povlak absorpčný koeficient 90%.

Vo výrobnom procese sú absorbéry potiahnuté špeciálnym lakom, ktorý nie je aplikovaný na celý povrch kvôli vysokej úrovni emisií. Prvky vyrobené z oxidu hlinitého zafarbené niklom, čiernym niklom alebo chrómom naznačujú čiastočný povlak. Považuje sa za dostatočné, aby sa zvážila technológia s použitím vrstvy pozostávajúcej z nitridu oxidu titaničitého nastriekaného vo vákuovom kolektore. Táto vrstva umožňuje nielen znížiť úroveň emisií a v niektorých prípadoch ju úplne vylúčiť.

Ploché kolektory

Konštrukcia plochého kolektora predpokladá prítomnosť absorbéra, puzdra, priehľadného náteru a tepelnej izolácie. Sklo odolné proti rozbitiu, ktoré má vysoký koeficient prenosu slnečného svetla s krátkym vlnovým dĺžkom, sa najčastejšie používa na priehľadný povlak. Zároveň sa zmenší odraz povrchu sklenenej vrstvy. Okrem toho transparentný náter kolektora uľahčuje odstránenie tepla konvekčným procesom.

Typický plochý kolektor

Takže priehľadný povlak spolu s krytom je schopný chrániť absorbér pred nepriaznivým počasím a podmienkami prostredia. Často sa používa pozinkovaná oceľ alebo hliník pri výrobe prípadov a v niektorých prípadoch aj syntetických materiálov. Vzhľadom na prítomnosť na zadnej strane a steny absorbéra izolačnej vrstvy výrazne znížili tepelné straty. V zásade minerálna vlna alebo polyuretánová pena zohráva úlohu izolačného materiálu, príležitostne je možné nájsť minerálne vlákna vrátane sklenených vlákien, sklenenej vlny, sklenených vlákien atď.

Ploché solárne kolektory na domáce vykurovanie boli vždy odlíšené vynikajúcimi ukazovateľmi pomeru výkonu a ceny. Okrem toho ponúkajú veľký výber inštalačných metód, pretože si môžete objednať samostatný kolektor, môžete ho zabudovať do strechy a môžete sa nachádzať aj nad strechou.

Na zníženie straty z konvekčného procesu vo vnútri tela kolektora sa používa veľa metód, z ktorých jedna zahŕňa čerpanie teplého vzduchu z kolektora do miestnosti. Takýto zberač sa nazýva vákuový zberač a jeho zvláštnosťou je, že by sa mal pravidelne evakuovať každých 1-3 roky.

Vákuové trubicové kolektory

Tento typ vákuových kolektorov predpokladá umiestnenie pásikov absorberu vo vákuových sklenených trubiciach odolných voči nárazom. Chladiaca kvapalina v tomto prípade prechádza absorbérom na princípe potrubia v potrubí alebo potrubím tvaru U. V tomto prípade bude solárny kolektor pozostávať z mnohých malých potrubí prepojených do jedného systému. V takom kolektore sa kvapalina začne odparovať pri dostatočne nízkych teplotách, keď je v teplej trubici.

Vyzerá to ako vakuový trubicový kolektor

V procese zahrievania sa kvapalina odparuje. Výsledná para, ktorá stúpa cez tepelné rúrky, dodáva veľké množstvo tepla do zberného potrubia cez výmenník tepla, v dôsledku čoho chladiaca kvapalina prúdi dole. Táto kvapalina, ktorá vznikla v dôsledku kondenzátu, prúdi späť do tepelnej rúry. Aby sa odparovanie a kondenzácia vyskytli, musia byť rúry umiestnené pod miernym uhlom.

Existujú dva typy pripojenia kolektora so solárnym cyklom. Buď sa proces uskutočňuje vo výmenníku tepla, do ktorého sa všetky potrubia zapadajú, alebo všetko je koncentrované v zbernej rúrke. V prvom prípade sa zlúčenina nazýva surovou a v druhej - sušinou. Suché pripojenie umožňuje proces vykonávať iba v časti potrubia bez použitia solárneho cyklu pri plnej kapacite. Výhodou takéhoto vákuového kolektora je možnosť prevádzky systému s vysokou účinnosťou, nízkym žiarením a pri vysokých teplotách absorbéra.

Čo sa týka ceny a výberu?

Často je nízka úroveň ziskovosti alebo jej úplná absencia považovaná za nevýhodu v používaní takýchto systémov. To je tiež dôvod odmietnutia využívať obnoviteľný zdroj energie v procese ľudského života. Ale práca kotla, ktorej technológia bola vyvinutá v 70. rokoch minulého storočia, podlieha určitým pochybnostiam zo strany ekonomických výhod.

Okrem iného je potrebné pamätať na obrovský prínos solárnych zariadení pre stav životného prostredia celej planéty. Prijateľné náklady na používanie tradičných zdrojov energie skrývajú skutočný obraz. Cena takéhoto zariadenia môže tiež prispieť k neprítomnosti poškodenia ľudí a životného prostredia. Okrem toho sa tradičná energia zvýši v priebehu času, pretože má takú vlastnosť ako vyčerpanie.

Pokiaľ ide o solárnu energiu, jej zásoby sú úplne zadarmo. Ale osoba na prvom stretnutí s týmito technológiami môže zvážiť, že počiatočné náklady na inštaláciu takéhoto zariadenia môžu byť príliš vysoké. Po inštalácii je všetko, čo spotrebiteľ potrebuje, nízke náklady na prevádzku a údržbu čerpadla.

Je bezpečné povedať, že ľudia investujúci svoje peniaze do solárnych zariadení sú dnes investormi do budúcnosti.

Ak chcete vybrať správny kolektor, hlavnou vecou je zamerať sa na teplotnú zónu. Takže otvorený kolektor nie je vhodný na výrobu tepla. Niekedy je dôležité a umiestnenie budovy, čo výrazne ovplyvní výber typu kolektora. Pravdepodobne najdôležitejším faktorom sú náklady na inštalácie.

Cena vákuového solárneho kolektora je najvyššia medzi cenami na trhu. Potom, čo vákuum by malo byť ploché, cena, ktorá je nižšia ako predchádzajúci typ trikrát. Preto každý si pre seba vyberá niečo najvhodnejšie. Dokonca aj s dobrým zberačom môže fungovať systém neefektívne. Hlavným kritériom je kvalita všetkých komponentov systému a jeho správna inštalácia.

Čo hovoria recenzie

"Pred rokom som kúpil také zariadenie s inštaláciou od dobrej spoločnosti. Výsledky sú úplne splnené. Je pravda, že museli zaplatiť značné množstvo, ale boli hrdí, že si zachovali životné prostredie. "

"Keďže neexistovali žiadne prostriedky na inštaláciu takého systému, bolo rozhodnuté urobiť všetko ručne. Veľmi spokojní s výsledkami. V porovnaní so službami profesionálnej spoločnosti boli výdavky aspoň dvakrát nižšie. "

Opis vlastností solárnych kolektorov

Zariadenie, ktoré je potrebné na konverziu a absorpciu slnečnej energie vyžarovanej viditeľným a blízkym infračerveným žiarením, aby sa ďalej spracovala na ľudskú tepelnú energiu.
Najčastejšie slnečné kolektory sa používajú na prípravu horúcej vody a v zariadeniach na vykurovanie sa môžu použiť aj zariadenia na výrobu melónov. Ak porovnáme solárny kolektor s inými typmi vykurovacích kolektorov, potom môžeme povedať, že úspora jeho využitia počas celého roka predstavuje až tridsať percent. Ako zastaviť tok samostatne, prečítajte si túto stránku.

Solárny vákuový kolektor na fotografii.

Vo väčšine prípadov sú slnečné kolektory namontované v stacionárnom stave a je zvolený uhol, v ktorom je zariadenie naklonené, v závislosti od plánu, v ktorom bude zariadenie použité. Pri inštalácii solárneho kolektora sa zameriavajú na tvar terénu a orientujú sa na juh. Ak sa chyba odchýlky od južnej strany rovná maximálnej tridsať percent, potom bude celkové množstvo tepelnej energie normálne.

Technické vlastnosti solárneho kolektora

Zberatelia tohto typu sú len krokom do budúcnosti, čo povedie k jasnému a pohodlnému ľudskému bývaniu na Zemi bez toho, aby to spôsobilo poškodenie planéty. Rovnako ako akékoľvek vykurovacie zariadenie má solárny kolektor množstvo technických vlastností:

1. Krajina pôvodu. Najviac sa výrobcovia solárnych kolektorov nazývajú Švajčiarsko a Rusko.
2. Typ zberača. Rozdeľuje sa na dva hlavné typy:
   • plochý;
   • Vákuum.
3. Výkon kolektora so slnečným žiarením pri 1000 W / m. štvorcových.
4. DhVhSh solárny kolektor, jednoducho dajte rozmery.
5. Nosič tepla. Typy nosičov tepla pre solárne kolektory:
   • voda;
   • Glykolu.
6. Účinnosť maximálnej hladiny solárneho kolektora môže byť takmer 96%.

Zariadenie solárneho kolektoru na fotografii

Účinnosť solárneho kolektora sa zvýši na maximálnu značku len vtedy, ak je uhol dopadu slnečných lúčov s povrchom kolektora o 90 stupňov. Prečítajte si odporúčania pre inštaláciu vykurovacích kolektorov a typy skríň.

Typy solárnych kolektorov na vykurovanie

Vďaka progresívnemu prístupu k vytváraniu a využívaniu solárnych kolektorov na trhu vykurovacích systémov bola určitá medzera pre solárne kolektory podmienená stranou. Okrem toho sa objavila obrovská škála navrhnutých solárnych kolektorov pre domáce vykurovanie: najväčšie skupiny sú slnečné kolektory s vákuovým a plochým vykurovaním.

Všetky solárne kolektory možno rozdeliť do nasledujúcich typov:

1. Polykarbonátový solárny kolektor má najmenšiu váhu ako ostatné slnečné kolektory, je veľmi odolný. Možno ho upevniť kdekoľvek;
2. Solárny vzduchový kolektor - najvýhodnejšia možnosť montáže na fasádu budovy, môžete sa prispôsobiť ľubovoľnému dizajnu domu;
3. solárne kolektory ušetria okolo 80% peňazí vynaložených na ohrev vody;
4. tepelné slnečné kolektory sú vhodné, praktické, majú vysokú odolnosť proti opotrebovaniu;
5. rozdelený systém solárnych kolektorov poskytuje nielen ohrev kvapaliny prenášajúcej teplo, ale je tiež zodpovedný za jej rozdelenie na celú oblasť budovy;
6. solárny kolektor so selektívnym povlakom má zvýšený prenos tepla;
7. hybridný solárny kolektor bude vyhovovať milovníkom komfortu a tým, ktorí sa starajú o životné prostredie;
8. solárny kolektor na vykurovanie v zime vyrobený z materiálu odolného voči teplotným extrémom;
9. rúrkové solárne kolektory sú inštalované spolu so zásobníkom, ide o progresívnu verziu vykurovacích systémov alebo podlahového vykurovania;

Prečítajte si, ktoré obchody sú a prečo sú na nich potrebné kohútiky.

Výrobcovia solárnych kolektorov

Dnes na trhu vykurovacích kolektorov je boj o vodcovstvo. Napriek tomu, že solárne kolektory zatiaľ nedostali takú popularitu, mnoho spoločností naďalej stúpa, tu je zoznam niektorých z nich:

• Solárny kolektor Falcon sa používa pre systémy na ohrev vody;
• Solárne kolektory Andi Group. Tento výrobca bol vždy veľmi cenovo dostupný;
• Atmosféra produktov solárnych kolektorov spoločnosti je neuveriteľne odolná, vysoká odolnosť a vytrvalosť;
• Solárny solárny kolektor
• Solárny kolektor Atmosféra SVK Nano
• Nový solárny kolektor Polyus - inovatívny prístup k solárnym kolektorom. Vytvárajte predsudky na vákuových kolektoroch;
• Solárny kolektor Azuro
• Slnečné kolektory Viessmann sú jedným z najpopulárnejších výrobcov slnečných kolektorov na svete.

Cena solárneho kolektora

Náklady na solárny kolektor závisia od typu a výrobcu výrobcu. Cena slnečného kolektora sa pohybuje v rozpätí od 16 500 rubľov až po 62 000 rubľov. Získanie takéhoto zariadenia len na prvý pohľad bude drahé, ale po chvíli používateľ pochopí, z osobných skúseností, že toto zariadenie mu umožňuje ušetriť svoje bohatstvo.

Fotografia zobrazuje slnečné kolektory na strechách domu a skleníku.

Slnečné kolektory a ich energetické charakteristiky

Zovšeobecnenie najjednoduchších ohrievačov vody sú takzvané slnečné kolektory (SC), ktoré sú v zásade vhodné nielen na ohrev vody, ale aj na vzduch alebo inú chladiacu kvapalinu. V súčasnej dobe na svete najpoužívanejšie v ESP s nízkou teplotou sú ploché SC. Tieto IO sa líšia od tých najjednoduchších ohrievačov vody typu uvedeného na obrázku 4.1, o ktorom sa hovorí v časti 4.2, pretože nie je celý objem kvapaliny, ktorá sa ohrieva hneď, ale iba časť z nej. Ďalej sa táto časť kvapaliny akumuluje v samostatnej nádrži, čo umožňuje výrazne zvýšiť účinnosť takéhoto SPP. Obrázok 4.2 predstavuje všeobecný pohľad na bežnú plochú univerzálnu univerzálnu jednotku IC s nízkou teplotou a obr. 4.3 prierez pozdĺž podobného SC.

Štruktúru IC pozostáva z nasledujúcich hlavných prvkov: telesa integrovaného obvodu, tepelná izolácia, materiály absorbujúce teplo a potrubia (kanály) pre chladivo, ktoré sa nazývajú celý absorbér. A nakoniec priesvitný povlak. Na zvýšenie efektívnosti IC môže byť vybavený koncentrátormi SI, ako je to znázornené na obr.4.3.g.

Príjem nízkoteplotného tepla sa dá dosiahnuť pomocou plochých SC pracujúcich na princípe skleníkových efektov. Fyzická podstata tohto efektu spočíva v skutočnosti, že slnečné žiarenie dopadajúce na povrch SA pokryté materiálom, ktoré je priehľadné slnečnému žiareniu, preniká skoro úplne bez straty a padá na chladič, ohreje ho a odvod tepla chladiča chladiča je minimalizovaný. Pretože hlavná intenzita slnečného žiarenia v suchozemských podmienkach je v spektrálnom rozmedzí od 0,4 μm do 1,8 μm, obyčajné sklo sa používa ako priehľadná horná vrstva, s priepustnosťou v tomto spektrálnom rozsahu až 95%. Zberač tepla umiestnený v spodnej časti IO je absorpčný povlak s koeficientom absorpcie slnečného žiarenia až do 90%. Absorpčné priame slnečné žiarenie môže tento absorpčný povlak dokonca aj bez vrchného skla zohriať v závislosti od výkonu dopadajúceho žiarenia na teplotu 50-80 ° C. Teplo vyžarované takýmito teplotami vyžaruje tepelnú energiu, ktorej hlavná sila je v infračervenom rozsahu.

Obrázok 4.2 Všeobecný pohľad na plochý kolektor solárnej energie: 1 - kryt; 2 - tepelná izolácia; 3 - povrch absorbujúci radar;

4 - dvojité zasklenie; 5 - potrubie na prívod chladiacej kvapaliny; 6 - potrubie na odstránenie ohriatej chladiacej kvapaliny.

Obrázok 4.3 Solárne ploché kolektory: a) adsorbéry - rúrky v kovovom plechu; b) adsorbér - obdĺžnikové kanály; c) SC s dvojitým zasklením; d) koncentrátory SK s SR, 1 - teleso IC; 2 -

Tepelná izolácia; 3 - teplovodné rúrky; 4 - ochranné sklo; 5 - SI koncentrátory.

Pre spektrálny rozsah zodpovedajúci infračervenému žiareniu má sklo nízku priepustnosť a vedie k skleníkovému efektu akumulácie energie pod sklom a zvyšovaniu teploty chladiča na 160 ° C, ak sa premenená energia nevyberie z SC. V prevádzkovom režime sa nahromadené teplo spotrebuje na vykurovací vzduch alebo vodu, ktorá cirkuluje cez SC. V strednom pásme Európy v letnom období môže produktivita takých SC dosiahnuť 50-60 litrov vody ohriatej na 60 ° C -70 ° C na meter štvorcový denne. PSD solárneho kolektora je približne 70% a závisí od teploty okolia, hustoty toku slnečnej energie a teploty, na ktorú je potrebné zohriať vodu v kolektore. Pri poklese teploty, ktorou je potrebné ohrievať vodu, ktorá cirkuluje cez kolektor, K. p. kolektor sa zvyšuje.

Štandardná teplota ohrievanej vody je však 50 ° C. Pre SC je hlavnou technickou charakteristikou objem vody alebo vzduchu ohriateho na vopred určenú teplotu počas denného dňa denným metrom štvorcového kolektora. Tento parameter závisí od sezóny a zemepisnej polohy miesta, kde sú kolektory inštalované. Účinnosť solárneho kolektora môže byť zvýšená približne o 20% pri použití povrch teplo prijímajúcou pre selektívnu absorpciu povlaky, ktoré majú dobrú vlastnosť absorbovať viditeľnú časť slnečného spektra a ťažko uvoľňujú v infračervenej spektrálnej oblasti.

Pre danú hodnotu SI (priamu, rozptýlenú a odrazenú pre plochý SC) bude účinnosť procesu premeny SI na teplo závisieť od výsledku štyroch efektívností všetkých hlavných komponentov SC. v iných

Slová okapustová polievkaTH je efektívne využitie SI v SC, to znamená, že CSK sa bude rovnať

Tsksi = Tsspp • Tstm • Tsti • Lk, (4.1)

Kde LSPP,% - SI transmittance cez svetlo transparentné

pokrytie; LTM,% - účinnosť materiálu absorbujúceho teplo absorbéra; LTI,% - účinnosť tepelnej izolácie a% u - účinnosť tela SC. Najcharakteristickejšie materiály štyroch komponentov plochého SC sú uvedené nižšie v tabuľke 4.1.

Obr.4.4 znázorňuje schému a návrh SC s jedným okruhom pre vykurovaciu vodu s prirodzenou cirkuláciou alebo schémou pasívneho zásobovania teplom. Tu sa do spodnej časti zásobníka dodáva studená voda (HV) a ohrev vody (HB) sa vypúšťa z hornej časti spotrebiča. V SC pod vplyvom SI je voda zo spodnej časti nádrže vybavená teplotou T1 a vychádza z IC s teplotou T2> T1.

Materiál absorbujúci teplo

Meď a jeho zliatiny

Hliník a jeho zliatiny

Filmové materiály so zvýšeným prenosom svetla

Medené rúrky s hliníkovými rebrami

Plechová oceľ s

Hliník a jeho zliatiny

Tabuľka 4.1 Charakteristiky užitočného využitia SI v roku 2008

SC komponenty v%

Obrázok 4.4 Blokový diagram s integrovaným obvodom s prirodzenou cirkuláciou vody: 1 - Spojené kráľovstvo; 2 - nádrž na ohrev pitnej vody (HB); 3 - vypúšťacie potrubie; 4 - prívodné potrubia studenej vody (HV).

Výsledkom je, že v systéme vzniká tlakový rozdiel (Ap, Pa), ktorý spôsobuje prirodzenú cirkuláciu vody v SPP, t.j.

Kde £ = 9,81 m / s; H = U1 - U2 (m) - rozdiel vo výške na vstupe

Vyhrievaná voda v zásobníku a na vstupe studenej vody na dne SC; P1 a P2, hustota studenej vody v spodnej časti zásobníka (T1) a na vstupe ohrievanej vody v zásobníku (T2). Čím väčší je rozdiel medzi T1 a T2 a čím väčší je N, tým vyššia je intenzita prirodzenej cirkulácie vody v SPP.

Navyše predpokladom pre efektívnu prevádzku takéhoto SPP je podmienka, že značka hornej časti SC (U2) nebude väčšia ako dno nádrže (UD).

Takýto stav je dôležitý nielen na zabezpečenie normálnej cirkulácie vody v čase prítomnosti SI počas dňa, ale aj počas jeho neprítomnosti, aby sa zabránilo spätnému obehu vody v elektrárni.

Takéto zariadenia sa veľmi ľahko vyrábajú a fungujú a sú rozšírené po celom svete, a to najmä v krajinách s teplým podnebím. V chladnom prostredí v NC sa odporúča použiť nie len jeden okruh, ale dvojitý okruh. Je to ako primárny chladiaci tekutina sa zahrieva v SC môže byť akýkoľvek zmrazenie chemicky neaktívne kvapaliny (zmes vody a etylénu alebo propylénu, glizantin (zmes vody a glycerolu) a ďalšie). Príklad takéhoto SPP je znázornený na obr. 4.5, kde je vo vnútri zásobníka umiestnený výmenník tepla.

Ďalšou výhodou dvojitého okruhu je oddelenie čerstvej teplej vody používanej v každodennom živote alebo pre potreby domácnosti od nemrznúcej chladiacej kvapaliny v SC, ktoré niekedy obsahujú toxické látky.

Vo všeobecnosti je potrebné poznamenať, že takáto dohoda EPA je zvyčajne určená na používanie nízkoenergetických alebo autonómnych spotrebiteľov (jednotlivé domy, chalupy, poľnohospodárske domácnosti, farmy, dobytok, atď.).

Obrázok 4.5 Verzia konštrukcie solárneho ohrievača vody s prirodzenou cirkuláciou: 1 - termostat; 2 - horúca voda; 3 - nádrž na horúcu vodu; 4 - expanzná nádoba; 5 - horúci nosič tepla; 6 -

Výmenník tepla; 7 - prívod studenej vody; 8 - spätné potrubie; 9 - zberateľ; 10 - elektrický ohrievač

Pre systém zásobovania veľkých spotrebičov horúcou vodou je efektívnejšie používať SC na základe SC s nútenou (čerpacou) cirkuláciou vody alebo aktívnymi ohrievačmi vody.

Ich hlavným rozdielom od pasívnych je prítomnosť čerpadla v nich na privádzanie studenej vody do SC a potom do zásobníka.

Obrázky 4.6 a 4.7 znázorňujú blokové schémy schém aktívnej dodávky teplej vody s jedným okruhom a dvojitým okruhom. Samozrejme, že

Štrukturálne sú tieto zariadenia oveľa zložitejšie ako pasívne systémy horúcej vody.

Obrázok 4.6 Solárne zariadenie na ohrev vody s núteným obehom: 1 - solárny kolektor; 2 akumulátorová batéria; 3 - čerpadlo; 4-ventil; XB a HB - studená a horúca voda

Obrázok 4.7 Inštalácia dvojitého okruhu: 1 - solárny kolektor; 2 - výmenník tepla; 3 - batéria s teplou vodou; 4 - dvojitý (plynový kotol); 5 - čerpadlo; 6 - expanzná nádoba; 7 - automatický zmiešavací ventil; XB a HB - studená a horúca voda

Na zvýšenie efektívnosti takýchto systémov sa studená voda čerpá na SC vstup zo spodnej časti nádrže a ohriata voda vstupuje do hornej časti nádrže. Voda pre spotrebiteľa je tiež prevzatá z hornej časti nádrže. V tomto prípade je nižšia celková priemerná teplota vody v nádrži, tým vyššia je účinnosť SC a jej tepelný výkon.

Teplota vody, ktorá nie je vysoká, dosiahnutá v takýchto systémoch však nie vždy spĺňa požadované nároky spotrebiteľov z dôvodu potreby dosiahnuť vysokú účinnosť a tepelný výkon IC ako celku.

V tomto prípade, na základe svetových skúseností, podľa ktorých sa odporúča, aby Spojené kráľovstvo pokrylo nie viac ako 80% všetkých dopytu po teplej vode, je v EPP zvyčajne zahrnutý aj ďalší systém na ohrev vody (RPA). Napríklad elektrické vykurovanie alebo palivový kotol.

V súlade s tým, čo bolo uvedené vyššie na obr. 4.8 ukazuje aktívne okruhy SPS s prívodom teplej vody a zahrnutie AEL do nich: schéma a) - AOD sa nachádza v hornej časti nádrže;

Schéma a) je dosť jednoduchá v konštrukcii. Avšak v dôsledku zvýšenia priemernej teploty v nádrži sa celkový výkon SC zníži. Schéma b) je v tomto prípade najvýhodnejšia. Hlavnými energetickými ukazovateľmi účinnosti technologického cyklu konvenčného plochého kolektora je účinnosť jeho tepelného cyklu, ktorý je určený vzorcom pre SC s BSK (m):

Kde СЁ, W - užitočná tepelná kapacita SC; NAME, W / m - výkon SI, prišiel na PP vo forme SC, ľubovoľne
orientované vo vesmíre. Užitočný tepelný výkon SC () možno nájsť pomocou vzorca:

KG-a-t-AYsk (Tsk-Tos),

Kde W / m2 je SI dodávaný do SC; t oh je šírka pásma panelu pre prenos svetla SC (pozri vyššie); oh oh e.

Hodnotu Yse možno nájsť nasledujúcim vzorcom:

Absorpčná kapacita absorbéra SC (pozri vyššie); LYSK je koeficient straty tepla v SC, Tsk a ToC, ° K - priemerná teplota chladiacej kvapaliny v SC a príslušnom prostredí.

Obrázok 4.8 Schémy dodávky tepla z dodatočného zdroja energie

Kde t, kg / s - hmotnostný prietok chladiacej kvapaliny v Spojenom kráľovstve; Ср (Wh • h / kg ° С) je špecifická tepelná kapacita chladiacej kvapaliny; T2 a T], 0К je teplota chladiacej kvapaliny na výstupe a na vstupe SC.

Nahradíme (4.4) do (4.3)

CSK = KP • t • a-kus • = Tso - NECK / sk (ťah)> (t)> N>

Kde je tso, oh. je účinná optická účinnosť IC. Z (4.6) vyplýva, že vyššia N ^ (1), vyššia CSK. To tiež znamená, že počas dňa sa CSK bude líšiť v závislosti od N ^ (1). Z analýzy (4.6) a (4.5) vyplýva aj to, že účinnosť SC závisí od Tos (0.). Na konštrukčných vlastnostiach SC a použitých materiáloch je hmotnostný prietok chladiacej kvapaliny v SC a jeho teplota.

Pri výmene Nc 300 do 1000 W / m2 sa CSK zvyšuje z 32% na 59%. Pri zvýšení teploty Tos z 10 na 300 ° C sa CSC tiež zvyšuje so znížením teploty chladiacej kvapaliny na SC vstup.

Účinnosť SC výrazne závisí od materiálu absorbéra. S nárastom tepelnej vodivosti materiálu, z ktorého je absorber vyrobený, sa tiež zvyšuje účinnosť supravodiča. Takže za toLschiHN materiál 1 mm meď, hliník, oceľ a plast, s tepelnou vodivosťou 390, 205, 45 a 0,6 W / m2- ° C, sa znižuje účinnosť a IC 52, 50, 48 a 22%, v uvedenom poradí.

Na zvýšenie účinnosti SC sa používajú špeciálne selektívne povlaky povrchov absorbujúcich teplo. Napríklad tenké filmy na báze kovu, ktoré absorbujú denné svetlo a prenášajú infračervené (tepelné) SI: z čierneho niklu, čierneho chrómu, naneseného na povrchy niklu, zinku, cínu a medi.

Použitie evakuovaného rúrkového SC má rovnaký účel, ktorý umožňuje výrazne znížiť alebo takmer odstrániť nevyhnutné tepelné straty v SC.

Vzhľadom na (4.6) sa môže vyjadriť energetická charakteristika IC

CSK = CSK (xi, AT, AYsk, $ sk) = Lo (x) Dlísk (xi) / (AT, N, Bsk)

Kde x1 je generalizovaný vektor popisujúci konštrukčné vlastnosti SC a AT = Tsk-Tos. Skutočne dizajn IC významne ovplyvňuje jeho účinnosť. Od zavedenia zasklenia (jedno - alebo dvojvrstvové) znižuje celkové straty tepla do IC, ale tiež zvyšuje straty na vstupe SI do absorbéra, tj, Io a znižuje ianskej... (pozri tabuľku 4.2).

Tabuľka 4.2 Vplyv štruktúry IC na jeho energetickú výkonnosť

Normálne ploché SC bez zasklenia

Plain SC s presklením jedným oknom

Normálny byt SK s dvojitým zasklením

SK so selektívnym povlakom na tepelné absorpčné povrchy a jednovrstvové zasklenie

Vákuové sklenené trubice SC

V grafickej forme sú na obr. 4,9 znázornené závislosti Lsk (x1, АТ, АНСК, БСК) pre BSC ° 1 a štruktúry SC opísané v tabuľke 4.2. Graf tiež ukazuje postupnosť výpočtu koeficientu efektívnosti IC rovnajúceho sa

50% pri bežnom AT = 400 (pri dodávke horúcej vody) pri N £ Е = 500

W / m pre selektívne ploché SC s jednoplávkovým zasklením. Z obr. 4.9 vyplýva tiež to, že pre LT = 400, zvýšenie na 1000 W / m2 (napríklad kvôli prítomnosti SI koncentrátorov) zvyšuje účinnosť uvažovaného IC asi o 5%.

Obrázok 4.9 Energetické vlastnosti solárnych kolektorov: 1 - kolektor bez zasklenia; 2 - jednoplášťové zasklenie; 4 selektívny plochý kolektor s jednoplášťovým zasklením; 5 - sklenený tubulárny vákuový kolektor

Z obr.4.9 vyplýva, že v závislosti od / SC v (- ^ ----------------) účinnosti

SC pre hodnotu t] SC výrazne zmení. Pre malé hodnoty / SC (až do

0, 013 --- - ^) maximálna účinnosť má bežný plochý SC bez

Zasklenie, ktoré poskytuje malý teplotný rozdiel (AT 0,08 - ^ ------------------) - účinný pre

Z (4.6) vyplýva, že CSK silne závisí od príchodu SI počas dňa a roku ako celku. Táto závislosť je obzvlášť viditeľná počas dňa, berúc do úvahy sínusový zákon zmeny v sile SI v priebehu času. Účinnosť IC je tiež veľmi znížená v chladnej sezóne.

Pre porovnávaciu analýzu energetických charakteristík SC, uvedených v tabuľke 4.2, na obr. 4.10 a 4.11 sú okrajové

Hodnoty NN a AT, pri ktorých je CSK ° 0, rovnako ako hodnoty NN a ΑT piatich typov IC na CSK = 50% = com1. Tieto rovnaké charakteristiky v tabuľkovej forme sú uvedené nižšie v tabuľkách 4.3 a 4.4.

Zvyčajne horúca voda vyžaduje AT = (20 ^ 50) 0С, ako je znázornené na obr.4.10 a 4.11. Z nich vyplýva, že za priemerné podmienky Ruska

Pri Nx £ (300 ^ 500) W / m sú najvhodnejšie 4 a 5 typy SC a čiastočne druhé a tretie. Údaje z obr. 4.10 tiež naznačujú veľmi úzky rozsah aplikácie typu 1 SC.

Tabuľka 4.3 Limitné hodnoty N2 a AT, zodpovedajúce LSC ° 0%

Pre päť typov IC z tabuľky 4.2

Tabuľka 4.4 Limitné hodnoty a AT, ktoré zodpovedajú t] CK ° 50%

Pre päť typov IC z tabuľky 4.2

4.2.2 Systémy solárneho ohrevu vody alebo vody v budovách a konštrukciách

Existujú dva hlavné vzduchové alebo vodné systémy solárnych vykurovacích systémov (SVOS) budov a konštrukcií: pasívne a aktívne. V pasívnom SVOS teplo z SI je nahromadené konštrukciami budov a konštrukcií a pohyb vzduchu ako chladiacej kvapaliny sa uskutočňuje jeho konvekciou bez použitia núteného vetrania vzduchu. V aktívnych budovách a stavbách CBOS sa okrem komplexnosti konštrukcie CBOS objavujú aj čerpadlá alebo ventilátory na nútenú dodávku chladiaceho vzduchu do interiéru budov a konštrukcií a systém automatického monitorovania a riadenia celého CBOS. Pre čo najlepšie využitie výhod dvoch hlavných EAPI je tiež možné realizovať energetický komplex, ktorý obsahuje prvkykapustová polievkaX systémy.

Zároveň je prirodzené, že takáto CBOC môže účinne fungovať iba v špeciálne navrhnutých budovách a štruktúrach, ktoré majú minimálne tepelné straty, ako aj pri používaní vysoko ekonomických spotrebičov a zariadení spotrebúvajúcich energiu v domácnostiach. Napríklad vysoko ekonomické osvetlenie s nízkou spotrebou energie. V opačnom prípade bude účinnosť takéhoto CBOS malá. Uvedené rozdelenie EVAS na pasívne a aktívne je veľmi podmienené, pretože ventilátory môžu byť tiež použité v nútenej cirkulácii vzduchu v pasívnom EVAS. Tieto pojmy (pasívny a aktívny SVOS) charakterizujú skutočnosť, že energia SI v pasívnom SVOS sa nahromadí priamo v teplých miestnostiach a v aktívnej SI energii sa premení na teplo mimo vykurovaných miestností v solárnych kolektoroch.

Systémy ohrevu vzduchu alebo vody poskytujú teploty do 30 ° C a 30 ° C až 90 ° C. Všeobecne platí, že nízkoteplotné systémy s tepelnými akumulátormi pracujú zvyčajne v rozmedzí od 300 do 1000 C.

Pasívny SVOS (PVOS) má jednoduchý technologický dizajn, ale môže poskytnúť až 60% celkovej vykurovacej záťaže spotrebiteľa. Existujú dva hlavné typy systémov protivzdušnej obrany. Systémy s priamym (otvoreným) použitím SR, vstupujúce cez zasklené plochy vnútri konštrukcie, ktorých konštrukcie sú priamymi prijímačmi SR a tepelnými akumulátormi. Tieto systémy sú najjednoduchšie, ale majú silnú závislosť od termického režimu na príchode SR v čase (pozri obrázok 4.12 a).

Obrázok 4.12 Pasívne vykurovacie systémy pre budovy: a - s priamym zachytením SR sklom; b - stenu spoločnosti A.E. Morgan bez cirkulácie vzduchu; c) stenu Tromble-Mitchell s cirkuláciou vzduchu; 1 - okenné sklo; 2 - masívne steny - tepelné akumulátory; 3 - obyčajné steny priestorov; 4 - podlahy

V uzavretých systémoch SSEP prietok SI ohrieva jeden alebo iný dizajn, ktorý súčasne slúži ako silný akumulátor tepla, ktorý sa v ňom hromadí v obdobiach významného príchodu SI a postupne sa postupne spotrebuje v čase a zabezpečuje požadovanú úroveň vykurovania konštrukcie. Napríklad ESHP navrhnutý v roku 1961 A.E. Morganom: Počas dňa SI ohrieva masívnu stenu konštrukcie a počas obdobia bez SI dochádza k ohrevu nahromadeného tepla vzduchom vo vnútri (pozri obrázok 4.12b). Návrhy vo forme teplo akumulačnej steny Tgote1-Mue1 s tepelnou cirkuláciou vzduchu okolo tejto steny, vrátane vynúteného, ​​sa ukázali ako oveľa efektívnejšie (pozri obrázok 4.12 c). Pre najlepšie využitie denného SI v EXP je efektívne použiť rôzne špeciálne tepelné akumulátory s iným časom cyklu akumulačného cyklu (až do sezónneho prerozdelenia SI v čase).

Akumulátory používané v systéme ESPVA podľa typu fyzikálno-chemických procesov, ktoré sa v nich vyskytujú, sa dajú rozdeliť do týchto troch typov:

1. Akumulátory kapacitného typu s využitím prirodzenej tepelnej kapacity materiálového akumulátora bez zmeny jeho fyzického alebo fyzického stavu: voda, prírodný kameň (štrk, kamienky, vodné roztoky soli atď.). Táto metóda je technologicky najjednoduchšia a najbežnejšia v EAP. V prípade vodných elektrární a kvapalných vykurovacích systémov má voda najlepšiu výkonnosť a pre vzduchshekOX vykurovacie systémy - okruhliaky, štrk atď. Avšak tieto systémy vyžadujú oveľa väčší objem a plochu v porovnaní s vodnou batériou (respektíve o 3 1,6 krát).

Množstvo tepla EAKI (kJ), ktoré sa môže nahromadiť v takýchto systémoch, možno nájsť pomocou vzorca

Eaki = t CPT-T), (4.8)

Kde t, kg je hmotnosť tepla akumulátora; St, kD0zh - špecifické

Izobarická tepelná kapacita látky-batérie, T2 a T], 0K - priemer

Hodnota konečnej a počiatočnej teploty batérie. príklady

Hodnoty Cp v poradí ich poklesu: voda - 4,19 kD0zh; drevo - 1,55

kJ; železobetón - 1,08 kJ; betón - 1,04 kJ; štrk - 0,86 kJ;

Kg kgs kgs kgs

Prírodný kameň, tehla, suchý piesok a suchá zem - 0,83 kD0zh.

2. Akumulátory založené na použití fázového prechodu látky (kvapalina - pevná látka), ktoré využívajú teplo tavenia (stužovanie) látky. Napríklad parafín, ľad, hydráty solí anorganických kyselín atď.

3. Energetické akumulátory založené na uvoľňovaní - absorpcia tepla počas reverzibilných chemických a fotochemických reakcií.

Ako príklad ukazuje obrázok 4.13 rez cez solárny dom s priamym zachytením SR, konvekčný obrys pre ohrev vzduchu a akumuláciu tepla vo vrstve prírodných kameňov.

Systém ESPV je veľmi ľahko ovládateľný. Vzhľadom na silnú závislosť ich účinnosti od zmeny SI v čase však musia obsahovať určité jednoduché zariadenia na reguláciu prijatia SI v štruktúre v čase. Napríklad v lete - zavedenie veľkého strešného krytu. V letných podmienkach prítomnosť konvenčných regulačných ventilov v systémoch cirkulácie vzduchu atď.

EAPP sú účinné, ako to bolo povedané skôr, len vtedy, keď sa zariadenia realizujú v súlade s podmienkami pre maximálne využitie SI a úspory energie.

Vrátane: orientácie štítovej strechy a stien absorbujúcich teplo v zemepisnej šírke (pozdĺž osi východ-západ); 50-70% všetkých okien musí byť umiestnených na južnej stene s ich dvojvrstvovým prevedením (všetky ostatné sú trojvrstvové); stavebné konštrukcie by mali mať modernú tepelnú izoláciu a minimálne straty spôsobené vonkajším vzduchom; obývacie izby by mali byť na južnej strane budovy, všetky ostatné - na severnej strane; Mal by existovať určitý jednoduchý systém regulácie vstupu SR do budovy (prístrešky, obrubníky, vzduchové klapky atď.) Atď. Účinnosť podobnej ESPC je v priemerných podmienkach v Rusku 25-30%. Pre juh - 60%.

Pre systém PSVOS Tgosh'e-MeeBeI s vodným systémom na ukladanie tepla dosahuje účinnosť SI 35%. Ak je na južnej strane budovy umiestnené solárium alebo skleník, EDPV takejto budovy dosahuje 60-75%, ale so súčasným poklesom množstva tepla vstupujúceho priamo do bytu (10-30% tepla SI vstupujúceho do skleníka alebo solária).

Obrázok 4.13 Solárny dom s priamym zachytávaním slnečnej energie pomocou konvekčného okruhu na ohrev vzduchu a nahromadenie tepla vo vrstve kameňov: 1 - slnečné ochranné zariadenie; 2 - rozdeľovač vzduchu; 3 - čierny plech; 4 - kamene; 5 - vratný vzduch; 6 - regulácia prietoku vzduchu; 7 - čerstvý vzduch; 8 - teplý vzduch

Aktívny SVOS (ASVOS), ako sme uviedli vyššie, je oveľa zložitejší než SSIA v technologickom cykle. Systém ASVOS sa môže realizovať na báze ovzdušiashekWow alebo voda (kvapalné) chladivo. Ako kvapalina na prenos tepla sa používa: voda; 40-50% vodný roztok propylénu alebo etylénglykolu, organický

Tepelné nosiče atď. Zároveň je samozrejme problémom ochrany takýchto ASVOC pred zamrznutím v zime a koróziou, ktorá je úplne chýba vo vzduchových systémoch, ktoré sú však menej účinné ako kvapalné.

Základné technologické schémy ASBOC sú uvedené na obrázku 4.14. Náklady na ASVOS sú výrazne vyššie ako ASOL. Pre efektívnu implementáciu ASVOS musí spĺňať konštrukčné požiadavky na stavbu, podobné tým, ktoré sú uvedené vyššie pre EIP.

Obrázok 4.14 Schémy schémy vody (a) a vzduchu (b) aktívne režimy solárneho ohrevu: 1 - kolektor slnečnej energie; 2 - tepelný akumulátor; 3 - dodatočný zdroj energie; 4 - čerpadlo (ventilátor); 5 - regulačný ventil; 6 - prívod ohrievaného chladiaceho média; 7 - návrat chladenej chladiacej kvapaliny

SES veže a ich energetické vlastnosti Myšlienka technologického cyklu veže veže SES (BSES) bola navrhnutá pred viac ako 370 rokmi. Praktická implementácia systému BSES začala v roku 1965 av 80. storočí 20. storočia bol tento typ EMS najviac rozvinutý vo svete z dôvodu jeho významných výhod oproti iným typom EMS v tom čase (pozri tabuľku 4.6)

BSES vychádza z dobre známeho termodynamického cyklu, zvyčajne z tepelných elektrární, kde namiesto parného kotla vyhrievaného spaľovaním

Ekologické palivo (plyn, olej, uhlie, rašelina atď.) Používa podobný kotol s rozličnou kvapalinou alebo parou

Chladiace kvapaliny ohrievané teplom SI (pozri obrázok 4.1 a a b).

Tabuľka 4.6 BSES postavená na konci XX storočia vo svete