Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Degviela
Kas iekļauts apkures sistēmas remontā
2 Kamīni
Tiesiskā katlu telpa privātmājai
3 Sūkņi
Top 5 karstumizturīgas krāsas metālam: pielietojums
4 Sūkņi
Spiediens apkures sistēmas spiediena pārbaudē
Galvenais / Radiatori

Saules ūdens sildītāji - energoefektīvi


Saule ir apsildījusi ūdeni jau vairāk nekā gadsimtu. Ilgu laiku cilvēki sildīja ūdeni mucās, pakļaujot tiem sauli. Attiecībā uz mūsdienu baterijām, tie ļauj efektīvi pārvērst šo enerģiju siltumā. Kā viņi izskatās šīs ierīces, var redzēt fotoattēlā.

Saules sistēmu īpašības

Saules ūdenssildītāji darbojas šādi. Saules apsildītais siltumnesējs nonāk siltummainis, kas atrodas uzglabāšanas tvertnē. Visbiežāk lietotās tvertnes ir baterijas ar diviem siltummaiņiem, kas izgatavoti no vara (lasīt arī: "Siltuma akumulatora uzstādīšana ar savām rokām"). Šis materiāls ir labs siltuma vadītspēja. Šis dizains ļauj izmantot apsildāmu ūdeni ne tikai iekšzemes vajadzībām, bet arī apkurei (lasīt šādi: "Saules apkure mājā ar savām rokām - ražošanas princips").

Saules enerģijas globālā izmantošana ļaus būtiski samazināt galveno dzesēšanas avotu resursu izmaksas un uzlabot vides ekoloģisko stāvokli. Turklāt tas ietekmēs valstu ekonomiku ar zemiem enerģijas resursiem.
Līdz šim visbiežāk cauruļveida vakuuma un plāksnes saules kolektori. Katrai no tām ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Tajā pašā laikā eksperti uzskata, ka vakuuma baterijas nodrošina visefektīvākā saules ūdens sildīšana.

Vakuuma heliosistēmas

Vakuums un vara, pateicoties labai siltumvadītspējai, ļauj vārot ūdeni jau 30 grādu temperatūrā. Ar saviem rokām uzstādījuši saules ūdens sildītājus, ir iespējams efektīvi sildīt māju pat reģionos ar aukstām ziemām. Kad ūdens vārās, izveidotais tvaiks paaugstinās un izdalās siltumu uz vara siltuma izlietni, kas pārnes to dzesēšanas šķidrumam. Tad dzesētais ūdens nokrīt, un process sākas no jauna.

Saules kolektori ir efektīvs veids, kā sildīt māju, kas ļauj daudz ietaupīt tradicionālajā apkures sistēmā. Arī masveida saules sistēmu izmantošana uzlabos vides stāvokli. Tāpēc pēdējos gados arvien vairāk cilvēku izvēlas šo siltumenerģijas iegūšanas metodi.

Privātmājas ar saules baterijām apkure: diagrammas un ierīce

Alternatīvu enerģijas avotu popularitātes iemesli ir diezgan saprotami: ir iespēja ietaupīt degvielu un realizēt sapņus par videi draudzīgām dzīves atbalsta sistēmām. Spēcīgi izmantojot saules, vēja un ūdens enerģiju, jūs varat pārvērst parasto lauku māju modernā ekoloģiskajā namā.

Mēģināsim noskaidrot, vai ir reāli iespējams aprīkot saules apkuri privātmājā un cik tas ir izdevīgi.

Saules enerģijas veidi

Debesu ķermeņa enerģijas izmantošanas metodes nav saistītas ar novatoriskām tehnoloģijām, saules siltumu jau ilgu laiku un ļoti veiksmīgi izmanto. Tomēr tas attiecas galvenokārt uz Austrāliju, dažām valstīm Eiropā, Ameriku un dienvidu reģioniem, kur visu gadu var iegūt alternatīvu enerģiju.

Dažos ziemeļu apgabalos dabiskais starojums ir nepietiekams, tādēļ to izmanto kā papildu vai rezerves opciju.

Starp saules stariem un enerģijas ģenerējošā mehānisma starpniekiem ir saules baterijas vai kolektori, kas atšķiras pēc to mērķa un dizaina.

Baterijas uzkrāj saules enerģiju un ļauj to izmantot mājsaimniecības elektroierīcēm. Tie ir paneļi ar fotoelementiem vienā pusē un bloķēšanas mehānismu otrā pusē. Jūs varat eksperimentēt un savākt akumulatoru pats, bet to ir vieglāk iegādāties gatavus elementus - izvēle ir diezgan plaša.

Saules sistēmas (saules kolektori) ir daļa no apkures sistēmas mājās. Lieli karstumizolācijas kanāli, piemēram, akumulatori, ir piestiprināti pie paaugstināta vairoga, kas vērsti pret sauli vai jumta nogāzēm.

Lai palielinātu efektivitāti, paneļi tiek novietoti uz dinamiskiem mehānismiem, kas līdzinās izsekošanas sistēmai - tās pēc saules kustības pavirzās. Enerģijas konversijas process notiek caurulēs, kas atrodas kastēs.

Saules sistēmu galvenā atšķirība no saules paneļiem ir tā, ka vispirms silda dzesēšanas šķidrumu, un otrā uzkrājas elektrība. Ar fotogalvanisko elementu palīdzību ir iespējams sildīt telpu, taču ierīces ķēdes ir neracionālas un piemērotas tikai tiem apgabaliem, kuros ir vismaz 200 saulainas dienas gadā.

Plusi un mīnusi alternatīvai apkures sistēmai

Saules apsildes sistēmas priekšrocības nav tik daudz, bet katra no tām ir svarīga un var būt iemesls privātiem eksperimentiem:

  • Ekoloģiskās priekšrocības. Tas ir drošs pret māju un apkārtējo dabu, tīru siltuma avotu, kas neprasa tradicionālo degvielu izmantošanu.
  • Autonomija. Sistēmu īpašnieki ir pilnībā neatkarīgi no enerģijas cenām un ekonomiskās situācijas valstī.
  • Efektivitāte. Saglabājot tradicionālo apkures sistēmu, ir iespējams samazināt karstā ūdens maksu.
  • Pieejamība. Lai uzstādītu saules sistēmas, nav nepieciešama valsts iestāžu atļauja.

Bet ir nepatīkami brīži, kas var sabojāt kopējo ainu. Piemēram, lai noteiktu sistēmas efektivitāti, būs nepieciešams ilgs laiks - vismaz 3 gadi (ar nosacījumu, ka ir pietiekami daudz saules enerģijas, un to aktīvi izmanto).

Lietotājiem ir šādi trūkumi:

  • augstas sistēmas aprīkojumam, kas nepieciešams, lai sistēma uzsāktu darbību;
  • saražotās siltuma daudzuma tieša atkarība no ģeogrāfiskā novietojuma un laika apstākļiem;
  • Rezerves avota obligāta pieejamība, piemēram, gāzes katls (praksē saules sistēma bieži vien ir rezerves kopija).

Lai panāktu lielāku atdevi, jums regulāri jākontrolē kolektoru veselība, notīriet tos no netīrumiem un pasargājiet tos no salšanas veidošanās. Ja temperatūra bieži vien nokrītas zem 0 ° C, jums ir jāuztraucas par papildus siltumizolāciju ne tikai Saules sistēmas elementiem, bet arī visu māju kopumā.

Saules enerģija apkurei

Enerģijas uzkrāšanās fotoelementu šūnu galvenais mērķis ir nodrošināt māju ar elektrību. Lai tos iekļautu apkures sistēmas shēmā un panāktu optimālu darbību, ir jāapkopo ķēde ar uzglabāšanas tvertni. Tas ir tas, ka ūdens tiks uzsildīts, kas, sasniedzot noteiktu temperatūru, aizpildīs caurules un radiatorus telpās, kurās nepieciešama apkure (dzīvojamā istaba, vannas istaba).

Mēģināsim izskaidrot saules bateriju dizaina iezīmes un noteikt to potenciālo lomu apkures sistēmā.

Paneļu darbības princips ar fotogalvaniskajām šūnām

Saules ierīcei ir trīs kopīgi elementu tipi:

  • Monokristāls. Tie ir visizturīgākā silīcija plānās plāksnes, kas sagrieztas no kristāliem, kas audzēti mākslīgos apstākļos. Visproduktīvākā šķirne ar efektivitāti aptuveni 17-18%. Optimāla temperatūra ekspluatācijai ir no 5 ºС līdz 25 ºС.
  • Polikristālisks. Izgatavots no vafeliem, kas iegūti, pakāpeniski atdedzot silīcija kausējumu. Viņu ražošanas tehnoloģijas ir mazāk darbietilpīgas, bet polikristālisko fotogalvanisko elementu efektivitāte ir ievērojami zemāka - ne vairāk kā 12%.
  • Amorfs Viņi ir filma. Izgatavots pēc iztvaicēšanas fāzes metodes, kā rezultātā silikons plāna plēves veidā tiek uzlikts uz polimēra elastīga pamata. Lētākais ražošanas metode ir apvienota ar mūsu zemo produktivitāti, kas tiek lēsts līdz pat 7%.

Lai uzstādītu autonomas apsildes sistēmas ziemeļu reģionos, vispiemērotākais variants ir fotogalvaniskās šūnas, kas montētas no vienkristālu šūnām. Tomēr baterijas ar amorfiem moduļiem ir vienkāršāk instalējamas, praktiski nenozīmīgas bāzes un daudz lētākas.

Ārējo elementu uzdevums ir absorbēt un pārveidot saules starus. Atbrīvotā enerģija plūst tālāk un koncentrējas glabāšanas tvertnē. Nelielais elements nodrošina apmēram 100-250 W, un 25-30 m² lielā biroja galdiņš nodrošina elektrību nelielai mājai. Lai uzstādītu apkures sistēmu, enerģija būs nepieciešama 2-3 reizes vairāk.

Pārveidotājs darbojas kā strāvas pārveidotājs no saules "ražošanas" uz elektroenerģiju, jo mājsaimniecības ierīcēm un gaismekļiem ir nepieciešama maiņstrāva. Ja mēs runājam īpaši par apkures sistēmu, elektriskā boilera ūdens sildīšanai darbojas arī ar maiņstrāvu. Lai nodrošinātu nakts apgaismojumu naktī, būs nepieciešami baterijas, lai saglabātu ikdienas patēriņu.

Fotokameras efektivitāte

Vienkāršākais veids, kā iegādāties saules kolektorus, un piemērot vienu no vienkāršām, pārbaudītām vairāku gadu shēmām. Tomēr apstākļi dažreiz diktē viņu noteikumus. Pieņemsim, ka jums ir lieliska funkcionējoša sistēma ar saules ģeneratoru, bet tagad tā kalpo, lai piegādātu elektrību un nodrošinātu karstu ūdeni mājā.

Ir skaidrs, ka jaunu iekārtu iegāde ir neizdevīga, tāpēc ir vieglāk palielināt jaudu, iegādājoties noteiktu daudzumu fotogalvanisko elementu. Budžeta variants - silikona paneļi ar ietilpību līdz 23-25%. Ir nepieciešams pieslēgt apkures ierīci, kas darbojas ar elektrību, līdz strāvas avotam. Universāla versija - katls, kas aprīkots ar sadales vadu.

Ja elektroapgāde ir pienācīgi organizēta, tai jābūt pietiekamai gan karstā ūdens piegādei, gan apkurei. Ir piemēri, kad māja ir pilnībā aprīkota ar siltumu - to var atpazīt uz jumta, gandrīz pilnībā pārklātas ar paneļiem. Dažreiz tas prasa būvēt īpašas atsevišķas konstrukcijas, ja jumta platība nav pietiekama. Izrādās, ka, lai palielinātu jaudu, nepieciešama papildu brīvā platība.

Pat visprecīzākie aprēķini nepalīdzēs jums noteikt precīzu potenciālās enerģijas daudzumu un ātri izveidot efektīvu, racionalizētu sistēmu. Fakts ir tāds, ka praksē pastāv šķēršļi, kuru izskatu ir grūti paredzēt. Tālāk ir minēti daži faktori:

  • Laika apstākļu svārstīgums. Skaidrs skaits saulaino dienu nav zināms pat dienvidu apgabalos. To gandrīz neiespējami ticami prognozēt ziemeļu reģionos.
  • Nepareiza elektroenerģijas iegūšana. Piemēram, ziemeļu reģionos ziemā ir īsa gaismas diena, tāpēc daudzi pārstrādāti saules enerģija tiek patērēti apgaismojumam. Turklāt saules starojuma intensitāte ziemas periodā ir ievērojami samazināta.
  • Periodiski iedalījums. Tāpat kā visas tehniskās sistēmas, saules paneļi reizēm var izgāzties atsevišķu elementu, līgumisko savienojumu, aizsargpārklājumu utt. Bojājumu dēļ.

Līdz ar to jūs varat uzzināt par efektivitāti tikai pēc noteikta laika, vismaz - gadā. Jums var būt nepieciešams palielināt fotoelementu vai bateriju skaitu, apsvērt papildu mājas izolāciju, samazināt apsildāmās telpas. Pieņemsim, ka Vācijas ziemeļu reģionos, lai glābtu guļamistabas, bieži vien netiek apsildītas.

Mājas elektrostacijas uzstādīšanas shēma

Vieglākais saules ģeneratora uzstādīšanas veids ir sazināties ar uzņēmumu, kas pārdod sistēmas sastāvdaļas un piedāvā uzstādīšanas pakalpojumus. Pros - profesionāls projekts ar individuālām iezīmēm, garantija visiem produktiem un uzstādīšanu, mīnus - augstas izmaksas. Ja jums ir atbilstoša pieredze, jūs varat patstāvīgi savākt nelielu spēkstaciju ar saules paneļiem, lai sildītu privāto māju.

Visas apkures sistēmas montāžas daļas tiek pārdotas specializētajos veikalos. Jums ir jāpērk šādas sastāvdaļas:

  • silikona vai plēves saules moduļu komplekts;
  • enerģijas akumulators;
  • maksas regulators, kas regulē akumulatora uzlādes un izlādēšanas procesu;
  • pārveidotājs, kas pārveido strāvu maiņstrāvā;
  • savienojumu kabeļu komplekts.

Vēlams, lai baterijas būtu vienādas (ņemot vērā zīmolu, ietilpību un pat partiju), un tām bija iespēja uzglabāt enerģiju 3-4 dienas. Viņu darba ilgums ir atkarīgs no telpas temperatūras - aukstos apstākļos tie ātri izlādējas. Ja dienas patēriņš ir 2400 Wh, baterijām ir nepieciešama kopējā jauda vismaz 1000 Ah.

Sinonomisko invertoru radītās strāvas kvalitāte saules sistēmām ir augstāka nekā pašreizējā no centralizētā tīkla. Iekārtas iezīme ir sprieguma fāzes sinhronizācija, kurā 12 līdz 220 V pāreja tiek veikta bez pārtraukuma sadzīves elektroiekārtu darbībā.

Pēc visu Saules sistēmas elementu uzstādīšanas ir jāapvieno elektriskā tvertne, kas savukārt silda ūdeni pret pārveidotāju un apkures cauruļvadu.

Kolektoru apkures sistēma

Vislielāko efektivitāti un ietekmi var panākt, uzstādot saules kolektorus, nevis saules moduļus - āra iekārtas, kurās saules starojums iedarbojas uz ūdeni. Šāda sistēma ir loģiskāka un dabiskāka, jo tai nav nepieciešams dzesēšanas šķidruma apsilde ar citām ierīcēm. Apsveriet divu galveno veidu ierīču konstrukciju un darbības principu: plakanu un cauruļveida.

Plakana iespēja neatkarīgai ražošanai

Plakaniekārtu dizains ir tik vienkāršs, ka pieredzējuši amatnieki paši savās rokās izgatavo rokām darinātus kolēģus, iegādājoties dažas detaļas specializētajā veikalā, un daži no tiem ir izgatavoti no improvizēta materiāla.

Tērauda vai alumīnija izolēta kanāla plāksne ir fiksēta, adsorbē siltumu no saules. Visbiežāk tas ir pārklāts ar melna hroma slāni. Siltuma absorbētāja virspusē tas ir aizsargāts ar noslēgtu caurspīdīgu vāciņu.

Ūdens tiek uzkarsēts čaulās ar čūsku un savienots ar plāksni. Ūdens vai antifrīzs iekļūst kanāla iekšpusē caur ieplūdes atveri, uzsilst cauruļvados un virzās uz izeju - līdz izplūdei.

Ir divu veidu savienojumi, vienas caurules un divu caurulīšu, nav būtiskas atšķirības izvēlē. Bet ir liela atšķirība, kā dzesēšanas šķidrums tiks piegādāts kolektoriem - gravitācijas plūsmai vai ar sūkni. Pirmais variants tiek atzīts par neefektīvu ūdens kustības vājā ātruma dēļ, saskaņā ar apkures principu tas atgādina vasaras dušas trauku.

Otrās iespējas darbība ir saistīta ar cirkulācijas sūkņa pieslēgšanu, kas nodrošina spēkā esošo dzesēšanas šķidrumu. Sūknēšanas iekārtu enerģijas avots var būt ar saules enerģiju darbināms tīkls.

Cauruļu savācēji - risinājums ziemeļu reģioniem

Vispārējais darbības princips atgādina plakano analogo darbību, bet ar vienu atšķirību - siltuma apmaiņas caurules ar siltuma nesēju atrodas stikla kolbās. Tās pašas ir spalvas, lodētas vienā pusē un izskatās kā spalvas, un koaksiālie (vakuuma), ievietoti viens otram un aizzīmogoti abās pusēs.

Siltummaiņi ir arī dažādi:

  • saules enerģijas pārveidošanas sistēma siltuma siltumenerģijas sistēmā;
  • standarta caurule, lai pārvietotu dzesēšanas šķidruma U-veida.

Otrais siltummaiņu veids tiek atzīts par efektīvāku, bet tas nav tik populārs, jo remonta izmaksas: ja viena caurule neizdodas, visa sadaļa būs jāaizstāj. Caurules siltuma caurule nav daļa no visa segmenta, tāpēc to var mainīt 2-3 minūtes. Neveiksmie koaksiālie elementi tiek remontēti, vienkārši noņemot vāciņu un nomainot bojāto kanālu.

Izanalizējot dažādu veidu kolektoru tehniskās īpašības un apkopojot to lietošanas pieredzi, mēs nolēmām, ka plakanie kolekcionāri ir piemēroti dienvidu reģioniem un cauruļveida ziemeļu reģioniem. Īpaši labi pierādīts sarežģītā uzstādīšanas klimata apstākļos ar siltumapgādes sistēmu. Viņiem ir sildīšanas jauda pat mākoņainās dienās un naktī, "barojot" ar minimālu saules gaismu.

Veiktspējas metode

Parasti, eksperimentējot ar nelielu skaitu saules moduļu, privātmāju īpašnieki iet tālāk un uzlabo sistēmu dažādos veidos.

Ko darīt, ja ir brīvas vietas trūkums? Šeit ir dažas vadlīnijas saules stacijas (ar fotogalvaniskajām elementiem vai kolektoriem) efektivitātes paaugstināšanai:

  • Mainiet moduļu orientāciju. Pārvietojami elementi attiecībā pret saules stāvokli. Vienkārši sakot, paneļa galvenās daļas uzstādīšana dienvidu pusē. Ar ilgu dienasgaismas līmeni ir arī optimāli izmantot virsmas, kas vērstas uz austrumiem un rietumiem.
  • Leņķa leņķa regulēšana Ražotājs parasti norāda, kurš leņķis ir vislabāk (piemēram, 45 °), bet dažreiz uzstādīšanas laikā ir jāveic savi pielāgojumi, ņemot vērā ģeogrāfisko platību.
  • Pareiza uzstādīšanas vietas izvēle. Jumts ir piemērots, jo tas visbiežāk ir augstākais plakne, un to neaizsedz citi objekti (piemēram, dārza koki). Bet ir vēl piemērotākas zonas - pagriežot ierīces saules izsekošanai.

Kad elementi ir perpendikulāri saules stariem, sistēma darbojas efektīvāk, bet uz stabilas fiksētas virsmas (piemēram, jumts) tas ir iespējams tikai īsu laiku. Lai to palielinātu, viņi izgudroja praktiskas izsekošanas ierīces.

Liels izsekošanas ierīču trūkums ir to augstās izmaksas. Dažos gadījumos tas neatmaksājas, tāpēc nav jēgas ieguldīt bezjēdzīgi mehānismos. Tiek lēsts, ka 8 paneļi ir minimālā summa, pēc kuras izmaksas laika gaitā pamatosies. Jūs varat izmantot 3-4 moduļus, bet ar vienu nosacījumu: ja tie ir tieši, apejot baterijas, tie ir savienoti ar ūdens sūkni.

Tikai otrās dienas Tesla Motors paziņoja par jauna tipa jumta izveidi - ar integrētām saules baterijām. Ilons Musks teica, ka modificēts jumts būtu lētāks nekā regulārs jumts ar tam uzstādītiem galvenes vai moduļiem.

Noderīgs video par tēmu

Tematiskie videoklipi palīdzēs jums labāk prezentēt mājas saules staciju ierīci un atklāt dažus iekārtu uzstādīšanas noslēpumus.

Pieejamā tehniskā informācija par saules baterijām un lādētāju:

Noderīga pieredze saules paneļu izmantošanai Maskavas reģionā:

Kā veiksmīgi darbojas saules stacija, kas pilnībā komplektēta atsevišķi, piemēram, karstā ūdens piegāde un apkure mājās:

Kā redzat, saules apsildes sistēma ir ļoti reāla parādība, kuru jūs varat patstāvīgi realizēt. Alternatīvo enerģijas iegūšanas veidu sfēra pastāvīgi attīstās, varbūt rīt jūs dzirdēsit par jaunu atklājumu.

Saules panelis ūdenim, vai karstā ūdens saules kolektors ir izdevīgs?

Saules kolektoru darbības princips

Saules kolektoru darbības princips ir salīdzinoši vienkāršs.

Absorberis

Pirmais elements, kas "uztver" saules starus, ir kolektors vai, precīzāk, absorbētājs, kurš tajā ir uzstādīts.


Ierīce absorbē starojumu un pārvērš to siltumā. Sistēmas veiktspēja galvenokārt ir atkarīga no absorbētāja tipa.

Bieži lietotās baterijas, kas aprīkotas ar šādiem absorbētāju vai absorbotāju veidiem:

  • Normāls - mēs to atpazīstam ar melnu krāsu. Šis absorbcijas veids nav visefektīvākais un nav ļoti labu atgriezenisko saiti. Tas var absorbēt līdz pat 80% saules gaismas.
  • Selektīvs - daudz labākas kvalitātes ierīce, kas nodrošina lielāku efektivitāti. Efektīvi uzņem starus, tā efektivitāte var sasniegt 95%.

Siltumnesējs

Tad absorbētājs uzsilda dzesēšanas šķidrumu, kas plūst caur akumulatoru vai paneli. Visbiežāk tas ir parasts ūdens, ko var izmantot no pavasara līdz vēlam rudenim. Ziemā dzesēšanas šķidrums var būt tikai antifrīzs, kas aizsargā visu sistēmu no iespējamiem bojājumiem.

Dzesēšanas šķidrums darbojas slēgtā sistēmā un, kad tas sasildās, nonāk tvertnē. Tvertnē viņš atdod savu siltumu ūdenim.

Saules kolektori - cena

Diemžēl saules baterijas joprojām ir diezgan dārgas investīcijas. Sistēmas un tās uzstādīšanas izmaksas ir atkarīgas no dizaina sarežģītības. Siltās sezonas kolekcionāra minimālās izmaksas ar 100 litru tvertni var būt aptuveni 35 000 rubļu. Gadu ilgs ūdens sildītājs ar 200 litru tvertni maksās apmēram 80 000 rubļu. Šī ir tikai komplekta cena bez instalēšanas izmaksām.

Uzlabota sistēma ar selektīviem absorberiem un vakuuma kolektoriem var maksāt vairāk. Katra sistēmas funkcionalitātes paplašināšana un integrācijas iespējas ar citām ūdens un apkures sistēmām ietekmēs izmaksu pieaugumu. Augšējo cenu robežu ir grūti noteikt.

Galvenie kolekciju veidi

Veikalu piedāvājumos mēs atradīsim vairākus dažādus paneļus, kas atšķiras pēc konstrukcijas, veiktspējas, instalācijas metodes un pirkuma izmaksām.

Visizplatītākais:

Plakani savācēji - tie veido apmēram 70% mājās uzstādīto ierīču. To dizains ir vienkāršs, un pirkšanas cena ir pieejama.

Šāda veida panelis darbojas labi, ja ir spēcīgs saules starojums, bet tas nav ļoti efektīvs, lai saņemtu izkliedētos starus. To lielais trūkums ir augsts siltuma patēriņš zemā temperatūrā. Tāpēc plakanie paneļi vislabāk darbojas vasarā.

Vakuuma cauruļu kolektori - tie darbojas pēc tāda paša principa kā plakani paneļi. Tomēr absorbents tajos papildus ir vakuuma ieskauts.

Tāpēc ierīces efektivitāte nav tik lielā mērā atkarīga no āra temperatūras. Vakuuma kolektors efektīvi apsilda ūdeni gan vasarā, gan bezmilti ziemā. Absorbētājs absorbē siltumu un gandrīz pilnībā izmanto ūdens sildīšanai. Tā rezultātā panelis ir efektīvāks un var sildīt vairāk ūdens.

Vakuuma cauruļu kolektori ar siltuma caurulēm - šāda veida paneļi ir aprīkoti ar speciālām caurulēm, kas pildītas ar šķidrumu. Starpposma šķidrums atrodas cauruļvada apakšā.

Tā rezultātā saules paneļi var efektīvi tikt galā, strādājot zemā temperatūrā un nelielā daudzumā saules gaismas. Diemžēl šim veidam ir ļoti augsta cena. Ierīcēm ir labas atsauksmes, taču augstās izmaksas joprojām padara tos par retu akumulatoru veidu mūsu mājās.

Saules kolektora uzstādīšana ūdenim

Īpaša uzmanība jāpievērš sistēmas uzstādīšanai, jo tas ievērojami ietekmē ūdens sildīšanas efektivitāti.

Mēs varam atrast paneļus, kurus var instalēt:

  • uz māju jumtiem
  • jumtos
  • atdalītas vienības.

Uzstādīšanas iespējas ir daudzas. Tomēr jums jāievēro pamatprincips, kas nosaka, ka paneļi jāuzstāda vietās ar augstu gaismas līmeni. Visas apēnotās vietas ir kontrindicētas, tās samazina šādu iekārtu efektivitāti.

Saules kolektoru uzstādīšana uz mājas jumta ar savām rokām

Kolektoru uzstādīšana, kā likums, tiek veikta uz māju jumtiem. Tas attiecas uz visiem pārdotajiem paneļu veidiem. Baterijas var uzstādīt esošajās ēkās.

Saules paneļu instalēšana do-it-yourself ir samērā vienkārša. Vienkārši uzstādiet paneļu skavas un pievienojiet tiem caurules.

Paneļu uzstādīšana uz jumtiem nav grūti, bet daudz labāks risinājums ir uzstādīt tos jumtos.

Rezultātā mēs samazinām siltuma zudumus un padarīsim sistēmu efektīvāku. Tikai plakano kolektoru var iebūvēt jumā. Šāds risinājums jāņem vērā būvniecības stadijā, jo iejaukšanās esošajā jumtā būs diezgan dārga.

Saules kolektors uz balkona

Interesants risinājums ir saules paneļi uz balkona un uz zemes. Šī uzstādīšanas metode nodrošina lieliskas iespējas, pielāgojot paneļu leņķi.

Tādējādi ir iespējams to optimāli pielāgot saules stariem. Saules paneļi arī absorbē starus, kas atspoguļojas no zemes un no ēkas. Tas arī palielina efektivitāti.

Atsevišķi saules ūdens paneļi

Ir vērts atzīmēt, ka brīvi stāvošām plātnēm ir nepieciešamas labi izolētas caurules ar dzesēšanas šķidrumu.


Nepietiekama izolācija var būtiski samazināt visa kolektora efektivitāti.

Kuru instalācijas metodi izvēlēties?

Tas viss ir atkarīgs no ēkas specifikas un apkārtnes. Risinājumiem ir dažādas priekšrocības un trūkumi, tāpēc jums jākonsultējas ar uzņēmumu, kas instalēs instalēšanas metodi. Ir vērts atcerēties, ka viena no lielākajām kolekcionāru problēmām ir piesārņojošo vielu novadīšana. Pat slikti putekļi, kas tiek uzlikti uz plakanas kolektoru plāksnēm, var samazināt tā efektivitāti Tāpēc ir ļoti svarīgi nodrošināt bateriju regulāru tīrīšanu.

Vai ir izdevīgi izvietot saules paneļus?

Šodien tas ir moderns un videi draudzīgs risinājums, kas apkopo labas atsauksmes. Tomēr to pirkšana un uzstādīšana joprojām ir dārga. Standarta savācēji var nodrošināt apmēram 60% no ikgadējā karstā ūdens patēriņa. Sistēmas uzstādīšanas izmaksas var atgūt pēc dažiem gadiem. Pēc precīzi, cik daudz jūs varat aprēķināt pats, savācot rēķinus karstā ūdens apkurei gadā. Šīs summas būs atšķirīgas atkarībā no ūdens sildīšanas metodes, elektroenerģijas piegādes izmaksām, patērētā ūdens daudzuma un citiem faktoriem.

Saules ūdens sildītāji un to cenas populāros modeļos

Saules ūdens sildītājs ir ūdens sildīšanas sistēma ar saules enerģiju. Šis kolektora veids ir siltummainis, kas pārvērš saules enerģiju siltumā. Šī enerģijas uzglabāšanas metode ļauj iegūt karstu ūdeni ar minimāliem līdzekļu izlietojumiem.

Ja mēs uzskatu šīs iekārtas ierīci, tad galvenā daļa ir pats kolektors. Šī ūdens sildītāja daļa ir sava veida radiators, kas sastāv no plānu cauruļu sistēmas. Ar to notiek dzesēšanas šķidruma, šajā gadījumā ūdens, cirkulācija un saules enerģijas absorbcija.

Arī iedala tvertni, kurā ir ūdens. Šāda veida uzglabāšana veic izplešanās tvertnes funkciju, un dažās versijās arī siltummainis.

Sildītāja darbības standarta versija:

  1. No uzglabāšanas tvertnes pa dabisko smaguma spēku dzesēšanas šķidrums ieplūst kolektora apakšējā daļā.
  2. Apkures laikā ūdens pakāpeniski paaugstinās pa īpašām caurulēm, un brīvais elements atkal piepildās ar dzesēšanas šķidrumu.
  3. Kad ūdens ir nokārtojis kolektoru, tas uzpilda saņēmēja tvertni. Mēs iegūstam slēgtu cilpu.
  4. Sildīts ūdens no rezervuāra tiek piegādāts patērētājam caur apkures un ūdens apgādes sistēmu vai atkal nonāk siltummainī.

Tas ir klasisks un vienkāršots darba režīms, kas var būt sarežģīts atkarībā no sildītāja veida.

Saules ūdens sildītāju veidi un to īpašības

Ir vairākas galvenās klasifikācijas:

Pēc apgrozības veida

  1. Dabiski - šajā gadījumā apgrozījums tiek sasniegts ūdens fizisko īpašību dēļ. Kā zināms, apsildāmajam šķidrumam ir zemāks blīvums, bet palielinās tilpums. Pamatojoties uz to, tas pārvietojas cauri caurulēm uz augšu. Uz brīvās vietas nāk jauna ūdens daļa.
  2. Piespiedu - lai notiek dabiska cirkulācija, rezervuārs jāuzstāda virs kolektora. Bet šāda uzstādīšanas shēma ne vienmēr ir ieteicama, un to var īstenot, jo īpaši, ja rezervuārs ir liels.
Piespiedu cirkulācijas saules kolektors

Attiecībā uz saules ūdens sildītāju ar dabisku cirkulāciju, kolektoru novieto uz jumta slīpuma un tvertne tiek uzreiz uzstādīta. Ja tam ir liels tilpums, tad šāda jumta slodze var kļūt kritiska. Risinājums būtu novietot tvertni ēkas pagrabā, tad šajā gadījumā piespiedu cirkulāciju izmanto īpašie sūkņi.

Ar šo aprites veidu eļļas var izmantot kā dzesēšanas šķidrumu. Viņiem praktiski nav iespēju dabīgai cirkulācijai, bet viņi lieliski strādā ar dzesēšanas šķidruma funkciju.

Pēc kolekcionāra tipa

  1. Panelis - visvienkāršākā izpilde. Kolektora caurules ir pārklātas ar melnu krāsu un novietotas paneļa korpusā, kas ir pārklāts ar stikla vai caurspīdīgu plastmasu. Lai gan dizains ir ļoti vienkāršs, taču arī efektivitāte ir maza, jo dzesēšanas šķidrums kolektorā zaudē zināmu siltumu. Uzkrāta siltuma zudumi var būt ievērojami, jo kolektora dizains ir identisks radiatoram. Šis saules kolektora tips ir piemērots apgabaliem, kuros paralēli tiek izmantots saules apgaismojums, regulāri vai saņēmis apsildāmu ūdeni.
  2. Vakuums - caurulē ir dzesēšanas šķidrums. Caurule tiek ievietota vakuuma kolbā, kas spēj pārraidīt saules siltumu.
Panelis tipa ūdens sildītājs

Šis dizains gandrīz pilnībā novērš siltuma zudumus, bet ūdens dzesēšanas šķidrums tiek sasildīts līdz viršanas temperatūrai, un eļļa - līdz 200-300 grādiem, kas ļauj izmantot iegūto siltumu, lai sildītu ēku. Ir dabiski, ka šāds kolektors ir dārgāks par paneļu, bet rezultāts attaisno izmaksas.

Pēc aprites cikla veida

  1. Atvērts - tiek izmantots, lai nodrošinātu māju ar karstu ūdeni. Šajā gadījumā dzesēšanas šķidrums ir ūdens, ko izmanto dažādām mājsaimniecības vajadzībām un attiecīgi vairs neatgriežas ķēdē.
  2. Sistēma ar vienu ķēdi - tiek izmantota, lai sildītu māju. Šādi uzkarsējamais dzesēšanas šķidrums tiek izmantots kā piedeva dzesēšanas šķidrumam, kas tiek trauksts ar tradicionālo metodi. Šajā gadījumā apsildāmais dzesēšanas šķidrums nokļūst uz apkures sistēmu, pēc tam to atkal pārvieto uz uztvērējtvertni un uz savācēju.
  3. Divkāršās ķēdes apkures sistēma ir visvienkāršākā. Ir iespēja to izmantot apkurei ziemā vai ūdensapgādei.
Divu ķēžu ūdens apgāde un apkure

Varat arī izvēlēties vienu no iespējamajiem dzesēšanas šķidrumiem - ūdeni, eļļu vai antifrīzu. Pēc kolektora dzesēšanas šķidrums iet caur siltummaini, kurā notiek siltuma padeve uz otro ķēdi. Otrais dzesēšanas šķidrums, kas tiek izmantots, jau ir paredzēts paredzētajam nolūkam - apkures vai ūdens apgādei.

Ko es varu izmantot?

Ar šādu ūdens sildītāju palīdzību ir iespējams atrisināt jautājumu ne tikai par regulāru karstā ūdens piegādi, bet arī par siltuma nodrošināšanu mājā.

Ūdens sildītāji palīdzēs atrisināt šādas problēmas:

  1. Nodrošināt karsto ūdeni visu gadu.
  2. Apkures sistēmas apkope.
  3. Apsildāms ūdens peldbaseinos.
  4. Ūdens apkure dažādām rūpniecības un lauksaimniecības vajadzībām.

Uzstādīšana

Tā kā iekārta tiek darbināta ar saules enerģiju, attiecīgi sildītāja uzstādīšana notiek brīvā dabā. Uzstādīšanu ieteicams veikt uz ēku jumtiem, uz balkoniem vai citām arhitektūras projekcijām.

Ūdens sildītāja ekrānam jābūt vērstai uz dienvidiem. Iekārta tiek veikta noteiktā leņķī pret horizontu, kas ir līdzvērtīgs apgabala ģeogrāfiskajai platībai.

Ūdens sildītājs pastāvīgi absorbē enerģiju un saprotamu iemeslu dēļ nav iespējams izslēgt enerģijas avotu, tādēļ mazā ūdens patēriņa gadījumā stagnācijas temperatūra var sasniegt 300 ° C.

Šā iemesla dēļ nav atļauts izmantot plastmasas caurules un tērauda caurules ar cinka pārklājumu. Cauruļvadi, kas izgatavoti no vara vai nerūsējošā tērauda, ​​darbosies optimāli.

Saules ūdens sildītāja karstākajam kontūram ir jābūt siltumizolācijai, tas ļaus izvairīties no apdegumiem un ugunsgrēkiem. Izvēloties izolāciju un stiprinājumus, jāņem vērā iekārtas temperatūras režīms.

Saules ūdens sildītāju ražotāji uz to produktu ķermeņa norāda precīzu stagnācijas temperatūru.
Kolektoru paneļiem jābūt atvērtā vietā, lai būtu atvērta piekļuve saules gaismai. Nepieciešams izslēgt iespējamo barjeru klātbūtni.

Ti Iekārtas pareizas un efektīvas darbības atslēga ir tikai daži noteikumi:

  • uz dienvidiem;
  • pareizs noliekšanas leņķis;
  • netraucēta piekļuve saules gaismai;

Nepareiza uzstādīšana samazinās ūdens sildītāja kvalitāti, un ieguldījums nebūs pamatots. Sildītāja veids var būt arī tāds, kāds tas ir uzstādīts. Uzstādot, ņem vērā izmantoto iekārtu veidu.

Ir šādas sistēmas:

Pasīvs

Tas nozīmē plūstošu absorbciju un enerģijas uzglabāšanu. Saules enerģija nokļūst apsildīšanas objektā, nekontrolējot šo procesu, t.i. nav mehānismu un kontroles elementu. Šī ir vienkārša sistēma, kas neprasa īpašas izmaksas. Tomēr trūkumi ir tādi, ka ūdens sildītājs darbojas nevienmērīgi, nevis pilnā jaudā.

Visredzamākais piemērs ir tumšā tvertne, kas novietota virs vasaras dušas. Šādā pasīvā režīmā darbojas viencilindru sistēmas, kurās tiek izmantots dabiskās cirkulācijas process. Lai pilnībā darbotos sistēma, uztvērējtvertne atrodas virs kolektora, taču šī uzstādīšanas metode ne vienmēr ir ērta. Jūs varat atrisināt šo problēmu, izmantojot citādu sistēmas darbību.

Aktīvs

Liedzot pasīvās sistēmas trūkumus. Tās darbība ir balstīta uz faktu, ka, pateicoties īpašām ierīcēm, saules starus pārveido par siltuma enerģiju, kas tiek sistemātiski nodota apkures tvertnei un patērētājam. Šāda sildītāja darbība tiek panākta ar piespiedu cirkulāciju, ko var uzturēt vienas un divu shēmu sistēmās. Arī tiek izmantoti un papildus uzstādīti dzinēji, kas rotē paneļus un sūkņus, mērierīces, kā arī iekārtas, kas kontrolē un kontrolē sistēmas darbību.

Pārskats par saules ūdens sildītājiem tirgū: ražotāji un modeļi

Šādus ūdens sildītājus plaši izmanto praksē daudzās Eiropas valstīs: Izraēlā, Turcijā, Saūda Arābijā, Ķīnā utt. Tā kā šī veida produktu izplatīšana aktīvi pieaug, to uzņēmumu skaits, kuri ražo saules ūdens sildītājus un sniedz pakalpojumus to uzstādīšanai serviss.

Zemāk ir saraksts ar vislabākajiem ražotājiem, kas ir iegājuši pasaules tirgū:

  1. Sunrain Solar Energy Co, SIA - Ķīnai ir pilnīgs šīs iekārtas un to sastāvdaļu ražošanas cikls.
  2. Viessmann - Vācija, ražo divus sildītāju modeļus: Vitosol 200 un Vitosol 300. Atšķirība ir sildierīces atšķirīgajā struktūrā.
  3. Buderus - Vācija. Modeļa diapazonu veido trīs iespējamās izpildes - SKR6, SKR12, SKR21.
  4. Ariston - Itālija. Vakuuma kolekcijas modelis KAIROS VT ir pieejams divos veidos - 15 vai 20 tūbiņas.
  5. Ferroli - Itālija. Ecotube kolektors ir attēlots vienā modelī.
  6. Vaillants - Vācija. Viņu ražošanas modeļi ir pieejami 6 vai 12 caurulēs, kuras var veidot blokos, lai palielinātu produktivitāti.

Iegādājoties produktus no ražotājiem ar pasaules reputāciju, jūs varat būt pārliecināti par preču kvalitāti un garantijām, kas sniegtas uz pašu iekārtu un tās turpmākajā apkopē. Cena, attiecīgi, būs arī līmenī.

Jebkurā gadījumā, izvēloties saules ūdens sildītāju, ir jāpievērš uzmanība šādiem tehniskajiem parametriem:

  • optiskā efektivitāte;
  • siltuma zuduma koeficienti;
  • kolektoru apgabals;

Cenu pārskatīšana

Papildus globālajam nosaukumam sildītāja izmaksas var ietekmēt:

  • veidot kvalitāti;
  • absorbētājs un ķermeņa materiāls;
  • biezums un dēšanas siltināšanas iespēja;
  • stikla biezums uc;

Tā kā pastāv daudz konstruktīvu atšķirību, kas var ietekmēt aprīkojuma izmaksas, cenas arī svārstās plašā diapazonā. Piemēram, krievu kolekcionārs maksās aptuveni 21 tūkstošus rubļu. (Falcon Effect), vakuuma kolektors 30HP - 795 $ (tm "Atmosfera" Ķīna), ūdens sildītājs VFK 150V - 690 eiro (Vaillant, Vācija), Solar 7000TF - 875 eiro (Bosch, Vācija).

Vācu ražotāji ietver oriģinālos stiprinājumus, kurus bieži izgatavo no nerūsējošā tērauda vai alumīnija, un tas arī ietekmē cenu. Gala maksa ietvers samaksu par montāžas darbiem, nepieciešamo materiālu iegādi un palīgmateriāliem.

Lietotāju pārskati

Visi tie, kas nolēma iegādāties saules ūdens sildītāju, un visbeidzot secināja, ka alternatīvie enerģijas avoti ir lielisks ietaupījums un ir apmierināti ar rezultātu.

Sākumā jums būs jāiegulda noteikta summa visa projekta īstenošanai, taču nākotnē tas ietaupīs budžetu un nebūs atkarīgs no dažādām globālām enerģijas krīzēm un nākamā enerģijas cenu pieauguma. Kā liecina statistika, investīciju atdeve notiks nākamajā gadā, kad iekārta aktīvi darbosies visu gadu. Tas būs īpaši pamanāms, ja iekārtas darbs ir paredzēts karstā ūdens nodrošināšanai un visas ēkas apkurei.

Pozitīvā rezultāta atslēga ir arī profesionālās instalētās iekārtas nodošana ekspluatācijā. Tādēļ, lai izvairītos no dažādām nepatīkamām situācijām, labāk ir meklēt palīdzību no speciālistiem šajā jautājumā.

Siltuma ūdens no saules: vispārēja informācija par esošajām tehnoloģijām

Tiem no mums, kas rūpējas par vidi un vēlas ietaupīt naudu, es iesaku iegremdēties saules ūdens sildītāju tēmā.

Šī tehnoloģija pastāv un ir izmantota daudzus gadus, jo īpaši tas ir tāds, ka Eiropā un citās pasaules saules valstīs ir pieejami šādi māju kolekcionāri.

Krievija joprojām ir tālu atpaliek paneļu ieviešanas tempā, kas nav pārsteidzoši - iekārtu un instalācijas izmaksas ir augstas, un atmaksāšanās periods mūsu klimatā sasniedz desmitgades.

Šis raksts būs pirmais sērijā. Vispirms apskatīsim, kādi ir saules kolektori un kā viņi strādā. Izrādās, ka ir vairākas šādu ierīču šķirnes ar atšķirīgu efektivitāti un apjomu.

Ietekme uz ekoloģiju arī nav tik skaidra, jo šķiet, ka tā ir pirmā acu uzmetiena priekšplānā. Pat ja mēs neņemam vērā atkritumus kolektoru ražošanā, ir arī citi mazāk izteikti faktori.

Kāda ir atšķirība starp saules paneļiem un kolektoriem?

Katru dienu liels saules starojuma daudzums nokrīt uz zemes, no kuriem lielākā daļa netiek izmantota. Kolekcionētāja uzdevums ir "absorbēt" noteiktu daļu no šī starojuma un pārveidot to enerģijas vajadzībām, kas piemērotas cilvēku vajadzībām.

Ir svarīgi atšķirt: saules starojumu var pārveidot par 2 veidu enerģijas - siltuma un elektrības.

  • Saules kolektori tiek izmantoti siltuma un siltuma ūdens ražošanai. Tie silda ūdeni, kas tiek izmantots karstā ūdens un ēkas apkures.
  • Saules paneļi (pazīstami arī kā fotoelementu moduļi) tiek izmantoti, lai ģenerētu elektroenerģiju. Viņiem ir pavisam cits darbības princips. Saules kolektoru skati

Ir arī apvienota tehnoloģija. Paneļi, kas vienlaikus rada elektrisko un siltuma enerģiju.

Ierīce un darbības princips

Saules ūdens sildītājs (vakuuma saules kolektors ICS) ir saules enerģijas enerģijas pārveidotājs. Saules ūdens sildītājs savāc saules starojumu jebkurā laikā, neatkarīgi no ārējās temperatūras.

Saules ūdens sildītāja enerģijas absorbcijas koeficients ir 97%. Saules ūdens sildītāji tiek uzstādīti uz jumta ēkām ar dienvidu orientāciju. Slīpuma leņķis attiecībā pret horizontu ir vienāds ar reljefa platuma pakāpi. Krievijas ziemeļrietumiem šī vērtība ir 60 °. Lietojot sistēmu ziemā, ieteicams palielināt slīpuma leņķi līdz 70 °.

Antifrīzs plūst kolektora augšējā daļā un spolē. Šis šķidrums ņem siltumu no vara aizbāžņiem, un, sūknējot, tas iziet caur tvertnes ūdens tvertni (siltummainis) tvertnes akumulatoru (katls).

Siltuma padeves cikls no kolektora līdz tvertnes akumulatoram ilgst tik ilgi, cik gaismas diena un temperatūra kolektora izejā ir augstāka par ūdens temperatūru tvertnē. Saules kolektora uztvērējs ir izgatavots no vara ar poliuretāna izolāciju, pārklāts ar anodēta alumīnija loksni.

Siltuma padeve notiek caur uztvērēja vara "piedurkni". Tādēļ saules ķēde ir atdalīta no caurulēm, tādēļ, ja ir bojāta viena vai vairākas caurules, kolektoru turpina strādāt. Cauruļu nomaiņas procedūra ir ļoti vienkārša, un nav nepieciešams izšļakstīt neuzsūcošo maisījumu no siltummaina ķēdes.

Sūkņa ieslēgšanu un izslēgšanu regulators veic, pamatojoties uz temperatūras devēju rādījumiem. Temperatūras sensori atrodas ūdens sildītāja (kolektora) izplūdē, uzglabāšanas tvertnē (apkures katlā) un apkures sistēmas atgaitas caurulē. Turklāt izplešanās tvertne pasargā sistēmu no pārmērīga spiediena, kas rodas pārmērīga dzesēšanas šķidruma sildīšanas laikā.

Tādējādi atsevišķa sistēma ar piespiedu apriti ir automatizēta sistēma, lai pārveidotu un saglabātu siltumu, kas iegūts no saules enerģijas, kā arī no citiem enerģijas avotiem (piemēram, tradicionāls ūdens sildītājs, kas darbojas ar elektrību, gāzi vai dīzeļdegvielu), kas nodrošina sistēmu nepietiekamu daudzumu gadījumā. saules enerģija Apsildīts ūdens tiek izmantots karstā ūdens un apkures.

Vadības bloks ir paredzēts ūdens sildītāja (saules kolektora) un siltummaina tvertnes temperatūras kontrolei, kā arī atkarībā no šo temperatūru lieluma izvēlas optimālu sistēmas darbības režīmu dienas laikā. Šajā gadījumā regulators regulē dzesēšanas šķidruma plūsmu caur siltummaini, nosaka siltumapgādes virzienu (karstā ūdens sistēmai vai apkurei).

Nakts laikā sistēmas automatizācija nodrošina nepieciešamo minimālo enerģiju, lai saglabātu vēlamo iekštelpu temperatūru.

Sistēmai ir zema inerce, ātra piekļuve darbības režīmam un ļauj nodrošināt:

  1. Gada kārtā - karstā ūdens;
  2. Sezonas apkure, saglabājot tradicionālos siltumenerģijas avotus līdz 70% (atkarībā no ģeogrāfiskā platuma un klimatiskajiem apstākļiem).

Ir vērts atzīmēt, ka ir vairāki kolekcionāru veidi, kas strādā no saules gaismas. Galvenie veidi ir vienotas tipa ierīces un vakuuma modifikācijas.

Plakanā ierīcē ūdens tiek uzkarsēts ar tiešu saules staru, kas iet caur īpašu stiklu, ar īpašu melnu šķīdumu, kas tiek izmantots, lai saglabātu siltumu.

Šāds plakanais panelis ir hermētiski noslēgts, un tas spēj uzsildīt ūdeni līdz 200 grādiem pēc Celsija.

Kolekciju vakuuma tipam ir būtiska strukturāla atšķirība no plakano ierīču modeļiem. Tam ir vairākas stikla caurules, kas piestiprinātas pie pamatnes paneļa. Šīm stikla caurulēm ir īpašs stikla iekšējās virsmas pārklājums, kas savāc saules siltumu.

Turklāt šādā caurulē atrodas arī cita mazāka šķērsgriezuma caurule, un starp ārējo un iekšējo cauruļu, no kurām izplūst gaiss, atrodas dobums. Šis vakuuma slānis ir nepieciešams, lai nodrošinātu lielāku siltuma saglabāšanu, un var palielināt kolektora efektivitāti par 30 procentiem, salīdzinot ar plakanām modifikācijām. Izmantojot šādu kolektoru, ūdens var sakarst līdz 300 grādiem pēc Celsija.

Vēl viena tehnoloģiska saules kolektora vakuuma veida atšķirība ir tāda speciāla šķidruma esamība caurules apakšpusē, kas apkures rezultātā pārvēršas par tvaiku un, uz augšu, uzkarsē ūdeni vienmērīgi.

Reģionos ar īsu dienas gaismas stundu skaitu un zemākas temperatūras apstākļos šāda darba shēma dod ievērojamu ieguvumu siltumenerģijas daudzumā. Attiecībā uz cenu, protams, konstruktīvi sarežģītākam vakuuma savācējam ir augstāka cena, bet tajā pašā laikā tā īpašībām ir priekšrocības.

Pasīvs

Pasīviem saules ūdens sildītājiem ir apvienota uzglabāšanas tvertne un kolektoru elementi. Uzglabāšanas tvertnes ir izolētas, lai novērstu siltuma zudumus. Uzglabāšanas tvertnes tilpums tiek ņemts no divu dienu karsta ūdens patēriņa aprēķina.

Pasīvās sistēmas pārvieto gatavo ūdeni vai dzesēšanas šķidrumu caur sistēmu bez sūkņiem. Pasīvās sistēmas ir tādas priekšrocības, ka cirkulācijas sūkņa strāvas pārtraukums vai sadalījums nebūs problēma. Tas padara pasīvās sistēmas kopumā uzticamākas, vieglāk uzturējamas un, iespējams, vairāk izturīgas nekā aktīvās sistēmas.

Šīs sistēmas galvenās priekšrocības ir:

  • Zema cena
  • Viegla uzstādīšana un apkope. (Lai to darbotos, pietiek ar ūdeni tvertnē. Ūdens apgāde var plūst gravitācijas dēļ no atvērtās tvertnes, kas atrodas virs ūdens sildītāja).
  • Šim instalācijas veidam nav nepieciešama elektrība. Elektroenerģija var būt nepieciešama tikai tad, ja tvertnē ir uzstādīts papildus elektriskais sildītājs (sildelements).

Pasīvās sistēmas ir tādas priekšrocības, ka cirkulācijas sūkņa strāvas pārtraukums vai sadalījums nebūs problēma. Tas padara pasīvās sistēmas kopumā uzticamākas, vieglāk uzturējamas un, iespējams, vairāk izturīgas nekā aktīvās sistēmas.

Šīs apkures sistēmas ir ļoti piemērotas vidus zonā, lai izmantotu vasku no marta līdz oktobrim.

Tehniskie parametri

Lai iegūtu no saules saņemto maksimālo enerģiju, kolektori ir vērsti uz dienvidiem vai ar novirzi līdz 30 ° C no dienvidu virziena un nogāzes starp horizontu un kolektoru 30-55 ° atkarībā no platuma.

Jūs varat uzstādīt saules ūdens sildītājus uz jumta, izmantojot savu slīpumu jau uz balkona un uz zemes. Komplektā ar saules ūdens sildītāju ietilpst plaukts uzstādīšanai uz horizontālas virsmas.

Lietojums:

Pasīvie saules ūdens sildītāji galvenokārt tiek izmantoti:

  1. dušā
  2. mājsaimniecības ūdens patēriņš (trauku mazgāšana)
  3. siltumnīcu apkure
  4. ūdens apkure peldbaseinos utt.

Ūdens pieslēguma shēmu var izgatavot no kopējas ūdens sistēmas, izmantojot spiediena samazināšanas ūdens vārstu gandrīz līdz 0 vai ar ūdeni no papildu tvertnes. (sk. diagrammu), kas atrodas vismaz 30 cm attālumā no ieejas uzglabāšanas tvertnē.

Saules ūdens sildītāja modeļa izvēle ir tieši saistīta ar karstā ūdens patēriņu dienā. Pasīvā saules sildītāja modeļi atšķiras no uzglabāšanas tvertnes tilpuma no 80 līdz 200 l un kolektora laukuma (vakuumlampu skaits no 15 līdz 24 gab.). Ja jums ir jāizmanto iespēja, kas lielāka par 200 litriem, varat pievienot saules sildītājus sērijveidā, lai iestatītu vēlamo karstā ūdens daudzumu.

Aktīvs

Pasīvo ūdens sildītāju aktīvo saules ūdens sildītāju galvenā atšķirība ir visa sistēmas izmantošana ar galveno ūdens spiedienu līdz 1 MPa. (10 atm.).

Šī aktīvā saules ūdens sildītāju priekšrocība, izmantojot pasīvos ūdens sildītājus, ļauj to izmantot visās vietās, kur nepieciešams karstā ūdens patēriņš.

Aktīvā saules sistēma parasti ietver kolektoru, sūkni, vadības sistēmu, siltuma pārneses šķidrumu (antifrīzu) un izplešanās tvertni. Aktīvās CB parasti tiek izmantotas sadalītā formā, t.i., kolektors atrodas uz mājas jumta, un uzglabāšanas tvertne un vadības sistēma ir telpās.

Elements, kas pārveido Saules enerģiju, ir stikla, vakuuma kolba, kurai ir augsts pretsitienu spēks (aptuveni tāpat kā automašīnas vējstikls), pateicoties borsilikāta stikla īpašai sacietēšanai 460 grādu temperatūrā. Katrā stikla sīpola iekšpusē vakuumā tiek ievietota dubultā (cauruļu caurulē) vara siltuma caurule ar sānu radiatoriem.

Sistēma ir noslēgta stikla kolbas tilpumā līdz 2 metriem garai un 10 cm platai. Caur iekšējo vara cauruli dzesēšanas šķidrums (antifrīzs), kas dzesē dzesinātājā, samazinās un, pāriet caur ārējo cauruli, uzsilst no sānu radiatoriem.

Ūdens apkure vasarā sasniedz 110 ° С. Sildīšanas caurule darbojas kā augstas vadītspējas siltuma vadītājs. Siltuma pārveidošanas koeficients, pateicoties tā termofiziskajām īpašībām, ir tūkstošiem reižu augstāks par labākajiem tāda paša izmēra cietajiem siltumvadītājiem.

Tas viss nodrošina kolekcionāru darbu īsākam saules staru periodam un nelielam starojuma daudzumam. Lai palielinātu siltuma pārnesi, it īpaši aukstā sezonā, ar sūkni tiek izmantota pastāvīga dzesēšanas šķidruma (antifrīzs) piespiedu cirkulācija.

Salīdzinot ar citām tehnoloģijām, šāda caurule var sasniegt vēlamo temperatūru agrākā dienas laikā, normālos apstākļos karstu ūdeni var nodrošināt divas reizes dienā. Atdzesētais dzesētājs tiek nogāzts cauri iekšējai caurulei un, atrodoties augšup pa ārējo cauruli, uzsilst no sānu radiatoriem.

Tajā pašā laikā ir tāda ietekme, ka caurule tiek "bloķēta", kas nakts laikā izslēdz siltuma zudumus.

Termiski izolēta tvertne - atkarībā no modeļa ir atšķirīga jauda, ​​maksimālais tilpums ir 500 litri. Modeļi visvairāk pieprasīti - tas ir ar tilpumu 200 un 400 litri. Tvertne spēj uzturēt temperatūru līdz 4 dienām, zaudējot apmēram 2-3 grādus dienā, ja nav saules.

Kā rezerves enerģijas avots, tas ir aprīkots ar elektriskiem sildelementiem līdz 2 kW vai ar gāzes katlu, lai automātiski uzsildītu ūdeni līdz iepriekš noteiktai temperatūrai.

Šī iekārta var darboties vai nu atsevišķi (no saules enerģijas vai no elektriskās enerģijas) vai vienlaikus izmantojot formulu saules + elektriskā. enerģija un spēj strādāt nevainojami temperatūrā līdz mīnus 60 ° С.

Atvērt kontūru

Atvērtas cilpas aktīvās sistēmas izmanto sūkņus, lai cirkulētu ūdeni caur kolektoriem. Atvērtās cilpas aktīvās sistēmas ir populāras reģionos ar pozitīvu temperatūru vai sezonālu izmantošanu. To var darbināt gaisa temperatūrā līdz -20 ° C vai -25 ° C.

Slēgtā cilpa

Slēgtas cilpas aktīvās sistēmas. Šajās sistēmās dzesēšanas šķidruma savācējs parasti ir ūdens-glikola antifrīzs. Siltummaiņi nodod siltumu no primārās dzesēšanas šķidruma uz ūdeni, kas tiek uzglabāts tvertnēs (siltuma akumulatoros).

Slēgtas cilpas sistēmas ir populāras vietās, kuras pakļautas ilgstošai negatīvajai temperatūrai, jo tām ir laba aizsardzība pret sasalšanu.

Sakarā ar augstās temperatūras rādītājiem dzesēšanas šķidruma stagnācijas laikā maksimālās iedarbības laikā ne visas antifrīzes ir piemērotas lietošanai saules sistēmās.

Paneļa tips

Dizains ir vienkāršākais. Kolektors ir krāsots melnā krāsā, ievietots korpusā ar siltumizolāciju un hermētiski noslēgts ar stiklu, plastmasu, polikarbonātu utt. Efektivitāte atstāj daudz vēlamo. Tas notiek tāpēc, ka šķidrums izstaro nelielu siltumu, vienlaikus iet cauri kolektoram.

Šie zaudējumi parasti ir diezgan taustāmi. Panel saules ūdens sildītāji ir labi piemēroti reģioniem, kur ir liela saules insolācija.

Vakuums

Atdzesēšanas šķidrums ir caurulē, kas ir noslēgta vakuuma kolbā. Šī kolba ir izgatavota no kvarca stikla, kas pārnes saules siltumu, kā arī ultravioleto starojumu. Tas ir ļoti efektīvs dizains, kur siltuma zudumi ir minimāli.

Ja ūdens tiek izmantots kā siltuma nesējs, tad pirms vārīšanās notiek apkure. Ja ir eļļa, tad to var sasildīt līdz 200-300 grādiem. Gandrīz visi vakuuma ūdens sildītāji ir izgatavoti rūpnīcā un ir diezgan dārgi.

Plastmasa

Plastmasas saules kolektori izgatavoti no polietilēna markas HDPE, izmantojot rūpnīcas štancēšanu. Šie kolekcionāri ir lēti un praktiski. Tos var tieši pieslēgt karstā ūdens sistēmai.

Tiem nav siltumizolācijas pārklājumu, tāpēc tos neizmanto aukstā sezonā. Tos nevar uzstādīt reģionos ar spēcīgu vēju.

Avoti: stroyteplo.by, akbinfo.ru, batsol.ru

Videi draudzīgums

Pozitīvie aspekti

No visiem pieejamajiem atjaunojamiem enerģijas avotiem saules enerģija un saules baterijas rada minimālu kaitējumu videi. Saules paneļu radītā elektroenerģija nelabvēlīgi neietekmē gaisa masu. Un tas nepiesārņo virsmu vai gruntsūdeņus, neiznīcina dabas resursus un nerada draudus gan dzīvnieku, gan cilvēku veselībai.

Vienīgais šāda veida enerģijas tiešais bīstamais efekts ir saistīts ar noteiktu toksisko vielu un ķīmisko vielu, piemēram, kadmija un arsēna, ražošanu, ko izmanto saules bateriju ražošanā. Bet kopumā šie negatīvie sekas ir minimālas, ja ir pārdomāta politika to atkārtotas izmantošanas un pareizas apglabāšanas ziņā.

Ja paskatās uz problēmu ar plašu redzesloku, tad saules paneļu radītie vides apdraudējumi ir minimāli. Aptuvenās emisijas atmosfērā ražošanas laikā ir 0,02 grami kadmija telurīda uz GIGAVATT / stundas elektroenerģijas, kas ražota visā saules moduļa ekspluatācijas laikā, un tas ir ļoti zems skaitlis.

Liela izmēra saules paneļu izmantošana nerada risku cilvēku veselībai un dzīvām būtnēm. Un to moduļu atkārtotā apstrāde, kas jau ir nodzīvojusi savu dzīvi, gandrīz pilnībā novērš "zaļās" rūpes par šāda veida elektroenerģijas ražošanas kaitīgumu.

Darbības laikā saules moduļi nerada Dabas piesārņojumu, turklāt pakāpeniski nomainot tradicionālās degvielas (gāzi, eļļu, akmeņogles), tie rada ievērojamu labumu videi.

Kadmija telurīds saules baterijās faktiski izrādās daudz draudzīgāks pret dabu, nekā visi citi pašreiz izmantotie kadmija bateriju veidi, tostarp slavenās niķeļa-kadmija baterijas.

Negatīvā ietekme

Pašu saules bateriju ražošana ietver arī dažu toksisku gāzu, sprādzienbīstamu gaistošu vielu, korozīvu šķidrumu un aizdomīgu kancerogēnu, vēzi izraisošu reaģentu izmantošanu.

Iespējamā negatīvā ietekme uz cilvēka veselību un dabu saules bateriju ražošanas gadījumā mainās atkarībā no izmantotajiem toksiskiem materiāliem, to piesātinājuma, lietošanas intensitātes, kā arī to iedarbības uz cilvēkiem ilguma saskaņā ar ražošanas apstākļiem.

Liela apjoma novecojušo saules moduļu izmantošana konkrētā teritorijā palielina risku cilvēku veselībai šajā teritorijā. Un tas arī kaitē vietējai florai un faunai.

Ķīmisko vielu noplūde no pārstrādājamiem moduļiem ļauj inficēt vietējo augsni un virszemes ūdeņus.

Saules bateriju uzkrāšanās Barstow, Kalifornijā, ar nosaukumu "Solar # 2", aizņem 52,6 hektārus (gandrīz 130 akriem) zemes un ražo apmēram 10 megavatu elektrības ar maksimālo jaudu pie maksimālās vērtības. Izpildījums sasniedz tikai 16%.

Šādiem saules-2 uzņēmumiem, lai parastā degvielā ražotu tādu pašu enerģijas daudzumu kā 1000 megavatu spēkstacija parastajā degvielā, gadā būs nepieciešams segt 33 000 (!) Hektārus zemes ar saules moduļiem. Vai citiem vārdiem sakot, 127 kvadrātjūdzes kvadrātu! Un tas ir nopietns kaitējums videi.

Efektivitāte un efektivitāte

Saules kolektors nevar būt 100% efektīvs, jo tam ir zaudējumi, pārveidojot siltumenerģiju, kā arī optiskos zudumus.

Siltuma zudums ir daļa no saules enerģijas, kas saules kolektorā tika pārveidota siltumenerģijā, bet to neizmantoja dzesēšanas šķidruma sildīšanai, bet izkliedēja apkārtējā gaisā.

Šāda veida zudumi ir atkarīgi no kolektora un apkārtējā gaisa temperatūras starpības un siltuma zuduma koeficientiem k1 (lineārais siltuma zuduma koeficients W / (m² · K)) un k2 (siltuma zuduma koeficients, ņemot vērā nelinearitāti W / (m² · K²)).

Zaudējumus veido trīs siltumapmaiņas režīmi:

  1. siltuma vadītspējas zudumi;
  2. konvekcijas zudums;
  3. starojuma zudums;

Optiskie zudumi ir daļa no saules enerģijas, kas, nonākot saules kolektorā, nav pārveidota par siltumenerģiju. Saules kolektora optisko efektivitāti izsaka ar optisko efektivitāti η0 (bez izmēra).

Optiskā efektivitāte ir atkarīga no absorbcijas absorbcijas, izolācijas (stikla) ​​caurspīdīguma un absorbcijas paneļa efektivitātes (siltuma pārneses efektivitāte no absorbētāja uz dzesēšanas šķidrumu) attiecīgi ir izteikta ar koeficientiem a, t, Fr.

Tādējādi η0 = (a · t · Fr). Šie koeficienti ir atsauce, un tos nosaka, izmantojot standartizētus testus uz īpašām stendiem, un attiecas uz saules kolektora vienības laukumu. Η0 vērtību sauc arī par kolektora efektivitāti ar nulles siltuma zudumu.

Reāls efektivitātes saules kolektors

Saules kolektora vispārējo efektivitāti nosaka kolektora efektivitāte:

  • η - kolektora efektivitāte;
  • η0 ir optiskā efektivitāte;
  • k1 - siltuma zuduma koeficients W / (m² · K);
  • k₂ - siltuma zuduma koeficients W / (m² · K²);
  • ΔT ir temperatūras starpība starp kolektoru un gaisa K;
  • E - saules starojuma kopējā intensitāte.

Maksimālā efektivitāte tiek sasniegta ar nosacījumu, ka temperatūras starpība ΔT ir nulle. Šādā gadījumā kolektoram nav siltuma zudumu. Tomēr praktiski šādi ideālie apstākļi nav radušies. Η0 vērtība ir jebkura saules kolektora pases vērtība, un tā jānorāda saules kolektora dokumentācijā.

Saules kolektora dizaina attīstības principi ir vērsti uz absorbcijas spējas palielināšanu un siltuma zudumu samazināšanu. Augstākajai optiskajai efektivitātei ir atvērts kolektors (bez caurspīdīgas izolācijas), bet tai ir arī vislielākais siltuma zudums.

Savukārt vakuuma saules kolektors ir zemākais siltuma zudums, bet tam ir maza optiskā efektivitāte, jo tiek izmantoti divi pārredzamas izolācijas slāņi, cilindrisks absorbētājs un vidēja siltuma padeve.

Lietderības lietojums Krievijā

Centrālās Krievijas klimatiskajos apstākļos 6-9 mēnešus gadā (marts / aprīlis - septembris) daudzas patērētājas var efektīvi izmantot saules ūdens apkures iekārtas mājsaimniecībai.

Lai sildītu 100 litrus ūdens, saules kolektoram jābūt 2-3 m2. Šāda ūdens sildīšanas iekārta vasarā nodrošinās ikdienas ūdens sildīšanu līdz vismaz 45 ° C temperatūrai ar varbūtību vismaz 70-80%.

No enerģijas un ekonomiskā viedokļa ir ieteicams izmantot vienkāršus saules kolektorus ar vienu caurspīdīgu žogu, lai izveidotu mājsaimniecības saules ūdens sildītājus.

Atsevišķu pārklājumu izmantošana ekonomisko apsvērumu dēĜ nav ieteicama.

Top