Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Sūkņi
Koka krāšņu krāsns kā siltuma avots mājokļa apkurei
2 Radiatori
Enerģijas taupīšanas elektriskais apkures katls
3 Sūkņi
Kā darbojas elektriskā grīdas apsilde
4 Kamīni
Radiatoru, restu un metāla lūku režģis
Galvenais / Kamīni

Saules kolektori: īpašības un modeļu pārskats


Saules kolektors mājas apkurei tika izgudrots salīdzinoši nesen. Tāpat kā jebkura jauna tehnoloģija, tās izmaksas ir diezgan augstas, taču šāda veida klimata tehnoloģijas var palīdzēt ietaupīt ievērojamus resursus.

Līdzīgam dizainam ir arī otrs nosaukums - heliosistēmas. Katru gadu šī iekārta spēj saražot apmēram 600-800 kilovatus siltumenerģijas vienam ierīces kvadrātmetram. Izrādās, ka aukstā sezonā šāda ierīce var uzņemt apsildīšanas funkcijas apmēram trešdaļā no dzīvojamās ēkas.

Saules kolektora princips tās pamatnē ir ļoti līdzīgs ūdens sildītājam. Tas uzkrāj saules gaismā esošo enerģiju, to nosūta uz īpašu sildelementu, kas ir vairāku kvadrātmetru panelis.

Kopumā šāds elements ir visbiežāk lietotā saules baterija, saules stari, kas uz tās nokrīt, nodod savu enerģiju uz tā saucamo siltummaini. Tas satur dzesēšanas šķidrumu, piemēram, gaisu, ūdeni vai antifrīzu. Viņš saskaņā ar saņemto siltuma daudzumu tiek sildīts un nosūta uz apkures sistēmu, kur tas sāk apritēt ap dzīvokli vai māju. Saules kolektori ļauj ietaupīt izmaksas, kas saistītas ar apkuri.

Saules kolektora darbības princips

Lai dizains darbotos efektīvāk, izstrādātāji varēja apvienot elektrību un saules enerģiju. Fakts ir tāds, ka ziemā saule var atrast debesīs ne vienmēr. Tādēļ izrādās, ka šis sildītājs nevarēs pilnībā funkcionēt. Sakarā ar pieslēgumu elektrotīklam siltummainis ir spiests cirkulēt caur sistēmu, kas padara izmaksas minimālu. Jāatzīmē, ka ir racionāli uzstādīt šādu ierīci tikai lielās platībās.

Daži eksperti apgalvo, ka Saules sistēma atmaksājas diezgan ilgu laiku, taču šis viedoklis ir kļūdains. Ja jūs pievienojat visu naudu, kas tiek ieguldīta šajās iekārtās un apkopē, tās atgriezīsies aptuveni trīs līdz piecus gadus. Jo regulāri tas tiks izmantots, jo ātrāk tas atmaksāsies. Turklāt ir jāņem vērā, ka katru gadu siltuma izmaksas kļūst arvien vairāk un vairāk saistītas ar pastāvīgu tarifu pieaugumu.

Saules kolektoru veidi

Šo ierīču klasifikācija ir balstīta uz to dizainu:

Plakanais dizains izskatās kā kastīte, kas izgatavota no alumīnija, un iekšā ir caurules no vara materiāliem. Kastes apakšpusē ir diezgan bieza izolācijas slānis. Produkta virsmas pārklāj ar īpašiem materiāliem, piemēram, rūdīta stikla vai propilēnglikola. Šī virsma absorbē saules staru siltumu. Starp visiem produktu veidiem šis dizains ir visizturīgākais un izturīgāks, tādēļ to ieteicams uzstādīt reģionos, kur regulāri nokrišojas lietus vai sniega.

Tomēr plakanam kolektoram ir viens diezgan ievērojams trūkums: ja tas neizdodas, tas attieksies uz visu apkures sistēmu. Remonts parasti nav pakļauts, tai būs nekavējoties jāmaina un jāinstalē jauna. To var izmantot ne tikai apkurei, bet arī karstam ūdenim, bet tās ražošanas jaudu ir pietiekami, lai temperatūru sasildītu tikai par 20-30 grādiem augstāka salīdzinājumā ar apkārtējās vides temperatūru. Šis modelis ir lētākais visās pārējās sugās.

Gaisa savācēja dizains darbojas pēc siltumnīcas efekta principa. Saules stari, ko piesaista darba virsma, pilnībā uzsūcas. Šī siltumenerģija uzsilda gaisa masu, kas atrodas konstrukcijas iekšpusē. To var nodrošināt ar īpašu ventilatoru, kas tālāk virza karstu gaisu dzīvojamās telpās, taču ir ierīces, kas nodrošina dabisko cirkulāciju. Šis kolektors ir cieta, uzticama un ļoti izturīga konstrukcija, kura praktiski nebūs jālabo. To trūkums ir tāds, ka gaisa sildīšanas diapazons nav pārāk liels.

Vakuuma savācējs sastāv no vara cauruļu sistēmas, kas novietotas diezgan liela apjoma stikla traukā. Starp sienām nav gaisa, tas ir pilnīgi izsūknēts. Šajā gadījumā vakuums veic siltumizolācijas funkciju un vienlaicīgi arī vadītāju.

Visi elementi ir sakārtoti pēc kārtas, kas ļauj absorbēt pēc iespējas lielāku saules enerģijas daudzumu. Atkarībā no cauruļu garuma būs iespējams aprēķināt, cik daudz siltuma tie dos. Ne pārāk lielai mājai diezgan piemērotas ir caurules, kas nepārsniedz divus metrus ar 6 cm iekšējo diametru. Šajā būvniecībā izmantotais stikls ir trausls, tādēļ nokrišņi, piemēram, krusa, kā arī kritušās filiāles un citi fiziskie efekti var radīt ka tas samazināsies.

Šajā gadījumā remonta darbs ir saistīts ar nepieciešamību nomainīt mēģeni, kurai nav izdevies, un tā ir neapšaubāma priekšrocība, jo sistēmas pilnīgai nomaiņai nebūs vajadzīgas. Ziemā šāda saules kolektora izmantošanas efektivitāte ir ievērojami augstāka salīdzinājumā ar plakanajām ierīcēm. Tas ir saistīts ar spēju labāk sildīt ūdeni un ilgu laiku saglabāt siltumu. Vakuuma tipa kolektoriem, kurus izmanto mājas sildīšanai, parasti ir tikai visizdevīgākās atsauksmes no patērētājiem, jo ​​ir iespējams iegādāties dažāda lieluma produktus, tādēļ tie ir piemēroti pat pietiekami lielām mājām. Tas ļauj labi saglabāt apkuri, vienlaikus nemazinot efektivitātes rādītājus.

Ir vērts atzīmēt, ka kolekcionāri var izmantot sezonāli un izmantot visu gadu. Pirmā šķirne var darboties tikai tad, ja apkārtējā temperatūra nav zemāka par nulli grādiem. Visu gadu ir universālas konstrukcijas, taču to izmaksas būs daudz augstākas.

Izvēloties saules kolektoru, jums vajadzētu apsvērt ne tikai savas finansiālās iespējas, bet arī vairākus citus parametrus:

  • Nepieciešamā jauda;
  • Jumta platība, jo tur parasti tiek uzstādīts kolektors.

Kolekcionāru pozitīvās un negatīvās īpašības

Līdzīgi kā jebkurai citai ierīcei, kolektoram ir spēcīgi un vājāki punkti. Tas būtu jāņem vērā, jo viņi varēs noteikt, vai ir nepieciešams uzstādīt Saules sistēmu, vai arī būs izdevīgāk to darīt bez tā.

Šīs ierīces galvenais pozitīvs aspekts ir to pilnīga videi draudzīga vide, jo tās nespēj kaitēt videi. Sadedzināšanas procesus neizmanto dzesēšanas šķidruma sildīšanai, ekspluatācijas laikā nav atkritumu materiāla, tāpēc atmosfērā netiek izdalītas kaitīgas vielas. Šādas sistēmas ir ideāli piemērotas cilvēkiem ar elpošanas ceļu slimībām.

Neskatoties uz to, ka apkures saules kolektors ir diezgan dārgs, tas ir ļoti ekonomisks dizains. Jūs varat sākt ietaupīt jau instalācijā, ja pats to darāt, taču lielākā daļa speciālistu iesaka meklēt palīdzību no speciālistiem. Piecu gadu laikā kolektors pilnībā atgriežas savā vērtībā un sāk strādāt, lai ietaupītu līdzekļus un resursus.

Ja mēs salīdzinām šādu apkures sistēmu ar cieto kurināmo vai gāzes katlu, katlu izmantošana ir daudz dārgāka, jo no gada uz gadu degviela arvien vairāk kļūst arvien dārgāka, un nav jāmaksā par saules enerģiju vispār. Vasarā, kad saule pastāvīgi atrodas debesīs, saules kolektoru efektivitāte ievērojami pārsniedz katla labumu.

Heliosistēmas absorbē siltumu pat tad, ja vidē ir minimāls apgaismojums. Ja struktūra ir samontēta pareizi, tad pat mākoņainā laikā tas dos pareizo siltuma daudzumu.

Kolektori ir konstrukcijas, kas pilnībā nav atkarīgas no elektriskās vai citas enerģijas piegādes. Dažos mūsu valsts reģionos saule bieži izgaismo sešus mēnešus, tāpēc šeit jūs varat pilnīgi atteikties no izejošiem resursiem, piemēram, gāzes vai elektrības, lai sildītu ēku. Pat ja pastāv nepārtrauktas problēmas ar enerģijas piegādi, dizains turpinās ražot pietiekamu daudzumu siltuma.

Saules sistēmu garantija ir apmēram 15 gadi, taču ir vairākas konkrētas nianses: nokrišņu ietekme nav garantijas gadījums, tādēļ jums rūpīgi jāapsver, kā aizsargāt kolektoru no šādiem sadalījumiem.

Saules sistēmu galvenais negatīvais punkts ir to izmaksas. Dažas no visdārgākajām struktūrām var veikt aptuveni 10 tūkstošus dolāru bez uzstādīšanas un apkopes. Ražotāji apgalvo, ka šā dizaina uzstādīšanai nav jāiegūst atļaujas: jo īpaši uzstādīšanai individuālā dzīvojamā mājā jums patiešām nav jāsagatavo nekādi dokumenti. Lai uzstādītu daudzdzīvokļu ēkas jumtu, jums būs nepieciešams iegādāties atbilstošu papīru no korpusa iestādes.

Sakarā ar to, ka lielākajā daļā mūsu valsts reģionu ir diezgan auksti un nokrišņi, šādi produkti šodien nav ļoti populāri. Tomēr ārpus mūsu valsts, kur cilvēki daudz vairāk rūpējas par vides saglabāšanu, tos var atrast daudz biežāk.

Ko meklēt, iegādājoties kolektoru?

Visas rūpnieciskās heliosistēmas rada siltumenerģiju, kas izteikta kilovatos. Šajā skaitlī noteikti jāizskatās, jo ir iespēja iegūt vāju vai pārāk spēcīgu struktūru. Ir ļoti svarīgi pārbaudīt, cik labi kolektors saglabā siltumu, kas saņemts no saules stariem, jo ​​šis faktors būs viena no galvenajām lomām, ja to plānos uzstādīt aukstajos reģionos.

Uzstādot kolektoru, tas tiek novietots speciālā rāmī, kuram ir noteikta masa. Jums vajadzētu uzzināt, cik stipra ir jumta konstrukcija - vai tā var izturēt šī aprīkojuma masu. Ja tvertne ir vāja, tad tā būs iepriekš jāstiprina. Dažos gadījumos kolektoru novieto vertikālā plaknē, kas ļauj novērst pārmērīgu nokrišņu iedarbību, taču tādēļ iekārtas efektivitāte nedaudz samazināsies.

Labāko modeļu pārskats

Starp plakanu dizainu FPC-2200 tiek uzskatīts par labāko. Šī ierīce darbojas 2,1 kvadrātmetru platībā. Efektivitāte, pareizi instalējot produktu, sasniegs 94%. Ar to jūs varat sasniegt dzesēšanas šķidruma temperatūru 135 grādos, bet vislielākais spiediens sistēmā būs 1 MPa. Rāmja uzstādīšana nav aizliegta. Tas maksā apmēram 30 tūkstošus rubļu.

Uzskata labāko gaisa savācēju SOLARVENTI SV3, viņš var strādāt pilnīgi bezsaistē. Izstrādāts ne tikai dzīvojamām telpām, bet arī noliktavām, dažādām citām tehniskām telpām. Maksimālā platība, ko tā var sasildīt, ir tikai 25 kvadrātmetri. Precei ir kompakti izmēri, svars ir apmēram 6 cm, to var uzstādīt gan horizontālā, gan vertikālā stāvoklī. Tas ir diezgan dārgs - 40 tūkstoši rubļu.

Līdz šim vakuuma modeļi Krievijas tirgū nav pārstāvēti. Šāds kolektors būs labs papildus mājokļa vai dzīvokļa standarta apkures sistēmai.

Kas ir saules gaisa kolektors un tā ierīce?

Saules kolektora pieminēšanas brīdī daudzi cilvēki tūlīt domā par parastajām šķidrām plakanajām ierīcēm. Tajās saules radiācijas enerģija tiek pārvērsta siltumā un tiek pārnesta uz dzesēšanas šķidrumu. Pēdējā loma nodrošina antifrīzu vai tīru ūdeni. Tos bieži var atrast privātmāju fasādēs un jumtiem dienvidu reģionos. Tomēr ir arī gaisa saules kolektors, kas tiks apspriests šodien. Šīs ierīces ir daudz retāk sastopamas, taču tām ir laba veiktspēja un to var veiksmīgi izmantot noteiktiem mērķiem. Turklāt gaisa kolektoru konstrukcija ir vienkāršāka nekā šķidruma konstrukcija. Un tie ir lētāki un drošāki. Tas viss padara to, ka daudzi no šiem kolekcionāriem tiek izgatavoti neatkarīgi, lai gan ir daudz rūpnīcas risinājumu. Kolekcionāri atšķiras no saules baterijām, jo ​​tie nekavējoties dod saľemto enerģiju lietderīgam darbam (apkurei), un tā netiek uzkrāta. Šodien mēs runāsim par ierīci gaisa kolektoriem un to šķirnēm.

Kā darbojas saules kolektors un tā elementi?

Var teikt, ka gaisa saules kolektors ir viena no vienkāršākajām konstrukcijām, kuras tiek izmantotas, lai pārvērstu saules enerģiju. Gandrīz visi zina, kas ir siltumnīca. Saules starojums iekļūst caurspīdīgā pārklājumā (stikls, polikarbonāts utt.) Un tiek turēts noslēgtā telpā. Lai cirkulētu gaisu rezervuārā, var izmantot citu fizisku parādību. Apsildāms gaiss ir vieglāks par aukstu gaisu. Tas paceļas uz augšu, kas nodrošina tā kustību kolektorā. Bet bieži vien viņiem tiek uzstādīta piespiedu ventilācija.

Gaisa saules kolektora shēma

Kolekcijas absorbcijas shēmu veido absorbents, siltumizolācija un gaismas pārneses pārklājums. Šie priekšmeti ir ievietoti kastē. Lai saglabātu siltumu, sānu sienas un aizmugure ir izolēti ar siltumizolāciju. Uz izolācijas slāņa ir ievietots absorberis, kas bieži ir izgatavots no metāla (alumīnijs, varš). Tas ir krāsots ar matētu melnu krāsu, kas ļauj savākt maksimālo saules starojuma daudzumu. Absorbera noteicošā īpašība ir siltumvadītspēja.

Pēdējais posms ir pārredzama aizsargājoša pārklājuma izveidošana. Izmantotais pārklājums ir stikls, caurspīdīga plastmasa, polikarbonāts. Tas ir polikarbonāts, ko visbiežāk izmanto tie, kas veido savu gaisa kolektoru. Tas ir lētāks un stikla efektivitāte nav daudz zemāka. Pēc tam paliek tikai pieslēgšana ieplūdes un izplūdes sprauslām, caur kurām gaisu tiks ievadīts un izvadīts.

Gaisa saules kolektora dizains

Nekavējoties jāsaprot, ka gaisa siltuma vadītspēja ir ievērojami zemāka nekā ūdens. Tas nozīmē, ka gaisa kolektora efektivitāte ir daudz zemāka par šķidrumu. Lai izvairītos no siltuma zudumiem, visām locītavām un savienojumiem jābūt rūpīgi izolētiem. Labāk ir vienmēr novietot gaisa kolektoru uz ēkas sienas. Ja jūs to instalēsiet atsevišķi, caurules zudumi ievērojami samazina iekārtas efektivitāti.

Ar visām savām nepilnībām gaisa kolektors ir lieliski piemērots apkurei iekštelpu gaisā, ja starpība starp ārpusi un iekšpusi nav lielāka par 15 līdz 17 grādiem. Ja vēlaties sildīt vairāk, labāk ir izmantot šķidrumu. Visbiežāk saules kolektorus ar gaisa enerģētisko nesēju izmanto dažādās iekārtās dārzeņu žāvēšanai lauksaimniecībā. Retāk tie tiek izmantoti gaisa atgūšanas sistēmās. Un diezgan bieži tās var atrast privātajā sektorā māju apkurei. Gaisa modeļi nevar nomainīt šķidruma savācējus, bet ar noteiktiem nosacījumiem var samazināt izmaksas par "komunālo".

Gaisa kolektoru priekšrocības un trūkumi

Gaisa kolektora priekšrocības:

  • Vienkāršība;
  • Lēts;
  • Efektīva, ja to lieto žāvēšanas sistēmās.
  • zema efektivitāte;
  • zems gaisa siltuma jauda (tas palielina šādu iekārtu izmērus);
  • lai palielinātu efektivitāti, ir nepieciešams integrēt kolektoru apsildāmajā telpā.

Gaisa kolektoru versijas

Tehnoloģija kopumā

Absorbcijas kaste vienmēr ir uzstādīta uz ēkas dienvidu pusē, uz fasādes vai uz jumta. Izmēri tiek izvēlēti atkarībā no apkures telpas skaļuma. Principā lielumu ierobežo tikai telpas sienas izmēri un finansiālās iespējas. Pirmkārt, ir izveidots kolekcionāra rāmis. Jūs varat izmantot sijas vai dēlus.

Ja jūs izgatavojat no dēļu, tad rāmim vēl ir jāstiprina bārs. Kokmateriālu pārklāšanās jāveic korpusa garumā ar ātrumu 1 uz 1 - 1,5 metriem. Bez tā struktūras spēks netiks sasniegts. Izmantojot stiklu vai stiklu kā pārklājumu, rāmis jāstiprina. Pretējā gadījumā stikls ilgst ilgu laiku.

Saules kolektora antenas korpuss

Pēc izgatavošanas korpuss ir piestiprināts pie mājas sienas. Visi atstarpes, kas pastāv starp korpusu un sienu, ir izolēti ar montāžas putām. No sāniem tiek veidotas ieplūdes un izplūdes caurules piegādes un izplūdes gaisam. Cauruļvadi no viņiem nekavējoties jāievada mājā, un ārpus tā segmentam ir jāpārklāj izolācija.

Attiecībā uz absorberu, jūs varat atrast dažādas iespējas. Daži no tiem tiks aprakstīti tālāk. Metāla sieta vislabāk atbilst šai lomai. Labu efektivitāti nodrošina perforētas metāla loksnes. Alumīnijs vislabāk atbilst metāla lomai, jo tam ir augsta siltumvadītspēja un mērenas izmaksas. Apkure būs atkarīga no acs vai plāksnes laukuma. Jo lielāks tas ir, jo labāks būs gaiss. Bet daudziem no mums ir ierobežotas finansiālās iespējas un šāda luksne kā ne visi var pieļaut alumīnija sietu. Tātad, vairumā gadījumu tiek izmantota vienkārša metāla acs. Absorbera virsma ir pārklāta ar melnu matētu krāsu, lai palielinātu selektīvās īpašības.

Atverēs jābūt vārstam, lai aukstajā sezonā aukstā gaisa neatstāj telpu. Šim nolūkam jūs varat izmantot polietilēna gabalu, kas ir uzstādīts uz augšas cauruma. Turklāt pie ieejas kolekcijā ir nepieciešams uzstādīt smalku tīklu, kas darbojas kā filtrs. Tā ir aizsardzība pret putekļiem un netīrumiem. Ja tas nav izdarīts, stikls vai polikarbonāts ātri kļūs netīrs, un saules gaismas (līdz ar to efektivitātes) pārnešana ievērojami pasliktināsies. Periodiski, režģis jānomazgā, lai noņemtu putekļus un uzturētu caurlaidspēju normālā līmenī.

Absorbera gaisa saules kolektors

Tad aizsargslānis tiek uzstādīts saules kolektora augšējā daļā. Ja tiek izmantots stikls, tam jābūt atlaidinātam. Un arī jāpiemēro caurspīdīgs šīferis, stikla pakešu logi, polikarbonāts. Uz kastes bija aizzīmogota, jums jāaizvada visas šuves ar hermētiķi. Rezultātā jūs varat vienkārši izveidot gaisa kolektoru māju ēku vai telpu apsildīšanai mājā.

Izmantošana notekcaurulēs

Šādi saules kolektori atrodas visā apsildāmās telpas sienā. Rudenī un pavasarī šī iekārta ļauj ievērojami ietaupīt siltumapgādi. Materiāli tiek izvēlēti, ņemot vērā izmērus. Rāmis ir izgatavots no to dēļiem, pastiprināta stieņa un mitruma izturīgas saplākšņa aizmugures sienas. Labāk ir ņemt vismaz 10 mm biezumu. Absorbers ir izgatavots no drenāžas caurulēm. Nu, ja tie ir taisnstūrveida. Kā pamatne tiek ņemta plānā alumīnija loksne. Minerālvate nokļūst uz aizmugures sienas izolāciju un izolētais polistirola - uz korpusa sānu sienām.

Gaisa savācējs no notekcaurulēm

Pēc uzstādīšanas visas gaisa kolektora iekšējās daļas ir krāsotas melnā krāsā. Pēc žāvēšanas tiek uzlikts stikls vai polikarbonāts. Pie šuvēm viss ir rūpīgi aizzīmogots. Pēc tam saules kolektors ir uzstādīts uz mājas dienvidu pusē. Ieteicams veikt uzticamus balsti vai pat piestiprināt pie ēkas. Blakus namam ir pievienotas ventilācijas caurules un uzstādīts ventilators, kas veic piespiedu ventilāciju.

Gaisa savācējs uz loga

Lai neveidotu lielas konstrukcijas, tika izdomāts opcija ar gaisa kolektoru uz loga. Tas ir viegls un to var viegli noņemt. Man jāsaka, ka šāds kolektors ir diezgan efektīvs un var telpu uzsildīt diezgan labi. Tas ir izgatavots no alumīnija.

Rāmja ražošanai, izmantojot alumīnija rāmjus. Dubultā stiklojuma logā var izveidot fiksāciju, kā arī moskītu tīklu.

Gaisa savācējs uz loga

Kā absorbētājs var izmantot melno foliju, ko izmanto fotografēšanā. Bet atrast to ir problemātiska. Un parasti problēma tiek novērsta, uzstādot alumīnija loksni, krāsoti melnā krāsā. Attiecībā uz izmēriem šī lapa atbilst aizmugures sienai. Pievienojiet to ar tādu pašu folijas lenti, lai ievietotu augšējo rāmi. No augšas to nosaka tā pati lenta ap perimetru.

Filma ir piemērota saules gaismu pārklājoša pārklājuma lomai. Jūs varat ņemt to, kurā produkti tiek iesaiņoti. Pie kolektora korpusa jābūt noslēgtam. Pēc montāžas saules kolektors ir uzstādīts uz logu, kas vērsts uz dienvidiem.

Saules staru kolektors no gofrēta

Šis izskats ir mazliet kā kvadrātveida notekas konstrukcija, bet tas ir vienkāršāk un to var padarīt ātrāk. Zem tā ir izveidota kastīte vajadzīgo izmēru dēļi un sijas. Apakšdaļa ir izgatavota no saplākšņa, kura tiek uzlikta minerālvaļai. Neaizmirstiet padarīt caurumu apakšā, lai atbrīvotu gaisu. Profesionāla grīdas seguma turēšana notiek tālāk un ir nokrāsota melnā necaurlaidīgā krāsā. Koksnei jābūt augsta profila. Tilpā tiek izveidota perforācija, lai gaiss varētu iziet cauri.

Gofrētā gaisa kolektors

No augšas konstrukcija ir apvilkta ar polikarbonātu un rūpīgi izolēta. Protams, ķermenī jābūt caurumam, lai sūknētu aukstu gaisu un atstātu apsildāmu. Pēdējam jāuzstāda ventilators. Šāda veida saules gaisa kolektors nodrošina apkuri aptuveni 20 līdz 25 grādiem salīdzinājumā ar ārējo gaisu. Un tas ir pietiekami, lai uzturētu mikroklimatu. Tajā pašā laikā joprojām pastāvīga svaiga gaisa plūsma.

Tie ir saules gaisa kolektoru iespējas. Ir daudz variāciju. Piemēram, no alus kannām. Visi piemēri vienā rakstā neaptver.

8.2. Komponenti
8.2.1. Kolekcionāru veidi

Saules gaismas sistēmas var atšķirties atkarībā no absorbera tipa vai kolektora pārklājuma veida.

8.2.1.1 Atdalīšana atkarībā no plūsmas absorbētāja veida.

Saules gaisa kolektorus var iedalīt četru veidu konstrukcijās atkarībā no dzesēšanas šķidruma (gaisa) pārnešanas uz absorbētāju (sk. 8.2. Zīmējumu).

8.2. Attēls. Saules kolektoru konstrukcijas saskaņā ar dzesēšanas šķidruma (gaisa) pārneses veidu uz absorbētāju

Plūsma pa absorbētāju - plūsma pa absorbētāju

Plūsma zem absorbētāja - plūsma zem absorbētāja

Plūsma uz absorbētāja abām pusēm - plūsma uz absorbētāja abām pusēm

Plūsma caur absorbētāju - plūsma caur absorbētāju

Stikla pārsegs - spoguļu pārklājums

Siltumizolācija no aizmugures izolācijas

Plūsma pa absorbētāju

Šādā gadījumā absorbētājs atrodas tieši uz siltumizolāciju, un siltā gaiss plūst pa to.

Plūsma zem absorbētāja

Šim absorbētājam ir gaisa kanāls starp absorbētāju un izolāciju, caur kuru plūst gaiss. Tas novērš ienākošās siltās gaisa plūsmas saskari ar pārklājumu, kas ievērojami samazina frontālo konvekcijas siltuma zudumu.

Plūsma absorbētāja abās pusēs

Salīdzinot ar plūsmu zem absorbētāja, šeit absorbētājs plūsmu ap gaisu ap gan apakšā, gan augšpusē. Tādējādi siltuma pārnešana starp absorbētāju un gaisu palielinās, bet priekšējā pusē var rasties siltuma zudumi.

Plūsma caur absorbētāju (matricas savācējs)

Šajā gadījumā absorbētājs sastāv no poras plāksnes (ko sauc arī par absorbcijas matricu), caur kurām plūst gaiss. Absorbera matricu, piemēram, var izgatavot no vilnas vai auduma (metāla vai nemetāla). Šādā veidā spiediena kritums var būt nelabvēlīgs, ja absorbents kļūst piesārņots ar putekļiem vai netīrumiem. Šo absorbētāja veidu bieži izmanto praksē bez siltumizolācijas, rāmja un caurspīdīga pārklājuma.

8.2.1.2. Klasifikācija pēc kolekcionāra seguma

Attiecībā uz šķidruma uztvērējiem, saules gaismas sistēmām ir arī atšķirības, kurās tie cenšas panākt vienkāršāko un līdz ar to arī zemu izmaksu dizainu. Neatklātajam gaisa kolektoram ir lielāks siltuma zudums salīdzinājumā ar stiklotu absorbētāju, jo nav pārredzama pārsega, un jo īpaši lielāka absorbcijas temperatūra. Tā efektivitāte ir mazāka. Tomēr šis dizains var būt interesants, ja strādā ar zemāku absorbcijas temperatūru; kā piemērs, iepriekš uzkarsēts apkārtējais gaiss (sk. 8.8. attēlu). Ļoti zemas siltumenerģijas ražošanas izmaksas var iegūt, samazinot materiālu izmaksas un vienkāršojot produktus ar šāda tipa rezervuāru un izmantojot piemērotus robežnosacījumus. Lietojumiem, kuriem saules gaisa kolektorā nepieciešama augstāka temperatūra, tiek izvēlēti izolēti un stikla pārklāti saules gaisa kolektori.

8.2.1.3 Absorbcijas materiāls

Gaisa plākšņu kolektoriem ar daļēju absorbētāju vislabāk tiek izmantoti metāla materiāli (piemēram, tērauds, nerūsējošais tērauds, alumīnijs vai varš). Attiecībā uz augstāk minētajiem matrices absorbētājiem - vilnas un audumu - metālu (tērauda vilnu, tērauda stiepļu sietu) un nemetāliskus materiālus (piemēram, kokvilnas audumu, augu šķiedras, poliestera neausta šķiedru).

8.2.1.4. Absorbcijas pārklājums

Absorbera reģenerācija no metāla materiāla ir ļoti izplatīta. Atkarībā no reģenerācijas metodes kolektora kopējās izmaksas palielinās vairākas reizes. Selektīvie pārklājumi, kas tagad ir izplatīti šķidrumu savācējiem, rada ievērojamu cenu kāpumu un ražošanas apjoma ierobežojumu. Platība 700 m 2 (7535 pēdas 2), cena var būt trīskāršota. Tādēļ kā lēts pārklājums ieteicams karstumizturīga melna laka.

8.2.1.5 Gaisa kolektoru veiktspējas un efektivitātes koeficienti

Ilgu laiku nebija tādas procedūras, kā pārbaudīt gaisa kolektoru kvalitāti, ko varēja sasniegt ražotāji un viņu produkti. Saules siltumapgādes un dzesēšanas pētniecības programmas kontekstā IEA Challenge 19, Starptautiskās Enerģētikas aģentūras Gaisa saules sistēmas, testēšana / salīdzinošie testi tika veikti ar lielāko daļu produktu tirgū. Šie testi nosaka īpašības, ar kurām vieglāk ir noteikt un salīdzināt gaisa kolektoru efektivitāti, kā arī būtiskus ietekmīgus mainīgos lielumus. Gaisa kolektoru pārstāvēšanai ir svarīgi divi faktori.

Kolekcionatoriem, kas darbojas slēgtā ciklā (cirkulācijas gaisa darbība), tiek izmantota diagramma, kas parāda temperatūras starpības veiktspējas līkni (sk. 8.3. Attēlu kreisajā pusē). Tomēr ar testu palīdzību tika parādīts, ka nevajadzētu izmantot vidējo kolektoru vai absorbētāja temperatūru, bet jāizmanto izejas temperatūra. Šā iemesla dēļ nav nepieciešams salīdzināt efektivitātes līkni 3. attēlā ar šķidruma savācējiem.

Kolekcionatoriem, kas strādā tikai ar āra gaisa ieplūdi, masas plūsmas funkcija ir piemērotāka, lai pārstāvētu efektivitāti (8.3. Attēls pa labi).

Lai efektīvi absorbents būtu ļoti svarīgs parauga absorbētāja veids un pārsūkšanās temperatūra no absorbētāja uz gaisa plūsmu. Atkarībā no lietojumprogrammas jums ir jāatrod īpašs līdzsvars starp šiem parametriem. Dzīvojamās ēkās mērķis ir panākt noteiktu temperatūru ar zemu masas plūsmu. Tomēr siltuma pārneses efektivitāte no absorbētāja uz gaisa plūsmu samazinās. No otras puses, siltuma padeves efektivitāte palielinās ar lielāku masas plūsmu, lai gan spiediena zudums rezervuārā sistēmā kopumā palielinās.

8.3. Attēls. Gaisa kolektoru efektivitātes līknes atkarībā no izejas temperatūras (pa kreisi) un masas plūsma (pa labi)

Ar 40 kg / (m 2 · h) masas plūsmu un 3 m / s vēja ātrumu - ar masas plūsmu 40 kg / (m 2 · h) un vēja ātrumu 3 m / s

Ar 3 m / s vēja ātrumu - ar vēja ātrumu 3 m / s

Lietošanas koeficients [tA-tGaiss] / G [m 2 · K / W] - darba koeficients [tA-tGaiss] / G [m 2 · K / W]

Masas plūsma [kg / (m 2 · h)] - Masas plūsma [kg / (m 2 · h)]

tA = kolektora temperatūra - kolektora temperatūra

G = globālais starojums - kopējā apstarošana

U-profils, selektīvi pārklāts, plūsma zem absorbētāja (Ražotājs: Grammer, Schüco) - Glazētas kolektors ar zemu dzelzs saturu konstrukcijā ar alumīnija absorbētāju, kas izgatavots U-profila formā, selektīvi pārklāts, ar plūsmu zem absorbētāja (ražotājs: Grammer, Schüco)

negludināts kolektors, trapecveida alumīnija absorberis (ražotājs: Solarwall) - neaglāzēts kolektors, trapecveida alumīnija absorberis (ražotājs: Solarwall)

glazēts absorbents, lakots melns, plūsma zem absorbētāja - stiklots absorberis, lakots, melns, plūsma zem absorbētāja

glazēts absorberis, lakots melns, stiklots absorberis, lakots, melns, plūsma abās amortizatora pusēs

8.2.1.6 Standarta gaisa kolektori

Standarta b kolektors ir parādīts 8.4. Attēlā. Tam ir rāmis, siltumizolācija no sāniem un aizmugures, caurspīdīgs stikla vāks un absorbents. Absorberu veido alumīnija pārklājumu loksnes, kas sagrieztas U formā. Šajās pusēs blakus esošie profili veido salātu profilu, lai siltumu pārnestu uz plūstošo gaisu.

8.4. Attēls. Zemāka plūsmas gaisa kolektora shēma. Avots: Grammer, Amberg

Perforēts absorberis - Perforēts absorberis

alumīnija profils - alumīnija profils

minerālvati - minerālvati

Viens drošības stikls ar zemu atstarošanu - vienīgais drošības stikls ar zemu atstarošanas pakāpi

Atloku rāmis - atloka rāmis

Karstā gaisa - karstā gaisa

Šiem kolekcionāriem ir dažādas versijas. Piemēram, tiek piedāvāti dažādi dziļumi, atkarībā no sistēmas lieluma. Gaisa plūsmas palielināšanās tiek panākta, palielinot dziļumu lielajās sistēmās.

Turklāt, ņemot vērā kolektoru savienojumu plūsmas modeli, ir pieejami arī dažādi moduļi. Vidējais kolektors ir savienots ar šauru galu līdz kolektora galam, izmantojot atloku savienojumus. Pie kolektora galiem ir iebūvēts gaisa savienojums. Šis pieslēgums tiek veidots kā caurules daļa, piemēram, lai novirzītu izmantoto gaisu no ēkas caur kolektoru vai arī tas ir aprīkots ar gaisa filtru, kas iebūvēts atvērtā aizmugurē, lai tieši sūtītu svaigu gaisu caur galerijām.

8.2.1.7 Jumta integrācija

Jaunas ēkas vai renovācijas laikā, ja kolektoru plāno iebūvēt jumtos, kolektoru apgabals atrodas un tiek uzstādīts moduļa formā. Izmanto caurspīdīgas izlietnes, kuras augstums ir atkarīgs no nepieciešamās gaisa plūsmas (110-170 mm, 4,3-6,7 collas). Tie tiek piedāvāti ar elastīgiem izmēriem 400-1,200 mm (15,8-47,2 collas) 1000-2500 mm (39,4-98,4 collas). Kolektora virsma ir robeža ar jumta seguma malu. Katrai kolektoru rindai uz notekas aizmugures ir nepieciešami divi gaisa stiprinājumi. Pielāgotāju izmanto, lai ļautu gaisa plūsmai caur divām kolektoriem. Visbeidzot, drošības stikls ir ievietots absorbcijas skapī. Kolektorus var novietot arī uz plakaniem jumtiem (sk. 8.5. Attēlu).

8.5. Attēls. Gaisa savācēji atrodas rūpnīcas ēkas jumta plauktos. Avots: Grammer, Amberg

8.2.1.8. Fotoelementu integrētie gaisa kolektori

Tīklu neatkarīgi gaisa kolektori

Lai nodrošinātu neatkarīgu gaisa ventilāciju ēkās bez atsevišķa enerģijas avota (privātmājas, kalnu mājiņas, mājiņas utt.), Var izmantot integrētus fotoelementu moduļus (PV moduļus). Tas nodrošinās ventilatoram elektrību, kad saule spīd.

Sistēma tiek iedarbināta ar saules starojuma daudzumu, un vairumā gadījumu nav nepieciešama papildu regulēšana. Papildus izmantošanai ēkās bez pašu enerģijas avota, sistēmu var izmantot arī ēkās ar saviem enerģijas avotiem. Šajā gadījumā jūs varat izslēgt galveno barošanas avotu ar galveno drošinātāju, kamēr saules gaisa apkures un ventilācijas sistēma turpinās darboties. Retāk lietotās mājas, neatkarīgas ventilācijas sistēmas tīklam ir papildus ietekme, sildot gaisu: tā iztukšo gaisu un tādējādi saglabā celtniecības materiālu un visu apkārtējo vidi.

Grammer piedāvā dažādas standarta sistēmas ar kolektora virsmas laukumu no 2 līdz 10 m 2 (21,5 un 107,6 f 2). Principā struktūra ir līdzīga standarta kolekcionāriem. Tomēr daļu no pārredzamā pārklājuma aizstāj ar moduļa virsmu, un tā kalpo ventilatora vadībai. Moduļa virsmas laukuma izmērs ir atkarīgs no gaisa saules sistēmas lieluma. Lielas sistēmas tiek izmantotas dzīvošanai. Tie piedāvā vienkāršu gaisa padeves sistēmu.

Kopš 2003.gada ir pieejama jauna sērijas kolektori ar nedaudz pārveidotiem kolektoru pasākumiem un dažādiem virzieniem (noviržu kolektors).

Aidt Miljø no Dānijas piedāvā tā saukto "Solar Home Package", kas paredzētas nedēļas nogales māju ventilācijai un apkurei. Tie izmanto plūsmas absorbētājus ar biezumu 2 mm (0,08 collas), filca vai alumīnija.

Arī gaisa kolektori tiek izmantoti PV moduļu kontrolētai ārējai ventilācijai tā sauktajās hibrīda kolektoros. Tā vietā, lai aizsargātu pret saules starojumu, gaisa kolektors ir daļēji vai pilnībā pārklāts ar moduļiem no priekšpuses. PV moduļi ģenerē elektrību, kas baro kolektoru tīklu. Tie arī rada siltumu, kas tiek izmantots, lai sildītu gaisu ventilācijas laikā vai citos apkures nolūkos. Šie kopīgie procesi noved pie lielāka moduļa efektivitātes, jo moduļa temperatūra ir zemāka.

Šādās sistēmās parasti ir uzstādīti kolektori ar kopējo jaudu vairāku kWp vai vairāku desmitu kvadrātmetru platību. Gabarīti nosaka saskaņā ar nepieciešamo PV moduļu konstrukciju un kolektoru tīkla enerģijas patēriņu, kā arī nepieciešamo gaisa daudzumu, ko pieprasa virsbūve vai ēka, kurā sistēma ir uzstādīta. Moduļu izplatīšana var notikt palielinājumos no 50 Wp (viena piektā daļa no caurspīdīgā pārklājuma) līdz 250 Wp (pārredzamā pārklājuma pilnīga nomaiņa).

8.6. Attēls. Shematisks gaisa kolektora dizains ar integrētu PV elementu (ražotājs: Grammer Solar GmbH, Amberg)

Fotoelementu šūna vai stikla plāksne - Fotoelementu šūna vai stikla plāksne

Gaisa izplūde - gaisa izplūde

Gaisa ieplūde - Gaisa ieplūde

Saules starojums - Saules starojums

8.7. Attēls. Hibrīda kolektori saules gaisa apkurei un elektroenerģijas ražošanai automašīnu krāsošanas veikalā (Ražotājs: Grammer Solar + Bau GmbH, Amberg)

8.2.1.9. FRONT COLLECTORS

Vēl viena interesanta antenu saules sistēmu izmantošana ir to integrācija fasādēs. Piemēram, tādā gadījumā, piemēram, kolektori var pilnībā aizvietot fasādi ar "skrūvju skrūvju" dizainu vai arī tos var uzstādīt esošajā fasādē.

Tā kā ēku apkure notiek ziemā un pārejas periodos - tas ir, laikā, kad saules stari nokrīt zemos leņķos - vertikālajai iekārtai ir vairākas priekšrocības. Ekonomikas apsvērumu dēļ arī saules kolektoru integrācija fasādēs var ietaupīt naudu, īpaši jauna ēka vai fasādes atjaunošana. Tos var izmantot pret saules fasādes gaisa kolektoru izmaksām. Lai lēti saules kolektori integrētu fasādēs, kā arī no enerģijas viedokļa, kompozīta plānošana ir ļoti svarīga.

Papildus fasādes kolektoru sistēmai ar caurspīdīgu stiklojumu iepriekš minētais atvērtā kolektors ir visbiežāk izmantotais veids (Solarwall sistēma - saules sienas sistēma - skatīt 8.8. Attēlu). Tajā kā fasādes ārējā apvalka tiek izmantots perforēts, tumšs pārklāts metāla absorberis. Caur piesātinātu siltā gaisa piesārņojumu no robežslāņa ārpus metāla loksnes, siltums tiek savākts un novadīts uz ventilācijas sistēmu sildīšanai. Šo vienkāršo tiešo metodi var konfigurēt, lai iepriekš uzsildītu ēku svaigu ventilācijas gaisu, tādējādi uzlabojot iekštelpu gaisa kvalitāti, samazinot enerģijas izmaksas. Pie zemākām platuma grūtībām šī pati vertikālā siena var tikt pielietota virs jumta, lai vienlīdz labi uztvertu saules siltumu uz slīpas virsmas. Piemērošana tādu kultūru kā kafija, kakao žāvēšana un izcilu rezultātu parādīja daudzās valstīs.

8.8. Attēls. Saules gaismas sistēmas dizains ar neglazētu alumīnija absorbētāju. Avots: Solarwall International Ltd, Göttingen

Saules enerģijas absorbētājs - saules absorbētājs

Gaisa sadales kanāls - gaisa sadales kanāls

Saules kolektori mājas apkurei: ierīces iezīmes

Saules kolektori ir ļoti efektīvas ierīces, kas izmanto saules enerģiju. Piemēram, fotogalvanisko paneļu efektivitāte ir tikai aptuveni 14-18%, savukārt aptuveni 80-95% absorbētās saules enerģijas efektīvi tiek izmantoti saules kolektoros.

Apsveriet saules kolektoru darbības principu, kādi tie pastāv un kādiem nolūkiem tie tiek izmantoti.

Apkures sistēma, kuras pamatā ir vakuuma tipa saules kolektors

Saules kolektoru darbības princips

Īsāk sakot, saules kolektori ir paredzēti, lai notvertu termiskās saules enerģiju, tās koncentrāciju un turpmāko virzību uz cilvēku vajadzībām.

Apsveriet, ko saules kolektors sastāv no:

  • Savācēja sistēma faktiski sastāv no kolektora, ķēdes siltuma apmaiņai un siltuma akumulatora (parasta ūdens tvertne).
  • Caur saules kolektoru tiek piegādāts dzesētājs (šķidrums). Tajā dzesēšanas šķidrums tiek apsildīts ar saules enerģiju.
    Tad ekstrahētā enerģija tiek pārnesta ar siltummaini, kas uzstādīts uzglabāšanas tvertnē, uz ūdens tvertnē.

Izskatās, ka mājsaimniecības saules kolektoru ierīces vienkāršākā shēma

Saules kolektoru veidi

Ja jūs plānojat savās mājās uzstādīt saules kolektoru apkurei, vispirms jāizlemj par atbilstošu konstrukcijas tipu.

Saules kolektori ir divi galvenie veidi - vakuums un plakana. Ir arī mazāk izmantota alternatīva - gaisa kolektori.

Dažādu veidu saules kolektoru īpašības

Apsveriet katras sugas īpatnības sīkāk:

  • Plakanu kolektoru, kas visvairāk līdzinās darbības principam ar iepriekšminēto modeli. Tas ir plakanais korpuss, pārklāts ar stiklu un satur īpašu slāni, kas absorbē siltumu.
    Šis slānis ir savienots ar caurulītēm, caur kurām cirkulē dzesētājs, kuras lomā parasti darbojas propilēnglikols.

Plakana saules kolektora ķēde

Vakuuma saules kolektora ķēde

Gaisa saules kolektora ķēde

Izmantojot sistēmas ar piespiedu gaisa padevi, enerģijas patēriņš ventilatora darbībai vēl vairāk samazinās gaisa kolektoru efektivitāti.

Kuru saules kolektoru vislabāk izvēlēties

Nav viennozīmīgas atbildes uz šo jautājumu, jo katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi:

  • Piemēram, vienkāršā dizaina dēļ plakano kolektoru uzskata par izturīgāku un uzticamāku, tāpēc vakuuma saules kolektori apkurei ir potenciāli trauslāki.
  • Neskatoties uz to, ka gaisa kolektoram ir zemāka efektivitāte, to vieglāk vadīt un nebaidās no problēmām, kas saistītas ar dzesēšanas šķidruma un ūdens iesaldēšanu.
  • Ja plakanu kolektoru neizdodas, tad jāaizstāj visa absorbējošā sistēma. Ja vakuuma kolektors ir bojāts, ir nepieciešams nomainīt tikai sadalītās caurules.

Apkurei ar saules kolektoriem bieži ir šāda darbības koncepcija.

  • Plakano kolektoru efektivitāte ir lielāka, ja ir nepieciešams karst ūdeni par 20-40 grādiem virs āra temperatūras, savukārt vakuuma kolektori efektīvāk spēj izpildīt uzdevumu sildīt augstākas temperatūras, kas ir ļoti svarīgi, ja saules kolektoru galvenokārt izmanto apkurei ziemā.
  • Arī vakuuma kolektori ražo vairāk enerģijas mākoņainā laikā un ziemā zaudē mazāk no saskares ar aukstu apkārtējo gaisu.
  • Ja kolektoru vidējais kalpošanas laiks ir aptuveni 15-30 gadi, tad šis indikators atsevišķi vakuuma sistēmām ir nedaudz zemāks.

Vakuuma savācēju izvēles papildu iespējas

Jums jāzina, ka vakuuma kolektoru cauruļu lielums tieši ietekmē enerģijas ražošanu. Tātad, ja tie ir plānāki un mazāki, jo mazāk siltuma, kādu var panākt šāda sistēma. Normāls ir 58 mm caurulītes diametrs 1,2-2,1 m garumā.

Turklāt šādi kolektori var būt ar tradicionālajām vara apsildes caurulēm, kas pārraida siltumu, un ar U veida caurulēm, kas veido siltuma pārneses mikrokonteinerus katras stikla caurules iekšpusē. Tas ir pēdējais, kas līdz šim tiek uzskatīts par visprogresīvāko tehnoloģiju.

U-veida vakuuma kolektors

Saules kolektora uzstādīšana ar savām rokām apkurei ir diezgan sarežģīta, bet daudz lētāka nekā trešo pušu speciālistu iesaistīšana.

Parasti, iegādājoties aprīkojuma komplektu, ir pievienoti detalizēti norādījumi par sistēmas uzstādīšanu un uzstādīšanas vietas izvēli.

Detalizēts instrukcijas sekojošais uzdevums nedaudz tiks vienkāršots.

Mēs pārskatījām dažādu veidu apkures saules kolektoru veidus, un mēs ceram, ka mūsu ieteikumi ļaus ievērojami ietaupīt dabas siltuma nesējus. Jūtieties brīvi izmantot alternatīvus enerģijas avotus, jo tā ir mūsu nākotne.

Bet, ja jūs esat tradicionālo apkures sistēmu atbalstītājs. tad redziet gāzes apkures katlus privātmājai.

Saules kolektori. Kādi tie ir?

Klasiskais saules kolektors ir melnas metāla plāksnes, kas uzstādītas uz mājas jumta. Kolekcijas krāsa un novietojums nozīmē maksimālu saules enerģijas absorbciju un uzkrāšanos. Šīs metāla plāksnes ievieto korpusā, kas izgatavota no stikla vai plastmasas. Uzstādot dienvidu pusi, palielinās absorbētā starojuma daudzums. Vienkārši sakot, saules kolektors ir miniatūra siltumnīca, kas akumulē saules enerģiju zem stikla paneļa. Saules starojums ir vienmērīgi sadalīts pa virsmu, tāpēc, jo lielāka kolektora platība, jo lielāka enerģija tiks absorbēta.

Līdz šim saules enerģija ir izstrādāta diezgan plaši, tas ļauj uzstādīt dažādu konfigurāciju un izmēru saules baterijas. Šis aspekts ļauj saules kolektoriem nodrošināt personas ekonomiskās vajadzības, piemēram, siltuma un karstā ūdens piegādi.

Piemēram, ir vairāki atsevišķi saules kolektoru veidi, kas atšķiras atkarībā no temperatūras, kādā tie var sasniegt:

  • Zemas temperatūras kolektori. Šādi kolektori dod diezgan zemu temperatūru - ne augstāku par 50 C. Šādus kolektorus plaši izmanto ūdens sildīšanai baseinos un citos gadījumos, kad ūdens temperatūra nav nepieciešama pārāk augsta.
  • Vidējas temperatūras kolektori. Šis kolektora tips spēj sildīt ūdeni no 50 līdz 80 C. Bieži vien šāds kolektors ir plakana stiklplāksne, kurā siltuma pārnesi veic ar šķidruma palīdzību vai arī tas ir kolektora koncentrators. Pēdējā siltumenerģija ir koncentrēta un to var izmantot, lai sildītu ūdeni dzīvojamās nozarēs. Lielākajā daļā gadījumu kolektoru-koncentratoru tiek piedāvāts vakuuma caurules savācējs
  • Augsta temperatūras kolektors. Bieži vien ir parabolisko plākšņu forma. Šādu ierīci lielākajā daļā gadījumu izmanto lielie uzņēmumi, kas ražo elektroenerģiju un izplata to pilsētas elektrotīkliem.

Integrēts savācējs

Kumulatīvs integrēts kolektors

Viens no vienkāršākajiem saules kolektora veidiem šobrīd ir kapacitatīvs kolektors, ko sauc arī par termosiphona kolektoru. Šāds nosaukums, šis ģenerators bija saistīts ar faktu, ka tas vienlaicīgi var uzkrāties siltumu un uzglabāt noteiktu, jau uzsildītu ūdens daudzumu. Šādus kolektorus bieži izmanto, lai sākotnēji uzsildītu ūdeni, un pēc tam standarta iekārtās (gāzes, elektriskās kolonnas utt.) Uzkarsē līdz vajadzīgajai temperatūrai. Šī metode ļauj ietaupīt elektroenerģijas patēriņu, pateicoties tam, ka jau uzsildīts ūdens iekļūst katla tvertnē.

Apsveriet šāda veida rezervuāru galvenās priekšrocības. Pirmais, protams, ir ietaupījums elektroenerģijai. Otrais ir iespēja izmantot diezgan lētu alternatīvu saules ūdens apkures sistēmai. Trešā priekšrocība ir kolekcionāra izmantošanas vieglums - minimāla apkope, jo trūkst kustīgu detaļu (sūkņi un citas lietas).

Šādi kolektori ir arī "Integrēts savācējs un uzglabāšana" vai, vienkāršāk, integrēti rezervuāru kolekcionāri. Šo kolektora veidu bieži pārstāv viena vai vairākas tvertnes, kuras piepilda ar ūdeni. Šīs tvertnes ievieto siltumizolācijas kastē un pārklāts ar stikla vāku. Dažreiz vienā un tajā pašā lodziņā tiek ievietota atstarotāja ierīce, kas ļauj palielināt saules radiāciju. Šīs ierīces darbības princips ir diezgan vienkāršs - saules gaisma, kas iet caur stiklu, uzsilda ūdeni. Šāda darbības vienkāršība rada pašas ierīces diezgan mazu cenu. Tomēr ir vērts atcerēties, ka aukstā sezonā ūdens jāaizsargā no sasalšanas vai nosusināšanas.

Plakani kolekcionāri

Šādi kolektori, iespējams, ir vispopulārākie mājsaimniecības vajadzībām, ūdens sildīšanai un apkures sistēmās. Ārēji šāda ierīce izskatās kā parasts metāla kastīte. Tomēr tā iekšpusē ir melnais platīns, kas absorbē saules gaismu. Šīs kastes vāks ir obligāts, stikls vai plastmasa, lai labāk nodotu saules enerģiju.

Plakana saules kolektora stiklojums var būt caurspīdīgs vai matēts. Tomēr bieži vien tiek dota priekšroka matēta stiklojuma veidošanai, jo šāds stikls pieļauj tikai gaismas caurlaidību. Tāpat dzelzs saturs stiklā ir ļoti zems, lai lielākā daļa ienākošo gaismu varētu iekļūt kolektorā. Darbības princips ir saistīts ar to, ka saules gaisma, kas noklājas uz plāksnes, ir siltuma uzņemšanas plāksne, kas rada siltumu. Stikls kalpo kā siltumizolācija, un, lai palielinātu kolektora efektivitāti, tās sienas ir novietotas ar siltumizolāciju. Šis dizains ļauj samazināt siltuma zudumus līdz minimumam.

Absorbējošā plāksne vai plāksne, kas absorbē saules gaismu, bieži tiek krāsota melnā krāsā, lai palielinātu absorbētās saules enerģijas daudzumu, jo tas, ka tumši ķermeņi piesaista to vairāk, nav noslēpums. Caur stiklu un nokrītot uz absorbējošās plāksnes saules radiācija tiek pārveidota par siltumenerģiju. Turklāt, lai turpinātu procesu, iegūtais siltums tiek pārnests uz siltumnesēju. Siltuma nesējs var būt gaiss vai šķidrums, kas cirkulē cauruļvados. Diemžēl pat pilnīgi melnas virsmas var atspoguļot apmēram 10% saules starojuma, kas uz to attiecas. Lai to novērstu, absorbējošās plāksnes papildus pārklāj ar īpašu pārklājumu, kas ir paredzēts tam, lai saules gaisma nokristu uz plāksnes. Šis pārklājums ilgst ilgāk par parasto krāsu un ļauj palielināt kolektora efektivitāti. Šāda selektīvā pārklājuma sastāvā ietilpst amorfā pusvadītāja slānis, kas tiek nogulsnēts uz plāksnes metāla pamatnes.

Absorbējošās plāksnes ir izgatavotas no metāla, kas vislabāk veic siltumu. Metāla siltuma vadītspēja lielā mērā samazinās siltuma zudumus, pārnesot pārstrādāto enerģiju uz dzesēšanas šķidrumu. Starp šiem metāliem var uzskatīt varu un alumīniju. Atšķirība starp tām ir tā, ka vara plāksne, salīdzinot ar alumīnija plāksni, ir labāk spējīga veikt siltumu un ir izturīgāka pret koroziju.


Plakani saules kolektori ir šķidrumi vai gaiss. Un atkarībā no stiklojuma klātbūtnes abi veidi ir gan stiklināti, gan stiklināti.

Šķidruma savācēji

Šā tipa saules kolektoros šķidrums darbojas kā dzesēšanas šķidrums. Saules enerģija absorbējošā plāksnē tiek apstrādāta siltumā un tiek pārnesta uz šķidrumu, kas plūst caur plāksnēm piestiprinātas caurules. Šīs caurules var darboties paralēli viena otrai, bet katrai no tām jābūt ieplūdes un izplūdes atverēm. Ir iespēja sarīkot caurulītes spirāles formā. Šī pozīcija samazina savienojošo caurumu skaitu, kas savukārt samazina noplūdes iespējamību. Tādējādi serpentīna iekārta nodrošina vienmērīgāku siltuma pārneses šķidruma plūsmu. Tomēr šķidrums var būt grūti iztukšot pirms dzesēšanas, jo šķidrums var palikt caurules līkumos.

Vienkāršas šķidrā saules kolektora sistēmas ietver parastu ūdeni, kas lietotājam nekavējoties tiek uzkarsēts kolektorā. Šādus modeļus sauc par "atvērtu" vai "taisnām" sistēmām. Tomēr šādu kolektoru izmantošana ir neērta reģionos ar zemu temperatūru. Tā kā tad, kad temperatūra nokrītas zem sasalšanas punkta, ir nepieciešams iztukšot ūdeni. Šajā periodā sistēmu nevar izmantot. Alternatīva ir izmantot neuzkarināmus šķidrumus, nevis ūdeni. Šāda veida šķidrā saules kolektora sistēma izmanto šķidru dzesēšanas šķidrumu, kas, siltuma absorbēšanu, tiek sūtīts uz siltummaini. Bieži vien siltummainis ir ūdens tvertne, kuras konstrukcija ietver siltuma pārnesi ūdenī. Šāda sistēma tiek saukta par "slēgtu" vai "netiešu".

Šķidro kolektoru iestiklošana ļauj sildīt ūdeni mājas vajadzībām un māju apkurei, jo to efektivitāte ir augstāka nekā negludināto partneru efektivitāte. Nerūsējošos kolektorus bieži izmanto ūdens sildīšanai baseinos. Pēdējās ierīcēs nav nepieciešams sildīt temperatūru augstām temperatūrām. Tas ļauj izmantot lētākus materiālus, piemēram, plastmasu un gumiju.

Gaisa kolektori

Gaisa kolektoros esošais dzesēšanas šķidrums ir gaiss, bet tas nav sasalst un nav vārīts, atšķirībā no ūdens. Šis fakts novērš šķidrumu savācēju problēmas. Turklāt noplūde gaisa kolektoru sistēmā rada daudz mazāk grūtības, lai gan, protams, to ir diezgan grūti noteikt. Ir vērts atcerēties, ka materiāli, kas tiek izmantoti saules kolektoros no gaisa, nav īpaši sarežģīti operatīvie uzdevumi. Tādēļ gaisa sistēmās var izmantot lētākas sistēmas.

Gaisa kolektoru dizains ir plakano kolektoru kombinācija. Šādu ierīci galvenokārt izmanto lauksaimniecības produktu žāvēšanai vai telpu apkurei. Gaisa kolektoru projektēšanā metāla paneļi un daudzslāņu nemetāla ekrāni var būt absorbējošas plāksnes. Akumulators iet caur absorbētāja sienām, izmantojot dabisko konvekciju vai izmantojot īpašu ventilatoru.

Gaisa siltuma vadītspēja ir kārtībā sliktāka nekā siltuma vadītspēja, šķidrums. Saskaņā ar to absorbētājs saņem ievērojami mazāk siltuma no gaisa, nekā no šķidruma. Absorbcijas plāksnes ventilators ļauj palielināt gaisa plūsmu, tādējādi uzlabojot siltuma pārnesi. Tomēr šim dizainam ir trūkumi. Ventilatoru darbībai ir nepieciešams papildus izmantot elektrību, un tas, savukārt, palielina sistēmas izmaksas. Aukstā klimatā ir nepieciešams novadīt gaisu starp absorbējošo plāksni un kolektora sildīto sienu, tādējādi izvairoties no siltuma zudumiem. Taču jums nevajadzētu izmantot šādu apriti, ja tomēr telpā esošais gaiss tiek sasildīts par 17 C vairāk nekā gaiss ārpusē. Šajā gadījumā gaiss var droši cirkulēt, nezaudējot efektivitāti.

Parunāsim par gaisa kolektoru priekšrocībām. Pirmkārt, tā ir vienkāršība un uzticamība. Gaisa kolektoriem ir diezgan vienkārša ierīce, tādējādi samazinot nepieciešamību pēc apkopes, vienlaikus palielinot to absolūto uzticamību. Pareizos ekspluatācijas apstākļos augstas kvalitātes gaisa savācēja kalpošanas laiks svārstās no 10 līdz 20 gadiem. Sakarā ar to, ka dzesēšanas šķidrums ir gaiss, tas aukstajā sezonā neļauj izmantot siltummaini un siltumizolāciju.

Tomēr ne viss ir tik krāsains saules gaisa sildītāju jomā. Fakts ir tāds, ka šādu iekārtu izmantošanu sadala vienīgi telpu apkurei un lauksaimniecības produktu žāvēšanai, galvenokārt jaunattīstības valstīs. Iemesls tam ir tas, ka ir daži ierobežojumi izmantošanai rūpnieciskajā vidē. Lai sāktu, salīdzinot ar šķidrumu, gaisa kolektori aizņem pietiekami lielu platību sakarā ar zemu specifiskās siltumietilpības līmeni. Turklāt, lai efektīvi darbinātu kolektoru, ir nepieciešams aprīkot garu gaisa kanālu. Un galvenās grūtības ir nepieciešamība izmantot elektrību, lai vadītu gaisu caur kolektora funkcionālajām daļām. Vēl dažreiz ir grūtības ar pašu siltuma uzkrāšanos. Visas šīs problēmas, pat reģionos ar pietiekamu daudzumu saulainu dienu, ievērojami palielina gaisa kolektoru darbības un uzstādīšanas izmaksas.

Saules kolektoru darbības princips

Elementārā gaisa kolektors

Gaisa saules kolektori tiek iedalīti divās grupās atkarībā no gaisa cirkulācijas metodes. Visvienkāršākajā gadījumā dzesēšanas šķidruma (gaisa) plūsma kolektorā iet tieši zem absorbētāja. Tādējādi šis kolektors ļauj Jums paaugstināt gaisa temperatūru ne vairāk kā par 3-5 C. Šādas zema efektivitātes iemesls ir siltuma zudums konvekcijas un starojuma dēļ.

Jebkurš caurspīdīgs materiāls ar zemu vadītspēju infrasarkanā starojuma, ļauj samazināt siltuma zudumu līmeni, uzklājot to absorberu. Fakts ir tāds, ka gaisa plūsma veidojas vai nu zem absorbētāja, vai starp absorbētāju un caurspīdīgu pārklājumu. Caurspīdīgs pārklājums (izgatavots no speciāla stikla vai plastmasas) ļauj samazināt siltuma starojuma daudzumu no absorbera. Tomēr šis konvekcijas siltuma zudumu samazinājums var ļaut temperatūrai palielināties līdz 20-50 ° C. Taču šis parametrs būs atkarīgs arī no kolektora ievadītā saules enerģijas intensitātes un gaisa plūsmas kvalitātes. Kā visu to papildina arī siltuma zudumu samazināšanās starojuma dēļ, jo absorbētāja temperatūras samazināšanās. Bet ir vērts atcerēties, ka tas arī samazina absorbenta spēju absorbēt enerģiju putekļu dēļ, ja gaisa plūsma šķērso abas puses.

Aptvertais absorberis gaisa kolektorā

Atsevišķā gadījumā metāla kastes un siltumizolācijas glazēšana var ievērojami samazināt izmaksas. Fakts ir tāds, ka šāds kolektors ir izgatavots no perforēta melnā metāla metāla. Šāds materiāls ļauj uzlabot siltuma pārneses kvalitāti. Šī procesa princips ir tāds, ka šis metāls uzsilst pietiekami ātri, un iebūvētais ventilators dzer siltu gaisu caur caurumiem metāla loksnēs. Šāda veida kolekcionārus bieži izmanto dzīvojamās ēkās. Bieži vien šādas ierīces izmērs ir 2,4 m × 0,8 m, bet gaisa sildīšanas ātrums ir 0,002 m3 / s. Pat saulainā ziemas dienā kolektorā uzsilstošā gaisa temperatūra var sasniegt starpību 28 ° C, salīdzinot ar ārpusi. Turklāt ir vērts ņemt vērā, ka gaisa kvalitāte ir būtiski uzlabojusies, jo gaisa ieplūšana no ārpuses tiek tieši uzsildīta.

Viena no šādu kolekciju priekšrocībām ir fakts, ka tie ir diezgan efektīvi. Dažu rūpniecisko modeļu efektivitāte var sasniegt 70%. Un to izmaksas samazinās, jo tiek samazināts izmantoto materiālu daudzums.

Vakuuma saules kolektors

Plakani saules kolektori, kas sākotnēji tika izveidoti izmantošanai vietās ar lielu daudzumu saules enerģijas. Sliktos laika apstākļos to efektivitāte nav pietiekami nozīmīga. Aukstais, vējains, duļķains laiks neļauj šādiem kolektoriem strādāt pie pilnas jaudas. Bet tas vēl nav viss - augsts mitrums lielā mērā nelabvēlīgi ietekmē šāda kolektora iekšējo daļu stāvokli. Un tas nozīmē, ka samazinās kolektora dzīvi, kā arī samazinās tā darba efektivitāti. Lai novērstu šādus defektus, tika izveidoti evakuēti saules kolektori.

Mūsdienu evakuētie saules kolektori spēj sildīt ūdeni mājsaimniecības vajadzībām. Šādas ierīces darbības princips ir šāds: saules enerģija, kas iet caur ārējo cauruli, nonāk absorbcijas caurulē, kur notiek saules enerģijas pārvēršana siltumā. Un tālāk, apstrādātais siltums tiek pārnests uz dzesēšanas šķidrumu (šķidrums). Pašu savācējs ir vairāku paralēlu stikla lampu rindu kombinācija. Katrai no šīm caurulēm piestiprina cauruļveida absorberu ar selektīvo pārklājumu (kas līdzinās absorbcijas plāksnei iepriekš aprakstītajos plakanajos kolektoros). Kolekcijā uzkarstais šķidrums nonāk glabāšanas tvertnē, un jau tur tas dod visu siltumu, kas saņemts ūdenī.

Iztvaicētā kolektora caurules var mainīt. Atkarībā no vajadzības, pievienojiet vai pat sakopiet. Tas ļauj jums piezvanīt šādiem kolektoriem modulāri. Bet ir vērts atcerēties, ka starp kolektoru caurulēm jābūt vakuumam, lai samazinātu siltuma zudumus konvekcijas procesa laikā. Tomēr siltuma starojuma zaudējums paliek. Ļaujiet precizēt, ka siltuma starojuma zudums ir siltums, ko silt kolektora darba daļu virsmas. Bet nedomāju, ka šie zaudējumi būtiski ietekmēs kolektora efektivitāti. Radiācijas zudums ir diezgan mazs, tāpēc mēs varam droši uzskatīt, ka evakuētā kolektora veiktspēja ir diezgan liela.

Pašlaik ir izveidots liels daudzums evakuēto kolekciju, kuriem ir dažādas konfigurācijas, un līdz ar to arī dažādas veiktspējas īpašības un funkcijas.

Evakuētā kanalizācijas izveide ir diezgan sarežģīts un laikietilpīgs process. Īpašas grūtības izraisa kanalizācijas apvalka noslēgšana. Problēma ir tāda, ka līdz šim nav izdevies atrast pietiekami efektīvu metodi efektīvas augstas vakuuma sistēmas izveidei.

Ir vērts atcerēties, ka šādi evakuētie kolektori ir diezgan efektīvi salīdzinājumā ar tradicionālajiem plakano kolektoriem. Fakts ir tāds, ka vakuuma evakuētā kolektora efektivitāte nav atkarīga no radiācijas kvalitātes, t.i. gan tiešā, gan difūzā starojuma apstākļos šis kolektors darbojas vienādi efektīvi. Turklāt kolektora vakuuma struktūra ļauj samazināt siltuma zudumus. Papildus visām iepriekš minētajām ierīcēm kalpo diezgan ilgi un efektīvi, pilnībā apmierinot visas cilvēka ekonomiskās vajadzības.

Centrmezgli

Saules kolektora fokusēšana

Centrmezgli vai kolektori atšķiras no iepriekš aprakstītajiem kolektoriem, jo ​​viņu darbības princips ir koncentrēt saules starus. Tas tiek darīts uz spoguļa virsmu rēķina, kas tiešu saules enerģiju tieši absorbē. Temperatūra, ko nodrošina koncentratori, ir daudz augstāka nekā plakano kolektoru maksimālā temperatūra. Bet ir vērts atcerēties, ka šī iemesla dēļ centrmezgls var uztvert tikai tiešu saules radiāciju. Mākoņainā laikā to izmantošana nav iespējama. Šāda veida rumbas savācēji ir īpaši efektīvi reģionos, kas atrodas tuvu ekvatoram, un tuksnesī ar lielu saulaino dienu skaitu.

Lai efektīvāk darbinātu rumbu, tiek izmantota īpaša ierīce, kas izseko saules staru virzienu un ieslēdz ierīci pret sauli. Atkarībā no ass, kurā tā var pagriezties, šāds kolektors atšķiras ar vienpusējām un divpusējām izsekošanas ierīcēm. Pirmie pieņem, ka ierīce griežas no austrumiem uz rietumiem, un otrie pieņem, ka ierīce rotē visos četros pasaules virzienos, lai precīzi izsekotu saules virzienu visu gadu. Šos rumbas kolektorus galvenokārt izmanto rūpnieciskajā vidē. Iemesls tam bija šīs ierīces samērā lielās izmaksas, kā arī nepārtrauktas apkopes nepieciešamība. Lietošanai mājās tie vienkārši nav pieņemami.

Saules krāsnis un destilētāji.

Saules krāsns

Papildus visām iepriekš minētajām ierīcēm ir arī ierīces, kurām ir diezgan vienkārša struktūra un šaurāka darbības joma. Piemēram, šādas ierīces var darboties kā saules krāsns, gatavošanai, vai saules destilētājs - ierīce, kas lēni attīra ūdeni no jebkura stāvokļa.

Parunāsim par saules krāsnīm. Tie ir diezgan vienkārši, gan darbībā, gan ražošanā. Saules krāsnis ir diezgan labi izolēta kasete, kas ir pārklāta ar materiālu, kas atspoguļo gaismu (piemēram, folija). Šī kaste ir pārklāta ar stiklu un aprīkota ar ārēju reflektoru. Melnais pods kalpos kā absorberis, jo tas var sakarst daudz ātrāk. Šādas krāsnis var izmantot, lai sterilizētu ūdeni viršanas laikā.

Attiecībā uz saules destilētājiem, to darba rezultātā viņi diezgan lēti var piegādāt destilētu ūdeni, turklāt ir iespējams ņemt ūdeni no gandrīz jebkura avota. Saules destilētāja darbības princips ir iztvaikošanas procesa pamatā, un pati ierīce izmanto saules enerģiju, lai paātrinātu šo procesu. Darba dienas laikā neliels saules destilētājs var saražot apmēram 10 litrus pilnīgi tīra ūdens.

Pašlaik saules enerģija tiek izmantota diezgan plaši. Viens no visefektīvākajiem tā izmantošanas piemēriem ir ūdens sildīšanas ar saules enerģiju metode. Vairāki miljoni mūsu planētas cilvēku ir ilgu laiku un ilgu laiku izmantojuši saules kolektorus, lai apmierinātu viņu vajadzības. Šādas ierīces ir diezgan efektīvas, nav nepieciešamas īpašas ekspluatācijas izmaksas, kā arī netiek nodarīts kaitējums videi.

Top