Ηλιακή θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας: επιλογές και διαγράμματα συσκευών

Η χρήση «πράσινης» ενέργειας που παρέχεται από φυσικά στοιχεία μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος χρησιμότητας. Για παράδειγμα, έχοντας κανονίσει ηλιακή θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας, θα παρέχετε θερμαντικά σώματα χαμηλής θερμοκρασίας και συστήματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης με ουσιαστικά δωρεάν ψυκτικό. Συμφωνώ, αυτή είναι μια εξοικονόμηση.

Θα μάθετε τα πάντα για τις «πράσινες τεχνολογίες» από το άρθρο μας. Με τη βοήθειά μας, μπορείτε εύκολα να καταλάβετε τις ποικιλίες των ηλιακών εγκαταστάσεων, πώς να τις οργανώσετε και τις λεπτομέρειες λειτουργίας. Σίγουρα θα σας ενδιαφέρει μια από τις δημοφιλείς επιλογές που εργάζονται εντατικά στον κόσμο, αλλά μέχρι τώρα δεν είναι πολύ δημοφιλείς μαζί μας.

Στην κριτική που παρουσιάζεται στην προσοχή σας, αναλύονται τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των συστημάτων, τα διαγράμματα σύνδεσης περιγράφονται λεπτομερώς. Δίνεται ένα παράδειγμα υπολογισμού ενός κυκλώματος ηλιακής θέρμανσης για την αξιολόγηση της πραγματικότητας της κατασκευής του. Για να βοηθήσετε ανεξάρτητους δασκάλους, επισυνάπτονται συλλογές φωτογραφιών και βίντεο.

Τεχνολογίες πράσινης θερμότητας

Κατά μέσο όρο 1 μ² Η επιφάνεια της γης δέχεται 161 βατ ηλιακής ενέργειας ανά ώρα. Φυσικά, στον ισημερινό, αυτός ο αριθμός θα είναι πολλές φορές υψηλότερος από ό, τι στην Αρκτική. Επιπλέον, η πυκνότητα της ηλιακής ακτινοβολίας εξαρτάται από την εποχή του χρόνου.

Στην περιοχή της Μόσχας, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας τον Δεκέμβριο-Ιανουάριο διαφέρει από τον Μάιο-Ιούλιο κατά περισσότερο από πέντε φορές. Ωστόσο, τα σύγχρονα συστήματα είναι τόσο αποτελεσματικά που μπορούν να λειτουργήσουν σχεδόν παντού στη γη.

Τα σύγχρονα ηλιακά συστήματα μπορούν να λειτουργήσουν αποτελεσματικά σε συννεφιασμένο και κρύο καιρό έως -30 ° C

Εργασία χρήσης ηλιακή ακτινοβολία με μέγιστη απόδοση επιλύεται με δύο τρόπους: άμεση θέρμανση σε θερμικούς συλλέκτες και ηλιακές φωτοβολταϊκές μπαταρίες.Τα ηλιακά πάνελ μετατρέπουν πρώτα την ενέργεια των ακτίνων του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια και μετά τη μεταδίδουν μέσω ενός ειδικού συστήματος στους καταναλωτές, όπως ένας ηλεκτρικός λέβητας.

Συλλέκτες θερμότητας, που θερμαίνονται με τη δράση του ηλιακού φωτός, θερμαίνουν το ψυκτικό σύστημα θέρμανσης και παροχή ζεστού νερού.

Οι θερμικοί συλλέκτες διατίθενται σε διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένων ανοιχτών και κλειστών συστημάτων, επίπεδων και σφαιρικών κατασκευών, ημισφαιρικών συλλεκτών, συμπυκνωτών και πολλών άλλων επιλογών. Η θερμική ενέργεια που λαμβάνεται από ηλιακούς συλλέκτες χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ζεστού νερού ή ενός μέσου θέρμανσης.

Ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών παράγει πολλαπλά συστήματα για ένταξη σε ένα ανεξάρτητο δίκτυο θέρμανσης. Ωστόσο, η απλούστερη επιλογή για μια καλοκαιρινή κατοικία είναι εύκολη με τη δική σας:

Παρά τη σαφή πρόοδο στην ανάπτυξη λύσεων για τη συλλογή, αποθήκευση και χρήση της ηλιακής ενέργειας, υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Αποτελεσματική χρήση της ηλιακής ενέργειας

Το πιο προφανές πλεονέκτημα της χρήσης ηλιακής ενέργειας είναι η γενική διαθεσιμότητα. Στην πραγματικότητα, ακόμα και στον πιο θλιβερό και συννεφιασμένο καιρό, η ηλιακή ενέργεια μπορεί να συλλεχθεί και να χρησιμοποιηθεί.

Το δεύτερο συν είναι μηδενικές εκπομπές. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η πιο φιλική προς το περιβάλλον και φυσική μορφή ενέργειας. Ηλιακοί συλλέκτες και οι συλλέκτες δεν κάνουν θόρυβο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, εγκαθίστανται στις στέγες των κτιρίων χωρίς να καταλαμβάνουν τη χρησιμοποιήσιμη περιοχή ενός προαστιακού.

Η απόδοση της ηλιακής θέρμανσης στα γεωγραφικά πλάτη μας είναι αρκετά χαμηλή, λόγω του ανεπαρκούς αριθμού ηλιόλουστων ημερών για την τακτική λειτουργία του συστήματος (+)

Τα μειονεκτήματα που συνδέονται με τη χρήση της ηλιακής ενέργειας είναι η ασυμφωνία του φωτισμού. Στο σκοτάδι, δεν υπάρχει τίποτα να συλλεχθεί, η κατάσταση επιδεινώνεται από το γεγονός ότι η αιχμή της περιόδου θέρμανσης πέφτει στις συντομότερες ώρες της ημέρας του έτους. Είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε την οπτική καθαριότητα των πάνελ, καθώς η μικρή ρύπανση μειώνει σημαντικά την απόδοση.

Επιπλέον, δεν μπορεί να ειπωθεί ότι η λειτουργία του συστήματος με ηλιακή ενέργεια είναι εντελώς δωρεάν, υπάρχουν σταθερά κόστη για την απόσβεση του εξοπλισμού, τη λειτουργία της αντλίας κυκλοφορίας και των ηλεκτρονικών ελέγχου.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα της θέρμανσης με βάση τη χρήση ηλιακών συλλεκτών είναι η αδυναμία αποθήκευσης θερμικής ενέργειας. Μόνο το δοχείο διαστολής περιλαμβάνεται στο κύκλωμα (+)

Ανοιχτοί ηλιακοί συλλέκτες

Ένας ανοιχτός ηλιακός συλλέκτης είναι ένα σύστημα σωλήνων που δεν προστατεύεται από εξωτερικές επιδράσεις, μέσω του οποίου κυκλοφορεί ένας φορέας θερμότητας που θερμαίνεται απευθείας από τον ήλιο.

Το νερό, το αέριο, ο αέρας, το αντιψυκτικό χρησιμοποιούνται ως φορέας θερμότητας. Οι σωλήνες είτε στερεώνονται σε ένα πλαίσιο στήριξης με τη μορφή πηνίου, είτε συνδέονται σε παράλληλες σειρές με τον σωλήνα εξόδου.

Οι ηλιακοί συλλέκτες ανοιχτού τύπου δεν είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας. Λόγω της έλλειψης μόνωσης, το ψυκτικό ψύχεται γρήγορα. Χρησιμοποιούνται το καλοκαίρι κυρίως για θέρμανση νερού σε ντους ή πισίνες

Οι ανοιχτοί συλλέκτες συνήθως δεν έχουν μόνωση. Ο σχεδιασμός είναι πολύ απλός, επομένως έχει χαμηλό κόστος και συχνά γίνεται ανεξάρτητα.

Λόγω της έλλειψης μόνωσης, ουσιαστικά δεν διατηρούν την ενέργεια που λαμβάνεται από τον ήλιο και χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση. Χρησιμοποιούνται κυρίως το καλοκαίρι για τη θέρμανση νερού σε πισίνες ή ντους το καλοκαίρι.

Τοποθετούνται σε ηλιόλουστες και ζεστές περιοχές, με μικρές διαφορές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και στο θερμαινόμενο νερό. Λειτουργούν καλά μόνο σε ηλιόλουστες, ήρεμες καιρικές συνθήκες.

Ο απλούστερος ηλιακός συλλέκτης με μια ψύκτρα θερμότητας κατασκευασμένη από έναν κόλπο πολυμερών σωλήνων θα εξασφαλίσει την παροχή θερμαινόμενου νερού στο εξοχικό σπίτι για άρδευση και οικιακές ανάγκες

Σωληνωτές πολλαπλές

Οι σωληνωτοί ηλιακοί συλλέκτες συναρμολογούνται από ξεχωριστούς σωλήνες κατά μήκος των οποίων τρέχει νερό, αέριο ή ατμός. Αυτή είναι μια από τις ποικιλίες των ανοιχτών ηλιοσυστημάτων. Ωστόσο, το ψυκτικό είναι ήδη πολύ καλύτερα προστατευμένο από εξωτερικά αρνητικά. Ειδικά σε εγκαταστάσεις κενού, τοποθετημένες σύμφωνα με την αρχή των θερμοσιτών.

Κάθε σωλήνας συνδέεται στο σύστημα ξεχωριστά, παράλληλα μεταξύ τους. Εάν ένας σωλήνας αποτύχει, είναι εύκολο να τον αντικαταστήσετε με έναν νέο. Ολόκληρη η κατασκευή μπορεί να συναρμολογηθεί απευθείας στην οροφή του κτιρίου, γεγονός που διευκολύνει σημαντικά την εγκατάσταση.

Η σωληνωτή πολλαπλή έχει δομοστοιχειωτή δομή. Το κύριο στοιχείο είναι ένας σωλήνας κενού, ο αριθμός των σωλήνων κυμαίνεται από 18 έως 30, γεγονός που σας επιτρέπει να επιλέξετε με ακρίβεια την ισχύ του συστήματος

Ένα μεγάλο βάρος των σωληνοειδών ηλιακών συλλεκτών είναι το κυλινδρικό σχήμα των κύριων στοιχείων, λόγω του οποίου η ηλιακή ακτινοβολία συλλαμβάνεται όλη την ημέρα χωρίς τη χρήση ακριβών συστημάτων παρακολούθησης για την κίνηση του ήλιου.

Μια ειδική επίστρωση πολλαπλών στρώσεων δημιουργεί ένα είδος οπτικής παγίδας για το φως του ήλιου. Το διάγραμμα δείχνει εν μέρει το εξωτερικό τοίχωμα του λαμπτήρα κενού που αντανακλά τις ακτίνες στα τοιχώματα του εσωτερικού λαμπτήρα (+)

Σύμφωνα με το σχεδιασμό των σωλήνων, διακρίνονται φτερά και ομοαξονικοί ηλιακοί συλλέκτες.

Ο ομοαξονικός σωλήνας είναι ένα δοχείο Dyayur ή ένα οικείο θερμό. Κατασκευασμένο από δύο φιάλες μεταξύ των οποίων αντλείται αέρας. Μια πολύ επιλεκτική επίστρωση που απορροφά αποτελεσματικά την ηλιακή ενέργεια εφαρμόζεται στην εσωτερική επιφάνεια του εσωτερικού λαμπτήρα.

Με το κυλινδρικό σχήμα του σωλήνα, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν πάντα κάθετα στην επιφάνεια

Η θερμική ενέργεια από το εσωτερικό επιλεκτικό στρώμα μεταφέρεται σε σωλήνα θερμότητας ή εσωτερικό εναλλάκτη θερμότητας από πλάκες αλουμινίου. Σε αυτό το στάδιο, εμφανίζεται ανεπιθύμητη απώλεια θερμότητας.

Ο σωλήνας φτερών είναι ένας γυάλινος κύλινδρος με έναν απορροφητή φτερών τοποθετημένο μέσα.

Το σύστημα πήρε το όνομά του από έναν απορροφητή φτερών, ο οποίος τυλίγεται σφιχτά γύρω από ένα κανάλι θερμότητας κατασκευασμένο από μέταλλο που αγωγεί τη θερμότητα

Για καλή θερμομόνωση, ο αέρας αντλείται από τον σωλήνα. Η μεταφορά θερμότητας από τον απορροφητή πραγματοποιείται χωρίς απώλεια, οπότε η απόδοση των σωλήνων φτερών είναι υψηλότερη.

Σύμφωνα με τη μέθοδο μεταφοράς θερμότητας, υπάρχουν δύο συστήματα: μία φορά και με σωλήνα θερμότητας. Ο θερμοσωλήνας είναι ένα σφραγισμένο δοχείο με πτητικό υγρό.

Δεδομένου ότι το πτητικό υγρό ρέει φυσικά στο κάτω μέρος του σωλήνα θερμότητας, η ελάχιστη γωνία κλίσης είναι 20 ° C

Μέσα στον θερμοσωλήνα υπάρχει ένα πτητικό υγρό που απορροφά θερμότητα από το εσωτερικό τοίχωμα της φιάλης ή από τον απορροφητή φτερών. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας, το υγρό βράζει και ανεβαίνει με τη μορφή ατμού. Μετά τη μεταφορά της θερμότητας στο μέσο θέρμανσης ή παροχή ζεστού νερού, ο ατμός συμπυκνώνεται σε ένα υγρό και ρέει προς τα κάτω.

Ως πτητικό υγρό, το νερό χρησιμοποιείται συχνά σε χαμηλή πίεση. Σε ένα σύστημα άμεσης ροής, χρησιμοποιείται ένας σωλήνας σχήματος U, μέσω του οποίου κυκλοφορεί νερό ή ένα θερμαντικό μέσο.

Το μισό σωλήνα σχήματος U έχει σχεδιαστεί για ψυχρό ψυκτικό, το δεύτερο αφαιρεί το θερμαινόμενο. Όταν θερμαίνεται, το ψυκτικό διογκώνεται και εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης, παρέχοντας φυσική κυκλοφορία. Όπως στην περίπτωση συστημάτων με θερμοσωλήνα, η ελάχιστη γωνία κλίσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 20⁰.

Με σύνδεση απευθείας ροής, η πίεση στο σύστημα δεν μπορεί να είναι υψηλή, καθώς υπάρχει ένα τεχνικό κενό μέσα στη φιάλη

Τα συστήματα άμεσης ροής είναι πιο αποτελεσματικά αφού θερμαίνουν αμέσως το ψυκτικό. Εάν τα συστήματα ηλιακών συλλεκτών σχεδιάζονται για χρήση όλο το χρόνο, τότε αντλούνται ειδικά αντιψυκτικά.

Η χρήση σωληνωτών ηλιακών συλλεκτών έχει πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ο σχεδιασμός του σωληνοειδούς ηλιακού συλλέκτη αποτελείται από τα ίδια στοιχεία, τα οποία είναι σχετικά εύκολο να αντικατασταθούν.

Πλεονεκτήματα:

• χαμηλή απώλεια θερμότητας
• ικανότητα εργασίας σε θερμοκρασίες έως -30⁰С
• αποτελεσματική παραγωγικότητα καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας ·
• καλή απόδοση σε περιοχές με εύκρατο και κρύο κλίμα ·
• χαμηλή τάση, που δικαιολογείται από την ικανότητα των σωληνοειδών συστημάτων να διέρχονται μάζες αέρα μέσω του ίδιου ·
• τη δυνατότητα παραγωγής ψυκτικού μέσου υψηλής θερμοκρασίας.

Δομικά, η σωληνοειδής δομή έχει περιορισμένη επιφάνεια ανοίγματος.

Έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα:

• δεν είναι ικανός αυτοκαθαρισμού από χιόνι, πάγο, παγετό.
• υψηλό κόστος.

Παρά το αρχικά υψηλό κόστος, οι σωληνοειδείς συλλέκτες αποδίδουν γρηγορότερα. Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.

Οι σωληνοειδείς συλλέκτες είναι ηλιακά συστήματα ανοιχτού τύπου, επομένως, δεν είναι κατάλληλα για χρήση όλο το χρόνο σε συστήματα θέρμανσης (+)

Επίπεδα κλειστά συστήματα

Ο επίπεδος συλλέκτης αποτελείται από ένα πλαίσιο αλουμινίου, ένα ειδικό στρώμα απορρόφησης - έναν απορροφητή, μια διαφανή επίστρωση, έναν αγωγό και έναν θερμαντήρα.

Ως απορροφητής, χρησιμοποιείται μαυρισμένο φύλλο χαλκού, το οποίο χαρακτηρίζεται από θερμική αγωγιμότητα ιδανική για τη δημιουργία ηλιακών συστημάτων. Όταν η ηλιακή ενέργεια απορροφάται από τον απορροφητή, η ηλιακή ενέργεια που λαμβάνεται μεταφέρεται στο ψυκτικό που κυκλοφορεί μέσω του συστήματος σωλήνων δίπλα στον απορροφητή.

Στο εξωτερικό μέρος, το κλειστό πλαίσιο προστατεύεται από διαφανή επίστρωση. Είναι κατασκευασμένο από ανθεκτικό σε κραδασμούς γυαλί με ζώνη διέλευσης 0,4-1,8 μικρά. Αυτό το εύρος αντιστοιχεί στη μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία. Το γυαλί με προστασία από κραδασμούς παρέχει καλή προστασία από το χαλάζι. Στο πίσω μέρος, ολόκληρο το πάνελ είναι αξιόπιστα μονωμένο.

Οι επίπεδες ηλιακοί συλλέκτες προσφέρουν μέγιστη απόδοση και απλή κατασκευή. Η αποδοτικότητά τους αυξάνεται λόγω της χρήσης απορροφητή. Είναι σε θέση να συλλάβουν διάσπαρτα και άμεσο ηλιακό φως.

Ο κατάλογος των πλεονεκτημάτων των κλειστών επίπεδων πάνελ περιλαμβάνει:

• απλότητα σχεδιασμού
• καλή απόδοση σε περιοχές με ζεστό κλίμα ·
• η δυνατότητα εγκατάστασης σε οποιαδήποτε γωνία με συσκευές για αλλαγή της γωνίας κλίσης ·
• η ικανότητα αυτοκαθαρισμού από χιόνι και παγετός.
• χαμηλή τιμή.

Οι επίπεδες ηλιακοί συλλέκτες είναι ιδιαίτερα επωφελείς εάν η εφαρμογή τους έχει προγραμματιστεί στο στάδιο του σχεδιασμού. Η διάρκεια ζωής των ποιοτικών προϊόντων είναι 50 χρόνια.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• υψηλή απώλεια θερμότητας
• βαρύ βάρος
• υψηλή ένταση όταν τοποθετείτε πάνελ υπό γωνία προς τον ορίζοντα ·
• περιορισμοί απόδοσης με διαφορές θερμοκρασίας άνω των 40 ° C.

Το πεδίο των κλειστών συλλεκτών είναι πολύ ευρύτερο από τις ηλιακές εγκαταστάσεις ανοιχτού τύπου. Το καλοκαίρι, μπορούν να ικανοποιήσουν πλήρως την ανάγκη για ζεστό νερό. Τις δροσερές μέρες, που δεν περιλαμβάνονται στις δημόσιες υπηρεσίες κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης, μπορούν να λειτουργούν αντί για θερμαντήρες αερίου και ηλεκτρικού ρεύματος.

Σε όσους το επιθυμούν φτιάξτε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας για συσκευή θέρμανσης στη χώρα, σας προτείνουμε να εξοικειωθείτε με αποδεδειγμένα σχήματα και οδηγίες βήμα προς βήμα συναρμολόγησης.

Σύγκριση των χαρακτηριστικών των ηλιακών συλλεκτών

Ο πιο σημαντικός δείκτης ενός ηλιακού συλλέκτη είναι η αποδοτικότητα. Η χρήσιμη απόδοση διαφορετικών σχεδιαστικών ηλιακών συλλεκτών εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, οι επίπεδες συλλέκτες είναι πολύ φθηνότεροι από τους σωληνοειδείς.

Οι τιμές απόδοσης εξαρτώνται από την ποιότητα κατασκευής του ηλιακού συλλέκτη. Ο σκοπός του γραφήματος είναι να δείξει την αποτελεσματικότητα της χρήσης διαφορετικών συστημάτων ανάλογα με τη διαφορά θερμοκρασίας.

Κατά την επιλογή ενός ηλιακού συλλέκτη, αξίζει να δώσετε προσοχή σε μια σειρά παραμέτρων που δείχνουν την απόδοση και την ισχύ της συσκευής.

Υπάρχουν πολλά σημαντικά χαρακτηριστικά για τους ηλιακούς συλλέκτες:

• συντελεστής προσρόφησης - δείχνει την αναλογία της απορροφούμενης ενέργειας προς το σύνολο.
• συντελεστής εκπομπών - δείχνει την αναλογία της μεταδιδόμενης ενέργειας προς την απορροφούμενη.
• συνολική περιοχή και άνοιγμα ·
• Αποτελεσματικότητα.

Η περιοχή διαφράγματος είναι η περιοχή εργασίας του ηλιακού συλλέκτη. Σε επίπεδο επίπεδο συλλέκτη, η περιοχή διαφράγματος είναι μέγιστη. Η περιοχή διαφράγματος είναι ίση με την περιοχή του απορροφητή.

Τρόποι σύνδεσης στο σύστημα θέρμανσης

Δεδομένου ότι οι ηλιακές συσκευές δεν μπορούν να παρέχουν σταθερή και 24ωρη τροφοδοσία, απαιτείται ένα σύστημα ανθεκτικό σε αυτές τις ελλείψεις.

Για την Κεντρική Ρωσία, οι ηλιακές συσκευές δεν μπορούν να εγγυηθούν μια σταθερή παροχή ενέργειας, επομένως χρησιμοποιούνται ως πρόσθετο σύστημα. Η ενσωμάτωση στο υπάρχον σύστημα θέρμανσης και ζεστού νερού είναι διαφορετική για τον ηλιακό συλλέκτη και το ηλιακό πάνελ.

Κύκλωμα συλλογής νερού

Χρησιμοποιούνται διαφορετικά συστήματα σύνδεσης ανάλογα με τον σκοπό χρήσης του συλλέκτη θερμότητας. Μπορεί να υπάρχουν πολλές επιλογές:

1. Καλοκαιρινή επιλογή για ζεστό νερό
2. Χειμερινή επιλογή για θέρμανση και ζεστό νερό

Η καλοκαιρινή επιλογή είναι η πιο απλή και μπορεί να γίνει χωρίς καν αντλία κυκλοφορίαςχρησιμοποιώντας φυσική κυκλοφορία νερού.

Το νερό θερμαίνεται στον ηλιακό συλλέκτη και λόγω της θερμικής διαστολής εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης ή στο λέβητα. Σε αυτήν την περίπτωση, συμβαίνει φυσική κυκλοφορία: το κρύο νερό απορροφάται στη θέση ζεστού νερού από τη δεξαμενή.

Το χειμώνα, σε χαμηλές θερμοκρασίες, δεν είναι δυνατή η άμεση θέρμανση του νερού. Ένα ειδικό αντιψυκτικό κυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα, παρέχοντας μεταφορά θερμότητας από τον συλλέκτη στον εναλλάκτη θερμότητας στη δεξαμενή

Όπως κάθε σύστημα που βασίζεται στη φυσική κυκλοφορία, δεν λειτουργεί πολύ αποτελεσματικά, απαιτώντας την τήρηση των απαραίτητων προκαταλήψεων. Επιπλέον, το δοχείο αποθήκευσης πρέπει να είναι υψηλότερο από τον ηλιακό συλλέκτη. Για να διατηρήσετε το νερό όσο το δυνατόν περισσότερο, το ζεστό δοχείο πρέπει να είναι προσεκτικά μονωμένο.

Εάν θέλετε να επιτύχετε πραγματικά την πιο αποτελεσματική λειτουργία του ηλιακού συλλέκτη, το σχέδιο σύνδεσης είναι περίπλοκο.

Για να αποφευχθεί η μετατροπή του συλλέκτη σε ψυγείο ψύξης τη νύχτα, είναι απαραίτητο να σταματήσει η κυκλοφορία του νερού βίαια

Το ψυκτικό μέσο που δεν έχει καταψύξει κυκλοφορεί μέσω του συστήματος ηλιακού συλλέκτη. Η αναγκαστική κυκλοφορία παρέχεται από αντλία που ελέγχεται από ελεγκτή.

Ο ελεγκτής ελέγχει τη λειτουργία της αντλίας κυκλοφορίας με βάση τις μετρήσεις τουλάχιστον δύο αισθητήρων θερμοκρασίας. Ο πρώτος αισθητήρας μετρά τη θερμοκρασία στη δεξαμενή αποθήκευσης, ο δεύτερος - στον σωλήνα τροφοδοσίας του φορέα θερμότητας θερμότητας του ηλιακού συλλέκτη.

Μόλις η θερμοκρασία στο δοχείο υπερβεί τη θερμοκρασία του ψυκτικού, στον συλλέκτη, ο ελεγκτής απενεργοποιεί την αντλία κυκλοφορίας, σταματώντας την κυκλοφορία του ψυκτικού μέσω του συστήματος. Με τη σειρά του, όταν η θερμοκρασία στο δοχείο αποθήκευσης πέσει κάτω από μια προκαθορισμένη τιμή, ο λέβητας θέρμανσης είναι ενεργοποιημένος.

Με μια νέα λέξη και μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση για τους ηλιακούς συλλέκτες με ψυκτικό, ατσάλινα συστήματα με σωλήνες κενού, με την αρχή της λειτουργίας και τις συσκευές που προτείνουμε να εξοικειωθούμε.

Ηλιακό κύκλωμα

Θα ήταν δελεαστικό να εφαρμόσουμε ένα παρόμοιο διάγραμμα ηλιακής σύνδεσης στο ηλεκτρικό δίκτυο, όπως στην περίπτωση του ηλιακού συλλέκτη, συσσωρεύοντας την ενέργεια που λαμβάνεται ανά ημέρα. Δυστυχώς, είναι πολύ ακριβό να δημιουργηθεί μια μπαταρία επαρκούς χωρητικότητας για το σύστημα τροφοδοσίας μιας ιδιωτικής κατοικίας. Επομένως, το διάγραμμα σύνδεσης έχει ως εξής.

Με τη μείωση της ισχύος του ηλεκτρικού ρεύματος από την ηλιακή μπαταρία, η μονάδα ABP (αυτόματη συμπερίληψη του αποθεματικού) εξασφαλίζει τη σύνδεση των καταναλωτών με ένα κοινό ηλεκτρικό δίκτυο

Από τα ηλιακά πάνελ, η φόρτιση πηγαίνει στον ελεγκτή φόρτισης, ο οποίος εκτελεί πολλές λειτουργίες: παρέχει συνεχή επαναφόρτιση των μπαταριών και σταθεροποιεί την τάση. Επιπλέον, το ηλεκτρικό ρεύμα τροφοδοτείται στον μετατροπέα, όπου η μετατροπή συνεχούς ρεύματος 12V ή 24V σε εναλλασσόμενο μονοφασικό ρεύμα 220V.

Δυστυχώς, τα ηλεκτρικά δίκτυά μας δεν είναι προσαρμοσμένα να λαμβάνουν ενέργεια · μπορούν να λειτουργούν μόνο προς μία κατεύθυνση από μια πηγή σε έναν καταναλωτή. Για αυτόν τον λόγο, δεν θα μπορείτε να πουλήσετε την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια ή τουλάχιστον να κάνετε τον μετρητή να γυρίσει στην αντίθετη κατεύθυνση.

Η χρήση ηλιακών συλλεκτών είναι ευεργετική στο ότι παρέχουν μια πιο ευέλικτη μορφή ενέργειας, αλλά ταυτόχρονα δεν μπορούν να συγκριθούν ως προς την απόδοση με τους ηλιακούς συλλέκτες. Ωστόσο, οι τελευταίοι δεν έχουν την ικανότητα να συσσωρεύουν ενέργεια, σε αντίθεση με τις ηλιακές φωτοβολταϊκές μπαταρίες.

Παράδειγμα υπολογισμού της απαιτούμενης ισχύος

Κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος του ηλιακού συλλέκτη, είναι πολύ συχνά λανθασμένο να κάνετε υπολογισμούς με βάση την εισερχόμενη ηλιακή ενέργεια τους πιο κρύους μήνες του έτους.

Το γεγονός είναι ότι στους υπόλοιπους μήνες του έτους όλο το σύστημα θα υπερθερμαίνεται συνεχώς. Η θερμοκρασία του ψυκτικού το καλοκαίρι στην έξοδο του ηλιακού συλλέκτη μπορεί να φτάσει τους 200 ° C με θέρμανση ατμού ή αερίου, 120 ° C αντιψυκτικού, 150 ° C νερού. Εάν το ψυκτικό βράσει, εξατμίζεται εν μέρει. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να αντικατασταθεί.

Οι κατασκευαστές προτείνουν να ξεκινήσετε από τα ακόλουθα σχήματα:

• παροχή ζεστού νερού όχι περισσότερο από 70% ·
• παροχή συστήματος θέρμανσης όχι περισσότερο από 30%.

Το υπόλοιπο της απαραίτητης θερμότητας πρέπει να παράγεται από τον τυπικό εξοπλισμό θέρμανσης. Ωστόσο, με τέτοιους δείκτες ετησίως, εξοικονομείται κατά μέσο όρο περίπου 40% στη θέρμανση και την παροχή ζεστού νερού.

Η ισχύς που παράγεται από έναν σωλήνα του συστήματος κενού εξαρτάται από τη γεωγραφική θέση. Ο ρυθμός ηλιακής ενέργειας μειώνεται ετησίως στα 1 m² η γη ονομάζεται ηλιακή ακτινοβολία.

Γνωρίζοντας το μήκος και τη διάμετρο του σωλήνα, μπορείτε να υπολογίσετε το διάφραγμα - την πραγματική περιοχή απορρόφησης. Απομένει να εφαρμόσουμε τους συντελεστές απορρόφησης και εκπομπών για τον υπολογισμό της χωρητικότητας ενός σωλήνα ανά έτος.

Παράδειγμα υπολογισμού:

Το τυπικό μήκος του σωλήνα είναι 1800 mm, αποτελεσματικό - 1600 mm. Διάμετρος 58 mm. Διάφραγμα - μια σκιασμένη περιοχή που δημιουργείται από το σωλήνα. Έτσι, η περιοχή του ορθογωνίου σκιάς είναι:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928μ²

Η απόδοση του μέσου σωλήνα είναι 80%, η ηλιακή μόνωση για τη Μόσχα είναι περίπου 1170 kWh / m² ανά έτος. Έτσι, ένας σωλήνας θα παράγει ετησίως:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86kW * ώρα

Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή είναι μια πολύ δύσκολη εκτίμηση. Η ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας εξαρτάται από τον προσανατολισμό της εγκατάστασης, τη γωνία, τη μέση ετήσια θερμοκρασία κ.λπ.

Με όλα τα είδη εναλλακτικές πηγές ενέργειας και τρόπους χρήσης τους μπορείτε να βρείτε στο άρθρο.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Βίντεο # 1. Επίδειξη της δράσης του ηλιακού συλλέκτη το χειμώνα:

Βίντεο # 2. Σύγκριση διαφορετικών μοντέλων ηλιακών συλλεκτών:

Καθ 'όλη τη διάρκεια της ύπαρξής της, η ανθρωπότητα καταναλώνεται όλο και περισσότερη ενέργεια κάθε χρόνο. Έχουν γίνει προσπάθειες για χρήση δωρεάν ηλιακής ακτινοβολίας για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά μόλις πρόσφατα κατέστη δυνατή η αποτελεσματική χρήση του ήλιου στα γεωγραφικά πλάτη μας. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μέλλον βρίσκεται στα ηλιακά συστήματα.

Θέλετε να αναφέρετε ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά στην οργάνωση της ηλιακής θέρμανσης ενός εξοχικού σπιτιού ή εξοχικού σπιτιού; Παρακαλώ γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ. Εδώ μπορείτε να κάνετε μια ερώτηση, να αφήσετε μια φωτογραφία με μια επίδειξη της διαδικασίας συναρμολόγησης του συστήματος, να μοιραστείτε χρήσιμες πληροφορίες.