Päikeseküte on elamu kütmise meetod, mis muutub iga päevaga üha populaarsemaks paljudes, peamiselt arenenud maailma riikides. Suurima edu päikesesoojusenergia vallas võib täna kiidelda Lääne- ja Kesk-Euroopa riikides. Kogu Euroopa Liidus eelmisel kümnendil Taastuvenergia tööstuse aastane kasv on 10–12%. Selline arengutase on väga oluline näitaja.

Päikesekollektor

Üks ilmsemaid päikeseenergia kasutusvaldkondi on selle kasutamine vee ja õhu soojendamiseks (jahutusvedelikuna). Kliimapiirkondades, kus valitseb külm ilm, eest mugav viibimine inimesed on kohustatud arvutama ja korraldama iga elamu küttesüsteemid. Neil peab olema sooja veevarustus erinevate vajaduste jaoks ning majad peavad olema ka köetud. kindlasti, parim variant siin on rakendus, kus nad töötavad automatiseeritud süsteemid soojusvarustus.

Suured igapäevased laekumised kuum vesi tootmisprotsessi ajal, mida nad vajavad tööstusettevõtted. Näitena võib tuua Austraalia, kus peaaegu 20 protsenti kogu tarbitavast energiast kulub jahutusvedeliku soojendamisele temperatuurini, mis ei ületa 100 o C. Seetõttu on mõnes arenenud lääneriigis ja suuremal määral Iisraelis Põhja-Ameerika, Jaapanis ja loomulikult Austraalias laieneb päikeseküttesüsteemide tootmine väga kiiresti.

Lähitulevikus on energeetika areng kahtlemata suunatud päikesekiirguse kasutamisele. Tihedus päikesekiirgus maapinnal on keskmiselt 250 W ruutmeetri kohta. Ja seda hoolimata asjaolust, et tagada majanduslikud vajadused Kõige vähem tööstuspiirkondades elavale inimesele piisab kahest vatist ruutmeetri kohta.

Päikeseenergia ja teiste fossiilkütuste põlemisprotsesse kasutavate energiasektorite eeliseks on toodetava energia keskkonnasõbralikkus. Päikeseseadmete tööga ei kaasne kahjulike heitmete sattumist atmosfääri.

Seadmete rakendusskeemi, passiivsete ja aktiivsete süsteemide valik

Päikesekiirguse kasutamiseks kodu küttesüsteemina on kaks skeemi. Need on aktiivsed ja passiivsed süsteemid. Passiivsed päikeseküttesüsteemid on sellised, kus maja ise või selle üksikud osad toimivad elemendina, mis neelab otseselt päikesekiirgust ja toodab sellest soojust. Need elemendid võivad olla tara, katus või konkreetse skeemi alusel ehitatud hoone üksikud osad. Passiivsetes süsteemides ei kasutata mehaanilisi liikuvaid osi.

Aktiivsed süsteemid töötavad maja kütmiseks vastupidise skeemi alusel, nad kasutavad aktiivselt mehaanilisi seadmeid (pumbad, mootorid; nende kasutamisel arvutatakse ka vajalik võimsus).

Disainilt kõige lihtsam ja kõige odavam rahaliselt Vooluahelate paigaldamisel kasutatakse passiivseid süsteeme. Sellised kütteskeemid ei nõua täiendavate seadmete paigaldamist päikesekiirguse neelamiseks ja järgnevaks jaotamiseks kodu küttesüsteemis. Selliste süsteemide töö põhineb elamispinna otsese kütmise põhimõttel otse lõunaküljel asuvate valgust läbilaskvate seinte kaudu. Lisafunktsioon kütet teostavad maja piirdeelementide välispinnad, mis on varustatud läbipaistvate ekraanide kihiga.

Päikesekiirguse muundamise protsessi alustamiseks soojusenergia Nad kasutavad disainisüsteemi, mis põhineb läbipaistva pinnaga päikesevastuvõtjate kasutamisel, kus põhifunktsiooni täidab " kasvuhooneefekt", kasutab klaasi hoidmisvõimet soojuskiirgus, mille tõttu ruumis temperatuur tõuseb.

Väärib märkimist, et ainult ühte tüüpi süsteemi kasutamine ei pruugi olla täiesti õigustatud. Tihti näitavad hoolikad arvutused, et integreeritud süsteemide kasutamisega on võimalik oluliselt vähendada soojuskadusid ja hoone energiavajadust. Üldine töö nii aktiivsed kui ka passiivsed süsteemid, kombineerides positiivseid omadusi, annavad maksimaalse efekti.

Tüüpiline efektiivsuse arvutus näitab, et passiivne päikesekiirgus tagab umbes 14–16 protsenti teie kodu küttevajadusest. Selline süsteem on soojuse tootmise protsessi oluline komponent.

Siiski, hoolimata teatud positiivseid omadusi passiivsete süsteemide puhul eeldavad peamised võimalused hoone soojavajaduse täielikuks rahuldamiseks siiski aktiivsete kütteseadmete kasutamist. Süsteemid, mille ülesanne on päikesekiirguse otsene neelamine, akumuleerimine ja levitamine.

Planeerimine ja arvutamine

Arvutage välja päikeseenergiat kasutavate aktiivsete küttesüsteemide (kristallilised päikesepatareid, päikesekollektorid) paigaldamise võimalus, eelistatavalt hoone projekteerimise etapis. Kuid siiski pole see punkt kohustuslik, sellise süsteemi paigaldamine on võimalik ka olemasolevale projektile, olenemata selle ehitamise aastast (edu aluseks on kogu skeemi korrektne arvutamine).

Seadmete paigaldamine toimub lõuna pool Majad. Selline paigutus loob tingimused sissetuleva päikesekiirguse maksimaalseks neeldumiseks talvel. Päikeseenergiat muundavad ja fikseeritud konstruktsioonile paigaldatavad fotoelemendid on kõige tõhusamad, kui need on paigaldatud maapinna suhtes köetava hoone geograafilise asukohaga võrdse nurga all. Katuse nurk, maja pöörlemisaste lõuna suunas - need on olulised punktid, mida tuleb kogu kütteskeemi arvutamisel arvesse võtta.

Päikese fotoelemendid ja päikesekollektorid tuleb paigaldada energiatarbimiskohale võimalikult lähedale. Pidage meeles, et mida lähemale vannitoa ja köögi ehitate, seda vähem on soojuskadu (selles variandis saate läbi ühe päikesekollektoriga, mis soojendab mõlemat tuba). Peamine hindamiskriteerium vajalike seadmete valimisel on selle tõhusus.

Aktiivsed päikeseküttesüsteemid jagunevad järgmiste kriteeriumide alusel järgmistesse rühmadesse:

1. Varulülituse rakendamine;
2. Töö hooajalisus (aastaringselt või teatud hooajal);
3. Funktsionaalne otstarve – küte, varustus kuum vesi ja kombineeritud süsteemid;
4. Kasutatav jahutusvedelik on vedelik või õhk;
5. Rakendatud tehniline lahendus ahelate arvu jaoks (1, 2 või enam).

Üldised majandusandmed on peamiseks teguriks ühe seadmetüübi valimisel. Kogu süsteemi pädev soojusarvutus aitab teil teha õige otsuse. Arvutus tuleb läbi viia, võttes arvesse iga konkreetse ruumi näitajaid, kus päikesekütte ja (või) sooja veevarustuse korraldamine on planeeritud. Arvesse tasub võtta hoone asukohta, looduslikke klimaatilisi tingimusi, nihkunud energiaressursi maksumuse suurust. Õige arvutus ja hea valik soojusvarustuse korraldamise skeemid on võtmetähtsusega majanduslik teostatavus päikeseenergia seadmete rakendamine.

Päikeseküttesüsteem

Kõige sagedamini kasutatav kütteskeem on päikesekollektorite paigaldamine, mis täidavad neeldunud energia salvestamise funktsiooni spetsiaalses mahutis - aku.

Tänapäeval kõige laialdasemalt kasutatav kaheahelalised ahelad eluruumide kütmine, mille kollektorisse on paigaldatud jahutusvedeliku sundringlussüsteem. Selle tööpõhimõte on järgmine. Kuuma vett tarnitakse akumulatsioonipaagi ülemisest punktist, protsess toimub automaatselt vastavalt füüsikaseadustele. Külm jooksev vesi rõhk juhitakse paagi alumisse ossa, see vesi tõrjub välja paagi ülemisse ossa koguneva soojendatud vee, mis seejärel siseneb maja soojaveevarustussüsteemi, et rahuldada oma majapidamis- ja küttevajadusi.

Ühepereelamule paigaldatakse tavaliselt 400–800-liitrine akumulatsioonipaak. Selliste mahtude termilise vedeliku soojendamiseks, sõltuvalt looduslikud tingimused Päikesekollektori pindala on vaja õigesti arvutada. Samuti on vaja seadmete kasutamist majanduslikult põhjendada.

Päikeseküttesüsteemi paigaldamise standardvarustus on järgmine:

• Otseselt mina ise päikesekollektor;
• Kinnitussüsteem (toed, talad, hoidikud);
• Säilituspaak;
• Jahutusvedeliku liigset paisumist kompenseeriv paak;
• Pumba töö juhtseade;
• Pump (ventiilide komplekt);
• Temperatuuriandurid;
• Soojusvahetusseadmed (kasutatakse suurte mahtudega ahelates);
• Soojusisolatsiooniga torud;
• Ohutus- ja juhtventiilid;
• Paigaldamine.

Süsteem, mis põhineb soojust neelavatel paneelidel. Selliseid paneele kasutatakse tavaliselt uue ehituse etapis. Nende paigaldamiseks on vaja ehitada spetsiaalne konstruktsioon, mida nimetatakse kuumaks katuseks. See tähendab, et paneelid tuleb paigaldada otse katusekonstruktsiooni, kasutades katuseelemente seadme korpuse komponentidena. Selline paigaldus vähendab teie kulusid küttesüsteemi loomisel, kuid nõuab kvaliteetset tööd seadmete ja katuse ühenduskohtade hüdroisolatsioonil. See seadmete paigaldamise meetod nõuab kõigi tööetappide hoolikat kavandamist ja kavandamist. On vaja lahendada palju probleeme, mis on seotud torude vedamise, akumulatsioonipaagi paigutamise, pumba paigaldamise ja kallete reguleerimisega. Paigaldamisel tuleb lahendada päris palju probleeme, kui hoonet ei pöörata kõige paremini lõuna poole.

Projekt üldiselt päikesesüsteemid küte erineb teistest erineval määral. Muutumatuks jäävad vaid süsteemi aluspõhimõtted. Seetõttu esitage täpne nimekiri vajalikud üksikasjad Sest täielik paigaldus kogu süsteemi paigaldamine on võimatu, kuna paigaldamise ajal võib osutuda vajalikuks kasutada täiendavaid elemente ja materjale.

Vedelküttesüsteemid

Vedela jahutusvedeliku baasil töötavates süsteemides kasutatakse salvestusvahendina tavalist vett. Energia neeldumine toimub päikesekollektorites lame disain. Energia koguneb akumulatsioonipaaki ja tarbitakse vastavalt vajadusele.

Energia ülekandmiseks salvestusseadmest hoonesse kasutatakse vesi-vesi või vesi-õhk soojusvahetit. Kuuma veevarustussüsteem on varustatud lisapaagiga, mida nimetatakse eelsoojenduspaagiks. Vesi kuumeneb selles päikesekiirguse toimel ja siseneb seejärel tavapärasesse veesoojendisse.

Õhkküttesüsteem

See süsteem kasutab soojuskandjana õhku. Jahutusvedelikku soojendatakse lamedas päikesekollektoris ning seejärel siseneb soojendatud õhk köetavasse ruumi või spetsiaalsesse salvestusseadmesse, kus neeldunud energia kogutakse spetsiaalsesse otsikusse, mida soojendab sissetulev kuum õhk. Tänu sellele funktsioonile jätkab süsteem maja soojaga varustamist ka öösel, kui päikesekiirgust pole.

Sund- ja loomuliku tsirkulatsiooniga süsteemid

Loodusliku tsirkulatsiooni süsteemide töö aluseks on jahutusvedeliku iseseisev liikumine. Temperatuuri tõusu mõjul kaotab see tiheduse ja seetõttu kipub ülemine osa seadmeid. Sellest tulenev rõhuerinevus paneb seadme tööle.

Päikeseelektrijaamade kasutamisest lähtuvalt on elamute kütte, jahutuse ja sooja veevarustuse probleemid, administratiivhooned, tööstus- ja põllumajandusrajatised. Päikesepaneelidel on järgmine klassifikatsioon:

• otstarbe järgi: sooja veevarustussüsteemid; küttesüsteemid; soojus- ja külmavarustuse kombineeritud paigaldised;
• kasutatud jahutusvedeliku tüübi järgi: vedelik; õhk;
• töö kestuse järgi: aastaringselt; hooajaline;
• Autor tehniline lahendus ahelad: üheahelalised; kaheahelaline; mitmeahelaline.

Kõige sagedamini kasutatavad jahutusvedelikud päikeseküttesüsteemides on vedelikud (vesi, etüleenglükooli lahus, orgaanilised ained) ja õhk. Igal neist on teatud eelised ja puudused. Õhk ei külmu ega tekita suuri probleeme, mis on seotud lekete ja seadmete korrosiooniga. Kuid õhu madala tiheduse ja soojusmahtuvuse tõttu on õhupaigaldiste suurus ja voolutarve jahutusvedeliku pumpamiseks suuremad kui vedelsüsteemidel. Seetõttu eelistab enamik töötavaid päikeseküttesüsteeme vedelikke. Eluaseme ja kommunaalteenuste jaoks on peamine jahutusvedelik vesi.

Päikesekollektorite kasutamisel negatiivse välistemperatuuriga perioodidel tuleb jahutusvedelikuna kasutada kas antifriisi või kuidagi vältida jahutusvedeliku külmumist (näiteks vee õigeaegse tühjendamise, soojendamise, päikesekollektori isoleerimisega).

Maamajad, korruselamud ja korterelamud, sanatooriumid, haiglad ja muud rajatised saab varustada aastaringselt päikeseenergiaga soojaveevarustusseadmetega, millel on varusoojusallikas. Hooajalised paigaldised, nagu näiteks pioneerilaagrite dušipaigaldised, pansionaadid, mobiilsed paigaldised geoloogidele, ehitajatele, karjastele, töötavad tavaliselt aasta suve- ja üleminekukuudel, positiivse välistemperatuuriga perioodidel. Olenevalt objekti tüübist ja töötingimustest võib neil olla varusoojusallikas või ilma selleta hakkama saada.

Päikeseenergia soojaveevarustusseadmete maksumus võib ulatuda 5–15% rajatise maksumusest ja sõltub kliimatingimused, seadmete maksumus ja selle väljatöötamise aste.

Küttesüsteemide jaoks mõeldud päikesepatareides kasutatakse jahutusvedelikuna nii vedelikke kui ka õhku. Mitmeahelalistes päikesesüsteemides saab erinevates ahelates kasutada erinevaid jahutusvedelikke (näiteks päikesekontuuris vesi, jaotusringis õhk). Meie riigis on levinud päikeseenergia veepaigaldised soojusvarustuseks.

Küttesüsteemide jaoks vajalik päikesekollektorite pindala on tavaliselt 3-5 korda suurem kui soojaveesüsteemide kollektorite pindala, seega on nende süsteemide kasutusmäär madalam, eriti suvel. Küttesüsteemi paigaldusmaksumus võib olla 15-35% kinnistu maksumusest.

Kombineeritud süsteemid võivad hõlmata aastaringseid kütte- ja soojaveevarustusseadmeid, samuti kütte- ja jahutusseadmeid, mis töötavad soojuspumba ja soojustoru režiimis. Neid süsteeme ei kasutata veel tööstuses laialdaselt.

Kollektori pinnale saabuva päikesekiirguse voo tihedus määrab suuresti päikeseküttesüsteemide soojustehnilised ning tehnilised ja majanduslikud näitajad.

Päikese kiirgusvoo tihedus varieerub päeva jooksul ja aastaringselt. See on üks iseloomulikud tunnused päikeseenergiat kasutavad süsteemid ja päikeseenergiapaigaldiste spetsiifiliste insenertehniliste arvutuste tegemisel on määravaks E arvutusliku väärtuse valimise küsimus.

Nagu disaini skeem päikeseküttesüsteemide puhul arvestage joonisel 3.3 toodud diagrammiga, mis võimaldab arvestada erinevate süsteemide tööomadustega. Päikesekollektor 1 muudab päikesekiirguse energia soojuseks, mis kantakse läbi soojusvaheti 3 akumulatsioonipaaki 2. Soojusvaheti asukohta on võimalik akumulatsioonipaagis endas leida. Jahutusvedeliku tsirkulatsiooni tagab pump. Kuumutatud jahutusvedelik siseneb kuuma veevarustus- ja küttesüsteemidesse. Päikesekiirguse ebapiisava või puudumise korral lülitatakse sisse varusoojusallikas sooja veevarustuseks või kütteks 5.

Joon.3.3. Päikeseküttesüsteemi skeem: 1 - päikesekollektorid; 2 - kuuma vee paak; 3 - soojusvaheti; 4 - põrandaküttega hoone; 5 - varukoopia (lisaenergia allikas); 6 - passiivne päikesesüsteem; 7 - veeris aku; 8 - siibrid; 9 - ventilaator; 10 - vool soe õhk hoonesse; 11- ringlusõhu juurdevool hoonest

Päikeseküttesüsteemis kasutatakse Konkurendi tuumaelektrijaama uue põlvkonna päikesekollektoreid "Raduga", millel on paremad soojusomadused tänu selektiivkatte kasutamisele soojust neelav paneelil, mis on valmistatud roostevaba teras ja läbipaistev kate, mis on valmistatud eriti vastupidavast ja kõrgete optiliste omadustega klaasist.

Süsteem kasutab jahutusvedelikuna: vett plusstemperatuuril või antifriisi kütteperioodil (päikeseküttekontuur), vett (põrandakütte teine ​​ring) ja õhku (õhkpäikesekütte kolmas ring).

Varuallikana kasutati elektriboilerit.

Päikeseenergia toitesüsteemide efektiivsuse suurendamine on saavutatav kasutades erinevaid meetodeid soojusenergia akumulatsioon, päikesesüsteemide ratsionaalne kombineerimine soojuskatlamajade ja soojuspumpadega, aktiivsete ja passiivsete arendussüsteemide kombinatsioon tõhusad vahendid ja automaatjuhtimismeetodid.

Koostanud B3TPEN31 rühma õpilased

Päikeseküttesüsteemid on süsteemid, mis kasutavad soojusenergia allikana päikesekiirgust. Nende iseloomulik erinevus Mis erineb teistest madala temperatuuriga küttesüsteemidest, on spetsiaalse elemendi - päikesevastuvõtja - kasutamine, mis on mõeldud päikesekiirguse püüdmiseks ja selle muundamiseks soojusenergiaks.

Päikesekiirguse kasutamise meetodi järgi jaotatakse päikese madala temperatuuriga küttesüsteemid passiivseteks ja aktiivseteks.

Passiivne

Passiivsed päikeseküttesüsteemid on sellised, mille puhul hoone ise või selle üksikud korpused (kollektorhoone, kollektori sein, kollektorkatus jne) toimivad elemendina, mis võtab vastu päikesekiirgust ja muudab selle soojuseks.

Passiivne madala temperatuuriga päikeseküttesüsteem “seinakollektor”: 1 – päikesekiired; 2 – poolläbipaistev ekraan; 3 – õhusiiber; 4 – soojendatud õhk; 5 – jahutatud õhk ruumist; 6 – seinamassi oma pikalaineline soojuskiirgus; 7 – seina must kiirt vastuvõttev pind; 8 – rulood.

Aktiivne

Aktiivsed on päikeseenergia madala temperatuuriga küttesüsteemid, milles päikesevastuvõtja on iseseisev eraldiseisev seade, mis ei ole hoonega seotud. Aktiivsed päikesesüsteemid võib jagada järgmisteks osadeks:

otstarbe järgi (sooja veevarustus, küttesüsteemid, soojus- ja külmavarustuse kombineeritud süsteemid);

kasutatud jahutusvedeliku tüübi järgi (vedelik - vesi, antifriis ja õhk);

töö kestuse järgi (aastaringselt, hooajaliselt);

ahelate tehnilise lahenduse kohta (ühe-, kahe-, mitmeahelaline).

Päikeseenergiasüsteemide klassifikatsioon

võib klassifitseerida erinevate kriteeriumide järgi:

eesmärgi järgi:

1. sooja veevarustussüsteemid (soe vesi);

2. küttesüsteemid;

3. kombineeritud süsteemid;

Kasutatava jahutusvedeliku tüübi järgi:

1. vedelik;

2. õhk;

Töö kestuse järgi:

1. aastaringselt;

2. hooajaline;

Vastavalt skeemi tehnilisele lahendusele:

1. üheahelaline;

2. kaheahelaline;

3. mitmeahelaline.

Õhk on laialdaselt kasutatav jahutusvedelik, mis ei külmu kogu tööparameetrite ulatuses. Jahutusvedelikuna kasutades on võimalik kombineerida küttesüsteeme ventilatsioonisüsteemiga. Õhk on aga madala kuumusega jahutusvedelik, mis toob kaasa metallikulu suurenemise süsteemide paigaldamisel õhuküte võrreldes veesüsteemidega.

Vesi on soojusintensiivne ja laialdaselt kättesaadav jahutusvedelik. Siiski, kui temperatuur on alla 0°C, tuleb sellele lisada antifriisi. Lisaks tuleb arvestada, et hapnikuga küllastunud vesi põhjustab torustike ja seadmete korrosiooni. Kuid metalli tarbimine päikeseveesüsteemides on palju väiksem, mis aitab oluliselt kaasa nende laiemale kasutamisele.

Hooajalised päikeseenergia soojaveevarustussüsteemid on tavaliselt üheahelalised ja töötavad suvel ja üleminekukuudel, positiivse välistemperatuuriga perioodidel. Neil võib olla lisaallikas soojendada või ilma selleta hakkama saada, olenevalt hooldatava objekti eesmärgist ja töötingimustest.

Hoonete päikeseküttesüsteemid on tavaliselt kaheahelalised või enamasti mitmeahelalised ning erinevate ahelate jaoks saab kasutada erinevaid jahutusvedelikke (näiteks päikesekontuuris - mittekülmuvate vedelike vesilahused, vahekontuurides - vesi ja tarbijaahelas - õhk).

Hoonete soojuse ja külmaga varustamiseks mõeldud aastaringsed kombineeritud päikesesüsteemid on mitmeahelalised ja sisaldavad täiendavat soojusallikat traditsioonilise orgaanilisel kütusel töötava soojusgeneraatori või soojustrafo näol.

Päikeseküttesüsteemi skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 4.1.2. See sisaldab kolme tsirkulatsiooniahelat:

esimene ahel, mis koosneb päikesekollektoritest 1, tsirkulatsioonipumbast 8 ja vedelsoojusvahetist 3;

teine ​​ahel, mis koosneb akumulatsioonipaagist 2, tsirkulatsioonipumbast 8 ja soojusvahetist 3;

kolmas ahel, mis koosneb akumulatsioonipaagist 2, tsirkulatsioonipumbast 8, vesi-õhk soojusvahetist (küttekehast) 5.

Päikeseküttesüsteemi skemaatiline diagramm: 1 – päikesekollektor; 2 – akumulatsioonipaak; 3 – soojusvaheti; 4 – hoone; 5 – küttekeha; 6 – küttesüsteemi varundamine; 7 – sooja veevarustussüsteemi varundamine; 8 – tsirkulatsioonipump; 9 – ventilaator.

Operatsioon

Päikeseküttesüsteem töötab järgmiselt. Päikesekollektorites 1 soojenev soojusvastuvõtukontuuri jahutusvedelik (antifriis) siseneb soojusvahetisse 3, kus antifriisi soojus kandub üle soojusvaheti 3 torudevahelises ruumis ringlevale veele. sekundaarahela pumba 8 tegevus. Kuumutatud vesi siseneb akupaaki 2. Akupaagist võetakse vett soojaveevarustuspumba 8 abil, vajadusel viiakse see tagavaras 7 vajaliku temperatuurini ja siseneb hoone soojaveevarustussüsteemi. Säilituspaaki laetakse veevõrgust.

Kütmiseks suunatakse vesi akumulatsioonipaagist 2 kolmanda ringkonnapumba 8 abil küttekehasse 5, mille kaudu juhitakse õhku ventilaatori 9 abil ja kuumutamisel siseneb see hoonesse 4. Päikese puudumisel päikesekollektorite tekitatud kiirguse või soojusenergia puudumise tõttu lülitatakse sisse varukoopia 6.

Päikeseküttesüsteemi elementide valiku ja paigutuse määravad igal konkreetsel juhul kliimategurid, rajatise otstarve, soojustarbimise režiim ja majandusnäitajad.

Üheahelalise termosifoni päikeseenergia soojaveevarustussüsteemi skemaatiline diagramm

Süsteemide eripäraks on see, et termosifoonsüsteemi puhul peaks akumulatsioonipaagi alumine punkt asuma kollektori ülemisest punktist kõrgemal ja mitte kaugemal kui 3-4 m kollektoritest ning pumba tsirkulatsiooniga. jahutusvedelik, akumulatsioonipaagi asukoht võib olla meelevaldne.

Looduslike elementidega tarnitava "rohelise" energia kasutamine võib oluliselt väheneda kommunaalkulud. Näiteks korraldades päikeseküte eramaja, tarnite madala temperatuuriga radiaatoreid ja põrandaküttesüsteeme praktiliselt tasuta jahutusvedelikuga. Nõus, see säästab juba raha.

Meie pakutud artiklist saate teada kõike "roheliste tehnoloogiate" kohta. Meie abiga saate hõlpsasti aru päikesepaigaldiste tüüpidest, nende ehitusmeetoditest ja tööspetsiifikatest. Tõenäoliselt pakub teile huvi üks populaarsemaid võimalusi, mis maailmas aktiivselt töötavad, kuid mille järele pole siin veel suurt nõudlust.

Teie tähelepanule esitatud ülevaates oleme analüüsinud disainifunktsioonid süsteemid, ühendusskeemid on üksikasjalikult kirjeldatud. Päikeseküttekontuuri arvutamise näide on toodud selle ehituse tegelikkuse hindamiseks. Et aidata iseseisvad käsitöölised Lisatud on fotovalikud ja videod.

Keskmiselt saab 1 m 2 maapinnast 161 W päikeseenergiat tunnis. Muidugi on ekvaatoril see arv mitu korda suurem kui Arktikas. Lisaks sõltub päikesekiirguse tihedus aastaajast.

Moskva regioonis erineb päikesekiirguse intensiivsus detsembris-jaanuaris maist-juulis enam kui viis korda. Siiski kaasaegsed süsteemid nii tõhusad, et need võivad töötada peaaegu kõikjal maailmas.

Milleks soojuslikke päikesekollektoreid kasutatakse? Kus neid saab kasutada - kasutusvaldkonnad, kasutusvõimalused, kollektsionääride plussid ja miinused, tehnilised kirjeldused, tõhusus. Kas seda on võimalik ise teha ja kui õigustatud on? Taotlusskeemid ja väljavaated.

Eesmärk

Koguja ja päikesepatarei kaks erinevaid seadmeid. Aku kasutab päikeseenergia muundamist elektrienergiaks, mis salvestatakse akudesse ja kasutatakse koduseks tarbeks. Päikesekollektorid on sarnaselt soojuspumbaga mõeldud Päikeselt keskkonnasõbraliku energia kogumiseks ja akumuleerimiseks, mille muundamisel soojendatakse vett või kütet. IN tööstuslikus mastaabis Laialdaselt on kasutusele võetud päikesesoojuselektrijaamad, mis muudavad soojuse elektriks.

Seade

Kollektsionäärid koosnevad kolmest põhiosast:

• paneelid;
• esikaamera;
• säilituspaak.

Paneelid esitatakse torukujulise radiaatorina, mis on paigutatud klaasist välisseinaga karpi. Need tuleb asetada igasse hästi valgustatud kohta. Vedelik siseneb paneelradiaatorisse, mis seejärel soojendatakse ja viiakse esikambrisse, kus külm vesi asendatakse kuuma veega, mis tekitab süsteemis pideva dünaamilise rõhu. Sel juhul siseneb külm vedelik radiaatorisse ja kuum vedelik mahutisse.

Standardpaneele on lihtne kohandada mis tahes tingimustega. Spetsiaalseid kinnitusprofiile kasutades saab neid paigaldada üksteisega paralleelselt järjest piiramatul arvul. Alumiiniumist kinnitusprofiilidesse puuritakse augud ja kinnitatakse paneelide külge altpoolt poltide või neetidega. Pärast valmimist moodustavad päikesepaneelid koos kinnitusprofiilidega ühtse jäiga struktuuri.

Päikeseküttesüsteem jaguneb kahte rühma: õhkjahutusega ja vedelikjahutusega. Kollektorid püüavad ja neelavad kiirgust ning, muutes selle soojusenergiaks, edastavad selle salvestuselemendile, millest soojus jaotub kogu ruumis. Kõiki süsteeme saab täiendada abiseadmed(tsirkulatsioonipump, rõhuandurid, kaitseklapid).

Tööpõhimõte

IN päeval soojuskiirgus kantakse üle kollektori kaudu ringlevale jahutusvedelikule (vesi või antifriis). Kuumutatud jahutusvedelik kannab energiat veesoojendi paaki, mis asub selle kohal ja kogub vett kuuma veevarustuseks. Lihtsas versioonis ringleb vesi loomulikult tänu tiheduse erinevusele kuuma ja külm vesi vooluringis ja tagamaks, et ringlus ei peatuks, kasutatakse spetsiaalset pumpa. Tsirkulatsioonipump mõeldud vedeliku aktiivseks pumpamiseks läbi konstruktsiooni.


Keerulisemas versioonis sisaldub kollektor eraldi vooluringis, mis on täidetud vee või antifriisiga. Pump aitab neil ringlema hakata, kandes salvestatud päikeseenergia soojusisolatsiooniga akumulatsioonipaaki, mis võimaldab soojust salvestada ja vajadusel tagasi võtta. Kui energiat napib, siis elektri- või gaasikütteseade, lülitub automaatselt sisse ja säilitab vajaliku temperatuuri.

Liigid

Need, kes soovivad oma koju päikeseküttesüsteemi, peaksid esmalt otsustama kõige selle üle sobiv tüüp koguja

Lame tüüpi kollektor

Esitatakse suletud karbi kujul karastatud klaas ja sellel on spetsiaalne kiht, mis neelab päikesesoojust. See kiht on ühendatud torudega, mille kaudu jahutusvedelik ringleb. Mida rohkem energiat see saab, seda suurem on selle efektiivsus. Soojuskadude vähendamine paneelis endas ja suurima soojuse neeldumise tagamine neeldumisplaatidel võimaldab maksimaalselt koguda energiat. Stagnatsiooni puudumisel suudavad lamekollektorid soojendada vett kuni 200 °C. Need on mõeldud basseinide vee soojendamiseks, koduseks kasutamiseks ja maja kütmiseks.

Vaakumtüüpi kollektor

See koosneb klaaspatareidest (õõnestorude seeria). Välimisel akul on läbipaistev pind ja sisemine aku on kaetud spetsiaalse kihiga, mis püüab kiirgust kinni. Sisemiste ja väliste akude vaheline vaakumkiht aitab säästa umbes 90% neelduvast energiast. Soojusjuhid on spetsiaalsed torud. Paneeli kuumenemisel muundatakse aku põhjas asuv vedelik auruks, mis tõuseb ülespoole ja kannab soojuse kollektorisse. Seda tüüpi süsteemidel on suurem efektiivsus võrreldes lamekollektoritega, kuna seda saab kasutada madalatel temperatuuridel ja vähese valguse tingimustes. Vaakumpäikesepatarei võimaldab soojendada jahutusvedeliku temperatuuri 300 °C-ni, kasutades mitmekihilist klaaskatet ja tekitades kollektoritesse vaakumi.

Soojuspump

Päikeseenergiasüsteemid töötavad kõige tõhusamalt sellise seadmega nagu soojuspump. Mõeldud energia kogumiseks keskkond olenemata ilmastikutingimustest ja saab paigaldada maja sisse. Energiaallikaks võib siin olla vesi, õhk või pinnas. Soojuspump saab töötada ka ainult päikesekollektoritega, kui päikeseenergiat on piisavalt. Kasutamisel kombineeritud süsteem“soojuspump ja päikesekollektor”, kollektori tüüp ei oma tähtsust, vaid kõige olulisemat sobiv variant sinna tuleb päikese vaakum aku.

Kumb on parem

Päikeseküttesüsteemi saab paigaldada igat tüüpi katusele. Lamekollektoreid peetakse vastupidavamaks ja töökindlamaks, erinevalt vaakumkollektoritest, mille konstruktsioon on hapram. Kui aga lamekollektor on kahjustatud, tuleb välja vahetada kogu absorptsioonisüsteem, vaakumkollektori puhul aga ainult kahjustatud aku.


Vaakumkollektori kasutegur on palju suurem kui tasasel kollektoril. Neid saab kasutada talvine aeg ja nad toodavad pilvise ilmaga rohkem võimsust. Soojuspump on vaatamata oma kõrgele hinnale üsna laialt levinud. Vaakumkollektorite energiatootmise kiirus sõltub torude suurusest. Tavaliselt peaksid torude mõõtmed olema 58 mm läbimõõduga ja pikkusega 1,2-2,1 meetrit. Kollektorit on üsna keeruline ise paigaldada. Siiski, omades teatud teadmisi, samuti järgides üksikasjalikud juhised seadmete ostmisel täpsustatud süsteemi paigaldus ja asukoha valik lihtsustab oluliselt ülesannet ja aitab päikesekütte majja tuua.