Oskrba s sončno toploto je način ogrevanja stanovanjske stavbe, ki je iz dneva v dan vse bolj priljubljen v mnogih, predvsem razvitih državah sveta. Z največjimi uspehi na področju sončne toplotne energije se danes lahko pohvalijo države zahodne in srednje Evrope. Na ozemlju Evropske unije za zadnje desetletje letna rast industrije obnovljivih virov energije je 10-12%. Ta stopnja razvoja je zelo pomemben kazalnik.

sončni kolektor

Ena izmed najbolj očitnih aplikacij sončne energije je njena uporaba za ogrevanje vode in zraka (kot toplotnih nosilcev). V podnebnih območjih, kjer prevladuje hladno vreme, za udobno bivanje ljudje morajo izračunati in organizirati ogrevalne sisteme za vsako stanovanjsko stavbo. Imeti morajo oskrbo s toplo vodo za različne potrebe, poleg tega morajo biti hiše ogrevane. vsekakor, najboljša možnost tukaj bo uporaba sheme, kjer delo avtomatizirani sistemi oskrba s toploto.

Velike količine dnevnih prejemkov vroča voda v proizvodnem procesu zahtevajo industrijska podjetja... Kot primer lahko navedemo Avstralijo, kjer se skoraj 20 odstotkov vse porabljene energije porabi za segrevanje tekočega toplotnega nosilca na temperaturo, ki ne presega 100 o C. Zaradi tega v nekaterih razvitih državah Zahoda in v večji meri v Izraelu, Severna Amerika, Japonska in seveda Avstralija, se solarni sistemi za ogrevanje hitro širijo.

V bližnji prihodnosti bo razvoj energetike nedvomno usmerjen v uporabo sončnega sevanja. Gostota sončno sevanje na zemeljski površini je v povprečju 250 vatov na kvadratni meter. In to kljub dejstvu, da se zagotovi gospodinjske potrebe osebi v najmanj industrializiranih območjih zadostujeta dva vata na kvadratni meter.

Prednostna razlika med sončno energijo in drugimi energetskimi panogami, ki uporabljajo zgorevanje fosilnih goriv, ​​je v okolju prijaznosti prejete energije. Delovanje sončne opreme ne povzroča sproščanja škodljivih emisij v ozračje.

Izbira sheme uporabe opreme, pasivnih in aktivnih sistemov

Obstajata dve shemi za uporabo sončnega sevanja kot ogrevalnega sistema za dom. To so aktivni in pasivni sistemi. Pasivni solarni sistemi ogrevanja so tisti, pri katerih je element, ki neposredno absorbira sončno sevanje in iz njega proizvaja toploto, konstrukcija same hiše ali njenih posameznih delov. Ti elementi lahko služijo kot ograja, streha, posamezni deli stavbe, zgrajeni na podlagi določene sheme. Pasivni sistemi ne uporabljajo mehanskih gibljivih delov.

Aktivni sistemi delujejo na podlagi nasprotne sheme ogrevanja hiše, aktivno uporabljajo mehanske naprave (črpalke, motorje, ko se uporabljajo, izračunajo tudi potrebno moč).

Najbolj enostavna zasnova in cenejša finančni načrt pri sestavljanju vezja so pasivni sistemi. Takšne ogrevalne sheme ne zahtevajo namestitve dodatnih naprav za absorpcijo in naknadno distribucijo sončnega sevanja v ogrevalnem sistemu hiše. Delovanje takšnih sistemov temelji na principu neposrednega ogrevanja bivalnega prostora neposredno skozi svetlobne stene, ki se nahajajo na južni strani. Dodatna funkcija ogrevanje izvajajo zunanje površine ograjnih elementov hiše, ki so opremljene s plastjo prozornih zaslonov.

Za začetek postopka pretvorbe sončnega sevanja v termalna energija uporabite sistem struktur, ki temelji na uporabi sončnih kolektorjev s prozorno površino, kjer glavno funkcijo igra " učinek tople grede«, Steklo se uporablja za držanje toplotno sevanje, zaradi česar zvišajo temperaturo v prostoru.

Opozoriti je treba, da uporaba samo ene od vrst sistemov morda ni povsem upravičena. Pogosto natančen izračun pokaže, da je mogoče z integriranimi sistemi doseči znatno zmanjšanje toplotnih izgub in energetskih potreb stavbe. Splošno delo Tako aktivni kot pasivni sistemi bodo z združevanjem pozitivnih lastnosti dali največji učinek.

Običajno izračuni učinkovitosti kažejo, da bo pasivna uporaba sončnega sevanja pokrila potrebe po ogrevanju vašega doma za približno 14-16 odstotkov. Tak sistem bo pomemben del procesa proizvodnje toplote.

Vendar kljub nekaterim pozitivne lastnosti pasivni sistemi, glavne možnosti za popolno zadovoljevanje potreb stavbe po toploti, je še vedno nujna uporaba aktivne ogrevalne opreme. Sistemi, katerih funkcija je neposredno absorpcija, kopičenje in distribucija sončnega sevanja.

Načrtovanje in izračun

Izračunajte možnost vgradnje aktivnih ogrevalnih sistemov na sončno energijo (kristalne sončne celice, sončni kolektorji), po možnosti v fazi projektiranja stavbe. A kljub temu ta trenutek ni obvezen, namestitev takšnega sistema je možna tudi na že obstoječo nalogo, ne glede na leto izgradnje (osnova za uspeh je pravilen izračun celotne sheme).

Montaža opreme se izvaja na Južna stran Hiše. Ta ureditev ustvarja pogoje za maksimalno absorpcijo vhodnega sončnega sevanja pozimi. Fotocelice, ki pretvarjajo sončno energijo in so nameščene na fiksno konstrukcijo, so najučinkovitejše, če so nameščene glede na zemeljsko površino pod kotom, ki je enak geografski lokaciji ogrevane stavbe. Kot naklona strehe, stopnja obrata hiše proti jugu - to so pomembne točke, ki jih je treba upoštevati pri izračunu celotne ogrevalne sheme.

Sončne celice in sončne kolektorje je treba namestiti čim bližje kraju porabe energije. Ne pozabite, da bližje ko zgradite kopalnico in kuhinjo, manjše bodo toplotne izgube (pri tej možnosti lahko naredite z enim sončnim kolektorjem, ki bo ogreval oba prostora). Glavno merilo za oceno izbire opreme, ki jo potrebujete, je njena učinkovitost.

Aktivni solarni ogrevalni sistemi so razdeljeni v naslednje skupine glede na naslednja merila:

1. Uporaba podvojene konture;
2. Sezonskost dela (čez vse leto ali v določeni sezoni);
3. Funkcionalni namen - ogrevanje, oskrba vroča voda in kombinirani sistemi;
4. Uporabljeni toplotni nosilec je tekočina ali zrak;
5. Uporabljena tehnična rešitev števila vezij (1, 2 ali več).

Splošni ekonomski podatki bodo služili kot glavni dejavnik pri izbiri ene od vrst opreme. Pristojen toplotni izračun celotnega sistema vam bo pomagal pravilno določiti. Izračun je treba izvesti ob upoštevanju kazalnikov vsake posebne sobe, kjer je načrtovana organizacija sončnega ogrevanja in (ali) oskrbe s toplo vodo. Upoštevati je treba lokacijo stavbe, podnebne naravne razmere, velikost stroškov razseljenega energetskega vira. Pravilen izračun in dobra izbira sheme organizacije oskrbe s toploto - zastava ekonomska izvedljivost uporaba opreme za sončno energijo.

Solarni sistem ogrevanja

Najpogosteje uporabljena shema ogrevanja je namestitev sončnih kolektorjev, ki zagotavljajo funkcijo akumulacije absorbirane energije v posebni posodi - bateriji.

Do danes so najbolj razširjeni dvokrožna vezja ogrevanje stanovanjskih prostorov, v katerih je nameščen sistem prisilnega kroženja hladilne tekočine v kolektorju. Načelo njegovega delovanja je naslednje. Topla voda se dovaja iz zgornje točke zalogovnika, proces poteka samodejno po zakonih fizike. Hladno tekoča voda Tlak se dovaja v spodnji del rezervoarja, ta voda izpodriva segreto vodo, ki se nabira v zgornjem delu rezervoarja, ki nato vstopi v sistem oskrbe s toplo vodo hiše, da zadovolji svoje gospodinjske potrebe in potrebe po ogrevanju.

Za enodružinsko hišo je običajno nameščen zalogovnik s prostornino od 400 do 800 litrov. Za ogrevanje toplotnega nosilca takšnih volumnov, odvisno od naravnih razmerah potrebno je pravilno izračunati površino sončnega kolektorja. Prav tako je treba ekonomično utemeljiti uporabo opreme.

Standardni nabor opreme za vgradnjo solarnega ogrevalnega sistema je naslednji:

• Direktno sama sončni kolektor;
• Pritrdilni sistem (opore, tramovi, držala);
• rezervoar za shranjevanje;
• Rezervoar, ki kompenzira prekomerno širjenje toplotnega nosilca;
• Krmilna naprava črpalke;
• Črpalka (komplet ventilov);
• Temperaturni senzorji;
• Naprave za izmenjavo toplote (uporabljajo se v shemah z velikimi količinami);
• Toplotno izolirane cevi;
• Varnostni in krmilni ventili;
• Prileganje.

Sistem, ki temelji na ploščah, ki absorbirajo toploto. Takšne plošče se običajno uporabljajo v fazi nove gradnje. Za njihovo namestitev je potrebno zgraditi posebno konstrukcijo, imenovano vroča streha. To pomeni, da je treba plošče vgraditi neposredno v strešno konstrukcijo, hkrati pa uporabiti strešne elemente kot gradnike telesa opreme. Takšna namestitev bo zmanjšala vaše stroške za izdelavo ogrevalnega sistema, vendar bo zahtevala kakovostno hidroizolacijo spojev naprav in strehe. Ta način namestitve opreme bo zahteval, da skrbno načrtujete in načrtujete vse faze dela. Rešiti je treba številne težave pri cevovodih, postavitvi zalogovnika, namestitvi črpalke, prilagajanju pobočij. Precej instalacijskih problemov bo treba rešiti, če stavba ne bo najuspešneje obrnjena proti jugu.

Celoten projekt solarni sistemi ogrevanje se bo v različnih stopnjah razlikovalo od drugih. Nespremenjena bodo le osnovna načela sistema. Zato zagotovite natančen seznam potrebni deli za popolna namestitev celoten sistem je nemogoč, saj bo med postopkom namestitve morda treba uporabiti dodatne elemente in materiale.

Sistemi za ogrevanje s tekočino

V sistemih, ki delujejo na osnovi tekočega toplotnega nosilca, se kot akumulirajoča snov uporablja navadna voda. Absorpcija energije poteka v sončnih kolektorjih ravno oblikovanje... Energija se akumulira v rezervoarju za shranjevanje in porablja, ko se pojavi potreba.

Za prenos energije iz akumulacijske naprave v zgradbo se uporablja toplotni izmenjevalnik voda-voda ali voda-zrak. Sistem tople vode je opremljen z dodatnim rezervoarjem, imenovanim rezervoar za predogrevanje. Voda se v njej segreje s sončnim sevanjem in nato vstopi v običajen grelnik vode.

Sistem zračnega ogrevanja

Tak sistem uporablja zrak kot toplotni nosilec. Ogrevanje hladilne tekočine poteka v ravnem sončnem kolektorju, nato pa ogret zrak vstopi v ogrevan prostor ali v posebno napravo za shranjevanje, kjer se absorbirana energija akumulira v posebni šobi, ki jo ogreva vhodni vroč zrak. Zahvaljujoč tej funkciji sistem še naprej oskrbuje dom s toploto tudi ponoči, ko sončno sevanje ni na voljo.

Sistemi prisilne in naravne cirkulacije

Osnova delovanja sistemov z naravno cirkulacijo je neodvisno gibanje hladilne tekočine. Pod vplivom naraščajoče temperature izgubi svojo gostoto in se zato nagiba k zgornji del naprave. Zaradi nastale razlike tlaka oprema deluje.

Na podlagi uporabe sončnih elektrarn se izvajajo naloge ogrevanja, hlajenja in oskrbe s toplo vodo stanovanj, upravnih stavbah, industrijskih in kmetijskih objektih. Sončne elektrarne imajo naslednjo klasifikacijo:

• po namenu: sistemi za oskrbo s toplo vodo; ogrevalni sistemi; kombinirane inštalacije za oskrbo s toploto in hladom;
• glede na vrsto uporabljenega toplotnega nosilca: tekočina; zrak;
• po trajanju dela: vse leto; sezonski;
• na tehnično rešitev sheme: enokrožni; dvojno vezje; več vezje.

Najpogosteje uporabljeni toplotni nosilci v solarnih sistemih za ogrevanje so tekočine (voda, raztopina etilen glikola, organske snovi) in zrak. Vsak od njih ima določene prednosti in slabosti. Zrak ne zmrzuje, ne predstavlja večjih težav, povezanih s puščanjem in korozijo opreme. Vendar pa je zaradi nizke gostote in toplotne zmogljivosti zraka, dimenzij zračnih inštalacij poraba energije za črpanje hladilne tekočine višja kot pri tekočih sistemih. Zato imajo v večini delujočih solarnih sistemov za ogrevanje prednost tekočine. Za stanovanjske in komunalne potrebe je glavni toplotni nosilec voda.

Kadar sončni kolektorji delujejo v obdobjih z negativnimi zunanjimi temperaturami zraka, je potrebno bodisi uporabiti antifriz kot hladilno tekočino ali se na nek način izogniti zmrzovanju hladilne tekočine (na primer s pravočasnim odvajanjem vode, segrevanjem, izolacijo zbiralec).

Solarne instalacije za oskrbo s toplo vodo za celoletno obratovanje z dvojnim virom toplote je mogoče opremiti s podeželskimi hišami, večnadstropnimi in stanovanjskimi stavbami, sanatoriji, bolnišnicami in drugimi objekti. Sezonske inštalacije, kot so na primer prhe za pionirske tabore, penzione, mobilne naprave za geologe, gradbince, pastirje, običajno delujejo v poletnih in prehodnih mesecih v letu, v obdobjih s pozitivno zunanjo temperaturo. Lahko imajo odvečni vir toplote ali pa brez njega, odvisno od vrste objekta in obratovalnih pogojev.

Stroški solarnih sistemov za oskrbo s toplo vodo so lahko od 5 do 15% stroškov objekta in so odvisni od klimatske razmere, stroški opreme in stopnja njenega razvoja.

V solarnih inštalacijah, namenjenih za ogrevalne sisteme, se kot toplotni nosilci uporabljajo tako tekočine kot zrak. V večkrožnih sončnih elektrarnah se lahko uporabljajo različni toplotni nosilci v različnih krogih (na primer v solarnem krogu - voda, v distribucijskem krogu - zrak). Pri nas prevladujejo vodne sončne inštalacije za oskrbo s toploto.

Površina sončnih kolektorjev, ki so potrebni za ogrevalne sisteme, je običajno 3-5-krat večja od površine kolektorjev za toplovodne sisteme, zato je stopnja izkoriščenosti teh sistemov nižja, zlasti v poletni sezoni. Stroški namestitve ogrevalnega sistema so lahko 15-35% stroškov objekta.

Kombinirani sistemi lahko vključujejo celoletne inštalacije za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo ter inštalacije, ki delujejo v načinu toplotne črpalke in toplotne cevi za oskrbo s toploto in hladno. Ti sistemi se v industriji še ne uporabljajo.

Gostota toka sončnega sevanja, ki prihaja na površino kolektorja, v veliki meri določa toplotno tehniko ter tehnične in ekonomske kazalnike sistemov za oskrbo s sončno toploto.

Gostota toka sončnega sevanja se spreminja čez dan in skozi vse leto. To je eden od značilne lastnosti sistemov, ki uporabljajo sončno energijo, pri izvajanju specifičnih inženirskih izračunov za sončne elektrarne pa je odločilna izbira izračunane vrednosti E.

Kot načrtovalna shema sistemi za oskrbo s sončno toploto, upoštevajte diagram, prikazan na sliki 3.3, ki omogoča upoštevanje posebnosti delovanja različnih sistemov. Sončni kolektor 1 pretvarja energijo sončnega sevanja v toploto, ki se preko toplotnega izmenjevalnika 3 prenaša v zalogovnik 2. Toplotni izmenjevalec se lahko nahaja v samem zalogovniku. Kroženje hladilne tekočine zagotavlja črpalka. Ogrevana hladilna tekočina vstopi v sisteme za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje. V primeru pomanjkanja ali odsotnosti sončnega sevanja se vklopi rezervni vir toplote za oskrbo s toplo vodo ali ogrevanje 5.

Slika 3.3. Shema sistema za oskrbo s sončno toploto: 1 - sončni kolektorji; 2 - hranilnik tople vode; 3 - toplotni izmenjevalec; 4 - stavba s talnim ogrevanjem; 5 - rezervni (vir dodatne energije); 6 - pasivni sončni sistem; 7 - prodnata baterija; 8 - blažilniki; 9 - ventilator; 10 - tok topel zrak v stavbo; 11- dovod recirkulacijskega zraka iz stavbe

V sistemu sončnega ogrevanja se uporabljajo sončni kolektorji nove generacije "Raduga" NPP "Konkurent" z izboljšanimi toplotnimi lastnostmi zaradi uporabe selektivne prevleke na toplotno vpijajoči plošči iz iz nerjavnega jekla in prosojni premaz iz izjemno močnega stekla z visokimi optičnimi lastnostmi.

Sistem uporablja kot toplotni nosilec: vodo pri pozitivnih temperaturah ali antifriz med ogrevalno sezono (sončni krog), vodo (drugi krog talnega ogrevanja) in zrak (tretji krog solarnega ogrevanja zraka).

Kot rezervni vir je bil uporabljen električni kotel.

Izboljšanje učinkovitosti solarnih sistemov za oskrbo je mogoče doseči z uporabo različne metode akumulacija toplotne energije, racionalna kombinacija solarnih sistemov s termalnimi kotli in toplotnimi črpalkami, kombinacija aktivnih in pasivnih razvojnih sistemov učinkovita sredstva in avtomatske metode nadzora.

Pripravili študentje skupine B3TPEN31

Sončni ogrevalni sistemi so sistemi, ki uporabljajo sončno sevanje kot vir toplotne energije. Njihovo značilna razlika od drugih nizkotemperaturnih ogrevalnih sistemov je uporaba posebnega elementa - solarnega sprejemnika, namenjenega zajemanju sončnega sevanja in pretvorbi v toplotno energijo.

Glede na način uporabe sončnega sevanja so sončni nizkotemperaturni ogrevalni sistemi razdeljeni na pasivne in aktivne.

Pasivno

Pasivni solarni ogrevalni sistemi se imenujejo pasivni sistemi, pri katerih sama zgradba ali njeni posamezni ograjeni prostori (kolektorska zgradba, kolektorska stena, kolektorska streha itd.) služijo kot element, ki sprejema sončno sevanje in ga pretvarja v toploto.

Pasivni nizkotemperaturni sistem sončnega ogrevanja "stenski kolektor": 1 - sončni žarki; 2 - prosojni zaslon; 3 - zračna loputa; 4 - ogrevan zrak; 5 - ohlajen zrak iz prostora; 6 - lastno dolgovalovno toplotno sevanje stenskega niza; 7 - črna površina stene, ki zaznava žarke; 8 - žaluzije.

Aktiven

Nizkotemperaturni solarni ogrevalni sistemi se imenujejo aktivni sistemi, pri katerih je sončni kolektor samostojna ločena naprava, ki ne sodi v stavbo. Aktivne solarne sisteme lahko razdelimo na:

po namenu (sistemi za oskrbo s toplo vodo, ogrevalni sistemi, kombinirani sistemi za oskrbo s toploto in hladno);

glede na vrsto uporabljene hladilne tekočine (tekočina - voda, antifriz in zrak);

po trajanju dela (celoletno, sezonsko);

po tehnični rešitvi shem (eno-, dvo-, večkrožni).

Razvrstitev solarnih sistemov za ogrevanje

lahko razvrstimo po različnih kriterijih:

po dogovoru:

1. sistemi za oskrbo s toplo vodo (STV);

2. ogrevalni sistemi;

3. kombinirani sistemi;

Glede na vrsto uporabljene hladilne tekočine:

1. tekočina;

2. zrak;

Po trajanju dela:

1. vse leto;

2. sezonski;

Glede na tehnično rešitev sheme:

1. enokrožni;

2. dvokrožni;

3. večkrog.

Zrak je zelo razširjena hladilna tekočina, ki ne zmrzuje v celotnem obsegu obratovalnih parametrov. Ko ga uporabljate kot toplotni nosilec, je možno kombinirati ogrevalne sisteme s prezračevalnim sistemom. Vendar je zrak nizko toplotno hladilno sredstvo, kar vodi do povečanja porabe kovine za napravo sistemov ogrevanje zraka v primerjavi z vodnimi sistemi.

Voda je široko dostopen toplotni nosilec, ki zadržuje toploto. Vendar pa je pri temperaturah pod 0 ° C ji treba dodati tekočine proti zmrzovanju. Poleg tega je treba upoštevati, da voda, nasičena s kisikom, povzroča korozijo cevovodov in naprav. Toda poraba kovine v vodnih solarnih sistemih je precej manjša, kar močno pripomore k njihovi širši uporabi.

Sezonski solarni sistemi za toplo vodo so običajno enokrožni in delujejo v poletnih in prehodnih mesecih, v obdobjih s pozitivno zunanjo temperaturo. Morda imajo dodatni vir ogrevati ali brez njega, odvisno od namena servisiranega objekta in pogojev delovanja.

Sončni ogrevalni sistemi za stavbe so običajno dvokrožni ali najpogosteje večkrožni, različni nosilci toplote pa se lahko uporabljajo za različne kroge (na primer v solarnem krogu - vodne raztopine nezmrzovalnih tekočin, v vmesnih krogih - voda in v potrošniškem krogu - zrak).

Kombinirani celoletni solarni sistemi za toplotno in hladno oskrbo stavb so večkrožni in vključujejo dodaten vir toplote v obliki tradicionalnega generatorja toplote na fosilna goriva ali toplotnega transformatorja.

Shematski diagram solarnega sistema za oskrbo s toploto je prikazan na sliki 4.1.2. Vključuje tri cirkulacijske kroge:

prvi krog, sestavljen iz sončnih kolektorjev 1, obtočne črpalke 8 in tekočega toplotnega izmenjevalnika 3;

drugi krogotok, sestavljen iz zalogovnika 2, obtočne črpalke 8 in toplotnega izmenjevalnika 3;

tretji krog, ki ga sestavljajo zalogovnik 2, obtočna črpalka 8, toplotni izmenjevalnik voda-zrak (grelnik zraka) 5.

Shematski diagram sistema za oskrbo s sončno toploto: 1 - sončni kolektor; 2 - rezervoar za shranjevanje; 3 - toplotni izmenjevalec; 4 - zgradba; 5 - grelnik zraka; 6 - rezerva za ogrevalni sistem; 7 - dvojnik sistema za oskrbo s toplo vodo; 8 - obtočna črpalka; 9 - ventilator.

Delovanje

Sončni ogrevalni sistem deluje na naslednji način. Toplotni nosilec (antifriz) krogotoka za sprejem toplote, ki se segreje v solarnih kolektorjih 1, vstopi v toplotni izmenjevalnik 3, kjer se toplota antifriza prenese na vodo, ki kroži v obročastem prostoru toplotnega izmenjevalnika 3 pod delovanje črpalke 8 sekundarnega kroga. Ogrevana voda vstopi v zalogovnik 2. Iz zalogovnika se voda odvzema s toplovodno črpalko 8, se po potrebi dovede do želene temperature v rezervni 7 in vstopi v sistem tople vode stavbe. Priprava rezervoarja se izvaja iz vodovodnega sistema.

Za ogrevanje se voda iz zalogovnika 2 s črpalko tretjega kroga 8 dovaja do grelnika 5, skozi katerega s pomočjo ventilatorja 9 prehaja zrak in, ko se segreje, vstopi v zgradbo 4. V odsotnosti sončnega sevanja ali pomanjkanja toplotne energije, ki jo proizvajajo sončni kolektorji, v obratovanje se vklopi rezerva 6.

Izbira in razporeditev elementov solarnega sistema za oskrbo s toploto v vsakem posameznem primeru določajo podnebni dejavniki, namen objekta, način porabe toplote in ekonomski kazalniki.

Shematski diagram enokrožnega termosifonskega solarnega sistema za oskrbo s toplo vodo

Značilnost sistemov je, da mora biti v primeru termosifonskega sistema spodnja točka zalogovnika nad zgornjo točko kolektorja in ne dlje kot 3-4 m od kolektorjev ter s cirkulacijo črpalke. hladilne tekočine, je lokacija zalogovnika lahko poljubna.

Uporaba "zelene" energije, ki jo dobavljajo naravne nesreče, lahko znatno zmanjša stroške komunalnih storitev. Na primer z aranžiranjem sončno ogrevanje zasebno hišo, boste oskrbovali nizkotemperaturne radiatorje in sisteme talnega ogrevanja s skoraj brezplačnim toplotnim nosilcem. Strinjam se, to je že varčevanje.

Vse o »zelenih tehnologijah« boste izvedeli iz članka, ki smo ga predlagali. Z našo pomočjo lahko enostavno razumete vrste solarnih inštalacij, načine njihove gradnje in posebnosti delovanja. Zagotovo vas bo zanimala ena izmed priljubljenih možnosti, ki se v svetu intenzivno delajo, pri nas pa ne preveč povprašene.

Pregled, ki je bil predstavljen vaši pozornosti, je razstavljen oblikovne značilnosti sistemi, so podrobno opisani povezovalni diagrami. Podan je primer izračuna solarnega ogrevalnega kroga za oceno realnosti njegove konstrukcije. Pomagati samostojni obrtniki foto seti in video so priloženi.

V povprečju 1 m 2 zemeljske površine prejme 161 vatov sončne energije na uro. Seveda bo na ekvatorju ta številka večkrat višja kot na Arktiki. Poleg tega je gostota sončnega sevanja odvisna od letnega časa.

V moskovski regiji se intenzivnost sončnega sevanja od decembra do januarja od maja do julija razlikuje za več kot petkrat. ampak sodobnih sistemov tako učinkoviti, da lahko delujejo skoraj povsod na zemlji.

Za kaj se uporabljajo sončni toplotni kolektorji? Kje jih lahko uporabite - aplikacije, aplikacije, prednosti in slabosti zbirateljev, specifikacije, učinkovitost. Ali je to mogoče storiti sami in koliko je to upravičeno. Aplikacijske sheme in perspektive.

Imenovanje

Zbiralec in sončna baterija dve različne naprave... Baterija uporablja pretvorbo sončne energije v električno energijo, ki se akumulira v baterijah in se uporablja za domače potrebe. Sončni kolektorji so, tako kot toplotna črpalka, zasnovani za zbiranje in shranjevanje okolju prijazne sončne energije, katere transformacija se uporablja za ogrevanje vode ali ogrevanje. V industrijskem obsegu V široko uporabo so prišle sončne termoelektrarne, ki pretvarjajo toploto v električno energijo.

Naprava

Zbiralci so sestavljeni iz treh glavnih delov:

• plošče;
• avancamera;
• rezervoar za shranjevanje.

Plošče so predstavljene v obliki cevastega radiatorja, nameščenega v škatli z zunanjo stekleno steno. Postaviti jih je treba na katero koli dobro osvetljeno mesto. Tekočina vstopi v panelni radiator, ki se nato segreje in premakne v sprednjo komoro, kjer hladno vodo nadomesti vroča, kar ustvarja stalen dinamični tlak v sistemu. V tem primeru hladna tekočina vstopi v radiator, vroča pa v zalogovnik.

Standardne plošče je enostavno prilagoditi vsem pogojem. S pomočjo posebnih montažnih profilov jih je mogoče namestiti vzporedno drug z drugim v vrsti v neomejenem številu. Luknje so izvrtane v aluminijaste montažne profile in pritrjene na plošče od spodaj s sorniki ali zakovicami. Po zaključku del sončne absorberske plošče skupaj z montažnimi profili tvorijo eno samo togo strukturo.

Sončni ogrevalni sistem je razdeljen v dve skupini: z zrakom in s tekočim toplotnim nosilcem. Kolektorji zajamejo in absorbirajo sevanje ter ga s pretvarjanjem v toplotno energijo prenesejo na element za shranjevanje, iz katerega se toplota porazdeli po prostoru. Vsak sistem se lahko dopolni pomožna oprema(obtočna črpalka, tlačni senzorji, varnostni ventili).

Načelo delovanja

Podnevi se toplotno sevanje prenese na hladilno tekočino (vodo ali antifriz), ki kroži skozi kolektor. Ogrevana hladilna tekočina prenaša energijo v rezervoar grelnika vode, ki se nahaja nad njim in zbira vodo za oskrbo s toplo vodo. V preprosti različici voda naravno kroži zaradi razlike v gostoti med vročo in hladna voda v krogu, in da se cirkulacija ne ustavi, se uporablja posebna črpalka. Obtočna črpalka je namenjen za aktivno črpanje tekočine vzdolž konstrukcije.


V prefinjeni različici je kolektor vključen v ločen krog, napolnjen z vodo ali antifrizom. Črpalka jim pomaga, da začnejo krožiti, medtem ko shranjeno sončno energijo prenaša v toplotno izoliran rezervoar, ki omogoča shranjevanje toplote in jo odvzema, ko je to potrebno. Če je energije premalo, se električni oz plinski grelec, se samodejno vklopi in vzdržuje želeno temperaturo.

Vrste

Tisti, ki si želijo solarni sistem ogrevanja v svojem domu, naj se najprej odločijo za največ primeren tip zbiralec.

Ploščati kolektor

Predstavljena kot zaprta škatla kaljeno steklo in ima posebno plast, ki absorbira sončno toploto. Ta plast je povezana s cevmi, skozi katere kroži hladilna tekočina. Več energije kot prejme, večja je njegova učinkovitost. Zmanjšanje toplotnih izgub v sami plošči in zagotavljanje največje absorpcije toplote na absorberskih ploščah omogoča maksimalno zbiranje energije. V odsotnosti stagnacije lahko ploski kolektorji ogrevajo vodo do 200 ° C. Namenjeni so za ogrevanje vode v bazenih, za gospodinjske potrebe in ogrevanje hiše.

Vakuumski razdelilnik

Je steklena baterija (vrsta votlih cevi). Zunanja baterija ima prozorno površino, notranja baterija pa je prevlečena s posebno plastjo, ki lovi sevanje. Vakuumski vmesni sloj med notranjo in zunanjo baterijo pomaga prihraniti približno 90 % absorbirane energije. Toplotni prevodniki so posebne cevi. Ko se plošča segreje, se tekočina na dnu baterije pretvori v paro, ki se dvigne in prenese toploto v zbiralnik. Ta vrsta sistema je učinkovitejša od ravnih kolektorjev, saj se lahko uporablja pri nizkih temperaturah in slabih svetlobnih pogojih. Solarna vakuumska baterija vam omogoča, da segrejete temperaturo hladilne tekočine do 300 ° C z uporabo večplastne steklene prevleke in ustvarjate vakuum v kolektorjih.

Toplotna črpalka

Solarni ogrevalni sistemi najučinkoviteje delujejo z napravo, kot je toplotna črpalka. Zasnovan za zbiranje energije iz okolje ne glede na vremenske razmere in se lahko namesti znotraj hiše. Vir energije je tukaj lahko voda, zrak ali tla. Toplotno črpalko lahko upravljate samo s sončnimi kolektorji, če je na voljo dovolj sončne energije. Uporaba kombinirani sistem"Toplotna črpalka in sončni kolektor", vrsta kolektorja ni pomembna, ampak najbolj primerna možnost tam bo solarna vakuumska baterija.

kaj je bolje

Solarni sistem za ogrevanje je mogoče namestiti na katero koli streho. Ploščati kolektorji veljajo za bolj trpežne in zanesljive, v nasprotju z vakuumskimi, katerih zasnova je bolj krhka. Če pa je ploščati kolektor poškodovan, bo treba zamenjati celoten vpojni sistem, pri vakuumu pa le poškodovano baterijo.


Učinkovitost vakuumskega razdelilnika je veliko večja od učinkovitosti ravnega. Uporabljajo se lahko v zimski čas in proizvajajo več energije v oblačnem vremenu. Toplotna črpalka je kljub visokim stroškom postala precej razširjena. Hitrost proizvodnje energije vakuumskih kolektorjev je odvisna od velikosti cevi. Običajno morajo biti dimenzije cevi premera 58 mm z dolžino 1,2-2,1 metra. Kolektor je precej težko namestiti z lastnimi rokami. Vendar pa posedovanje določenega znanja, pa tudi sledenje podrobna navodila Namestitev in izbira lokacije sistema, ki je določena pri nakupu opreme, bo močno poenostavila nalogo in pomagala prinesti oskrbo s sončno toploto v hišo.