Ang solar heat supply ay isang paraan ng pag-init ng isang gusali ng tirahan, na nagiging mas at mas sikat araw-araw sa marami, higit sa lahat ay binuo, mga bansa sa mundo. Ang pinakamalaking tagumpay sa larangan ng solar thermal energy ngayon ay maaaring ipagmalaki sa mga bansa ng Kanluran at Gitnang Europa. Sa teritoryo ng European Union para sa Nung nakaraang dekada mayroong taunang paglago ng industriya ng renewable energy ng 10-12%. Ang antas ng pag-unlad na ito ay isang napakahalagang tagapagpahiwatig.

kolektor ng solar

Ang isa sa mga pinaka-halatang aplikasyon para sa solar energy ay ang paggamit nito para sa pagpainit ng tubig at hangin (bilang mga heat carrier). Sa mga klimatikong lugar kung saan namamayani ang malamig na panahon, para sa komportableng pamamalagi ang mga tao ay kinakailangang kalkulahin at ayusin ang mga sistema ng pag-init para sa bawat gusali ng tirahan. Dapat silang may supply ng mainit na tubig para sa iba't ibang pangangailangan, bukod pa, ang mga bahay ay dapat na pinainit. Syempre, ang pinakamahusay na pagpipilian narito ang magiging aplikasyon ng scheme kung saan gumagana mga awtomatikong sistema supply ng init.

Malaking dami ng pang-araw-araw na resibo mainit na tubig sa proseso ng produksyon ay nangangailangan mga negosyong pang-industriya... Bilang halimbawa, maaari nating banggitin ang Australia, kung saan halos 20 porsiyento ng lahat ng natupok na enerhiya ay ginugugol sa pagpainit ng likidong heat carrier sa temperatura na hindi hihigit sa 100 o C. Dahil dito, sa ilan sa mga maunlad na bansa sa Kanluran, at sa mas malaking lawak sa Israel, Hilagang Amerika, Japan at siyempre Australia, ang mga solar heating system ay mabilis na lumalawak.

Sa malapit na hinaharap, ang pag-unlad ng enerhiya ay walang alinlangan na itutungo sa paggamit ng solar radiation. Densidad solar radiation sa ibabaw ng lupa ay may average na 250 watts kada metro kuwadrado. At ito sa kabila ng katotohanan na upang matiyak pangangailangan ng sambahayan ang isang tao sa hindi gaanong industriyalisadong mga lugar ay sapat na dalawang watts kada metro kuwadrado.

Ang kapaki-pakinabang na pagkakaiba sa pagitan ng solar energy at iba pang industriya ng enerhiya na gumagamit ng fossil fuel combustion ay ang pagiging friendly sa kapaligiran ng enerhiya na natanggap. Ang pagpapatakbo ng mga kagamitan sa solar ay hindi nangangailangan ng pagpapalabas ng mga nakakapinsalang emisyon sa kapaligiran.

Pagpili ng scheme ng aplikasyon ng kagamitan, passive at aktibong system

Mayroong dalawang mga scheme para sa paggamit ng solar radiation bilang isang sistema ng pag-init para sa isang bahay. Ang mga ito ay aktibo at passive na sistema. Ang mga passive solar heating system ay ang mga kung saan ang elemento na direktang sumisipsip ng solar radiation at bumubuo ng init mula dito ay ang istraktura ng bahay mismo o ang mga indibidwal na bahagi nito. Ang mga elementong ito ay maaaring magsilbi bilang isang bakod, bubong, mga indibidwal na bahagi ng gusali, na binuo batay sa isang tiyak na pamamaraan. Ang mga passive system ay hindi gumagamit ng mga mekanikal na gumagalaw na bahagi.

Ang mga aktibong sistema ay gumagana batay sa kabaligtaran na pamamaraan ng pagpainit ng bahay, aktibong gumagamit sila ng mga mekanikal na aparato (mga bomba, motor, kapag ginamit, kinakalkula din nila ang kinakailangang kapangyarihan).

Ang pinakasimple sa disenyo at mas mura sa planong pangpinansiyal kapag ang pag-assemble ng circuit ay mga passive system. Ang ganitong mga scheme ng pag-init ay hindi nangangailangan ng pag-install ng mga karagdagang aparato para sa pagsipsip at kasunod na pamamahagi ng solar radiation sa sistema ng pag-init ng bahay. Ang pagpapatakbo ng naturang mga sistema ay batay sa prinsipyo ng direktang pag-init ng living space nang direkta sa pamamagitan ng mga light-transmitting wall na matatagpuan sa timog na bahagi. Karagdagang function Ang pagpainit ay isinasagawa ng mga panlabas na ibabaw ng mga elemento ng bakod ng bahay, na nilagyan ng isang layer ng mga transparent na screen.

Upang simulan ang proseso ng pag-convert ng solar radiation sa thermal energy gumamit ng isang sistema ng mga istruktura batay sa paggamit ng mga solar collectors na may transparent na ibabaw, kung saan ang pangunahing function ay nilalaro ng " Greenhouse effect", Ang salamin ay ginagamit upang hawakan thermal radiation, dahil sa kung saan pinapataas nila ang temperatura sa loob ng silid.

Dapat tandaan na ang paggamit ng isa lamang sa mga uri ng mga sistema ay maaaring hindi ganap na makatwiran. Kadalasan ang isang maingat na pagkalkula ay nagpapakita na posible na makamit ang makabuluhang pagbawas sa pagkawala ng init at mga kinakailangan sa enerhiya ng isang gusali sa pamamagitan ng pinagsamang mga sistema. Pangkalahatang gawain parehong aktibo at passive system sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga positibong katangian ay magbibigay ng pinakamataas na epekto.

Karaniwan, ipinapakita ng mga kalkulasyon ng kahusayan na ang passive na paggamit ng solar radiation ay sasakupin ang mga pangangailangan sa pagpainit ng iyong tahanan ng humigit-kumulang 14-16 porsyento. Ang ganitong sistema ay magiging isang mahalagang bahagi ng proseso ng paggawa ng init.

Gayunpaman, sa kabila ng tiyak mga positibong katangian passive system, ang mga pangunahing posibilidad para sa ganap na pagtugon sa mga pangangailangan ng gusali para sa init, kinakailangan pa ring gumamit ng mga aktibong kagamitan sa pag-init. Mga system na ang function ay direktang pagsipsip, akumulasyon at pamamahagi ng solar radiation.

Pagpaplano at pagkalkula

Kalkulahin ang posibilidad ng pag-install ng mga aktibong sistema ng pag-init gamit ang solar energy (crystalline solar cells, solar collectors), mas mabuti sa yugto ng disenyo ng gusali. Ngunit gayunpaman, ang sandaling ito ay hindi obligado, ang pag-install ng naturang sistema ay posible rin sa isang umiiral na gawain, anuman ang taon ng pagtatayo nito (ang batayan para sa tagumpay ay ang tamang pagkalkula ng buong pamamaraan).

Ang pag-install ng kagamitan ay isinasagawa sa bahaging timog sa bahay. Ang kaayusan na ito ay lumilikha ng mga kondisyon para sa maximum na pagsipsip ng papasok na solar radiation sa taglamig. Ang mga photocell na nagko-convert ng enerhiya ng araw at naka-install sa isang nakapirming istraktura ay pinaka-epektibo kapag sila ay naka-install na may kaugnayan sa ibabaw ng lupa sa isang anggulo na katumbas ng heograpikal na lokasyon ng pinainit na gusali. Ang anggulo ng pagkahilig ng bubong, ang antas ng pagliko ng bahay sa timog - ito ay mga makabuluhang punto na dapat isaalang-alang kapag kinakalkula ang buong pamamaraan ng pag-init.

Ang mga solar cell at solar collectors ay dapat na mai-install nang mas malapit hangga't maaari sa lugar ng pagkonsumo ng enerhiya. Tandaan na kapag mas malapit ka sa pagtatayo ng banyo at kusina, mas mababa ang pagkawala ng init (sa pagpipiliang ito, magagawa mo sa isang solar collector, na magpapainit sa parehong mga silid). Ang pangunahing criterion para sa pagtatasa ng pagpili ng kagamitan na kailangan mo ay ang kahusayan nito.

Ang mga aktibong solar heating system ay nahahati sa mga sumusunod na grupo ayon sa mga sumusunod na pamantayan:

1. Paglalapat ng duplicate na contour;
2. Pana-panahon ng trabaho (sa buong taon o sa isang tiyak na panahon);
3. Functional na layunin - pagpainit, supply mainit na tubig at pinagsamang sistema;
4. Ang inilapat na heat carrier ay likido o hangin;
5. Inilapat ang teknikal na solusyon ng bilang ng mga circuit (1, 2 o higit pa).

Ang pangkalahatang data ng ekonomiya ay magsisilbing pangunahing salik sa pagpili ng isa sa mga uri ng kagamitan. Ang isang karampatang pagkalkula ng thermal ng buong sistema ay makakatulong sa iyo na matukoy nang tama. Ang pagkalkula ay dapat isagawa, na isinasaalang-alang ang mga tagapagpahiwatig ng bawat partikular na silid, kung saan ang samahan ng solar heating at (o) mainit na supply ng tubig ay binalak. Ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa lokasyon ng gusali, klimatiko natural na kondisyon, ang laki ng halaga ng inilipat na mapagkukunan ng enerhiya. Tamang pagkalkula at magandang pagpipilian mga scheme ng organisasyon ng supply ng init - pangako pagiging posible sa ekonomiya aplikasyon ng solar energy equipment.

Sistema ng pag-init ng solar

Ang pinakakaraniwang pamamaraan ng pag-init na ginagamit ay ang pag-install ng mga solar collectors, na nagbibigay para sa pag-andar ng pag-iipon ng hinihigop na enerhiya sa isang espesyal na lalagyan - isang baterya.

Sa ngayon, ang pinakalaganap ay mga double-circuit circuit pagpainit ng mga lugar ng tirahan, kung saan naka-install ang isang sapilitang sistema ng sirkulasyon ng coolant sa kolektor. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay ang mga sumusunod. Ang mainit na tubig ay ibinibigay mula sa tuktok na punto ng tangke ng imbakan, ang proseso ay awtomatikong nangyayari ayon sa mga batas ng pisika. Malamig dumadaloy na tubig ang presyon ay ibinibigay sa ibabang bahagi ng tangke, ang tubig na ito ay nag-aalis ng pinainit na tubig na nakolekta sa itaas na bahagi ng tangke, na pagkatapos ay pumapasok sa mainit na sistema ng supply ng tubig ng bahay upang matugunan ang mga pangangailangan ng sambahayan at mga pangangailangan sa pagpainit.

Para sa isang single-family home, ang isang storage tank na may kapasidad na 400 hanggang 800 liters ay karaniwang naka-install. Para sa pagpainit ng heat carrier ng naturang mga volume, depende sa natural na kondisyon kinakailangan na wastong kalkulahin ang ibabaw na lugar ng solar collector. Kinakailangan din na bigyang-katwiran ang paggamit ng kagamitan sa matipid.

Ang karaniwang hanay ng mga kagamitan para sa pag-install ng solar heating system ay ang mga sumusunod:

• Direkta sa aking sarili kolektor ng solar;
• Sistema ng pangkabit (mga suporta, beam, may hawak);
• tangke ng imbakan;
• Tank compensating para sa labis na pagpapalawak ng heat carrier;
• Pump control device;
• Pump (set ng mga balbula);
• Mga sensor ng temperatura;
• Mga aparatong palitan ng init (ginagamit sa mga scheme na may malalaking volume);
• Heat insulated pipe;
• Mga balbula ng kaligtasan at kontrol;
• Angkop.

Sistema batay sa mga panel na sumisipsip ng init. Ang ganitong mga panel ay karaniwang ginagamit sa panahon ng bagong yugto ng konstruksiyon. Para sa kanilang pag-install, kinakailangan upang bumuo ng isang espesyal na istraktura na tinatawag na isang mainit na bubong. Nangangahulugan ito na ang mga panel ay dapat na direktang mai-install sa istraktura ng bubong, habang ginagamit ang mga elemento ng bubong bilang mga bloke ng gusali ng katawan ng kagamitan. Ang ganitong pag-install ay magbabawas sa iyong mga gastos para sa paglikha ng isang sistema ng pag-init, gayunpaman, ito ay mangangailangan ng mataas na kalidad na waterproofing ng mga joints ng mga device at ang bubong. Ang pamamaraang ito ng pag-install ng kagamitan ay mangangailangan sa iyo na maingat na magdisenyo at magplano ng lahat ng mga yugto ng trabaho. Ito ay kinakailangan upang malutas ang maraming mga problema sa piping, paglalagay ng tangke ng imbakan, pag-install ng bomba, pagsasaayos ng mga slope. Napakaraming problema sa pag-install ang kailangang lutasin kung ang gusali ay hindi lumiko sa timog sa pinakamatagumpay na paraan.

Ang buong proyekto solar system ang pag-init ay magiging iba sa iba sa iba't ibang antas. Tanging ang mga pangunahing prinsipyo ng system ang mananatiling hindi magbabago. Samakatuwid, magbigay ng tumpak na listahan mga kinakailangang bahagi para sa kumpletong pag-install ang buong sistema ay imposible, dahil sa panahon ng proseso ng pag-install ay maaaring kinakailangan na gumamit ng mga karagdagang elemento at materyales.

Mga sistema ng pag-init ng likido

Sa mga sistemang nagpapatakbo batay sa isang likidong carrier ng init, ang ordinaryong tubig ay ginagamit bilang isang nag-iipon na sangkap. Nagaganap ang pagsipsip ng enerhiya sa mga kolektor ng solar patag na disenyo... Ang enerhiya ay naipon sa tangke ng imbakan at natupok kapag kinakailangan.

Upang maglipat ng enerhiya mula sa storage device patungo sa gusali, ginagamit ang water-to-water o water-to-air heat exchanger. Ang sistema ng mainit na tubig ay nilagyan ng karagdagang tangke na tinatawag na preheating tank. Ang tubig ay pinainit dito sa pamamagitan ng solar radiation at pagkatapos ay pumapasok sa isang maginoo na pampainit ng tubig.

Sistema ng pag-init ng hangin

Ang ganitong sistema ay gumagamit ng hangin bilang isang carrier ng init. Ang pag-init ng coolant ay isinasagawa sa isang patag na kolektor ng solar, at pagkatapos ay ang pinainit na hangin ay pumapasok sa pinainit na silid o sa isang espesyal na aparato sa imbakan, kung saan ang hinihigop na enerhiya ay naipon sa isang espesyal na nozzle, na pinainit ng papasok na mainit na hangin. Salamat sa tampok na ito, ang sistema ay patuloy na nagbibigay ng init sa tahanan kahit na sa gabi kapag ang solar radiation ay hindi magagamit.

Sapilitang at natural na sistema ng sirkulasyon

Ang batayan ng pagpapatakbo ng mga sistema na may natural na sirkulasyon ay ang independiyenteng paggalaw ng coolant. Sa ilalim ng impluwensya ng pagtaas ng temperatura, nawawala ang density nito at samakatuwid ay may posibilidad na itaas na bahagi mga device. Ang nagresultang pagkakaiba sa presyon ay gumagawa ng paggana ng kagamitan.

Sa batayan ng paggamit ng mga solar power plant, ang mga gawain ng pagpainit, paglamig at mainit na supply ng tubig ng tirahan, mga gusaling pang-administratibo, mga pasilidad sa industriya at agrikultura. Ang mga solar power plant ay may mga sumusunod na klasipikasyon:

• ayon sa layunin: mga sistema ng supply ng mainit na tubig; sistema ng pag-init; pinagsamang mga pag-install para sa mga layunin ng init at malamig na supply;
• ayon sa uri ng heat carrier na ginamit: likido; hangin;
• sa tagal ng trabaho: buong taon; pana-panahon;
• sa teknikal na solusyon mga scheme: single-circuit; double-circuit; multi-circuit.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na heat carrier sa solar heating system ay mga likido (tubig, ethylene glycol solution, organic matter) at hangin. Ang bawat isa sa kanila ay may ilang mga pakinabang at disadvantages. Ang hangin ay hindi nagyeyelo, hindi nagdudulot ng malalaking problema na nauugnay sa mga pagtagas at kaagnasan ng kagamitan. Gayunpaman, dahil sa mababang density at kapasidad ng init ng hangin, ang mga sukat ng mga pag-install ng hangin, ang paggamit ng kuryente para sa pumping ng coolant ay mas mataas kaysa sa mga likidong sistema. Samakatuwid, sa karamihan ng mga pinapatakbong solar heating system, ang kagustuhan ay ibinibigay sa mga likido. Para sa mga pangangailangan sa pabahay at komunal, ang pangunahing tagapagdala ng init ay tubig.

Kapag ang mga solar collectors ay gumagana sa mga panahon na may negatibong temperatura sa labas ng hangin, kinakailangan na gumamit ng antifreeze bilang isang coolant, o sa ilang paraan upang maiwasan ang pagyeyelo ng coolant (halimbawa, sa pamamagitan ng napapanahong pag-draining ng tubig, pag-init nito, pag-insulate ng solar. kolektor).

Ang mga solar installation ng mainit na supply ng tubig ng buong taon na operasyon na may duplicate na pinagmumulan ng init ay maaaring nilagyan ng mga rural na bahay, multi-storey at apartment building, sanatorium, ospital at iba pang mga bagay. Ang mga seasonal installation, gaya ng, halimbawa, shower installation para sa pioneer camp, boarding house, mobile installation para sa mga geologist, builder, pastol ay karaniwang tumatakbo sa tag-araw at transisyonal na buwan ng taon, sa mga panahong may positibong temperatura sa labas. Maaari silang magkaroon ng kalabisan na pinagmumulan ng init o gawin nang wala ito, depende sa uri ng pasilidad at mga kondisyon ng pagpapatakbo.

Ang halaga ng solar hot water supply system ay maaaring mula 5 hanggang 15% ng halaga ng bagay at depende sa mga kondisyong pangklima, ang halaga ng kagamitan at ang antas ng pag-unlad nito.

Sa mga solar installation na inilaan para sa mga sistema ng pag-init, ang parehong mga likido at hangin ay ginagamit bilang mga carrier ng init. Sa multi-circuit solar plants, ang iba't ibang heat carrier ay maaaring gamitin sa iba't ibang circuits (halimbawa, sa solar circuit - tubig, sa distribution circuit - hangin). Sa ating bansa, laganap ang mga water solar installation para sa supply ng init.

Ang ibabaw na lugar ng mga solar collectors na kinakailangan para sa mga sistema ng pag-init ay karaniwang 3-5 beses ang ibabaw na lugar ng mga kolektor para sa mga mainit na sistema ng tubig, kaya ang rate ng paggamit ng mga sistemang ito ay mas mababa, lalo na sa panahon ng tag-araw. Ang gastos sa pag-install para sa isang sistema ng pag-init ay maaaring 15-35% ng halaga ng bagay.

Maaaring kabilang sa mga pinagsamang sistema ang mga pag-install sa buong taon para sa supply ng heating at mainit na tubig, pati na rin ang mga installation na tumatakbo sa mode ng heat pump at heat pipe para sa supply ng init at malamig. Ang mga sistemang ito ay hindi pa malawakang ginagamit sa industriya.

Ang density ng solar radiation flux na dumarating sa ibabaw ng kolektor ay higit na tumutukoy sa heat engineering at teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng solar heat supply system.

Ang density ng solar radiation flux ay nag-iiba sa araw at sa buong taon. Ito ay isa sa mga katangiang katangian mga system na gumagamit ng solar energy, at kapag nagsasagawa ng mga partikular na kalkulasyon ng engineering para sa mga solar plant, ang pagpili ng kinakalkula na halaga ng E ay mapagpasyahan.

Bilang scheme ng disenyo solar heat supply system, isaalang-alang ang diagram na ipinapakita sa Figure 3.3, na ginagawang posible na isaalang-alang ang mga kakaibang katangian ng pagpapatakbo ng iba't ibang mga sistema. Kino-convert ng solar collector 1 ang enerhiya ng solar radiation sa init, na inililipat sa storage tank 2 sa pamamagitan ng heat exchanger 3. Ang heat exchanger ay maaaring matatagpuan sa storage tank mismo. Ang sirkulasyon ng coolant ay ibinibigay ng isang bomba. Ang pinainit na coolant ay pumapasok sa supply ng mainit na tubig at mga sistema ng pag-init. Sa kaganapan ng isang kakulangan o kawalan ng solar radiation, isang backup na pinagmumulan ng init para sa mainit na supply ng tubig o pagpainit 5 ay inililipat.

Larawan 3.3. Solar heat supply system diagram: 1 - solar collectors; 2 - tangke ng imbakan ng mainit na tubig; 3 - init exchanger; 4 - gusali na may underfloor heating; 5 - backup (pinagmulan ng karagdagang enerhiya); 6 - passive solar system; 7 - baterya ng pebble; 8 - mga damper; 9 - tagahanga; 10 - stream mainit na hangin sa gusali; 11- supply ng recirculated air mula sa gusali

Sa solar heating system, ang mga solar collectors ng isang bagong henerasyon na "Raduga" ng NPP "Competitor" na may pinahusay na mga katangian ng thermal ay ginagamit dahil sa paggamit ng isang pumipili na patong sa isang heat-absorbing panel na gawa sa ng hindi kinakalawang na asero at isang translucent coating na gawa sa napakalakas na salamin na may mataas na optical na katangian.

Ginagamit ng system bilang heat carrier: tubig sa positibong temperatura o antifreeze sa panahon ng pag-init (solar circuit), tubig (pangalawang underfloor heating circuit) at hangin (third solar air heating circuit).

Ginamit ang isang electric boiler bilang backup source.

Ang pagpapabuti ng kahusayan ng mga solar supply system ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang pamamaraan akumulasyon ng thermal energy, rational na kumbinasyon ng solar system na may thermal boiler at heat pump installation, kumbinasyon ng active at passive development system epektibong paraan at mga paraan ng awtomatikong kontrol.

Inihanda ng mga mag-aaral ng Pangkat B3TPEN31

Ang mga solar heating system ay mga sistema na gumagamit ng solar radiation bilang pinagmumulan ng thermal energy. Ang kanilang pagkakaiba sa katangian mula sa iba pang mga sistema ng pag-init ng mababang temperatura ay ang paggamit ng isang espesyal na elemento - isang solar receiver, na idinisenyo upang makuha ang solar radiation at i-convert ito sa thermal energy.

Ayon sa paraan ng paggamit ng solar radiation, ang solar low-temperature heating system ay nahahati sa passive at active.

Passive

Ang mga passive solar heating system ay tinatawag na mga passive system kung saan ang mismong gusali o ang mga indibidwal na enclosure nito (building ng kolektor, pader ng kolektor, bubong ng kolektor, atbp.) ay nagsisilbing elemento na tumatanggap ng solar radiation at ginagawa itong init.

Passive low-temperature solar heating system "wall-collector": 1 - sun ray; 2 - beam-transparent na screen; 3 - air damper; 4 - pinainit na hangin; 5 - pinalamig na hangin mula sa silid; 6 - sariling long-wave thermal radiation ng wall array; 7 - black ray-perceiving wall surface; 8 - mga blind.

Aktibo

Ang mga low-temperature solar heating system ay tinatawag na mga aktibong sistema, kung saan ang solar collector ay isang independiyenteng hiwalay na aparato na hindi kabilang sa gusali. Ang mga aktibong solar system ay maaaring hatiin:

ayon sa layunin (mga sistema ng supply ng mainit na tubig, mga sistema ng pag-init, pinagsamang mga sistema para sa mga layunin ng supply ng init at malamig);

sa pamamagitan ng uri ng coolant na ginamit (likido - tubig, antifreeze at hangin);

sa pamamagitan ng tagal ng trabaho (buong taon, pana-panahon);

ayon sa teknikal na solusyon ng mga scheme (one-, two-, multi-circuit).

Pag-uuri ng mga solar heating system

maaaring uriin ayon sa iba't ibang pamantayan:

sa pamamagitan ng appointment:

1. mainit na mga sistema ng supply ng tubig (DHW);

2. sistema ng pag-init;

3. pinagsamang mga sistema;

Sa pamamagitan ng uri ng coolant na ginamit:

1. likido;

2. hangin;

Sa tagal ng trabaho:

1. buong taon;

2. pana-panahon;

Ayon sa teknikal na solusyon ng scheme:

1. single-circuit;

2. double-circuit;

3. multi-circuit.

Ang hangin ay isang malawak na hindi nagyeyelong coolant sa buong hanay ng mga parameter ng pagpapatakbo. Kapag ginagamit ito bilang isang carrier ng init, posible na pagsamahin ang mga sistema ng pag-init sa isang sistema ng bentilasyon. Gayunpaman, ang hangin ay isang mababang init na coolant, na humahantong sa pagtaas ng pagkonsumo ng metal para sa aparato ng mga system pag-init ng hangin kumpara sa mga sistema ng tubig.

Ang tubig ay isang heat-retaining at malawak na magagamit na heat carrier. Gayunpaman, sa mga temperatura sa ibaba 0 ° C, kinakailangan upang magdagdag ng mga anti-freezing na likido dito. Bilang karagdagan, dapat itong isipin na ang tubig na puspos ng oxygen ay nagiging sanhi ng kaagnasan ng mga pipeline at kagamitan. Ngunit ang pagkonsumo ng metal sa mga solar system ng tubig ay mas mababa, na lubos na nag-aambag sa kanilang mas malawak na aplikasyon.

Ang mga seasonal solar hot water system ay karaniwang single-circuit at gumagana sa tag-araw at transisyonal na buwan, sa mga panahon na may positibong temperatura sa labas. Maaaring mayroon sila karagdagang mapagkukunan init o gawin nang wala ito, depende sa layunin ng bagay na pinaglilingkuran at mga kondisyon ng pagpapatakbo.

Ang mga solar heating system para sa mga gusali ay karaniwang double-circuit o, kadalasan, multi-circuit, at iba't ibang mga heat carrier ay maaaring gamitin para sa iba't ibang mga circuit (halimbawa, sa solar circuit - may tubig na mga solusyon ng hindi nagyeyelong mga likido, sa mga intermediate circuit. - tubig, at sa consumer circuit - hangin).

Ang pinagsamang mga solar system sa buong taon para sa init at malamig na supply ng mga gusali ay multi-circuit at may kasamang karagdagang pinagmumulan ng init sa anyo ng tradisyonal na fossil-fueled na heat generator o heat transformer.

Ang isang schematic diagram ng solar heat supply system ay ipinapakita sa Figure 4.1.2. Kabilang dito ang tatlong circuit ng sirkulasyon:

ang unang circuit, na binubuo ng mga solar collectors 1, isang circulation pump 8 at isang liquid heat exchanger 3;

isang pangalawang circuit na binubuo ng isang storage tank 2, isang circulation pump 8 at isang heat exchanger 3;

ang ikatlong circuit, na binubuo ng isang storage tank 2, isang circulation pump 8, isang water-air heat exchanger (air heater) 5.

Schematic diagram ng solar heat supply system: 1 - solar collector; 2 - tangke ng imbakan; 3 - init exchanger; 4 - gusali; 5 - pampainit ng hangin; 6 - backup para sa sistema ng pag-init; 7 - doubler ng mainit na sistema ng supply ng tubig; 8 - sirkulasyon ng bomba; 9 - tagahanga.

Gumagana

Ang solar heating system ay gumagana tulad ng sumusunod. Ang heat carrier (antifreeze) ng heat-receiving circuit, na pinainit sa solar collectors 1, ay pumapasok sa heat exchanger 3, kung saan ang init ng antifreeze ay inililipat sa tubig na umiikot sa annular space ng heat exchanger 3 sa ilalim ng pagkilos ng pump 8 ng pangalawang circuit. Ang pinainit na tubig ay pumapasok sa tangke ng imbakan 2. Mula sa tangke ng imbakan, ang tubig ay kinukuha ng hot water pump 8, dinadala, kung kinakailangan, sa kinakailangang temperatura sa backup 7 at pumapasok sa sistema ng supply ng mainit na tubig ng gusali. Ang make-up ng tangke ng imbakan ay isinasagawa mula sa sistema ng supply ng tubig.

Para sa pagpainit, ang tubig mula sa tangke ng imbakan 2 ay ibinibigay ng pump ng ikatlong circuit 8 sa heater 5, kung saan ang hangin ay ipinapasa sa tulong ng fan 9 at, kapag pinainit, pumapasok sa gusali 4. Sa kawalan ng solar radiation o kakulangan ng enerhiya ng init na nabuo ng mga solar collector, sa operasyon ang backup ay nakabukas 6.

Ang pagpili at pag-aayos ng mga elemento ng solar heat supply system sa bawat partikular na kaso ay tinutukoy ng mga salik ng klima, ang layunin ng bagay, ang mode ng pagkonsumo ng init, at mga tagapagpahiwatig ng ekonomiya.

Schematic diagram ng isang single-circuit thermosyphon solar hot water supply system

Ang isang tampok ng mga system ay na sa kaso ng isang thermosyphon system, ang mas mababang punto ng tangke ng imbakan ay dapat na matatagpuan sa itaas ng itaas na punto ng kolektor at hindi hihigit sa 3-4 m mula sa mga kolektor, at may sirkulasyon ng bomba ng coolant, ang lokasyon ng tangke ng imbakan ay maaaring maging arbitrary.

Ang paggamit ng "berde" na enerhiya na ibinibigay ng mga natural na sakuna ay maaaring makabuluhang bawasan ang mga gastos sa utility. Halimbawa, sa pamamagitan ng pag-aayos pag-init ng araw isang pribadong bahay, magbibigay ka ng mga radiator na mababa ang temperatura at underfloor heating system na may halos libreng heat carrier. Sumang-ayon, nakakatipid na ito.

Malalaman mo ang lahat tungkol sa "mga berdeng teknolohiya" mula sa artikulong iminungkahi namin. Sa aming tulong, madali mong maunawaan ang mga uri ng solar installation, mga pamamaraan ng kanilang pagtatayo at ang mga detalye ng operasyon. Tiyak na magiging interesado ka sa isa sa mga tanyag na opsyon na masinsinang nagtatrabaho sa mundo, ngunit hindi masyadong hinihiling sa ating bansa.

Ang pagsusuri na ipinakita sa iyong atensyon ay na-disassemble mga tampok ng disenyo system, ang mga diagram ng koneksyon ay inilarawan nang detalyado. Ang isang halimbawa ng pagkalkula ng isang solar heating circuit para sa pagtatasa ng mga katotohanan ng pagtatayo nito ay ibinigay. Para tumulong mga independiyenteng manggagawa Naka-attach ang mga set ng larawan at video.

Sa karaniwan, ang 1 m 2 ng ibabaw ng mundo ay tumatanggap ng 161 watts ng solar energy kada oras. Siyempre, sa ekwador, ang bilang na ito ay maraming beses na mas mataas kaysa sa Arctic. Bilang karagdagan, ang density ng solar radiation ay nakasalalay sa panahon.

Sa rehiyon ng Moscow, ang intensity ng solar radiation noong Disyembre-Enero ay naiiba mula Mayo-Hulyo ng higit sa limang beses. ngunit makabagong sistema napakahusay na maaari silang magtrabaho halos saanman sa mundo.

Ano ang ginagamit ng mga solar thermal collectors? Kung saan maaari mong gamitin ang mga ito - mga aplikasyon, aplikasyon, kalamangan at kahinaan ng mga kolektor, mga pagtutukoy, kahusayan. Posible bang gawin ito sa iyong sarili at kung gaano ito makatwiran. Mga scheme at pananaw ng aplikasyon.

appointment

Kolektor at baterya ng solar dalawa iba't ibang mga aparato... Ginagamit ng baterya ang conversion ng solar energy sa electrical energy, na naipon sa mga baterya at ginagamit para sa mga domestic na pangangailangan. Ang mga kolektor ng solar, tulad ng isang heat pump, ay idinisenyo upang mangolekta at mag-imbak ng environment friendly na enerhiya mula sa Araw, ang pagbabago nito ay ginagamit upang magpainit ng tubig o pagpainit. V pang-industriya na sukat Ang mga solar thermal power plant, na nagpapalit ng init sa kuryente, ay naging malawakang ginagamit.

Device

Ang mga kolektor ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi:

• mga panel;
• avancamera;
• tangke ng imbakan.

Ang mga panel ay ipinakita sa anyo ng isang tubular radiator na inilagay sa isang kahon na may panlabas na dingding na salamin. Dapat silang ilagay sa anumang lugar na maliwanag. Ang likido ay pumapasok sa radiator ng panel, na pagkatapos ay umiinit at lumilipat sa silid sa harap, kung saan ang malamig na tubig ay pinalitan ng mainit na tubig, na lumilikha ng patuloy na dynamic na presyon sa system. Sa kasong ito, ang malamig na likido ay pumapasok sa radiator, at ang mainit ay pumapasok sa tangke ng imbakan.

Ang mga karaniwang panel ay madaling iakma sa anumang mga kondisyon. Sa tulong ng mga espesyal na mounting profile, maaari silang mai-install nang kahanay sa bawat isa sa isang hilera sa isang walang limitasyong numero. Ang mga butas ay drilled sa aluminum mounting profiles at naayos sa mga panel mula sa ibaba gamit ang bolts o rivets. Matapos ang pagkumpleto ng trabaho, ang mga solar absorber panel kasama ang mga mounting profile ay bumubuo ng isang solong matibay na istraktura.

Ang solar heating system ay nahahati sa dalawang grupo: may hangin at may likidong heat carrier. Kinukuha at sinisipsip ng mga kolektor ang radiation, at, ginagawa itong thermal energy, inilipat ito sa isang elemento ng imbakan, kung saan ang init ay ipinamamahagi sa buong silid. Anuman sa mga sistema ay maaaring dagdagan pantulong na kagamitan(circulation pump, pressure sensor, safety valve).

Prinsipyo ng operasyon

Sa araw, ang thermal radiation ay inililipat sa coolant (tubig o antifreeze) na nagpapalipat-lipat sa pamamagitan ng kolektor. Ang pinainit na coolant ay naglilipat ng enerhiya sa tangke ng pampainit ng tubig, na matatagpuan sa itaas nito at nag-iipon ng tubig para sa supply ng mainit na tubig. Sa simpleng bersyon, natural na umiikot ang tubig dahil sa pagkakaiba ng densidad sa pagitan ng mainit at malamig na tubig sa circuit, at upang hindi tumigil ang sirkulasyon, ginagamit ang isang espesyal na bomba. Circulation pump ay inilaan para sa aktibong pumping ng likido kasama ang istraktura.


Sa isang sopistikadong bersyon, ang kolektor ay kasama sa isang hiwalay na circuit na puno ng tubig o antifreeze. Tinutulungan sila ng pump na magsimulang mag-circulate, habang inililipat ang nakaimbak na solar energy sa isang thermally insulated storage tank, na nagpapahintulot sa iyo na mag-imbak ng init at dalhin ito kapag kinakailangan. Kung ang enerhiya ay hindi sapat, ang electrical o pampainit ng gas, awtomatikong nag-o-on at nagpapanatili ng kinakailangang temperatura.

Mga view

Ang mga nais ng solar heating system sa kanilang tahanan ay dapat munang magpasya sa pinaka angkop na uri kolektor.

Flat collector

Itinanghal bilang isang saradong kahon tempered glass, at pagkakaroon ng espesyal na layer na sumisipsip ng init ng araw. Ang layer na ito ay konektado sa mga tubo kung saan umiikot ang coolant. Ang mas maraming enerhiya na natatanggap nito, mas mataas ang kahusayan nito. Ang pagbabawas ng pagkawala ng init sa mismong panel at pagtiyak na ang pinakamalaking pagsipsip ng init sa mga absorber plate ay nagbibigay-daan para sa maximum na koleksyon ng enerhiya. Sa kawalan ng pagwawalang-kilos, ang mga flat collector ay may kakayahang magpainit ng tubig hanggang sa 200 ° C. Ang mga ito ay dinisenyo para sa pagpainit ng tubig sa mga swimming pool, mga pangangailangan sa tahanan at pagpainit ng bahay.

Vacuum manifold

Ito ay isang basong baterya (isang hanay ng mga guwang na tubo). Ang panlabas na baterya ay may isang transparent na ibabaw, habang ang panloob na baterya ay pinahiran ng isang espesyal na layer na kumukuha ng radiation. Ang vacuum interlayer sa pagitan ng panloob at panlabas na mga baterya ay nakakatulong na makatipid ng humigit-kumulang 90% ng hinihigop na enerhiya. Ang mga konduktor ng init ay mga espesyal na tubo. Kapag uminit ang panel, ang likido sa ilalim ng baterya ay nagiging singaw, na tumataas at naglilipat ng init sa kolektor. Ang ganitong uri ng sistema ay mas mahusay kaysa sa mga flat collector dahil magagamit ito sa mababang temperatura at sa mababang kondisyon ng liwanag. Ang isang solar vacuum na baterya ay nagpapahintulot sa iyo na painitin ang temperatura ng coolant hanggang sa 300 ° C, gamit ang isang multilayer glass coating at paglikha ng isang vacuum sa mga collectors.

Heat pump

Pinakamahusay na gumagana ang mga solar heating system sa isang device gaya ng heat pump. Idinisenyo upang mangolekta ng enerhiya mula sa kapaligiran anuman ang kondisyon ng panahon at maaaring i-install sa loob ng bahay. Ang pinagmumulan ng enerhiya dito ay maaaring tubig, hangin o lupa. Ang heat pump ay maaaring patakbuhin gamit lamang ang mga solar collector kung mayroong sapat na solar power. Gamit pinagsamang sistema"Heat pump at solar collector", ang uri ng kolektor ay hindi mahalaga, ngunit ang pinaka angkop na opsyon magkakaroon ng solar vacuum na baterya.

Ano ang mas maganda

Maaaring mai-install ang solar heating system sa anumang uri ng bubong. Ang mga flat collector ay itinuturing na mas matibay at maaasahan, sa kaibahan sa mga vacuum, ang disenyo nito ay mas marupok. Gayunpaman, kung ang flat collector ay nasira, ang buong absorbent system ay kailangang palitan, samantalang sa kaso ng vacuum ay ang sirang baterya lamang ang kailangang palitan.


Ang kahusayan ng isang vacuum manifold ay mas mataas kaysa sa isang flat manifold. Maaari silang magamit sa panahon ng taglamig at gumagawa sila ng mas maraming enerhiya sa maulap na panahon. Ang heat pump ay naging medyo laganap, sa kabila ng mataas na gastos nito. Ang rate ng produksyon ng enerhiya ng mga vacuum collectors ay depende sa laki ng mga tubo. Karaniwan, ang mga sukat ng mga tubo ay dapat na 58 mm ang lapad na may haba na 1.2-2.1 metro. Medyo mahirap i-install ang kolektor gamit ang iyong sariling mga kamay. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng ilang kaalaman, pati na rin ang pagsunod detalyadong mga tagubilin sa pag-install at pagpili ng lokasyon ng system na tinukoy kapag ang pagbili ng kagamitan ay lubos na gawing simple ang gawain at makakatulong sa pagdadala ng solar heat supply sa bahay.