Življenjske razmere sodobnih ljudi so nepredstavljive brez udobja, ki vključuje toplino in prisotnost tople vode v hiši. Da bi jih v državi hiši porabi veliko goriva v obliki drva, premoga in plina. Poleg dejstva, da so taki viri precej dragi, tudi onesnažujejo ozračje. Zato se po vsem svetu vedno bolj uporabljajo alternativni viri, vključno s sončno energijo. Eden od pomembnih načinov uporabe te neizčrpne energije je uporaba sončnih kolektorjev.
Namen in načelo delovanja
Sončno ogrevanje se lahko izvaja na dva načina:
- z uporabo solarnih panelov;
- z uporabo solarnih kolektorjev.
V prvem primeru se uporabljajo sončne celice, ki sončno energijo pretvarjajo v električno energijo. Ta energija se lahko uporabi za različne poslovne potrebe, vključno z ogrevanjem.
Solarni kolektorski sistem pretvarja električno energijo v toploto. Ta energija se lahko uporablja za ogrevanje, ogrevanje bazena, za kopanje ali prhanje.
Solarne plošče vam omogočajo, da dobite bolj udobno vrsto sekundarne energije, kot zaNi potrebe za vodenje cevi, vendar dovolj za držanje žic. Poleg tega vam električna energija omogoča ogrevanje hiše z uporabo električnih grelnikov in drugih električnih naprav. Vendar pa so stroški sončnih kolektorjev precej veliki. Poleg tega učinkovitost sončnih kolektorjev ni zelo visoka in je le 18%.
Zato se za ogrevanje pogosto uporablja cenejši solarni ogrevalni sistem. Njihova učinkovitost doseže 80-90%.
Standardna sestava ogrevalnega sistema sončnega kolektorja vključuje:
- zbiralnik toplote;
- vezje za prenos toplote;
- je akumulator ogret.
Zbiralnik, znotraj katerega so cevi s toplotnim nosilcem, se nahaja pod sončnimi žarki, toplotnim nosilcem ogrevanja. Nosilec toplote (voda ali sredstvo proti zmrzovanju) se premika vzdolž tokokroga izmenjevalnika toplote in prenaša toploto, ki jo prejme, v akumulator toplote, ki je vodni zbiralnik. Za vzdrževanje toplote ima rezervoar toplotno izolacijo. Topla voda iz rezervoarja je razdeljena med potrošnike - v ogrevalnem sistemu, kopeli, tušu, bazenu.
Za prenos toplote iz kolektorja na akumulator toplote je potrebno stalno kroženje hladilnega sredstva. Ta cirkulacija se lahko pojavi naravno (z gravitacijo) ali s pomočjo električne črpalke.
V slabem vremenu ali ponoči je bila voda v rezervoarju vroča, namestil je dodaten električni grelec.
Tipi sončnih kolektorjev
Sončni kolektorji so razdeljeni na naslednje vrste:
- ravno;
- vakuum;
- v zraku.
Ploski zbiralnikje škatla,znotraj katerih so cevi s hladilno tekočino, obdane z vpojno plastjo, ki zbira sončno toploto. Ta toplota se prenaša preko hladilne tekočine cevi. Zgornji del škatle je prekrit s prozornim steklom, dobro prehaja sončne žarke. Dno in stran je toplotna izolacija.
Na primer, pri proizvodu YSolar domačega proizvajalca kot absorberja je pokrit bakreni list, ki ga pokriva posebna formulacija. Cevi nosilci toplote v tem izdelku so spajkani na bakren list.
Absorber v obliki bakrenega lista absorbira 95% vpadne sončne energije in le 5% energije oddaja. 3 mm debelo zaščitno steklo v tem kolektorju ima prepustnost svetlobe več kot 92%.
Vakuumski zbiralnik vključuje steklene cevi, iz katerih se črpa zrak. V teh ceveh so cevi manjšega premera iz adsorberja. V teh adsorpcijskih cevi so cevi s hladilnim sredstvom. Sončni žarki prosto gredo skozi vakuumski prostor med cevmi in absorbirajo adsorber. Kot adsorbent se lahko uporabi večslojna prevleka iz bakra, aluminija in nerjavečega jekla. S to prevleko ima kolektor veliko učinkovitost pretvorbe sončne energije v toploto. Doseže 80%. Toplotni nosilec se segreje, zaradi vakuumske toplotne izolacije pa je toplota dobro shranjena v hladilnem sredstvu.
Zračni zbiralnikje struktura, v kateri toplotni elementi sončnih žarkov absorbirajo sončno energijo. V stiku s temi elementi se topel zrak prečrpa skozi zračno črpalko v prostornjegovo ogrevanje.
Prednosti in slabosti
Najenostavnejši in najcenejši zračni zbiralnik je. Vendar pa se zaradi nizke učinkovitosti taki kolektorji redko uporabljajo. To je posledica dejstva, da je v kolektorju kot hladilni zrak nižja toplotna prevodnost kot tekočina, zato je učinkovitost solarnih kolektorjev veliko nižja od učinkovitosti kolektorjev s tekočim nosilcem toplote.
Najpogostejši so ploski in vakuumski kolektorji. Primerjajte jih.
Vakuumska ploščata
Koristi
- nizka cena;
- visoka učinkovitost poleti.
- visoka specifična učinkovitost;
- učinkovito delo tako poleti kot pozimi;
- enostavnost popravil in posodobitev;
- majhne toplotne izgube in zmožnost ogrevanja vode na visoke temperature.
Slabosti
- zmanjšanje učinkovitosti med mračno vreme in zimo;
- težave pri popravilu in posodobitvi;
- nezmožnost segrevanja vode do visokih temperatur.
- visoki stroški;
- težave pri čiščenju snega.
Ploski kolektorji so dobro ogrevani le v primeru sončnega vremena. Vakuumski kolektorji delujejo tudi v oblačnem vremenu, saj lahko uporabljajo razpršeno svetlobo. Ploski kolektorji lahko ogrevajo vodo samo pri temperaturi 20-40 ° C nad temperaturo okolice. Vakuumski zbiralniki ogrevajo vodo na veliko višjo temperaturo.
V primeru poškodb ploskega kolektorja je treba zamenjati celotno ohišje, medtem ko je v vakuumskem zbiralniku dovolj, da se zamenjajo samo poškodovane cevi .. Pri posodabljanju sistema se ploski kolektor popolnoma zamenja, v vakuumskem zbiralcu brez demontaže celotne naprave pa lahko zamenjate samo starejše cevi z bolj sodobnimi.
Proizvajalci in cene
Razmislite o približnih stroških sončnih kolektorjev nekaterih domačih in tujih podjetij.
Tip
Podjetje
Površina, m2
Moč, W
Cena
Vrsta
Hi-min
"Your Sun" Ltd.
2.2
1676
$ 1256
Vakuum
YSolar
New Pole
2.0
9 kWh /dan
19 700 rub.
Stanovanje
СР-II-15
АНДІ
2,0
-
40 000 rub. (set)
15 cevi
PK SL
Sunsystem
1,25-2,7
-
EUR 296-611
Stanovanje
SСN-20
Dualex
1,86
-
31 200 rub.
20 epruvet
Da bi seza bolj celovito oceno stroškov namestitve sončnega kolektorja, upoštevalo dodatno opremo in stroške njene namestitve . Seveda bo moč sistema in s tem tudi njegova cena odvisna od zahtevane količine porabljene tople vode. Ta znesek je odvisen od števila ljudi, ki živijo v hiši.
Tabela prikazuje skupne stroške namestitve sončnega kolektorja za dva primera velikosti družine.
Število oseb
Volumenska prostornina, l
Moč, kWh /leto
Zbiratelj
Cena zbiralnika
Cena
2-3
150
1550
СВК-А20
$ 2330
$ 250
4-5
200
2330
SQUA-A30
$ 3390
$ 350
Namestite in povežite kolektor z lastnimi rokami
Po nakupu sončnega kolektorja ga je treba namestiti. Zaželeno je povabiti na tostrokovnjaki, lahko pa izvedete to namestitev in samostojno v skladu s priloženim navodilom.
Za vgradnjo vakuumskega zbiralnika so potrebni naslednji instrumenti:
- različne ključe;
- spajkalnik;
- vrtanje;
- izvijač.
Sestavljanje kolektorja je sestavljeno iz naslednjih korakov:
- pravilna orientacija in nastavitev okvirja;
- namestitev cisterne;
- vodovodne napeljave;
- polnjenje rezervoarja z vodo in preverjanje neprepustnosti vozlišč;
- vgradnja ogrevalnih cevi;
- namestitev TEN;
- priključitev sistema na električno omrežje;
- vklop sistema.
Po vstopu v sistem oskrbe z vodo in elektrike se izvede programiranje krmilnika z namestitvijo urnika ogrevalne vode.
Prednosti solarnih kolektorjev
Pri povezovanju sončnih kolektorjev so stroški le za nakup naprave, njeno namestitev in vzdrževanje v delovnem stanju. V prihodnosti se uporablja svobodna sončna energija.
Kot so izračunali strokovnjaki Ruske akademije znanosti, tudi v srednjem delu Rusije, je gostota solarnega toka v območju od 100 do 250 W /m2, največja gostota pa 1000 W /m2.
Ta energija lahko v celoti zagotovi ogrevanje in oskrbo z vročo vodo ter letno prihrani 7,5 ton premoga.
Priporočila in ocene
Ker v srednjem delu Rusije v zimskem času ni toliko sončnih dni kot na jugu, kot kažejo izračuni, uporaba zbiralnikov za zimsko ogrevanje pozimi ni vedno stroškovno učinkovita. SpecialistiNa račun sončnega kolektorja je priporočljivo, da se stroški ogrevanja za ogrevanje v zimskem času nadomestijo za 30%, preostanek pa prejme na račun drugih virov energije.
Zaključki:
