Wärmeträger für Solaranlagen TERMAGENT SOL (10l), Krasnodar

Sonnensystem

Das Heizen eines Privathauses ist ein schwieriges und verantwortungsbewusstes Problem, dessen Lösung Kosten und Aufwand erfordert. Die Zölle und Bedingungen für die Bereitstellung von Ressourcen werden manchmal zu hoch und zwingen dazu, nach rationaleren und wirtschaftlicheren Heizmethoden ohne unnötige Kosten zu suchen. Eine der Optionen könnte sein Sonnensystem basierend auf völlig freier Sonnenenergie.

Jeden Tag fällt eine große Menge Gigawatt auf die Erdoberfläche, die in der Atmosphäre verstreut und von der Erdkruste absorbiert werden. Die Energiemenge ist groß, aber bisher wurden nur wenige Möglichkeiten erfunden, sie zu empfangen und zu speichern. Solarsysteme für die Heizung zu Hause sind eine davon Möglichkeiten, Solarenergie für praktische Zwecke zu nutzen.

Was ist das?

Das Sonnensystem ist Komplex von Geräten zur Aufnahme von Wärmeenergie von der Sonne für die Heizung zu Hause oder andere Zwecke. Es ist eine Heizquelle für das Heizmedium für den Heizkreis des Hauses. Die Erwärmung erfolgt entweder direkt oder indirekt über einen Wärmetauscher.

Das Sonnensystem umfasst:

• Kollektor. Ein Gerät, das Energie von der Sonne empfängt und auf die eine oder andere Weise an das Kühlmittel überträgt.
• Heizkreislauf des Hauses.

Das Hauptelement des Systems ist der Kollektor. Es ist eine Erwärmungsquelle des Kühlmittels. Der Rest ist eine herkömmliche Heizkörperheizung oder (besser) eine Fußbodenheizung.

Es sollte bedacht werden, dass Solarwarmwasserbereitungssysteme, dessen Preis ziemlich hoch sein kann, nicht immer in der Lage, eine ausreichende und ausreichende Heizung bereitzustellen... Dies hängt von den Klima- und Wetterbedingungen in der Region, der Lage des Hauses und anderen Faktoren ab. Einige Experten glauben, dass diese Art der Heizung nur als zusätzliche Option verwendet werden kann.

Ansichten

Es gibt verschiedene Verteilerkonstruktionen, die ihre Effizienz und Leistungsfähigkeit demonstrieren können:

1. Öffnen. Vertreten flache längliche schwarze Behälter mit Wasser gefüllt... Es wird durch die Hitze der Sonne erwärmt und kann die Wassertemperatur in Außenpools, Außenduschen und vielem mehr halten. Der Wirkungsgrad solcher Geräte ist äußerst gering, so dass sie nur im Sommer eingesetzt werden können.
2. Röhrenförmig. Das Hauptelement dieser Systeme sind Glas-Koaxialrohre, zwischen deren äußeren und inneren Teilen ein Vakuum erzeugt wird... Es bildet sich eine transparente Schutzschicht mit extrem geringer Wärmeleitfähigkeit, die es Wasser (oder Frostschutzmittel) ermöglicht, Sonnenenergie zu erhalten, praktisch ohne sie für die Umwelt zu verbrauchen. Die Kosten solcher Kollektoren sind hoch, die Wartbarkeit ist äußerst gering und problematisch.
3. Eben. Vertreten flache Boxen mit transparentem Deckel... Der Boden ist mit einer Schicht bedeckt, die aktiv Energie aufnimmt. Daran sind KE-Rohre angelötet, entlang derer sich Wasser bewegt. Wärme wird empfangen und an die Heizungsanlage gesendet. Manchmal wird Luft unter der Abdeckung herausgepumpt, wodurch die Effizienz der Energieaufnahme erhöht und Verluste verringert werden. Es gibt auch Konstruktionen, bei denen sich die Rohre zwischen zwei Aufnahmeschichten befinden, in denen Rillen für sie erzeugt werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Wärmeübertragung

Es gibt auch modernere Sammlertypen, bei denen Es wird das Prinzip einer Wärmepumpe angewendet - in einem verschlossenen Behälter befindet sich eine flüchtige Flüssigkeit. Wenn es durch die Hitze der Sonne erwärmt wird, verdunstet es. Dieser Dampf steigt in die Kondensationskammer auf und setzt sich an den Wänden ab, wobei viel Wärmeenergie freigesetzt wird.Auf der anderen Seite der Wände entsteht ein Wassermantel, der diese Wärme aufnimmt und an das Heizsystem weiterleitet.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip eines Kollektors ist Heizwasser oder anderes Kühlmittel unter dem Einfluss von Sonnenlicht... Ein klassisches Beispiel ist die Erwärmung von Objekten auf einer Fensterbank, die von den Sonnenstrahlen beleuchtet wird, selbst wenn außerhalb des Fensters Frost herrscht. In ähnlicher Weise wird Energie in den Kollektoren übertragen.

Um die maximale Wirkung zu erzielen, müssen optimale Bedingungen geschaffen, alle Versorgungsleitungen und ein Lagertank isoliert werden.

Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass jede Solaranlage für die Heizung zu Hause, dessen Preis sich als übermäßig hoch herausstellen kann, hat begrenzte Fähigkeiten. Es ist irrational, es in Regionen mit frostigen Wintern zu verwenden, da der maximale Unterschied zwischen den Temperaturen außerhalb und innerhalb des Kollektors 20 ° nicht überschreiten sollte. Dies ist nur möglich in relativ warmen Regionenwo es keine extreme Kälte und genug Sonnentage gibt.

Anzahl der Konturen

Solarkraftwerke können ein- und zweikreisig sein. Einkreis-Systeme erfüllen eine einzige Funktion - sie erwärmen das Kühlmittel für die Heizleitung. Zweikreissysteme erwärmen nicht nur das Kühlmittel, sondern bereiten auch heißes Wasser für den häuslichen Bedarf vor.

Einkreis-Solarsystemdesign Zum Heizen eines Privathauses besteht es aus einem Kollektor, der Wasser erwärmt, das einem Speichertank zugeführt wird, von dem es in den Heizkreislauf gelangt. Nachdem das Wasser einen vollen Kreis passiert hat, kühlt es ab und befindet sich wieder im Sammler, wo es sich wieder erwärmt und so weiter in einem Kreis.

Zweikreissysteme sind komplexer... Das im Kollektor erwärmte Kühlmittel wird zu einer im Speicher installierten Spule geleitet und gibt Wärmeenergie ab, wonach es wieder in den Kollektor gelangt. Das erwärmte Wasser aus dem Tank wird den Analysepunkten (Badewannen, Waschbecken und andere Armaturen) zugeführt und auch in den Heizkreis geleitet. Beim Abkühlen gelangt es wieder in den Tank, wo es von der Spule erwärmt wird. Normalerweise zirkuliert Frostschutzmittel innerhalb der Kollektorleitung, da sich die Flüssigkeiten nicht mischen, d.h. Die Erwärmung des Wassers erfolgt indirekt.

Arten der Kühlmittelzirkulation

Das Kühlmittel kann sich auf zwei Arten durch das System bewegen:

Natürlicher Kreislauf. Es wird das Prinzip angewendet, erhitzte Flüssigkeiten nach oben zu heben. Um eine stabile Bewegung zu gewährleisten, muss sich der Kollektor unter dem Speichertank befinden und der Heizkreis muss so angeordnet sein, dass warmes Wasser aufsteigt und in das Heizsystem gelangt und der gekühlte Rückfluss zum Heizen zum Kollektor zurückkehrt

Zwangsumlauf. In diesem Fall wird eine Umwälzpumpe verwendet, um das Kühlmittel zu bewegen. Diese Option ist vorzuziehen, da verschiedene externe Faktoren, die das Zirkulationsregime beeinflussen, verschwinden, die Geschwindigkeit und Richtung des Flusses stabil werden und in einem bestimmten Modus gehalten werden. Der Nachteil dieser Methode ist die Notwendigkeit, eine Pumpe zu kaufen und zu warten, die an ein Stromnetz angeschlossen werden muss. Die positive Seite ist die Fähigkeit, das System zu montieren und alle Elemente nicht gemäß den Zirkulationsbedingungen anzuordnen, sondern weil es in diesem Raum bequemer und rationaler ist

Darüber hinaus gibt es Optionen für die Zirkulation des Kühlmittels mit Eintritt in den Heizkreislaufwenn es direkt an den Verteiler angeschlossen ist und über einen eigenen geschlossenen Regelkreis verfügt. In diesem Fall erfolgt die Übertragung von Wärmeenergie indirekt über eine im Speicher installierte Spule.

Installation und Orientierung

Der Kollektor wird in einem offenen Bereich installiert, den ganzen Tag von den Sonnenstrahlen beleuchtet. Die beste Option ist Dach des HausesDa sich jedoch jede Struktur, jeder Baum oder jede Eminenz in der Nähe befindet, kann dies zu einem Hindernis für die Strahlen werden. Daher müssen Sie die Beleuchtungsdichte sofort steuern.

Ebenfalls Das Sonnensystem zum Erhitzen von Wasser muss so installiert werden, dass die Strahlen senkrecht auf seine Oberfläche fallen... Dazu muss der Sonnenstand mitten in den Tagesstunden markiert und die Paneele senkrecht zu den Strahlen so angebracht werden, dass das Licht vertikal auf sie fällt. Insofern röhrenförmige Strukturen sind effizienter, da sie keine Ebene als solche haben und die Oberfläche des Rohres die Strömung von beiden Seiten gleich gut aufnimmt.

Amortisationszeit

Solaranlagen zum Heizen, deren Preis von der Größe des Hauses und den äußeren Bedingungen in der Region abhängt, kann sich in relativ kurzer Zeit auszahlen oder überhaupt nicht auszahlen. Es ist äußerst schwierig, im Voraus zu berechnen, ab wann ein Gewinn erzielt wird, da es zu viele subtile Effekte und Einflussfaktoren gibt. Wetter- oder klimatische Umstände, das Niveau der technischen Leistung der Systemelemente, die Art der Heizkreise und vieles mehr sind beteiligt.

Eine solare Warmwasserbereitungsanlage ist eine Art Investitionsprojektmit einer verzögerten Amortisationszeit. Es wird angenommen, dass die durchschnittliche Lebensdauer der Geräte 30 Jahre beträgt. Während dieser ganzen Zeit wird der Komplex eine bestimmte Menge an Wärmeenergie bereitstellen, für die nichts bezahlt werden muss.

Investitionen in die Schaffung des Systems sind nur anfänglichDann sind gelegentlich nur aktuelle Reparaturarbeiten erforderlich, für die keine ernsthaften Kosten anfallen. Am Ende ihrer Lebensdauer können alle Einheiten und Elemente des Sonnensystems für andere Zwecke verwendet oder als Sekundärrohstoffe verkauft werden. deshalb Die wirtschaftliche Wirkung der Arbeit wird in jedem Fall erzielt, obwohl es nicht das Hauptziel des gesamten Plans ist.

Vorteile und Nachteile

Die Vorteile der Verwendung von Solaranlagen umfassen:

• die Möglichkeit, die unerschöpfliche und völlig freie Sonnenenergie zu nutzen;
• Unabhängigkeit von Tarifen von Ressourcenorganisationen und Lieferanten;
• die Fähigkeit, das System nach Belieben anzupassen und seine Größe zu ändern;
• lange Lebensdauer bei minimalen Reparaturkosten.

Die Nachteile von Sonnensystemen sind:

• Das System arbeitet nur tagsüber und verbraucht nachts die angesammelte Wärme.
• Abhängigkeit von Wetter und klimatischen Bedingungen;
• geringer Wirkungsgrad und Gesamtwirkungsgrad von Solaranlagen;
• Die Möglichkeit, ein System zu erstellen, steht nicht allen Hausbesitzern zur Verfügung.
• In Regionen mit frostigen Wintern können die Systeme nicht funktionieren.

Bei der Auswahl eines Heizsystems müssen die Vor- und Nachteile dieser Technik bekannt und berücksichtigt werden.

Wie Sonnenkollektoren funktionieren

Im Wesentlichen sind diese Batterien Photogeneratoren für elektrische Energie. Nach den Gesetzen der Physik erzeugt Sonnenlicht einen konstanten elektrischen Strom, indem es auf Halbleiterelemente einwirkt. In den Batteriekreisen entsteht eine bestimmte Spannung, die direkt an die Objekte selbst angelegt wird. Eine spezielle Batterie speichert Energie, die dann bei bewölktem Wetter verwendet wird.

Diagramm einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung.

Es ist zweckmäßiger, die Batterien auf der Südseite des Daches des Hauses zu installieren. Der Dachwinkel sollte mindestens 30 ° betragen. Dabei wird empfohlen, zusätzliche Hindernisse zu berücksichtigen, z. B. Gebäude oder Bäume in der Nähe, die in Zukunft den Betrieb des gesamten Systems beeinträchtigen können. In den installierten Geräten sollte der Sonnenlichtfluss auf der Berechnung von 1000 kW / h pro 1 m² pro Jahr basieren. Die empfangene Sonnenenergie entspricht in diesem Fall dem Verbrauch von 100 Litern Gas. Einige leistungsstarke Batterien mit einer Fläche von ca. 4 m², die zum Heizen eines Privathauses verwendet werden, können eine durchschnittliche dreiköpfige Familie mit heißem Wasser versorgen. Sie sind in der Lage, Energie bis zu etwa 2000 kWh pro Jahr zu erzeugen.

Die Sonnenkollektoren umfassen:

• eine transparente obere Platte aus Glas oder Kunststoff, in der Wasser oder Luft zirkulieren;
• eine geschwärzte Metalloberfläche, die die Wärmeenergie der Sonne absorbiert;
• Ein Wassertank oder ein Speichertank, in den erwärmte Flüssigkeit oder Gas eintreten, gelangen dann direkt zu den Batterien.

Die Solarheizung umfasst:

• gewöhnlicher Konverter;
• DC / AC-Wandler;
• einen Sensor, der das Laden und Entladen der Batterie reguliert;
• Batterie;
• Zapfwellenmechanismus.

Anwendung

Diagramm des Funktionsprinzips und der Vorrichtung der Solarbatterie.

Die Solaranlage wird hauptsächlich zur Stromerzeugung eingesetzt. Dementsprechend ist es praktischer, solche Batterien in einem Haus mit elektrischer Heizung, elektrischen Heizungen und Fußbodenheizungssystemen zu installieren. Wenn Sie die Heizung eines Privathauses mit leistungsstarken Sonnenkollektoren ausstatten, können Sie zukünftig heißes Wasser verwenden. In diesem Fall müssen die Anzahl der lebenden Personen, die Fläche des beheizten Wohnraums und der Energieverbrauch berücksichtigt werden.

Beispielsweise werden in einer dreiköpfigen Familie durchschnittlich bis zu 500 kW pro Monat nur für Haushaltsgeräte ausgegeben. Dies berücksichtigt nicht die Energiemenge zum Erhitzen des Wassers. Berechnen Sie am besten die Fläche der Solaranlage unter Berücksichtigung von 1 m² der Fläche der Batterie pro Person. Für die Installation der Fußbodenheizung werden pro 10 m 1 m² Sonnenkollektoren benötigt.

Effizienz

Der Wirkungsgrad von Sonnenkollektoren hängt von vielen Faktoren ab, und die Hauptsache hierbei ist die von der Sonne einfallende Energie. Bei der Beheizung eines Hauses in nördlichen Breiten wird empfohlen, kombinierte Heizarten zu verwenden, bei denen die Heizung durch Sonnenkollektoren als zusätzliche Option zur Heizung mit Gas oder festen Brennstoffen verwendet wird.

Die kombinierte Methode zum Heizen eines Privathauses kann auch in wärmeren Breiten eingesetzt werden, da die Leistung von Sonnenkollektoren bei unzureichendem Tageslicht und bei bewölktem Wetter äußerst gering ist. Daher ist das Heizen auf diese Weise eher ein Mittel zum Sparen als die Hauptwärmequelle im Haus. Aus diesem Grund wird nicht empfohlen, andere Heizmethoden des Hauses vollständig aufzugeben. Die effizienteste Heizung ist heute eine kombinierte Heizmethode für den Wohnungsbau.

Wie wählt man eine Solaranlage zur Heizung und Warmwasserversorgung eines Wohngebäudes?

Die Wahl eines Solarsystems ist ein wichtiger Schritt, um die Effizienz seines Betriebs und die Investition von Geld zu bestimmen. Es ist notwendig zu bestimmen, welche Art von Sonnensystem benötigt wird, der Preis und die Größe, die Art der Sonnenkollektoren und andere Parameter des Komplexes.

Das Design und die Konfiguration des Systems müssen anhand der folgenden Kriterien ausgewählt werden:

• das Niveau der Sonnenaktivität in der Region;
• die Menge an Wärmeenergie, die zur Beheizung des Hauses benötigt wird;
• Priorisierung der Solarenergie bei der Beheizung des Hauses - entweder dient die Solaranlage als Hauptsystem oder als Ergänzung.

Nachdem Sie sich für die Hauptfaktoren entschieden haben, können Sie fortfahren Auswahl des optimalen Designs und Volumens des Systems.

Bis zu 100 m2

Solaranlage zur Beheizung eines Hauses von 100 qm. m. kann als Hauptquelle für Wärmeenergie dienen... Die Hauptaufgabe wird die richtige Wahl des Designs von Solarkollektoren sein, damit es möglich ist, die maximale Wärmemenge zu erhalten.

Es ist notwendig zu produzieren Berechnung unter Berücksichtigung der Anzahl der Stockwerke und der Konfiguration des Hauses, der Anzahl der Sonnentage pro Jahr und der Parameter des Kühlmittels im System... Solaranlage zur Beheizung eines Hauses von 100 qm. m., dessen Preis zwischen 18 Tausend Rubel liegen kann. bis zu 180 Tausend Rubel. und darüber hinaus ist es durchaus in der Lage, zu Hause zu heizen, wenn alle erforderlichen Bedingungen erfüllt sind.

Bis zu 200 m2

Bei einem Haus mit einer Fläche von 200 m 2 kann das Sonnensystem nur zu einer zusätzlichen Heizquelle werden. Typischerweise tritt der Höhepunkt der Nutzung solcher Anlagen im Herbst und Frühjahr auf, wenn genügend Sonnenwärme vorhanden ist, das Haus jedoch beheizt werden muss.

Nur für solche Systeme gibt es praktisch keine Konstruktionsunterschiede Der Lagertank wird mit der Hauptheizleitung des Hauses geteilt. Experten sagen, dass der Einsatz von Solaranlagen im Frühjahr und Herbst die Belastung der Heizungssysteme um etwa 30-40% reduzieren kann.

Hervorragende Wärmephysik von Wasser. Heizmedien für das Heizsystem

Wie bereits erwähnt, wirkt Wasser in den meisten Heizsystemen als Wärmeträger. Es ist verständlich, weil es Wärme perfekt leitet, ungiftig und umweltfreundlich ist - und dies ist sehr wichtig für das sichere Funktionieren von Heizsystemen.

Gleichzeitig hat Wasser mehrere wesentliche Nachteile:

• seine längere Exposition kann zur Bildung von Salzansammlungen auf Heizgeräten führen;
• Auch Wasser ist als anorganische Substanz für viele Metalle stark ätzend.

Jeder kennt diese Probleme und hat es immer gewusst, aber nur wenige haben versucht, die zerstörerische Wirkung von Wasser zu bekämpfen, was überraschend ist, da heute viele verschiedene Produkte und Geräte verkauft werden, die seine Aggressivität verringern können. Dies verlängert wiederum die Lebensdauer der Metallteile des Systems, deren Austausch oder sogar Reparatur kein billiges Vergnügen ist.

Heizmedium für das Dixis-Heizsystem

Wichtig! Sehr gute Ergebnisse zeigen die vorgenannten Inhibitoradditive.

Das Einfrieren kann als dritter wichtiger Wassermangel angesehen werden (dies gilt insbesondere für die nördlichen Regionen des Landes). Nach dem Einfrieren verwandelt sich das Wasser in Eis und dehnt sich aus, wodurch die Geräte beschädigt werden und die Rohrleitung platzt. Wenn Sie nicht vorhaben, das Heizsystem im Winter ständig zu betreiben, ist es daher besser, Frostschutzmittel anstelle von Wasser einzufüllen.

Wärmeträger (nicht gefrorenes flüssiges Frostschutzmittel) "Emelya"

Wie berechnet man die Wassertemperatur?

Bei der Berechnung müssen folgende Punkte berücksichtigt werden:

• die Durchschnittstemperatur der letzten drei Tage vor Beginn der Heizperiode (8 ° C müssen zu dieser Zahl hinzugefügt werden);
• Die durchschnittliche Temperatur im Raum (für Wohngebäude beträgt sie 20 ° C, für Nichtwohngebäude 16 ° C).

Bildungs- und medizinische Einrichtungen haben ihre eigenen Normen - sie sind in SNiP angegeben.

DIY Design

Das Design von Solaranlagen ist nicht so kompliziert, dass Menschen mit einer gewissen Ausbildung nicht in der Lage wären, sie selbst in ihren Häusern herzustellen und zu betreiben. Solaranlage für die Heizung zu Hause 100 qm mit eigenen Händen - das ist eine völlig realisierbare Idee, die Dies hilft, bei Kauf- und Reparaturarbeiten erheblich zu sparen... Betrachten wir die möglichen Optionen.

Thermosiphon Sonnensystem

Thermosiphon Solaranlagen sind Rohrkollektorendie oben diskutiert wurden. Es gibt frei fließende und druckfreie Strukturen, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie das Kühlmittel zirkuliert. Druckfreie arbeiten an der natürlichen Bewegung von Flüssigkeit und brauchen keinen Strom, die Struktur des Komplexes ist viel einfacher und billiger. Der Druckkopf kann einen vorbestimmten Zirkulationsmodus bereitstellen und ermöglichen Ihnen maximale Effizienz. Die aktivste Arbeit solcher Systeme ist der Zeitraum von April bis Oktober. Je weiter nördlich die Region liegt, desto kürzer ist der Zeitraum mit der größten Aktivität der Anlagen.

Luftsolaranlage

Luftsammler sind Installationen, die Verwendung von Luft als Wärmeträger... Sie heizen das Haus mit einer Lüftungsmethode, mit der Sie ernsthaft an der Erstellung von Heizkreisläufen sparen und das System das ganze Jahr über nutzen können.

Der Kollektor ist eine hohle Blackbox, in der die Luft durch Sonnenwärme erwärmt wird... Warme Luft wird in den Raum geleitet, und gekühlte Luft wird zum Heizen zum Kollektor geleitet. Um den Wärmeverlust zu verringern, wird die Box in einem transparenten, versiegelten Behälter installiert, der vor äußeren Einflüssen wie Wind, niedriger Temperatur usw. schützt. Der Einlass und der Auslass befinden sich in verschiedenen Räumen, um die Druckdifferenz zu erhöhen und die eigene Strömungszirkulation zu organisieren.

Ausgabe

Wir haben untersucht, was eine Solaranlage ist, herausgefunden, was sie ist, und kurz auf die wichtigen Punkte eingegangen, die bei der Installation berücksichtigt werden müssen.

Wir hoffen, dass Sie die Informationen in Ihrem Unternehmen nützlich finden, damit Sie ein wirklich geeignetes System erwerben und sicherstellen können, dass es korrekt installiert ist. Wenn die Informationen nicht ausreichen, achten Sie auf das zusätzliche Video am Ende dieses Artikels.

Hat dir der Artikel gefallen? Abonnieren Sie unseren Kanal Yandex.Zen

Betriebstipps

Der Betrieb von Solaranlagen erfolgt gemäß den Konstruktionsmerkmalen. Die Hauptaufgabe des Eigentümers ist es, die Sauberkeit zu gewährleisten, Staub oder Schnee zu entfernen. In manchen Fällen Es ist erforderlich, die Position der Paneele entsprechend den saisonalen Änderungen des Sonnenstandorts regelmäßig zu ändern... Die Reparatur oder der Austausch einzelner Elemente erfolgt nach Bedarf. Alle Arbeiten können sowohl unabhängig als auch mit Hilfe der beteiligten Spezialisten durchgeführt werden.

Anwendung von Solarkollektoren

Ein Gerät, das Energie aus Sonnenlicht in Wärmeenergie umwandelt, wird als Solarkollektor bezeichnet. Der Solarkollektor kann sowohl in der Heizungsanlage des Gebäudes als auch in der Warmwasserversorgung eingesetzt werden. Nach den berechneten Daten ergibt der Einsatz dieser Geräte in Heizungssystemen von Gebäuden und Bauwerken durchschnittlich 30% bis 60% der Energieeinsparungen (Gas, Strom) pro Jahr, was bedeutet, dass der Betrieb des Gebäudes billiger wird. Die geschätzte Autarkie von Solaranlagen beträgt je nach Energiepreis durchschnittlich zwei bis fünf Jahre.

Ein Solarkollektor zum Heizen eines Hauses ist in dem Wärmeversorgungssystem enthalten, wobei es sich tatsächlich um ein Element handelt, das den Wärmeträger erwärmt, während die Hauptwärmeversorgungsquellen (Gas- oder Elektrokessel) die Temperatur des vom Solar beheizten Wärmeträgers aufrechterhalten Sammler rund um die Uhr auf einem Niveau, das von technologischen oder hygienischen Bedingungen gefordert wird. Der Wirkungsgrad alternativer Heizsysteme ist in Regionen mit hoher Sonnenaktivität und bei Tageslicht höher. Eine Karte der gesamten jährlichen Sonnenstrahlung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Arten und Unterschiede von Solarkollektoren

Bisher sind zwei Arten von Systemen unter industriell hergestellten Solarkollektoren weit verbreitet:

• flache Sonnenkollektoren;
• Vakuumröhrenkollektoren (evakuiert).

Flaches Solarpanel

Es ist ein üblicher Solarkollektortyp, der in modernen Solaranlagen verwendet wird. Dieser Typ ist aufgrund der relativen Billigkeit und Einfachheit sowohl der Vorrichtung als auch der Bedienung weit verbreitet. Der Nachteil von flachen Solarkollektoren ist eine signifikante (bis zu zweifache) Abnahme des Wirkungsgrades bei negativen Außentemperaturen.

Flaches Solarkollektordesign.

Strukturell handelt es sich um eine Platte mit einer absorbierenden Oberfläche von 2 bis 2,5 m2 aus Aluminium- oder Stahllegierungen. Das Vorderteil besteht aus einer speziellen Helioglasplatte, die eine maximale Absorption von Sonnenenergie und minimale Energieverluste durch reflektierte und gestreute Strahlen gewährleistet.Direkt unter dem Solarglas befindet sich ein Absorber in Form eines Flachrohrs aus Kupfer- oder Aluminiumlegierungen mit hohem Wärmeübergangskoeffizienten.

Das Rohr weist in der Regel eine radiale Riffelung auf, die den Wärmeübergangskoeffizienten des Absorbers erheblich erhöht. Der Absorber ist mit einem hohen Absorptionskoeffizienten in den Wärmestrahlungsspektren beschichtet, was den Gesamtwirkungsgrad des Kollektors erhöht. Unter dem Absorber befindet sich eine Wärmedämmschicht, die die Wärmeverluste des Systems an die Umwelt verringert. Die erforderliche Wärmekapazität des Solarkollektors wird erreicht, indem mehrere Module an eine einzelne Solarbatterie oder einen Solarkollektor angeschlossen werden.

Vakuumröhrenkollektor (evakuiert)

Ein teurer Solarkollektortyp aufgrund seiner komplexen Herstellung und einer Reihe von Vorteilen gegenüber flachen Solarmodulen. Strukturell handelt es sich um eine Reihe gepaarter Glasrohre, die aus dem Raum, zwischen dem Luft abgepumpt wird, miteinander verschweißt sind. Das Vakuum im Raum zwischen den Rohren ist ein ausgezeichneter Wärmeisolator und verhindert den Wärmeverlust des Kühlmittels an die Umgebung. In das kleinere Rohr wird ein Absorberrohr aus Kupfer, Aluminium oder Glas eingeführt. Die Rohre werden mit dem oberen Teil in den Verteiler eingeführt, in dem der Wärmeträger zirkuliert. Vakuumröhrenkollektoren (evakuiert) nach Verteilertyp werden in zwei Typen unterteilt: mit flachem Wärmerohr und direktem Durchfluss.

Flachrohrverteiler

Flacher Wärmerohr-Vakuumröhrensolarkollektor - Konstruktion.

Sie sind ein im Verteiler befindlicher Rekuperationswärmetauscher. In diesem Fall erfolgt die Wärmeübertragung vom erwärmten Kühlmittel der Vakuumröhre zum Kühlmittel des Heizkreislaufs der Wärmeversorgung des Gebäudes durch die Wand, und die Kühlmittel dieser Kreisläufe vermischen sich nicht. Vorteile gegenüber Direktstromkollektoren bestehen in der Aufrechterhaltung einer hohen Leistung bei Umgebungstemperaturen bis zu -45 ° C, der Möglichkeit, eine separate ausgefallene Vakuumröhre auszutauschen, ohne den Kollektor zu zerlegen und seinen Betrieb zu stoppen, sowie der Möglichkeit, den Installationswinkel einzustellen von jeder Vakuumröhre innerhalb eines Kollektors ...

Direktstromverteiler

Direktstrom-Vakuumröhrensolarkollektor - Konstruktion.

Kombinieren Sie den Zirkulations- und Heizkreislauf. Im Verteiler befinden sich Versorgungs- und Zirkulationsleitungen, an die die Vakuumleitungen direkt angeschlossen sind. Das Kühlmittel wird über die Zuleitung in den Verteiler geleitet, von wo es in die Vakuumröhre gelangt, wo es erwärmt wird. Das erwärmte Kühlmittel kehrt in die Rücklaufleitung zurück und gelangt direkt zu den Anforderungen der Wärmeversorgung. Die Vorteile von Direktströmungskollektoren gegenüber Vakuumkollektoren liegen in der Abwesenheit einer Zwischenwand zwischen den Wärmeträgern, wodurch die Wärmeverluste verringert werden und der Kollektor auf beliebigen Oberflächen in beliebigen Winkeln installiert werden kann, da der Wärmeträger im gesamten Bereich zirkuliert Sammler durch eine Pumpe.