Носач топлоте за соларне системе ТЕРМАГЕНТ СОЛ (10л), Краснодар

Сунчев систем

Грејање приватне куће је тешко и одговорно питање, чије решење захтева трошкове и напоре. Тарифе и услови снабдевања ресурсима понекад постају прекомерно високи и приморају да траже рационалније и економичније начине грејања без непотребних трошкова. Једна од опција би могла бити соларни систем заснован на потпуно бесплатној соларној енергији.

Свакодневно на површину земље падне огромна количина гигавата, који су расути у атмосфери и апсорбују се земљином кором. Количина енергије је велика, али до сада је измишљено мало могућности за њен пријем и складиштење. Соларни системи за грејање куће су један од начини коришћења соларне енергије у практичне сврхе.

Шта је то?

Сунчев систем је комплекс уређаја који се користе за примање топлотне енергије од Сунца за грејање куће или друге сврхе. То је извор грејања за медијум за грејање круга грејања куће. Грејање се врши директно или индиректно преко измењивача топлоте.

Сунчев систем укључује:

• Колекционар. Уређај који прима енергију од Сунца и на овај или онај начин преноси је у расхладну течност.
• Круг грејања куће.

Главни елемент система је колектор. Извор је загревања расхладне течности. Остало је конвенционални систем радијаторског грејања или (боље) подно грејање.

Треба имати на уму да соларни системи за грејање воде, чија цена може бити прилично висока, није увек у стању да обезбеди адекватно и довољно грејање... Зависи од климатских и временских услова у региону, локације куће и других фактора. Неки стручњаци верују да се ова врста грејања може користити само као додатна опција.

Виевс

Постоје различити дизајни вишеструких делова који могу показати њихову ефикасност и могућности:

1. Отвори. Заступати равне дугуљасте црне посуде испуњене водом... Загријава се сунчевом топлином и може одржавати температуру воде у отвореним базенима, вањским тушевима и још много тога. Ефикасност таквих уређаја је изузетно ниска, тако да се могу користити само лети.
2. Тубулар. Главни елемент ових система су стаклене коаксијалне цеви, између спољних и унутрашњих делова којих се ствара вакуум... Формиран је прозирни заштитни слој изузетно ниске топлотне проводљивости, који омогућава води (или антифризу) да прима сунчеву енергију, практично без трошења на животну средину. Трошкови таквих колектора су високи, одрживост је изузетно ниска и проблематична.
3. Раван. Заступати равне кутије са прозирним поклопцем... Дно је прекривено слојем који активно прихвата енергију. На њега су залемљене КЕ цеви дуж којих се креће вода. Примајући топлоту, она се шаље у систем грејања. Понекад се ваздух испумпава испод поклопца, повећавајући ефикасност уноса енергије и смањујући губитке. Постоје и дизајни где се цеви налазе између два прихватна слоја у којима су за њих направљени жлебови. Ово омогућава побољшани пренос топлоте

Постоје и модерније врсте колектора, у којима користи се принцип топлотне пумпе - у затвореној посуди се налази испарљива течност. Када се загрева сунчевом топлотом, испарава. Ова пара се подиже у кондензациону комору и таложи се на зидовима, ослобађајући притом пуно топлотне енергије.На другој страни зидова ствара се водена јакна која прима ову топлоту и шаље се у систем грејања.

Принцип рада

Принцип рада било ког колектора је грејање воде или другог расхладног средства под утицајем сунчеве светлости... Класичан пример је загревање предмета на прозорској дасци осветљених зракама Сунца, чак и ако је мраз изван прозора. На сличан начин се енергија преноси у колекторима.

Да би се постигао максималан ефекат, потребно је обезбедити оптималне услове, изоловати све доводне цевоводе и резервоар за складиштење.

Међутим, треба имати на уму да било који соларни систем за грејање кућечија се цена може испоставити превисока, има ограничене могућности. Нерационално ће бити користити га у регионима са леденим зимама, јер максимална разлика између температура споља и унутар колектора не би требало да прелази 20 °. Ово је једино могуће у релативно топлим крајевимагде нема екстремних хладноћа и довољно сунчаних дана.

Број контура

Соларне електране могу бити једнокружне и двокружне. Једнокружни системи врше једну функцију - загревају расхладну течност за линију грејања. Двокружни системи не само да загревају расхладну течност, већ и припремају топлу воду за кућне потребе.

Дизајн соларног система са једним кругом за грејање приватне куће састоји се од колектора који загрева воду која се доводи у резервоар за складиштење из којег улази у круг грејања. Прошавши пуни круг, вода се хлади и поново се налази у колектору, где се поново загрева и тако даље у круг.

Двокружни системи су сложенији... Расхладно средство које се загрева у колектору усмерава се на завојницу инсталирану унутар резервоара за складиштење и одаје топлотну енергију, након чега поново улази у колектор. Загрејана вода из резервоара се доводи на места за анализу (каде, судопере и друге водоводне инсталације), а такође је усмерена на круг грејања. Охладивши се у њему, поново улази у резервоар, где се загрева из калема. Обично антифриз циркулише унутар колекторске линије, пошто се течности не мешају, тј. загревање воде се јавља на индиректан начин.

Врсте циркулације расхладне течности

Расхладно средство се може кретати кроз систем на два начина:

Природна циркулација. Користи се принцип подизања загрејаних течности према горе. Да би се осигурало стабилно кретање, колектор мора бити смештен испод резервоара за складиштење, а круг грејања мора бити постављен тако да се топла вода подиже и улази у систем грејања, а охлађени повратни ток враћа у колектор на грејање

Принудна циркулација. У овом случају се за померање расхладне течности користи циркулациона пумпа. Ова опција је пожељнија, јер различити спољни фактори који утичу на режим циркулације нестају, брзина и смер протока постају стабилни, одржавајући се у датом режиму. Недостатак ове методе је потреба за набавком и одржавањем пумпе која мора бити повезана на електричну мрежу. Позитивна страна је способност монтирања система и уређења свих елемената не према условима циркулације, већ како је у овој просторији погодније и рационалније

Поред тога постоје могућности циркулације расхладне течности са уласком у круг грејањакада је повезан директно са разводником и на сопствену затворену петљу. У овом случају, пренос топлотне енергије врши се индиректно кроз завојницу инсталирану у резервоару за складиштење.

Инсталација и оријентација

Колектор је инсталиран на отвореном простору, цео дан осветљен сунчевим зрацима. Најбоља опција је кров куће, али било која структура, дрво или еминенција која се налази у близини могу постати препрека зракама, па морате одмах контролисати густину осветљења.

Такође соларни систем за грејање воде мора бити инсталиран тако да зраци падају на његову површину окомито... Да бисте то урадили, потребно је да означите положај Сунца усред дневног светла и поставите панеле окомито на зраке тако да светлост пада на њих вертикално. У овом погледу цевасте структуре су ефикасније, пошто немају раван као такву, а површина цеви подједнако добро прима проток са било које стране.

Период отплате

Соларни системи за грејање чија цена зависи од величине куће и спољних услова у региону, може да се исплати у прилично кратком времену или се уопште не исплати. Изузетно је тешко унапред израчунати од када ће почети да доноси профит, јер има превише суптилних ефеката и фактора утицаја. Укључени су временске или климатске прилике, ниво техничких перформанси елемената система, врста кругова грејања и још много тога.

Соларна топлана за воду је нека врста инвестициони пројекатса одложеним периодом поврата. Верује се да је просечан радни век опреме 30 година. Све ово време комплекс ће пружати одређену количину топлотне енергије, за шта не треба ништа да се плаћа.

Улагања у стварање система су само иницијална, тада ће повремено бити потребни само текући радови на поправци, који не захтевају озбиљне трошкове. На крају свог радног века, све јединице и елементи соларног система могу се користити у друге сврхе или продати као секундарне сировине. дакле економски ефекат рада ће се добити у сваком случају, иако то није главни циљ читавог плана.

Предности и мане

Предности употребе соларних постројења укључују:

• могућност коришћења неисцрпне и потпуно бесплатне соларне енергије;
• независност од тарифа ресурсних организација и добављача;
• могућност прилагођавања и промене величине система по вољи;
• дуг животни век уз минималне трошкове поправке.

Мане соларних система су:

• систем ради само дању, трошећи акумулирану топлоту ноћу;
• зависност од временских и климатских услова;
• мала ефикасност и укупна ефикасност соларних постројења;
• могућност стварања система није доступна за све власнике кућа;
• у регионима са леденим зимама системи не могу да раде.

Приликом избора система грејања потребно је знати и узети у обзир предности и недостатке ове технике.

Како раде соларни панели

У суштини, ове батерије су фотогенератори електричне енергије. Према законима физике, сунчева светлост ствара константну електричну струју делујући на полупроводничке елементе. У круговима акумулатора настаје одређени напон који се примењује директно на саме предмете. Посебна батерија чува енергију која се затим користи у облачном времену.

Дијаграм соларног система за грејање воде.

Батерије је сврсисходније инсталирати на јужној страни крова куће, кровни угао треба да буде најмање 30⁰С. При томе се препоручује да се узму у обзир додатне препреке, на пример, оближње зграде или дрвеће, које у будућности могу ометати рад читавог система. У инсталираној опреми, проток сунчеве светлости треба да се заснива на прорачуну од 1000 кВ / х по 1 м² годишње. Примљена соларна енергија у овом случају биће једнака потрошњи 100 литара гаса. Неке моћне батерије површине око 4 м², које се користе за грејање приватне куће, просечној трочланој породици могу пружити топлу воду. Способни су да генеришу енергију до око 2000 кВх годишње.

Соларни панели укључују:

• прозирна, стаклена или пластична горња плоча, унутар које циркулише вода или ваздух;
• поцрнела метална површина која упија топлотну енергију сунца;
• резервоар за воду или резервоар за складиштење, где улази загрејана течност или гас, а затим се пребацују директно на батерије.

Инсталација за соларно грејање укључује:

• обични претварач;
• Претварач једносмерне у наизменичну струју;
• сензор који регулише пуњење и пражњење батерије;
• батерија;
• механизам за одвајање снаге.

Апликација

Дијаграм принципа рада и уређаја соларне батерије.

Соларни систем грејања углавном се користи за производњу електричне енергије. Сходно томе, практичније је инсталирати такве батерије у кућу са електричним грејањем, електричним грејачима и системима подног грејања. Опремајући грејање приватне куће моћним соларним плочама, у будућности можете користити топлу воду. У овом случају потребно је узети у обзир број људи који живе, површину загрејаног кућишта и потрошњу потрошене енергије.

На пример, у трочланој породици у просеку се потроши до 500 кВ месечно само на кућне апарате. Ово не узима у обзир количину енергије за загревање воде. Најбоље је израчунати површину соларног система грејања узимајући у обзир 1 м² површине батерије по особи. За уградњу система подног грејања потребан је 1 м² соларних панела на сваких 10 м.

Ефикасност

Ефикасност соларних панела зависи од многих фактора, а овде је главна ствар долазна енергија сунца. У случају грејања куће која се налази на северним географским ширинама, препоручује се употреба комбинованих врста грејања, где ће грејање помоћу соларних панела бити коришћено као додатна опција за грејање на гас или чврсто гориво.

Комбиновани метод грејања приватне куће може се користити и у топлијим географским ширинама, јер је снага соларних панела при недовољном природном светлу и по облачном времену изузетно мала. Због тога је грејање на овај начин више начин уштеде него главни извор топлоте у кући. Као резултат, не препоручује се потпуно напуштање других метода грејања куће. Најефикаснији грејање данас је комбиновани начин грејања за становање.

Како одабрати соларно постројење за грејање и снабдевање топлом водом стамбене зграде?

Избор соларног система важан је корак у одређивању ефикасности његовог рада и улагања новца. Потребно је утврдити какав је соларни систем потребан, цену и величину, врсту соларних колектора и други параметри комплекса.

Потребно је одабрати дизајн и конфигурацију система, водећи се следећим критеријумима:

• ниво соларне активности у региону;
• количина топлотне енергије потребна за загревање куће;
• дајте приоритет соларној енергији у грејању куће - или соларна електрана служи као главни систем или као додатак.

Одлучивши се о главним факторима, можете да наставите са избор оптималног дизајна и запремине система.

До 100 м2

Соларни систем за грејање куће од 100 кв. м. може послужити као главни извор топлотне енергије... Главни задатак ће бити тачан избор дизајна соларних колектора тако да је могуће примити максималну количину топлоте.

Неопходно је произвести прорачун узимајући у обзир спратност и конфигурацију куће, број сунчаних дана у години, параметре расхладне течности у систему... Соларни систем за грејање куће од 100 кв. м., чија се цена може кретати од 18 хиљада рубаља. до 180 хиљада рубаља. и изнад, сасвим је способан да обезбеди грејање код куће, ако су испуњени сви потребни услови.

До 200 м2

За кућу површине 200 м 2 соларни систем може постати само додатни извор грејања. Типично, врхунац употребе таквих инсталација јавља се у јесен и пролеће, када има довољно соларне топлоте, али постоји потреба за грејањем куће.

За такве системе практично не постоје разлике у дизајну резервоар за складиштење дели се са главном линијом за грејање куће. Стручњаци кажу да употреба соларних постројења у пролећном и јесењем периоду може смањити оптерећење система грејања за око 30-40%.

Одлична топлотна физика воде. Медији за грејање за систем грејања

Као што је поменуто, у већини система грејања вода делује као носач топлоте. Разумљиво је, јер савршено проводи топлоту, није токсичан и еколошки прихватљив - а ово је врло важно у смислу сигурног функционисања система грејања.

Истовремено, вода има неколико значајних недостатака:

• његово продужено излагање може довести до стварања накупљања соли на уређајима за грејање;
• такође је вода, као неорганска супстанца, врло корозивна за многе метале.

Сви знају за ове проблеме и увек су знали, али мало је људи покушало да се бори против разарајућег дејства воде, што је изненађујуће, јер се данас продаје много различитих производа и уређаја који могу смањити њену агресивност. То ће, пак, продужити век трајања металних делова система чија замена или чак поправка није јефтино задовољство.

Грејни медијум за систем грејања Дикис

Важно! Сасвим добре резултате показују горе наведени адитиви инхибитора.

Замрзавање се може сматрати трећом важном несташицом воде (ово се посебно односи на северне регионе земље). Након смрзавања, вода се претвара у лед и шири, услед чега су уређаји оштећени и цевовод пуца. Стога, ако зими не планирате да непрестано управљате системом грејања, онда је боље уместо воде напунити антифриз.

Носач топлоте (течни антифриз који не смрзава) "Емелиа"

Како израчунати температуру воде

Приликом израчунавања морају се узети у обзир следеће тачке:

• просечна температура у последња три дана пре почетка грејне сезоне (овој цифри се мора додати 8ᵒЦ);
• просечна температура у соби (за становање је 20ᵒС, за нестамбене - 16ᵒС).

Образовне и медицинске установе имају своје норме - назначене су у СНиП-у.

Дии дизајн

Дизајн соларних инсталација није толико компликован да људи који имају одређену обуку не би могли сами да их израђују и воде у својим домовима. Соларни систем за грејање куће 100 квадратних метара властитим рукама - ово је потпуно остварива идеја, која помоћи ће да значајно уштедите на радовима при куповини и поправци... Размотримо могуће опције.

Термосифонски соларни систем

Термосифонски соларни системи су цевасти колекторио којима је горе било речи. Постоје структуре без протока и без притиска које се разликују у начину циркулације расхладне течности. Они без притиска раде на природном кретању течности и не требају струју, структура комплекса је много једноставнија и јефтинија. Притисне главе могу пружити унапред одређени режим циркулације и омогућавају вам да постигнете максималну ефикасност. Најактивнији рад таквих система је период од априла до октобра, што је севернији регион, то је краћи период највеће активности инсталација.

Ваздушни соларни систем

Сакупљачи ваздуха су инсталације које користећи ваздух као носач топлоте... Они загревају кућу методом вентилације, што вам омогућава да озбиљно уштедите на стварању кругова грејања и користите систем током целе године.

Колектор је шупља црна кутија у којој се ваздух загрева сунчевом топлотом... Топао ваздух се усмерава у просторију, а охлађени у колектор за грејање. Да би се смањио губитак топлоте, кутија се инсталира у провидну запечаћену посуду која штити од спољних утицаја - ветра, ниске температуре итд. Улаз и излаз се постављају у различите просторије да би се повећала разлика у притиску и организовала сопствена циркулација протока.

Оутпут

Испитали смо шта је соларни систем грејања, схватили шта су они, а такође смо се укратко дотакли оних важних тачака које треба узети у обзир током инсталације.

Надамо се да ће вам информације бити корисне у вашем послу како бисте могли да набавите заиста погодан систем и осигурате да су исправно инсталирани. Ако вам се чинило да информације нису довољне, обратите пажњу на додатни видео запис на крају овог чланка.

Да ли вам се свидео чланак? Претплатите се на наш канал Иандек.Зен

Савети за рад

Рад соларних постројења врши се у складу са дизајнерским карактеристикама. Главни задатак власника је одржавање чистоће, уклањање прашине или снега. У неким случајевима потребно је повремено мењати положај панела у складу са сезонским променама у положају Сунца... Поправка или замена појединих елемената врши се по потреби, сви радови се могу изводити како самостално, тако и уз помоћ укључених специјалиста.

Примена соларних колектора

Уређај који енергију сунчеве светлости претвара у топлотну енергију назива се соларни колектори. Соларни колектор се може користити и у систему грејања зграде и у систему за снабдевање топлом водом. Према прорачунатим подацима, употреба ових уређаја у системима грејања зграда и грађевина даје у просеку од 30% до 60% уштеде енергије (гас, струја) годишње, што значи да појефтињује рад зграде. Процењена самодовољност система соларне енергије је у просеку две до пет година, у зависности од цена енергије.

Соларни колектор за грејање куће укључен је у систем за снабдевање топлотом, у ствари је елемент који загрева носач топлоте, док главни извори за довод топлоте (гасни или електрични котлови) одржавају температуру носача топлоте загреваног соларном енергијом. колектор дноноћно на нивоу који захтевају технолошки или санитарни услови. Ефикасност алтернативних система грејања је већа у регионима са високом соларном активношћу и током дневног светла. Мапа укупног годишњег сунчевог зрачења приказана је на доњој слици.

Врсте и разлике соларних колектора

До данас су две врсте система постале раширене међу индустријски произведеним соларним колекторима:

• равни соларни панели;
• вакуумски (евакуисани) цевасти колектори.

Равни соларни панел

То је уобичајена врста соларног колектора који се користи у модерним системима соларне енергије. Овај тип је постао широко распрострањен због релативне јефтиноће и једноставности уређаја и рада. Недостатак равних соларних колектора је значајно (до два пута) смањење ефикасности у условима негативних спољних температура.

Дизајн равног соларног колектора.

Конструктивно је то плоча са упијајућом површином од 2-2,5 м2, израђена од легура алуминијума или челика. Предњи део је направљен у облику лима специјалне хелиогласе, која осигурава максималну апсорпцију енергије сунчеве светлости и минималне губитке енергије одбијеним и расејаним зрацима.Директно испод соларног стакла налази се апсорбер направљен у облику равне цеви израђене од легура бакра или алуминијума са високим коефицијентом преноса топлоте.

Цев, по правилу, има радијално ребрасто, што значајно повећава коефицијент преноса топлоте апсорбера. Апсорбер је пресвучен високим коефицијентом апсорпције у спектрима топлотног зрачења, што повећава укупну ефикасност колектора. Слој топлотне изолације налази се испод апсорбера, што смањује топлотне губитке система у животну средину. Потребни топлотни капацитет соларног колектора постиже се повезивањем неколико панела на једну соларну батерију или колектор.

Вакуумски (евакуисани) колектор цеви

Скупа врста соларног колектора због своје сложене производње и низа предности у односу на равне соларне панеле. Структурно је то низ упарених стаклених цеви, заварених заједно, из простора између којих се испумпава ваздух. Вакуум у простору између цеви је одличан топлотни изолатор и спречава губитак топлоте из расхладне течности у околину. У мању цев се убацује бакрена, алуминијумска или стаклена апсорбер-цев. Цеви се уводе са горњим делом у разводник, у коме циркулише носач топлоте. Вакуумски (евакуисани) цевасти колектори према типу дистрибутера подељени су у два типа: са равном топлотном цеви и директним протоком.

Разводници са равним цевима

Соларни колектор вакуумске цеви са равном топлотном цијеви - конструкција.

Они су рекуперативни измењивач топлоте који се налази у разводнику. У овом случају, пренос топлоте од загрејане расхладне течности вакуумске цеви до расхладне течности циркулационог круга грејања довода топлоте зграде се одвија кроз зид и расхладне течности ових кругова се не мешају. Предности у односу на колектори са директним протоком састоје се у одржавању високих перформанси на температури околине до -45 ° Ц, могућности замене одвојене неуспеле вакуумске цеви без растављања колектора и заустављања његовог рада, као и могућности подешавања угла уградње сваке вакуумске цеви у оквиру једног колектора ...

Разводници са директним протоком

Соларни колектор са директним протоком вакуума - конструкција.

Комбинујте круг циркулације и грејања. У дистрибутеру постоје доводни и циркулациони цевоводи на које су вакуумске цеви директно повезане. Расхладно средство се доводи у дистрибутер кроз доводни цевовод, одакле улази у вакуумску цев, где се загрева. Загријана расхладна течност враћа се у повратни цевовод и иде директно на потребе за снабдевањем топлотом. Предности колектора са директним протоком у односу на вакуумске су у недостатку међузида између носача топлоте, што смањује губитке топлоте и могућност постављања колектора на било коју површину под било којим углом, јер ће носач топлоте циркулирати у целој колектор помоћу пумпе.