Chất mang nhiệt cho hệ thống năng lượng mặt trời TERMAGENT SOL (10l), Krasnodar

Hệ mặt trời

Sưởi ấm một ngôi nhà riêng là một vấn đề khó khăn và có trách nhiệm, giải pháp đòi hỏi chi phí và nỗ lực. Thuế quan và các điều khoản cung cấp tài nguyên đôi khi trở nên cao quá mức và buộc phải tìm kiếm các cách sưởi ấm hợp lý và tiết kiệm hơn mà không phải trả chi phí không cần thiết. Một trong những lựa chọn có thể là hệ thống năng lượng mặt trời dựa trên năng lượng mặt trời hoàn toàn miễn phí.

Mỗi ngày, một lượng khổng lồ gigawatt rơi xuống bề mặt trái đất, chúng nằm rải rác trong khí quyển và bị vỏ trái đất hấp thụ. Lượng năng lượng rất lớn, nhưng cho đến nay rất ít cơ hội được phát minh để tiếp nhận và lưu trữ nó. Hệ thống năng lượng mặt trời để sưởi ấm gia đình là một trong những cách sử dụng năng lượng mặt trời cho các mục đích thiết thực.

Nó là gì?

Hệ mặt trời là phức hợp các thiết bị được sử dụng để nhận năng lượng nhiệt từ Mặt trời để sưởi ấm gia đình hoặc các mục đích khác. Nó là nguồn sưởi cho môi trường sưởi ấm cho mạch sưởi của ngôi nhà. Việc gia nhiệt được thực hiện trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua bộ trao đổi nhiệt.

Hệ thống năng lượng mặt trời bao gồm:

• Người sưu tầm. Một thiết bị nhận năng lượng từ Mặt trời và chuyển nó đến chất làm mát bằng cách này hay cách khác.
• Hệ thống sưởi của ngôi nhà.

Phần tử chính của hệ thống là bộ thu. Nó là một nguồn làm nóng chất làm mát. Phần còn lại là hệ thống sưởi tản nhiệt thông thường, hoặc (tốt hơn) sưởi sàn.

Cần ghi nhớ rằng hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời, giá có thể khá cao, không phải lúc nào cũng có thể cung cấp đủ và đủ sưởi... Nó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và thời tiết trong khu vực, vị trí của ngôi nhà và các yếu tố khác. Một số chuyên gia tin rằng kiểu sưởi này chỉ có thể được sử dụng như một lựa chọn bổ sung.

Lượt xem

Có nhiều thiết kế đa dạng khác nhau có thể chứng minh hiệu quả và khả năng của chúng:

1. Mở. đại diện thùng đen phẳng hình thuôn dài chứa đầy nước... Nó được làm nóng bằng sức nóng của mặt trời và có thể giữ nhiệt độ nước trong hồ bơi ngoài trời, vòi hoa sen ngoài trời, v.v. Hiệu suất của các thiết bị như vậy là cực kỳ thấp, vì vậy chúng chỉ có thể được sử dụng vào mùa hè.
2. Hình ống. Yếu tố chính của các hệ thống này là ống đồng trục bằng thủy tinh, giữa các phần bên ngoài và bên trong được tạo ra chân không... Một lớp bảo vệ trong suốt với độ dẫn nhiệt cực thấp được hình thành, cho phép nước (hoặc chất chống đông) nhận năng lượng mặt trời, thực tế mà không tiêu thụ năng lượng này vào môi trường. Chi phí của những người thu gom như vậy cao, khả năng bảo trì cực kỳ thấp và có vấn đề.
3. Bằng phẳng. đại diện hộp phẳng có nắp trong suốt... Dưới cùng được bao phủ bởi một lớp chủ động tiếp nhận năng lượng. Các ống KE được hàn vào nó, theo đó nước sẽ di chuyển. Nhận nhiệt, nó được gửi đến hệ thống sưởi ấm. Đôi khi không khí được bơm ra từ dưới nắp, làm tăng hiệu quả của việc nạp năng lượng và giảm thất thoát. Cũng có những thiết kế mà các ống nằm giữa hai lớp tiếp nhận, trong đó các rãnh được tạo ra cho chúng. Điều này cho phép cải thiện quá trình truyền nhiệt.

Ngoài ra còn có nhiều loại bộ sưu tập hiện đại hơn, trong đó nguyên tắc của một máy bơm nhiệt được sử dụng - có một chất lỏng dễ bay hơi trong một hộp kín. Khi bị sức nóng của mặt trời đốt nóng, nó bay hơi. Hơi này bay vào buồng ngưng tụ và đọng lại trên thành bình, đồng thời giải phóng rất nhiều nhiệt năng.Một áo nước được tạo ra ở phía bên kia của các bức tường, lớp áo này nhận nhiệt này và được đưa đến hệ thống sưởi ấm.

Nguyên tắc hoạt động

Nguyên tắc hoạt động của bất kỳ bộ sưu tập nào là nước nóng hoặc chất làm mát khác dưới tác động của ánh sáng mặt trời... Một ví dụ cổ điển là việc sưởi ấm các đồ vật trên bệ cửa sổ được chiếu sáng bởi các tia Mặt trời, ngay cả khi có sương giá bên ngoài cửa sổ. Theo cách tương tự, năng lượng được truyền trong các bộ thu.

Để đạt được hiệu quả tối đa, cần phải cung cấp các điều kiện tối ưu, cách nhiệt tất cả các đường ống cấp và một bể chứa.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời nào để sưởi ấm gia đình, giá có thể cao quá mức, có khả năng hạn chế. Sẽ không hợp lý nếu sử dụng nó ở những vùng có mùa đông băng giá, vì sự chênh lệch tối đa giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong bộ thu nhiệt không được vượt quá 20 °. Điều này chỉ có thể ở những vùng tương đối ấm áp, nơi không có thời tiết rét đậm và đủ ngày nắng.

Số lượng đường viền

Các nhà máy điện mặt trời có thể là mạch đơn và mạch kép. Hệ thống mạch đơn thực hiện một chức năng duy nhất - chúng làm nóng chất làm mát cho đường dây sưởi. Hệ thống mạch kép không chỉ làm nóng chất làm mát mà còn chuẩn bị nước nóng cho nhu cầu sinh hoạt.

Thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời mạch đơn để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, nó bao gồm một bộ thu nhiệt làm nóng nước, được cung cấp cho bể chứa, từ đó nó đi vào mạch sưởi. Sau khi đi qua một vòng tròn đầy đủ, nước nguội đi và một lần nữa lại nằm trong bộ thu nhiệt, nơi nó nóng lên trở lại, và cứ tiếp tục như vậy trong một vòng tròn.

Hệ thống mạch kép phức tạp hơn... Chất làm mát nóng lên trong bộ thu nhiệt được dẫn đến một cuộn dây được lắp bên trong thùng chứa và tỏa ra nhiệt năng, sau đó nó lại đi vào bộ thu nhiệt. Nước nóng từ bể được cung cấp đến các điểm phân tích (bồn tắm, bồn rửa và các thiết bị ống nước khác), và cũng được dẫn đến mạch sưởi. Làm nguội trong nó, nó lại đi vào bể chứa, nơi nó được làm nóng từ cuộn dây. Thông thường, chất chống đông lưu thông bên trong đường thu, vì chất lỏng không trộn lẫn, tức là đun nóng nước xảy ra theo cách gián tiếp.

Các loại tuần hoàn chất làm mát

Chất làm mát có thể di chuyển qua hệ thống theo hai cách:

Tuần hoàn tự nhiên. Nguyên tắc nâng chất lỏng được nung nóng lên trên được sử dụng. Để đảm bảo chuyển động ổn định, bộ thu nhiệt phải được đặt bên dưới bể chứa, và mạch gia nhiệt phải được đặt để nước ấm bốc lên và đi vào hệ thống sưởi, và dòng hồi lưu được làm mát quay trở lại bộ thu nhiệt để làm nóng.

Tuần hoàn cưỡng bức. Trong trường hợp này, một máy bơm tuần hoàn được sử dụng để di chuyển chất làm mát. Tùy chọn này thích hợp hơn, vì các yếu tố bên ngoài khác nhau ảnh hưởng đến chế độ tuần hoàn biến mất, tốc độ và hướng của dòng chảy trở nên ổn định, được duy trì ở một chế độ nhất định. Nhược điểm của phương pháp này là phải mua và bảo dưỡng máy bơm cần được kết nối với mạng dòng điện. Mặt tích cực là khả năng gắn kết hệ thống và sắp xếp tất cả các yếu tố không phải theo điều kiện lưu thông, mà vì nó thuận tiện hơn và hợp lý hơn trong căn phòng này

Ngoài ra, còn có các tùy chọn cho sự lưu thông của chất làm mát khi đi vào mạch sưởikhi nó được kết nối trực tiếp với ống góp và trên vòng khép kín của chính nó. Trong trường hợp này, việc truyền nhiệt năng được thực hiện gián tiếp thông qua một cuộn dây được lắp đặt trong bình tích trữ.

Cài đặt và định hướng

Bộ thu được lắp đặt trong một khu vực mở, cả ngày được chiếu sáng bởi tia nắng mặt trời. Lựa chọn tốt nhất là nóc nhà, nhưng bất kỳ cấu trúc, cây cối hay sự nổi bật nào nằm gần đó đều có thể trở thành vật cản đối với tia sáng, vì vậy bạn cần kiểm soát ngay mật độ chiếu sáng.

Cũng thế hệ thống năng lượng mặt trời để làm nóng nước phải được lắp đặt sao cho các tia chiếu vuông góc trên bề mặt của nó... Để làm được điều này, cần phải đánh dấu vị trí của Mặt trời ở giữa các giờ ban ngày và lắp các tấm vuông góc với các tia sáng để ánh sáng chiếu vào chúng theo phương thẳng đứng. Trong lĩnh vực này cấu trúc hình ống hiệu quả hơn, vì chúng không có mặt phẳng như vậy, và bề mặt của ống nhận dòng chảy từ hai phía một cách đều nhau.

Thời gian hoàn vốn

Hệ thống năng lượng mặt trời để sưởi ấm, giá của hệ thống này phụ thuộc vào kích thước của ngôi nhà và điều kiện bên ngoài trong khu vực, có thể trả hết trong một thời gian khá ngắn, hoặc hoàn toàn không trả hết. Việc tính toán trước thời điểm bắt đầu tạo ra lợi nhuận là vô cùng khó khăn, vì có quá nhiều tác động tinh vi và các yếu tố ảnh hưởng. Hoàn cảnh thời tiết hoặc khí hậu, mức độ hoạt động kỹ thuật của các phần tử hệ thống, loại mạch sưởi và nhiều hơn nữa đều có liên quan.

Một nhà máy nước nóng năng lượng mặt trời là một loại dự án đầu tưvới thời gian hoàn vốn chậm. Người ta tin rằng tuổi thọ trung bình của thiết bị là 30 năm. Tất cả thời gian này, khu phức hợp sẽ cung cấp một lượng nhiệt năng nhất định mà không cần phải trả gì.

Đầu tư vào việc tạo ra hệ thống chỉ là ban đầu, sau đó đôi khi chỉ cần sửa chữa hiện tại, không đòi hỏi chi phí nghiêm trọng. Khi hết thời gian sử dụng, tất cả các đơn vị và phần tử của hệ thống năng lượng mặt trời có thể được sử dụng cho các mục đích khác hoặc bán làm nguyên liệu thô thứ cấp. vì thế hiệu quả kinh tế của công việc sẽ thu được trong mọi trường hợp, mặc dù nó không phải là mục tiêu chính của toàn bộ kế hoạch.

Ưu điểm và nhược điểm

Những lợi thế của việc sử dụng các nhà máy năng lượng mặt trời bao gồm:

• cơ hội sử dụng năng lượng mặt trời vô tận và hoàn toàn miễn phí;
• độc lập với thuế quan của các tổ chức tài nguyên và nhà cung cấp;
• khả năng điều chỉnh và thay đổi kích thước hệ thống theo ý muốn;
• tuổi thọ lâu dài với chi phí sửa chữa tối thiểu.

Nhược điểm của hệ thống năng lượng mặt trời là:

• hệ thống chỉ hoạt động vào ban ngày, tiêu thụ nhiệt tích tụ vào ban đêm;
• sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và khí hậu;
• hiệu suất thấp và hiệu suất tổng thể của các nhà máy năng lượng mặt trời;
• khả năng tạo ra một hệ thống không có sẵn cho tất cả các chủ nhà;
• ở những vùng có mùa đông băng giá, hệ thống không thể hoạt động.

Khi lựa chọn một hệ thống sưởi ấm, cần phải biết và tính đến những ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật này.

Cách hoạt động của các tấm pin mặt trời

Về bản chất, những viên pin này là máy phát quang năng lượng điện. Theo quy luật vật lý, ánh sáng mặt trời tạo ra dòng điện không đổi bằng cách tác động lên các phần tử bán dẫn. Một điện áp nhất định phát sinh trong các mạch pin, điện áp này được đặt trực tiếp lên các vật thể đó. Một loại pin đặc biệt lưu trữ năng lượng, sau đó được sử dụng trong điều kiện thời tiết nhiều mây.

Sơ đồ một hệ thống năng lượng mặt trời làm nóng nước.

Tốt hơn là lắp đặt pin ở phía nam của mái nhà, góc mái ít nhất phải là 30⁰С. Khi làm như vậy, nên tính đến các chướng ngại vật bổ sung, ví dụ, các tòa nhà hoặc cây cối gần đó, có thể cản trở hoạt động của toàn bộ hệ thống trong tương lai. Trong thiết bị được lắp đặt, lưu lượng ánh sáng mặt trời phải dựa trên tính toán 1000 kW / h trên 1 m² mỗi năm. Năng lượng mặt trời nhận được trong trường hợp này sẽ bằng với việc sử dụng 100 lít khí. Một số loại pin mạnh có diện tích khoảng 4 m², được sử dụng để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, có thể cung cấp nước nóng cho một gia đình trung bình ba người. Chúng có khả năng tạo ra năng lượng lên đến khoảng 2000 kWh mỗi năm.

Các tấm pin mặt trời bao gồm:

• bảng điều khiển trên cùng bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt, bên trong có nước hoặc không khí lưu thông;
• bề mặt kim loại bị đen có khả năng hấp thụ nhiệt năng của mặt trời;
• bể chứa nước hoặc bể chứa, nơi chất lỏng hoặc khí đốt nóng đi vào, sau đó chúng di chuyển trực tiếp đến pin.

Việc lắp đặt hệ thống sưởi năng lượng mặt trời bao gồm:

• bộ chuyển đổi thông thường;
• Bộ chuyển đổi DC-to-AC;
• một cảm biến điều chỉnh việc sạc và xả pin;
• ắc quy;
• cơ chế ngắt điện.

Ứng dụng

Sơ đồ nguyên lý hoạt động và thiết bị của pin năng lượng mặt trời.

Hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời chủ yếu được sử dụng để tạo ra điện. Theo đó, thực tế hơn là lắp đặt các loại pin như vậy trong một ngôi nhà có hệ thống sưởi điện, lò sưởi điện và hệ thống sưởi dưới sàn. Trang bị hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng với các tấm pin năng lượng mặt trời mạnh mẽ, bạn có thể sử dụng nước nóng trong tương lai. Trong trường hợp này, cần phải tính đến số lượng người ở, diện tích nhà ở được sưởi ấm và mức tiêu thụ năng lượng tiêu thụ.

Ví dụ, trong một gia đình ba người, trung bình, lên đến 500 kW mỗi tháng chỉ được chi cho các thiết bị gia dụng. Điều này không tính đến lượng năng lượng để làm nóng nước. Tốt nhất là tính diện tích của hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời bằng cách tính đến 1 m² diện tích của pin cho mỗi người. Để lắp đặt hệ thống sưởi sàn, cứ 10 m cần có 1 m² tấm pin mặt trời.

Hiệu quả

Hiệu quả của các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố, và điều chính ở đây là năng lượng đến từ mặt trời. Trong trường hợp sưởi ấm một ngôi nhà nằm ở vĩ độ Bắc, nên sử dụng các loại sưởi kết hợp, trong đó sưởi ấm bằng các tấm pin mặt trời sẽ được sử dụng như một lựa chọn bổ sung để sưởi ấm bằng khí đốt hoặc nhiên liệu rắn.

Phương pháp kết hợp sưởi ấm một ngôi nhà riêng cũng có thể được sử dụng ở các vĩ độ ấm hơn, vì năng lượng của các tấm pin mặt trời trong điều kiện không đủ ánh sáng tự nhiên và trong thời tiết nhiều mây là cực kỳ thấp. Vì vậy, sưởi ấm bằng cách này là một phương tiện tiết kiệm hơn so với nguồn nhiệt chính trong nhà. Do đó, không nên từ bỏ hoàn toàn các phương pháp sưởi ấm khác trong nhà. Hệ thống sưởi hiệu quả nhất hiện nay là phương pháp sưởi ấm kết hợp cho nhà ở.

Làm thế nào để chọn một nhà máy năng lượng mặt trời để sưởi ấm và cung cấp nước nóng của một tòa nhà dân cư?

Việc lựa chọn một hệ thống năng lượng mặt trời là một bước quan trọng quyết định hiệu quả hoạt động và đầu tư tiền của. Cần xác định xem cần sử dụng loại hệ thống năng lượng mặt trời nào, giá cả và kích thước, loại bộ thu năng lượng mặt trời. và các thông số khác của khu phức hợp.

Cần phải lựa chọn thiết kế và cấu hình của hệ thống, được hướng dẫn bởi các tiêu chí sau:

• mức độ hoạt động của năng lượng mặt trời trong khu vực;
• lượng nhiệt năng cần thiết để sưởi ấm ngôi nhà;
• ưu tiên năng lượng mặt trời trong việc sưởi ấm ngôi nhà - hoặc nhà máy năng lượng mặt trời đóng vai trò là hệ thống chính, hoặc phụ trợ.

Sau khi quyết định các yếu tố chính, bạn có thể tiến hành lựa chọn thiết kế và khối lượng tối ưu của hệ thống.

Lên đến 100 m2

Hệ thống năng lượng mặt trời để sưởi ấm một ngôi nhà 100 mét vuông. m. có thể đóng vai trò là nguồn nhiệt năng chính... Nhiệm vụ chính sẽ là lựa chọn thiết kế phù hợp của các bộ thu năng lượng mặt trời để có thể nhận được lượng nhiệt tối đa.

Nó là cần thiết để sản xuất tính toán có tính đến số tầng và cấu hình của ngôi nhà, số ngày nắng trong năm, các thông số của chất làm mát trong hệ thống... Hệ thống năng lượng mặt trời để sưởi ấm một ngôi nhà 100 mét vuông. m., giá trong đó có thể từ 18 nghìn rúp. lên đến 180 nghìn rúp. trở lên, nó hoàn toàn có khả năng cung cấp sưởi ấm tại nhà, nếu tất cả các điều kiện cần thiết được đáp ứng.

Lên đến 200 m2

Đối với một ngôi nhà có diện tích 200 m 2, hệ thống năng lượng mặt trời chỉ có thể trở thành một nguồn sưởi ấm bổ sung. Thông thường, cao điểm của việc sử dụng các hệ thống lắp đặt như vậy xảy ra vào mùa thu và mùa xuân, khi có đủ nhiệt lượng mặt trời nhưng cần sưởi ấm ngôi nhà.

Thực tế không có sự khác biệt về thiết kế cho các hệ thống như vậy, chỉ bể chứa được dùng chung với đường sưởi chính của ngôi nhà. Các chuyên gia cho rằng, việc sử dụng các nhà máy năng lượng mặt trời vào mùa xuân và mùa thu có thể giảm tải cho hệ thống sưởi khoảng 30 - 40%.

Vật lý nhiệt tuyệt vời của nước. Phương tiện sưởi ấm cho hệ thống sưởi

Như đã đề cập, trong hầu hết các hệ thống sưởi, nước hoạt động như một chất mang nhiệt. Đó là điều dễ hiểu, bởi vì nó dẫn nhiệt hoàn hảo, không độc hại và thân thiện với môi trường - và điều này rất quan trọng đối với hoạt động an toàn của hệ thống sưởi ấm.

Đồng thời, nước có một số nhược điểm đáng kể:

• sự tiếp xúc kéo dài của nó có thể dẫn đến sự hình thành muối tích tụ trên các thiết bị sưởi ấm;
• còn nước, là một chất vô cơ, có tính ăn mòn cao đối với nhiều kim loại.

Mọi người đều biết về những vấn đề này và luôn biết, nhưng ít người đã cố gắng chống lại tác động tàn phá của nước, điều này thật đáng ngạc nhiên, bởi vì ngày nay nhiều sản phẩm và thiết bị khác nhau được bán có thể làm giảm tính hung hăng của nó. Điều này sẽ kéo dài tuổi thọ của các bộ phận kim loại của hệ thống, việc thay thế hoặc thậm chí sửa chữa chúng không phải là một thú vui rẻ tiền.

Môi trường sưởi ấm cho hệ thống sưởi ấm Dixis

Quan trọng! Kết quả khá tốt được chứng minh bằng các chất phụ gia ức chế nói trên.

Đóng băng có thể được coi là sự thiếu hụt nước quan trọng thứ ba (điều này đặc biệt đúng đối với các khu vực phía Bắc của đất nước). Sau khi đóng băng, nước biến thành đá và nở ra, do đó các thiết bị bị hư hỏng và đường ống bị vỡ. Do đó, nếu bạn không có kế hoạch liên tục vận hành hệ thống sưởi vào mùa đông, thì tốt hơn là bạn nên đổ chất chống đông thay vì nước.

Chất mang nhiệt (chất chống đông dạng lỏng không đóng băng) "Emelya"

Cách tính nhiệt độ nước

Khi tính toán cần lưu ý các điểm sau:

• nhiệt độ trung bình của ba ngày cuối cùng trước khi bắt đầu mùa sưởi (phải thêm 8 ° C vào hình này);
• nhiệt độ trung bình trong phòng (đối với khu dân cư là 20ᵒС, đối với không ở - 16 -).

Các cơ sở giáo dục và y tế có định mức riêng - chúng được chỉ ra trong SNiP.

Thiết kế tự làm

Việc thiết kế các hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời không phức tạp đến mức những người được đào tạo bài bản sẽ không thể tự chế tạo và vận hành chúng trong nhà của họ. Hệ thống năng lượng mặt trời để sưởi ấm gia đình 100 mét vuông bằng chính bàn tay của bạn - đây là một ý tưởng hoàn toàn có thể thành hiện thực, sẽ giúp tiết kiệm đáng kể công việc mua và sửa chữa... Hãy xem xét các tùy chọn khả thi.

Hệ thống năng lượng mặt trời Thermosiphon

Hệ thống năng lượng mặt trời Thermosiphon là bộ sưu tập hình ốngđã được thảo luận ở trên. Có cấu trúc dòng chảy tự do và cấu trúc không áp suất khác nhau về cách chất làm mát lưu thông. Những cái không áp suất hoạt động dựa trên chuyển động tự nhiên của chất lỏng và không cần điện, cấu trúc của khu phức hợp đơn giản và rẻ hơn nhiều. Cột áp có khả năng cung cấp một chế độ tuần hoàn được xác định trước và cho phép bạn đạt được hiệu quả tối đa. Hoạt động tích cực nhất của các hệ thống như vậy là khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 10, khu vực càng xa về phía bắc, khoảng thời gian hoạt động lớn nhất của các hệ thống lắp đặt càng ngắn.

Hệ thống năng lượng mặt trời không khí

Bộ thu khí là sự lắp đặt sử dụng không khí như một chất mang nhiệt... Họ sưởi ấm ngôi nhà bằng phương pháp thông gió, cho phép bạn tiết kiệm đáng kể việc tạo ra các mạch sưởi và sử dụng hệ thống quanh năm.

Bộ thu nhiệt là một hộp đen rỗng, trong đó không khí được làm nóng bằng nhiệt mặt trời... Không khí ấm được dẫn vào phòng, và không khí được làm mát được dẫn đến bộ thu nhiệt để sưởi ấm. Để giảm tổn thất nhiệt, hộp được lắp đặt trong một hộp kín trong suốt để bảo vệ khỏi các tác động bên ngoài - gió, nhiệt độ thấp, v.v. Đầu vào và đầu ra được đặt trong các phòng khác nhau để tăng chênh lệch áp suất và tổ chức lưu thông của riêng chúng.

Đầu ra

Chúng tôi đã kiểm tra hệ thống sưởi năng lượng mặt trời là gì, tìm hiểu chúng là gì và cũng đề cập ngắn gọn về những điểm quan trọng cần được lưu ý trong quá trình lắp đặt.

Chúng tôi hy vọng bạn tìm thấy thông tin hữu ích trong công việc kinh doanh của mình để bạn có thể có được một hệ thống thực sự phù hợp và đảm bảo rằng nó được cài đặt đúng cách. Nếu thông tin dường như không đủ, hãy chú ý đến video bổ sung ở cuối bài viết này.

Bạn có thích bài viết này? Đăng ký kênh của chúng tôi Yandex.Zen

Mẹo vận hành

Việc vận hành các nhà máy năng lượng mặt trời được thực hiện theo đúng tính năng của thiết kế. Nhiệm vụ chính của chủ sở hữu là duy trì sự sạch sẽ, loại bỏ bụi hoặc tuyết. Trong vài trường hợp cần phải thay đổi định kỳ vị trí của các tấm phù hợp với sự thay đổi theo mùa ở vị trí của Mặt trời... Việc sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận riêng lẻ được thực hiện khi có nhu cầu, tất cả công việc có thể được thực hiện độc lập và với sự trợ giúp của các chuyên gia liên quan.

Ứng dụng của bộ thu năng lượng mặt trời

Một thiết bị chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành nhiệt năng được gọi là bộ thu năng lượng mặt trời. Bộ thu năng lượng mặt trời có thể được sử dụng cả trong hệ thống sưởi của tòa nhà và trong hệ thống cấp nước nóng. Theo số liệu tính toán, việc sử dụng các thiết bị này trong hệ thống sưởi ấm của các tòa nhà và công trình kiến ​​trúc trung bình hàng năm tiết kiệm được từ 30% đến 60% năng lượng (gas, điện), đồng nghĩa với việc nó làm cho việc vận hành của tòa nhà trở nên rẻ hơn. Ước tính khả năng tự cung tự cấp của các hệ thống năng lượng mặt trời là trung bình từ hai đến năm năm, tùy thuộc vào giá năng lượng.

Một bộ thu năng lượng mặt trời để sưởi ấm một ngôi nhà được bao gồm trong hệ thống sưởi, trên thực tế, là một phần tử làm nóng chất làm mát, trong khi các nguồn sưởi chính (khí đốt hoặc nồi hơi điện) duy trì nhiệt độ của chất làm mát được làm nóng bởi bộ thu năng lượng mặt trời xung quanh đồng hồ ở mức yêu cầu của điều kiện công nghệ hoặc vệ sinh. Hiệu quả của các hệ thống sưởi thay thế cao hơn ở những vùng có hoạt động năng lượng mặt trời cao và vào ban ngày. Bản đồ tổng bức xạ mặt trời hàng năm được thể hiện trong hình dưới đây.

Các loại và sự khác biệt của bộ thu năng lượng mặt trời

Cho đến nay, hai loại hệ thống đã trở nên phổ biến trong các bộ thu năng lượng mặt trời được sản xuất công nghiệp:

• tấm pin mặt trời phẳng;
• chân không (chân không) bộ thu gom hình ống.

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời phẳng

Nó là một loại bộ thu năng lượng mặt trời phổ biến được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời hiện đại. Loại hình này đã trở nên phổ biến do giá cả tương đối rẻ và đơn giản của cả thiết bị và hoạt động. Nhược điểm của bộ thu năng lượng mặt trời phẳng là hiệu suất giảm đáng kể (lên đến hai lần) trong điều kiện nhiệt độ bên ngoài âm.

Thiết kế bộ thu năng lượng mặt trời phẳng.

Về mặt cấu tạo, nó là một tấm có diện tích bề mặt hấp thụ từ 2-2,5 m2, được làm bằng hợp kim nhôm hoặc thép. Phần mặt trước được làm dưới dạng một tấm kính cường lực đặc biệt, đảm bảo hấp thụ tối đa năng lượng ánh sáng mặt trời và tổn thất năng lượng tối thiểu với các tia phản xạ và phân tán.Trực tiếp dưới tấm kính năng lượng mặt trời là bộ hấp thụ được chế tạo dưới dạng ống phẳng làm bằng hợp kim đồng hoặc nhôm có hệ số truyền nhiệt cao.

Theo nguyên tắc, ống có đường gân xuyên tâm, làm tăng đáng kể hệ số truyền nhiệt của chất hấp thụ. Chất hấp thụ được phủ với hệ số hấp thụ cao trong phổ bức xạ nhiệt, làm tăng hiệu suất tổng thể của bộ thu. Một lớp cách nhiệt nằm dưới tấm hấp thụ, giúp giảm thất thoát nhiệt của hệ thống ra môi trường. Công suất nhiệt cần thiết của bộ thu năng lượng mặt trời đạt được bằng cách kết nối một số tấm pin với một bộ thu hoặc pin năng lượng mặt trời duy nhất.

Bộ thu ống chân không (hút chân không)

Một loại bộ thu năng lượng mặt trời đắt tiền do chế tạo phức tạp và có một số ưu điểm so với các tấm pin mặt trời phẳng. Về mặt cấu trúc, nó là một loạt các ống thủy tinh ghép nối, hàn lại với nhau, từ không gian giữa đó không khí được bơm ra ngoài. Chân không trong không gian giữa các ống là một chất cách nhiệt tuyệt vời và ngăn thất thoát nhiệt ra môi trường từ chất làm mát. Một ống hấp thụ bằng đồng, nhôm hoặc thủy tinh được đưa vào ống nhỏ hơn. Các đường ống được đưa phần trên vào bộ phân phối, trong đó chất mang nhiệt lưu thông. Bộ thu nhiệt dạng ống chân không (hút chân không) theo kiểu bộ phân phối được chia thành hai loại: với ống dẫn nhiệt phẳng và dòng trực tiếp.

Ống góp phẳng

Ống nhiệt phẳng ống chân không thu năng lượng mặt trời - Xây dựng.

Chúng là một bộ trao đổi nhiệt phục hồi nằm trong nhà phân phối. Trong trường hợp này, truyền nhiệt từ chất làm mát được đốt nóng của ống chân không sang chất làm mát của mạch tuần hoàn sưởi của nguồn cung cấp nhiệt của tòa nhà xảy ra xuyên qua tường và chất làm mát của các mạch này không trộn lẫn với nhau. Ưu điểm so với bộ thu dòng trực tiếp là duy trì hiệu suất cao ở nhiệt độ môi trường lên đến -45 ° C, khả năng thay thế một ống chân không bị hỏng riêng biệt mà không cần tháo rời bộ thu và dừng hoạt động của nó, cũng như khả năng điều chỉnh góc lắp đặt của mỗi ống chân không trong một bộ thu ...

Đa tạp dòng chảy trực tiếp

Bộ thu năng lượng mặt trời hình ống chân không dòng chảy trực tiếp - cấu tạo.

Kết hợp mạch tuần hoàn và sưởi ấm. Trong nhà phân phối, có các đường ống cung cấp và lưu thông, mà các đường ống chân không được kết nối trực tiếp với nhau. Chất làm mát được đưa vào bộ phân phối thông qua đường ống cung cấp, từ đó nó đi vào ống chân không, nơi nó được làm nóng. Chất làm mát được làm nóng quay trở lại đường ống hồi lưu và đi thẳng đến nhu cầu cung cấp nhiệt. Ưu điểm của bộ thu dòng trực tiếp so với bộ thu chân không là không có tường trung gian giữa các chất mang nhiệt, giúp giảm tổn thất nhiệt và khả năng lắp đặt bộ thu nhiệt trên mọi bề mặt ở mọi góc độ, vì chất mang nhiệt sẽ lưu thông trong toàn bộ bộ thu bằng một máy bơm.