Det meste af året, vi er nødt til at bruge penge på at opvarme deres hjem. I denne situation ville enhver hjælp være overflødig. Solenergi er egnet til dette formål så godt som muligt: absolut ren og fri.
Moderne teknologi gør det muligt solvarme private huse, ikke kun i de sydlige regioner, men også i betingelserne for den midterste bandet.
I denne artikel:
- Det kan tilbyde moderne teknologi
- Fordele og ulemper ved hjælp af solenergi
- Åbne solfangere
- Tubular solfangere
- Fordele og ulemper ved rørformede samlere
- Lukkede flade solfangere
- Sammenligning af karakteristika solfangere
- Måder Tilslutning til varmesystemet
- Den ledning, der forbinder varmereservoiret
- Fortrådningsdiagram solbatteriet
- Hvordan til at beregne den nødvendige kapacitet af reservoiret
- Nyttige videoer om emnet
Det kan tilbyde moderne teknologi
Gennemsnittet af 1 m2 af overfladen jord 161 modtager solenergi W per time. Selvfølgelig ved ækvator, dette tal er mange gange højere end i Arktis. Hertil kommer, at tætheden af solstrålingen afhænger af tidspunktet på året.
I Moskva-regionen intensiteten af solstrålingen i december og januar er forskellig fra maj og juli mere end fem gange. Men det nuværende system er så effektiv, at de er i stand til at operere næsten overalt på jorden.
Task udnyttelse af solstråling energi med maksimal effektivitet opnås på to måder: direkte opvarmning af et termisk solfangere og fotovoltaiske batterier.
Solceller omdanne energien i begyndelsen af sollys til elektricitet, passerer derefter gennem et særligt system til forbrugerne i form af el-kedel.
Termiske reservoirer opvarmes af solstråler opvarmede kølevæske opvarmning og varmtvandssystemer.
Solfangere findes i flere former, herunder åbne og lukkede systemer, flad og sfærisk struktur, halvkugleformede hubs samlere og mange andre muligheder.
Den termiske energi opnået fra solfangere, der anvendes til opvarmning af varmt vand eller opvarmning fluid.
På trods af den tilsyneladende fremskridt i udviklingen af indsamling løsninger, ophobning og brug af solenergi, er der fordele og ulemper.
Fordele og ulemper ved hjælp af solenergi
Den mest åbenlyse fordel ved at bruge solenergi er dens tilgængelighed. Faktisk, selv i den dystre og overskyet vejr, solenergi kan opsamles og anvendes.
Det andet plus - en nul-emissioner. Faktisk er det den mest miljøvenlige form for energi og naturlige. Solpaneler og samlere ikke producerer støj. I de fleste tilfælde er de monteret på taget af bygninger, uden at tage værdifuld forstæder landareal.
Ulemper forbundet med anvendelsen af solenergi, er til ustadighed belysning. Om natten bliver det ikke noget at samle, er situationen forværres af det faktum, at toppen af fyringssæsonen er de mest korte lyse dage om året.
Det er nødvendigt at overvåge renheden af den optiske panel, mindre forurening drastisk reducerer effektiviteten.
Hertil kommer, kan vi ikke sige, at driften af systemet på solenergi omkostningerne er helt gratis, der er faste omkostninger ved udstyr afskrivninger, cirkulationspumpe og kontrol elektronik.
Åbne solfangere
Udendørs solfanger er ubeskyttet mod ydre påvirkninger slangesystem, som cirkulerer opvarmet varmeoverføringsfluid direkte for solen. Som kølemiddel anvendes vand, gas, luft, frostvæske. Rør eller fastgjort til bærepladen i form af en spole, eller forbundet i parallelle rækker til udløbsdysen.
Vi åbner samlere normalt ikke har nogen isolering. Designet er meget simpelt, så det er billigt og er ofte lavet uafhængigt af hinanden.
På grund af manglende isolering næsten lagrer energien fra solen, har en lav effektivitet. Brugt dem for det meste i løbet af sommeren til at varme vand i svømmebassiner eller sommer bruser. Installeret i solrige og varme områder, med små ændringer i temperaturen af den omgivende luft og opvarmet vand. Arbejd kun godt i det solrige, stille vejr.
Tubular solfangere
De rørformede solfangere samles fra individuelle rør, der løber vandet, gas eller damp. Dette er en type af solanlæg åbne. Men kølevæsken er allerede meget bedre beskyttet mod ydre negativitet. Især i vakuumsystemer, ordnet efter princippet om thermoses.
Hvert rør er forbundet til systemet separat, parallelt med hinanden. Når svigt af et rør er det nemt at skifte til en ny. Hele strukturen kan samles direkte på taget af bygningen, hvilket i høj grad letter installationen.
Plus en stærk rørformede solfangere er i en cylindrisk danne de grundlæggende elementer, der gør solstråling erobrede alle de lyse timer uden brug af dyre sporingssystemer for bevægelsen armaturer.
Ifølge deres konstruktion rør pen og koaksiale solfangere.
Koaksialrør er et skib eller Dayura de velkendte termokande. Lavet af to kolber mellem dem evakueret. Den indre overflade af den indre kerne overtrukket med en yderst selektiv belægning effektivt absorbere solenergi.
Termisk energi fra det indre rør af den selektive lag af varme overført fra den indre varmeveksler eller aluminiumsplader. På dette stadium, forekomme uønskede varmetab.
Springvand rør er en glascylinder med indsat inden pennen absorber.
For en god isolering af det evakuerede rør. Varmeoverførsel fra absorberen sker uden tab, så effektiviteten af springvand rør ovenfor.
Ved varmeoverførsel metode har to systemer: direkte strømning og Varme- (heatpipe).
Det repræsenterer Heat lukket beholder med en flygtig væske.
Inde Heat-flygtig væske er det, der modtager varme fra den indre væg af kolben eller ved pen absorber. Under indflydelse af temperaturen af væsken koger, og dampen stiger. Efter varmen givet til kølemidlet varme eller varmt vand, dampen kondenserer i væsken og strømmer ned.
Som en flygtig væske anvendes vand hyppigt ved et lavt tryk.
Medstrøms-system bruger U-formet rør, gennem hvilket kølemidlet cirkulerer vand eller varmeanlæg.
Halvdelen af det U-formede rør er beregnet til kold kølevæske, fjerner anden opvarmede. Ved opvarmning kølevæske udvider sig og kommer ind i tanken, hvilket giver en naturlig cirkulation. Som det er tilfældet med Heat-systems, bør den minimale hældningsvinklen være mindst 20⁰.
Systemer med ét gennemløb er mere effektiv, da en gang opvarmet kølemiddel.
Hvis der er planlagt solfangeren, der skal bruges hele året rundt, så de injicerede en speciel frostvæske.
Fordele og ulemper ved rørformede samlere
Brugen af rørformede solfangere har en række fordele og ulemper. Udformningen af det rørformede solfanger består af identiske elementer, som er relativt let at udskifte.
Fordele:
- et lavt varmetab;
- evne til at fungere ved temperaturer op -30⁰S;
- effektiv ydelse gennem de lyse timer;
- gode resultater i regioner med tempereret og koldt klima;
- Lav afdrift, lyd systemer evne til at passere gennem det rørformede luftmasse selv;
- Muligheden for at fremstille en høj temperatur kølemiddel.
Strukturelt rørformede struktur har en begrænset åbning overflade. Det har følgende ulemper:
- Det er ikke i stand til at selv-rensning af sne, is, frost;
- de høje omkostninger.
På trods af den indledende høje omkostninger, rørkollektorer hurtigt tjenes ind. Har en lang levetid.
Lukkede flade solfangere
Flad samler består af en aluminiumsramme, særlig absorberende lag - absorber, en transparent coating, og rørisolering.
Som en absorber brug sværtet kobberplade, er ideelt til at skabe geliosistem ledningsevne. Når absorptionen af solenergi absorber transmitteres modtaget solenergi kølemiddel cirkulerer gennem rørene støder op til absorbersystemet.
På ydersiden af den lukkede panel er beskyttet af en transparent coating. Det er lavet af slagfast hærdet glas med en transmissionsbånd 0,4-1,8mkm. På dette område til et maksimum af solstråling. Stødsikker glas er en god beskyttelse mod hagl. På bagsiden af hele panelet er forsvarligt isoleret.
Listen over fordele ved lukkede fladskærme herunder:
- enkel struktur;
- gode resultater i regioner med varmt klima;
- mulighed for installation i enhver vinkel i nærvær af anordninger til at ændre hældningsvinklen;
- evnen til at selv-ren for sne og frost;
- lav pris.
Flade solfangere er særligt fordelagtigt, hvis der er planlagt deres anvendelse i projekteringsfasen. Levetid i produkter af høj kvalitet er 50 år.
Ulemperne er:
- den høje varmetab;
- en masse vægt;
- Høj modstandsdygtighed vind på placeringen af panelerne i en vinkel til horisonten;
- begrænsninger i ydeevne med ændringer i temperatur over 40 ° C.
Omfang lukkede reservoirer er meget bredere end de åbne typen sol enheder. Om sommeren kan de fuldt ud opfylde behovet for varmt vand. På koldere dage, er forsyningsvirksomheder ikke inkluderet i opvarmningsperioden, kan de arbejde i stedet for gas og elektriske varmeovne.
Sammenligning af karakteristika solfangere
Den vigtigste indikator er effektiviteten af solfangeren. Nyttige funktionen af forskellige konstruktioner af solfangere er afhængig af temperaturforskellen. I denne flade samlere betydeligt mindre rørformet.
Når du vælger en solfanger bør være opmærksom på en række parametre, der afspejler effektivitet og kapacitet af enheden.
Der er flere vigtige egenskaber for solfangere:
- adsorptionskoefficient - angiver forholdet til den totale absorberede energi;
- emissionskoefficienten - er forholdet mellem energi, der transmitteres til den absorberede;
- og det samlede åbningsareal;
- Effektivitet.
Aperture område - dette er en arbejder solfanger område. I fladekollektor åbningsareal maksimeres. Åbningen område er absorberen område.
Måder Tilslutning til varmesystemet
Eftersom solenergi enheder ikke kan tilvejebringe en stabil forsyning og handicappede energi, et system resistent over for disse mangler.
For centrale Rusland solar enheder kan ikke sikre stabil strøm af energi, og derfor anvendes som supplerende system. Integration i det eksisterende varmeanlæg og varmt vand til de forskellige solfanger og sol batterier.
Den ledning, der forbinder varmereservoiret
Afhængigt af formålet med brugen af varmen solfanger til at forbinde forskellige systemer anvendes. Kan være flere:
- Sommer version til varmt vand
- Vinter-version til opvarmning og varmtvandsforsyning
Sommer mest enkle udførelsesform og kan endda koste uden cirkulationspumpe, ved hjælp af en naturlig vandcirkulation.
Vand opvarmes i solfangeren og på grund af termisk ekspansion tilføres i lagertanken eller kedel. Der er således en naturlig cirkulation: i stedet for det varmtvandsbeholder suges kold.
Som enhver system baseret på den naturlige cirkulation det ikke virker meget effektivt, kræver overholdelse af den nødvendige hældning. Desuden bør buffertanken være højere end solfangeren.
For at holde vandet så længe som muligt spabadet skal opvarmes grundigt.
Hvis du virkelig ønsker at opnå den mest effektive drift af en solfanger, ledningsdiagrammet kompliceret.
Ifølge solfangeren systemets nonfreezing kølevæske cirkulerer. Det giver forceret cirkulationspumpe under styring af controlleren.
Styreenheden styrer driften af cirkulationspumpen baseret på vidnesbyrd af mindst to temperatursensorer. Den første sensor måler temperaturen i lagertanken, den anden - på røret tilføre varm kølemiddel solfanger. Når temperaturen i tanken overstiger temperaturen af kølemidlet i reservoiret controller deaktiverer pumpen, standser cirkulationen af kølemidlet gennem systemet.
Til gengæld når temperaturen i lagertanken under kedlen slået forudbestemt.
Fortrådningsdiagram solbatteriet
Det ville være fristende at anvende en lignende ordning af solenergi, er, hvordan den gennemføres i tilfælde af en solfanger, akkumulere modtaget energi per dag. Desværre batteriet for at skabe tilstrækkelig kapacitet er meget dyrt for private hjem strømforsyning system. Derfor ordning forbindelsen er som følger.
Med solpanelerne opkræver leveres til opladning controller, der har flere funktioner: det giver en permanent opladning af batterierne og spændingen stabiliserer. Dernæst en elektrisk strøm tilført til inverteren, hvor omdannelsen konstant 12V eller 24V DC i 220V-faset vekselstrøm.
Desværre, vores elektriske ikke er tilpasset til at opnå energi kan kun fungere i én retning fra kilden til forbrugeren. Af denne grund, vil du ikke være i stand til at sælge det udtagne energi, eller i det mindste tvinge tælleren til at spinde i den modsatte retning.
Brugen af solpaneler er fordelagtig, fordi de giver en mere universel form for energi, men det kan ikke matche effektiviteten af solfangere. Dog har disse ikke har mulighed for at lagre energi, i modsætning til solcellepaneler.
Hvordan til at beregne den nødvendige kapacitet af reservoiret
Ved beregning af nødvendige effekt af solfangeren er meget ofte fejlagtigt udføre beregninger på grundlag af den indkommende solenergi i de koldeste måneder af året.
Det faktum, at hele systemet er konstant overophedning i resten af året. Temperaturen af kølemidlet i sommeren ved udgangen af solfangeren kan nå 200 ° C ved en opvarmningshastighed damp eller gas, 120 ° C frostvæske, 150 ° C vand. Hvis kølevæsken koger, er det delvist fordampet. Som et resultat, vil det skal udskiftes.
Produktionsvirksomheder anbefaler komme fra følgende tal:
- tilvejebringelse af varmt vand ikke er mere end 70%;
- sikre varmesystemet er ikke mere end 30%.
Resten af varmen krævede bør udvikle en standard varmeanlæg. Men på disse satser årligt sparer i gennemsnit ca. 40% på varme og varmt vand.
Power genereret af enkelt rør af vakuumsystem afhænger af geografisk placering. Figur af solenergi pr 1 m2 jord falder i år kaldet solindstråling. Kende længden og diameteren af røret, er det muligt at beregne åbningen - den effektive absorption område. Det er fortsat at anvende koefficienter for absorption og emission magt til at beregne et rør om året.
Beregning eksempel:
Standard rørlængde på 1800 mm, en effektiv - 1600 mm. Diameter 58 mm. Aperture - skraverede område skabt af røret. Således skyggen rektanglets areal:
S = 1,6 * 0058 = 0,0928m2
den gennemsnitlige effektivitet af røret er 80%, solindstrålingsforholdene for Moskva er omkring 1170 kWh / m2 per år. ene rør vil således frembringe i et år:
W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = * h 86,86kVt
Det skal bemærkes, at dette er en meget omtrentlig beregning. Mængden af energi, der produceres afhænger af installationen orientering, vinkel, en gennemsnitlig temperatur osv
Nyttige videoer om emnet
Demonstration af virkningen af solfangeren om vinteren:
Sammenligne forskellige modeller af solfangere:
Under hele sin eksistens menneskeheden mere og mere energi forbruges hvert år. Forsøg på at bruge fri solstråling blev foretaget for længe siden, men først for nylig blev muligt at bruge solen på vores breddegrader effektivt. Der er ingen tvivl om, at fremtiden for solsystemer.
