ברוב ימות השנה אנחנו צריכים להוציא כסף על חימום בתיהם. במצב זה, כל עזרה תהיה מיותרת. אנרגיה סולארית מתאימה למטרה זו, כמו גם אפשרית: נקיה לחלוטין וחופשית.
טכנולוגיות מודרניות מאפשרות בתים פרטיים חימום סולארי, לא רק באזורים הדרומיים, אך גם בתנאים של הלהקה באמצע.
במאמר זה:
- זה יכול להציע טכנולוגיה מודרנית
- יתרונות וחסרונות של שימוש באנרגיה סולארית
- קולטי שמש פתוחים
- קולטי שמש Tubular
- יתרונות וחסרונות של אספנים צינורי
- קולטי שמש שטוח סגירה
- השוואת המאפיינים של קולטי שמש
- דרכים להתחבר למערכת החימום
- מעגל חיבור המאגר החום
- תרשים חיווט של סוללה סולארית
- כיצד לחשב את הקיבולת הנדרשת של המאגר
- קטעי וידאו שימושיים בנושא
זה יכול להציע טכנולוגיה מודרנית
הממוצע של 1 M2 של שטח מגרש 161 מקבל אנרגיה סולארית W לשעה. כמובן, בקו המשווה, נתון זה הוא פעמים רבות יותר מאשר באזור הארקטי. בנוסף, הצפיפות של קרינת שמש תלויה בזמן של שנה.
באזור מוסקבה בעוצמת קרינת השמש בחודשים דצמבר וינואר שונה מאי ויולי יותר מחמש פעמים. עם זאת, המערכת הנוכחית היא כל כך יעילה, כי הם יכולים לפעול כמעט בכל מקום על פני כדור הארץ.
ניצול משימות של אנרגית קרינת שמש עם יעילות מקסימלית מושג בשתי דרכים: חימום ישיר של קולטי שמש תרמי וסוללות פוטוולטאית.
תאים סולאריים להמרת האנרגיה לתחילת אור השמש לחשמל, אז עובר דרך מערכת מיוחדת לצרכנים, כגון דוד חשמלי.
מאגרי תרמי שהתלהטו חימום נוזל קירור סולארי קרני מחוממת מערכות מים חמים.
אספנים תרמיים לבוא בכמה צורות, כוללים מערכות פתוחות וסגורות, מבנה שטוח כדורי, אספני רכזות hemispherical ואפשרויות רבות אחרות.
אנרגית התרמית המתקבלת קולטי שמש משמשים לחימום מים חמים או חימום נוזל.
למרות ההתקדמות הניכרת בפיתוח פתרונות איסוף, צבירה ושימוש באנרגיה סולארית, ישנם יתרונות וחסרונות.
יתרונות וחסרונות של שימוש באנרגיה סולארית
היתרון הברור ביותר של שימוש באנרגיה סולארית הוא נגישותו. למעשה, אפילו מזג האוויר הקודר ומעונן, אנרגיה סולארית יכולה להיאסף ולהיות בשימוש.
היתרון השני - פליטת אפס. למעשה, הוא הצורה הכי הידידותית לסביבה של אנרגיה טבעית. לוחות קולטי שמש אינם מייצרים רעש. ברוב המקרים, הם רכובים על הגגות של בניינים, מבלי לקחת שטח קרקע פרוורי יקר.
חסרונות הקשורים לשימוש באנרגיה סולארית, הם תאורת inconstancy. בלילה, הוא הופך להיות דבר לאסוף, המצב הוא מורכב על ידי העובדה כי השיא של עונת החימום הוא בימי האור הקצרים ביותר של השנה.
יש צורך לפקח על טוהר בלוח אופטי, זיהום קטין מפחית יעילות דרסטי.
בנוסף, לא נוכל לומר כי הפעלת המערכת על עלות אנרגיה סולארית היא לגמרי בחינם, יש עלויות קבועות של פחת ציוד, משאבה במחזור ובקרה אלקטרוניקה.
קולטי שמש פתוחים
קולט שמש חיצוני הוא לא מוגן ממערכת צינורות השפעות חיצונית אשר מפיצה נוזל העברת חום מחומם ישירות בשמש. כמו נוזל הקירור, מים משמשים, גז, אוויר, נוזל לרדיאטור. Tube או קבוע לצלחת התמיכה בצורת סליל, או הצטרפו בשורות במקביל הזרבובית לשקע.
אנחנו פותחים אספנים בדרך כלל אין לי שום בידוד. העיצוב הוא מאוד פשוט, ולכן הוא זול לעתים קרובות נעשה באופן עצמאי.
בשל היעדר בידוד כמעט מאחסן את האנרגיה מהשמש, יש יעילות נמוכה. השתמשו בהם בעיקר בקיץ לחמם מים בריכות שחייה או מקלחת הקיץ. מותקן באזורים שטופי שמש וחמים, עם שינויים קטנים בטמפרטורה של האוויר סביבה ומים מחומם. רק לעבוד היטב שמש, מזג אוויר רגוע.
קולטי שמש Tubular
קולטי שמש צינורי מורכבים מצינורות פרט, המפעיל את המים, גז או אדים. זהו סוג של שמש צמחים פתוחים. עם זאת, את נוזל הקירור הוא כבר הרבה יותר טוב מפני השליליות חיצוני. במיוחד במערכות ואקום, מסודר לפי העיקרון תרמוסים.
כל צינור מחובר למערכת בנפרד, במקביל זה לזה. כאשר כישלון של צינור אחד קל להחליף באסטרטגיה חדשה. המבנה כולו ניתן להרכיב ישירות על גג הבניין, המאפשר התקנה מאוד.
פלוס קולטי שמש צינורי חזקים נמצאים גלילים מהווים את המרכיבים הבסיסיים שגורמים קרינת השמש שנתפסו כל שעות היום ללא שימוש במערכות מעקב יקר עבור התנועה מאורות.
לדברי עט צינורות הבנייה שלהם קולטי שמש קואקסיאלי.
צינור קואקסיאלי הוא כלי או Dayura את התרמוס המוכר. עשויים שני בקבוקונים ביניהם פונו. המשטח הפנימי של הגרעין הפנימי מצופה בציפוי סלקטיבי מאוד סופג את אנרגיית השמש.
אנרגית חום מן הצינור הפנימי של השכבה סלקטיבית של חום העבירה מההצלחות המחליפות או אלומיניום חום המקורה. בשלב זה, מתרחשים הפסדים חומים בלתי רצויים.
צינור טרווי נמצא גליל זכוכית עם מוכנס בתוך הבולם העט.
עבור בידוד טוב של הצינור פונה. העברת חום מן הבולם מתרחשת ללא הפסדים, כך היעילות של צינורות מזרקה לעיל.
לפי שיטת העברת חום יש שתי מערכות: הזרימה הישירה התרמית (צינור חום).
הוא מייצג מיכל אטום חום עם נוזל נדיף.
בתוך נוזל חום-נדיף זה שמקבל חום מהקיר הפנימי של הבקבוק או על ידי בולם עט. בהשפעת הטמפרטורה של הנוזל רותח ואת אדי עולה. אחרי החום הניתן לחימום נוזל הקירור או מים חמים, האדים מתעבים לנוזל וזורמים.
כתוצאת נוזל נדיף, מים משמשים לעתים קרובות בלחץ נמוך.
מערכת שיתוף הנוכחית משתמשת בצורת U צינור שדרכו נוזל קירור מפיצת מערכות מים או חימום.
אחת וחצי של הצינור בצורת U מיועד נוזל קירור קר, מסיר את המחומם השני. כאשר נוזל קירור מחומם מתרחב נכנס הטנק, מתן במחזור טבעי. כפי שקורה עם מערכות חומות, זווית המינימום של נטייה צריכה להיות לפחות 20⁰.
לאחר-דרך מערכות יעילות יותר מאז נוזל קירור מחומם פעם.
אם מערכת קולט השמש מתוכננת לשמש במשך כל ימות השנה, אז הם הזריקו אנטיפריז מיוחד.
יתרונות וחסרונות של אספנים צינורי
השימוש קולטי שמש צינורי יש מספר יתרונות וחסרונות. העיצוב של קולט שמש צינורי מורכב אלמנטים זהים אשר קל יחסית להחליף.
יתרונות:
- איבוד חום נמוך;
- היכולת לפעול בטמפרטורות של עד -30⁰S;
- ביצועים יעילים לאורך כל שעות היום;
- ביצועים טובים באזורים בעלי אקלים ממוזג וקר;
- סט בשל רוח נמוכה, יכולת מערכות קולית לעבור מסת אוויר צינורי עוצמה;
- אפשרות לייצר טמפרטורת נוזל קירור גבוהה.
מבחינה מבנית, המבנה צינורי יש משטח צמצם מוגבל. יש לו את החסרונות הבאים:
- זה אינו מסוגל ניקוי עצמי של שלג, קרח, כפור;
- העלות הגבוהה.
למרות העלות הגבוהה הראשונית, אספני צינור לכבוש בחזרה במהירות. יש חיים שירות ארוך.
קולטי שמש שטוח סגירה
אספן שטוח מורכב מסגרת אלומיניום, שכבת ספיגה מיוחדת - בולמת, ציפוי שקוף, בידוד צינור.
בתור גיליון נחושת מושחר בולם שימוש, הוא אידיאלי עבור יצירת geliosistem מוליכות. כאשר הקליטה של בולם אנרגיה סולארית מועברת אנרגית סולארית קבלה כי נוזל הקירור במחזור דרך הצינורות סמוכים למערכת הבולמת.
בצד החיצוני של הפנל הסגור מוגן על ידי ציפוי שקוף. זה עשוי זכוכית מחוסמת עמידת השפעה שיש 0,4-1,8mkm להקת הולכה. מהמרחק הזה למקסימום של קרינת השמש. זכוכית עמידה הלם היא הגנה טובה כנגד ברד. על החלק האחורי של הלוח כולו מבודד היטב.
רשימת היתרונות של מסכים שטוח סגור כולל:
- מבנה פשוט;
- ביצועים טובים באזורים בעלי אקלים חם;
- אפשרות התקנה בכל זווית בנוכחות התקנים לשינוי זווית הנטייה;
- היכולת העצמית נקי מן השלג והכפור;
- מחיר נמוך.
קולטי שמש שטוחים במיוחד יתרון, אם השימוש בם מתוכנן בשלב התכנון. חי שירות במוצרים איכותיים הם 50 שנים.
החסרונות הם:
- איבוד החום הגבוה;
- הרבה משקל;
- התנגדות רוח גבוהה במיקום של הלוחות בזווית אל האופק;
- מגבלות בביצועים עם שינויי טמפרטורה מעל 40 מעלות צלסיוס
היקף נסגר מאגרי הוא רחב הרבה יותר מאשר יחידות סולאריים מסוג פתוח. בקיץ, הם יכולים להיפגש באופן מלא את הצורך במים חמים. בימים קרים, כלי העזר אינם נכללים תקופת החימום, הם יכולים לעבוד במקום גז תנורי חימום חשמלי.
השוואת המאפיינים של קולטי שמש
המדד החשוב ביותר הוא היעילות של קולט השמש. ביצועים יעילים של מבנים שונים של קולטי שמש תלויה הבדל הטמפרטורה. בשנת אספני שטוחים זה משמעותי פחות צינורי.
בעת בחירת קולט שמש צריך לשים לב למספר פרמטרים המשקפים את היעילות ואת היכולת של המכשיר.
ישנם מספר מאפיינים חשובים עבור קולטי שמש:
- מקדם ספיחה - מציין את היחס לאנרגיה הכוללת נספג;
- מקדם הפליטה - הוא היחס בין האנרגיה המועברת אל נספג;
- ואזור הצמצם הכולל;
- יעיל.
אזור צמצם - מדובר באזור קולט שמש עובד. באזור צמצם אספן שטוח צלחת מוגדל. אזור הצמצם הוא האזור הבולם.
דרכים להתחבר למערכת החימום
מאז מכשירי אנרגית שמש לא יכולים לספק אספקת אנרגיה יציבה ונכים, מערכת עמידה ליקויים אלה.
עבור מכשירי סולאריים מרכזיים רוסיה לא יכול להבטיח זרימה יציבה של אנרגיה, ולכן משמש כמערכת נוספת. השתלבות במערכת החימום קיים ומים חמים עבור קולט השמש השונה וסולל סולארית.
מעגל חיבור המאגר החום
בהתאם למטרת שימוש של אספן החום להתחבר מערכות שונות משמשות. יכול להיות מספר:
- גרסת קיץ עבור מים חמים
- גרסת חורף לחימום אספקת מים חמים
קיץ התגלמות הפשוטה ביותר, ואף עלול לעלות בלי במחזור המשאבה, באמצעות זרימת מים טבעית.
מים מחוממים על קולט השמש ובשל התפשטות תרמית מסופקת מיכל האחסון או דוד. לפיכך יש זרימה טבעית: במקום מכל המים החם נשאבת קר.
כמו כל מערכת המבוססת על זרימה טבעית זה לא עובד בצורה יעילה מאוד, הדורש עמידה המדרון הנדרש. בנוסף, טנק החיץ צריך להיות גבוה יותר מאשר קולט השמש.
כדי לשמור על המים זמן רב ככל האפשר בג'קוזי יש לחמם היטב.
אם אתה באמת רוצה להשיג את הפעולה היעילה ביותר של קולט שמש, תרשים חיווט מסובך.
לדברים מסתובב נוזל קירור nonfreezing מערכת קולט השמש. הוא מספק משאבת זרימת כפייה תחת שליטה של הבקר.
הבקר שולט על הפעלת המשאבה במחזור המבוססת על עדותו של לפחות שני חיישני טמפרטורה. החיישן הראשון מודד את הטמפרטורה במיכל האחסון, והשני - על צינור אספקת קולט שמש נוזל קירור חם. ברגע שהטמפרטורה בתוך הטנק עולה הטמפרטורה של נוזל הקירור בבקר המאגר משבית את המשאבה, לעצור את זרימת נוזל הקירור דרך המערכת.
בתורו, כאשר הטמפרטורה במיכל האחסון מתחת דוד מופעלת מראש.
תרשים חיווט של סוללה סולארית
זה יהיה מפתה ליישם תכנית דומה של אנרגיה סולארית, איך זה מיושם במקרה של קולט שמש, צבירה שהתקבל אנרגיה ליום. למרבה הצער את הסוללות כדי ליצור קיבולת מספקת הוא יקר מאוד עבור מערכת החשמל בבית הפרטי. לכן, את ערכת חיבור היא כדלקמן.
עם הפנלים סולאריים לחייב שסופקו בקר הטעינה ממלא תפקידי מספר: הוא מספק טעינה קבועה של סוללות ואת המתח מייצב. בא, זרם חשמלי מסופק על המהפך, שבו 12V ההמרה הקבוע או 24V DC לתוך פאזיים 220V AC.
למרבה הצער, החשמל לא התאים שלנו להשיג אנרגיה יכול לפעול רק בכיוון אחד מהמקור לצרכן. מסיבה זו, אתה לא תוכל למכור את אנרגית החילוץ, או לפחות לכפות הדלפק כדי לסובב בכיוון ההפוך.
השימוש של פנלים סולאריים הוא יתרון בכך שהם מספקים צורה אוניברסלית יותר של אנרגיה, אבל זה לא יכול להתאים את היעילות של קולטי שמש. עם זאת, אלה שאין להם את היכולת לאחסן אנרגיה, בניגוד פאנלים סולאריים פוטו.
כיצד לחשב את הקיבולת הנדרשת של המאגר
בעת חישוב הכוח הנדרש של קולט שמש הוא לעיתים קרובות מאוד בטעות לבצע חישובים על בסיס אנרגיה סולארית נכנסות במהלך החודשים הקרים של השנה.
העובדה שכל המערכת היא התחממות יתר זמן בשאר השנה. הטמפרטורה של נוזל הקירור בקיץ במוצא של קולט השמש יכולה להגיע 200 מעלות צלזיוס בכל קיטור וחימום או גז, 120 ° C נוזל לרדיאטור, 150 ° C מים. אם נוזל הקירור רותח, הוא התאדה חלקית. כתוצאה מכך, הוא יצטרך להיות מוחלף.
חברות ייצור ממליצים לבוא מן הנתונים הבאים:
- אספקת מים חמים היא לא יותר מ 70%;
- הבטחת מערכת החימום היא לא יותר מ 30%.
שאר החום הנדרש צריך לפתח ציוד חימום סטנדרטי. עם זאת, בשיעורים אלה בשנה זה חוסך ממוצע של כ 40% על חימום ומים חמים.
כוח שנוצר על ידי הצינור היחיד של מערכת הוואקום תלוי במיקום הגיאוגרפי. איור של אנרגיה סולארית לכל 1 M2 של קרקע נופלת בשנה שנקרא insolation. ידיעת האורך והקוטר של הצינור, אפשר לחשב את הצמצם - באזור הקליט היעיל. נותר רק ליישם מקדמי ספיגה וכוח הפליטה לחישוב צינור אחד בשנה.
חישוב לדוגמה:
אורך צינור רגיל של 1800 מ"מ, יעיל - מ"מ 1600. קוטר 58 מ"מ. צמצם - אזור מוצל נוצר על ידי צינור. לפיכך באזור הצל של המלבן:
S = 1,6 * 0058 = 0,0928m2
היעילות הממוצעת של הצינור היא 80%, את insolation סולארית במוסקבה הוא כ 1170 קוט"ש / m2 בשנה. לפיכך צינור אחד יפיק בשנה:
W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = * h 86,86kVt
יצוין כי מדובר בחישוב משוער מאוד. כמות האנרגיה המופקת תלויה האוריינטציה התקנה, זווית, טמפרטורה ממוצעת, וכו '
קטעי וידאו שימושיים בנושא
הפגנה של פעולה של קולט השמש בחורף:
השוואת דגמים שונים של קולטי שמש:
במהלך כל האנושות קיומה יותר ויותר אנרגיה נצרכת מדי שנה. ניסיונות להשתמש קרינת השמש חינם נעשו מזמן, אבל רק לאחרונה התאפשר להשתמש בשמש בקווי הרוחב שלנו ביעילות. אין ספק כי בעתיד של מערכות סולאריות.
