Saulės energija kaip alternatyvaus energijos šaltinio: schema

Per pastarąjį dešimtmetį, saulės energija, kaip alternatyvaus energijos šaltinio naudojama vis daugiau ir daugiau pastatų šildymui ir teikti karštą vandenį. Pagrindinė priežastis - noras pakeisti tradicinis kuras prieinama, ekologiškai švarių ir atsinaujinančių energijos išteklių.

Konvertavimas saulės energiją į šilumą vyksta Saulės - modulio projektavimo ir veikimo principas nustato jos taikymo specifiką.

Šiame straipsnyje mes pažvelgti į saulės kolektorių ir principus jų veikimo įvairovė, taip pat papasakoti apie populiarius modelius saulės modulius.

Iš naudojant saulės galimybių

Geliosistema - sistema saulės spinduliuotės konvertuoti į šilumos energija, kuri yra tada praėjo į šilumokaitį, šildyti aušinamojo skysčio arba šildymo vandens sistemą.

Efektyvumas saulės šilumos montavimas priklauso nuo insoliacijos - energijos kiekį, tiekiamas šviesos dieną nuo 1 kvadratinį metrą paviršiui 90 °, palyginti su saulės šviesos kampu. Matavimo indekso reikšmė - kWh / kv m, vertė kinta priklausomai nuo sezono.

Vidutinis lygis saulės insoliacijos už vidutinio kontinentinio klimato regione - 1000-1200 kWh / kv.m (per metus). Saulės suma - apibrėžti parametrą apskaičiuoti saulės efektyvumą.

Įrengimas gelioteplosnabzheniya sistema - brangus įvykis. Kapitalo išlaidos buvo pagrįstos, tiksliai apskaičiuoti sistemos ir laikantis montavimo technologijų.

Pavyzdys. Vidutinė vertė insoliacijos už Tula vidurvasarį - 4,67 kW / m * dieną su sąlyga, montavimo panelė bent iš 50 ° kampu. Veiklos saulės kolektorius 5 kvadratinių metrų apskaičiuojamas taip: 4,67 * 4 = 18.68 kW šilumos energijos per dieną. Šis kiekis yra pakankamas, 500 litrų vandens šildomas iki temperatūros nuo 17 ° C iki 45 ° C temperatūroje

Kalbėdamas apie naujųjų technologijų įvedimo pagrįstumo, svarbu atsižvelgti į konkrečias technines savybes saulės kolektoriaus. Kai kurie pradeda dirbti 80 W / m, saulės energijos ir kitų pakankamai - 20 W / m²

Net pietinėje klimato, kolektoriaus sistemos naudojimas tik nereikia mokėti už šildymą. Jei įrenginys bus naudojamas tik žiemos saulės su deficito, iš įrangos išlaidos padengiamos ir 15-20 metų.

Norėdami padidinti geliokompleks, ji turi būti įtraukta į karšto vandens sistemą. Net žiemą geliolektor būtų "cut" sąskaitą už energiją vandens šildymui iki 40-50%.

Be ekonominės naudos "saulės šildymo" turi papildomų privalumų:

1. Ekologiškas. Sumažinti anglies dvideginio kiekis. Per 1 metus kv saulės kolektorius į atmosferą apsaugo 350-730 kg kasybos.
2. Estetika. Erdvė kompaktiškas vonioje ar virtuvėje pavyksta atsikratyti didelių gabaritų katilų ar geizerių.
3. Ilgaamžiškumą. Gamintojai teigia, kad, atsižvelgiant į montavimo technologija, sudėtinga truks apie 25-30 metų. Daugelis bendrovių pateikti iki 3 metų garantija.

Argumentai prieš saulės energijos naudojimo: ryškus sezoniškumas, priklausomai nuo oro sąlygų ir didelio pradinių investicijų.

Bendras dizainas ir funkcija

Atsižvelgti į įgyvendinimo variantas, su saulės kolektorių kaip pirminis sistemos darbiniu elementu. Eksterjeras vienetas primena metalinė dėžutė, priekinė pusė iš kurių yra pagamintas iš grūdinto stiklo. Esančių dėžutės viduje yra darbo organas - ritė į kanistrą.

Šilumos sugeria blokas suteikia aušinimo skysčio šildymas - cirkuliuojančių skysčių perdavimus šiluma vandens grandinė.

Saulės kolektorius nebūtinai dirbti kartu su akumuliacine talpa. Nuo aušinimo skysčio yra kaitinamas iki 90-130 ° C temperatūroje, jis negali būti maitinami tiesiai į karšto vandens čiaupų ar radiatorius. Šilumos perdavimo skysčio patenka į šilumokaitį katilo. Talpykla dažnai papildyti elektriniu šildytuvu.

Darbo schema:

1. Saulė šildo paviršių kolektorius.
2. Šiluminis spinduliavimas yra perduodami absorbciniu narį (amortizatorius), kuriame yra darbo skystį.
3. Cirkuliuojantis ritė vamzdžiai yra šildomas aušinimo skysčio.
4. Siurbliai, valdymo blokas ir pateikti įtraukimo kontroliuoti aušinimo skysčio kanalu į rezervuaro ritė.
5. Įgyvendinti šilumos perdavimo vandenį katile.
6. Aušinamas aušinimo skysčio, teka atgal į į rezervuarą, ir ciklas kartojamas.

Šildomas vanduo iš šildytuvo paduodamas į šildymo kontūrą arba vandens įleidimo kiekis.

Įvairovė saulės kolektoriai

Nepriklausomai nuo paskirties, saulės sistema ateina su plokščiu arba sferinio vamzdį geliokollektorom. Kiekvienas variantas turi skiriamųjų požymių skaičių atlikimo terminai ir veiklos efektyvumas.

Dulkių - šalto ir vidutinio klimato

Saulės kolektorius dulkių struktūriškai panašus į termosą - siauras vamzdžiai su aušinimo skysčio patenka į flakonus skersmuo yra didesnis. Suformuota tarp vakuuminių indų sluoksnio, atsakingo už šilumos izoliacijos (šilumos išsaugojimas - iki 95%). Vamzdinis forma yra optimalus laikyti vakuumą ir "Profesija" išsaulės spindulių.

Vidinis (šilumos) vamzdis pripildytas fiziologinio tirpalo tirpalas, turintis mažą virimo taškas (24-25 ° C). Kai šildomas skystis yra išgarinamas - garinimo kolbą judėti aukštyn ir šildomas šilumos vidutinės cirkuliuoja kolektoriaus korpuso.

Per vandens lašelių kondensacijos tekėti į vamzdelio galas ir procesas pakartojamas.

Dėl to, kad vakuumą skysčio sluoksnis kolbos yra pajėgi šilumos virti ir išgarinti į SUBZERO lauko temperatūrai (iki -35 ° C).

Charakteristikos saulės modulių priklauso nuo tokių kriterijų:

• vamzdis dizainas - šaltinis, bendraašius;
• šilumos kanalas prietaisas - «Šilumos vamzdžio», Bendras dabartinis cirkuliacija.

fontano lemputės - stiklinis vamzdelis, kuriame uždara plokštės ir šilumos absorberio latakų. Dulkių sluoksnis tęsiasi visoje kanalo ilgio šilumos.

bendraašius vamzdis - dvigubas Termoss su "įterpti" tarp dviejų talpyklų sienelės. Šilumos perdavimas vykdomas nuo vidinio vamzdelio paviršius. Patarimas Šilumos įrengtas dulkių indikatorius.

Kanalo «Šilumos vamzdžio» - labiausiai paplitęs šilumos perdavimas Saulės kolektoriai įsikūnijimas.

Veikimo mechanizmas yra paremtas įdėjimu sandariomis metalinių vamzdžių, kurių lakiųjų skysčių.

Nuolatinis srauto kanalas - per stiklinį kolbą yra lygiagrečios sujungti į U-formos lankinio vamzdžio

Aušinimo skysčio srautas teka per kanalą yra šildomas ir tiekiamas į kolektoriaus korpuso.

Bendraašiai ir fontano vamzdeliai gali būti sujungti įvairiais būdais su šiluminių kanalų.

1 variantas. Bendraašiai su lemputės «Šilumos vamzdžio» - populiariausias sprendimas. Kolektorius pasitaiko kelis šilumos perdavimą iš stiklo vamzdžio sienelių į vidinio kolbą, o po to aušinimo skysčio. Optinio efektyvumo laipsnis pasiekia 65%.

2 variantas. Bendraašius kolbą su bendro-dabartinės apyvartą yra žinomas kaip, U-formos kolektoriaus. Dėl to, kad dizainas sumažina šilumos nuostolius - šilumos energija yra perduodama iš aliuminio vamzdžius su cirkuliaciniu aušinimo skysčio.

Kartu su didelio efektyvumo (iki 75%) modelio turi tam tikrų trūkumų:

• montavimo sudėtingumo - lemputės yra neatsiejama su dviejų vamzdžių kolektoriaus (mainfold) kūno ir yra nustatyti visiškai;
• Ji valdė dėmesį į vienišų vamzdžių keitimas.

Be to, "U" formos surinkimas sudėtinga ir brangu aušinimo «Šilumos vamzdžio» modelius.

3 variantas. Rašiklis vamzdis su veiksmų «Šilumos vamzdžio» principo. Skiriamieji bruožai rezervuaro:

• didelio optinio charakteristikos - nuo maždaug 77% efektyvumas;
• vienodo absorberio tiesiogiai perduoda energiją šilumos su aušinimo skysčio vamzdžio;
• naudojant vieną stiklo sluoksnį sumažėja atspindys saulės spindulių;

Galimas keitimas pažeisto elemento be ištuštinti saulės sistemą.

4 variantas. Fontanas lemputė RAM veiksmų - efektyviausia priemonė nuo saulės energiją naudoti kaip alternatyvaus energijos šaltinio vandens šildymui ar namų šildymui. Aukštos kolektorius veikia su efektyvumas - 80%. Sistemos trūkumas - Remonto sunku.

Nepriklausomai nuo to, kokybės vamzdžių kolektorių turi šiuos privalumus:

• veikimas žemoje temperatūroje;
• mažas šilumos nuostoliai;
• iš veikimo per dieną trukmė;
• gebėjimas šilumos aušinimo skysčio temperatūra yra aukšta;
• mažas pasipriešinimas;
• paprastas montavimas.

Pagrindinis trūkumas iš dulkių modelių - iš savęs valymas sniego danga neįmanoma. Dulkių sluoksnis neperduoda šilumos į išorę, todėl sniego sluoksnis tirpsta ir apima saulės prieigą prie kolektoriaus srityje. Papildomos trūkumai: didelės išlaidos ir darbo kampas kolbos ne mažiau kaip 20 ° poreikį.

Daugiau informacijos apie darbo principas Dulkių saulės kolektorių vamzdžiams skaityti toliau.

Vanduo - geriausias variantas pietinių platumų

Plokščias (skydelis) Saulės kolektorius - stačiakampė aliuminio plokštės, dengtą viršų plastiko ar stiklo dangtį. Dėžutės viduje yra įrengtas absorbcijos lauką, metalo ritė ir izoliacinį sluoksnį. kolektorių plotas yra pripildyta srauto kanalo, per kurį aušinimo skysčio juda.

Šilumos absorbcija labai selektyvus absorbuojančia danga pasiekia 90%. Srauto kanalas yra įrengtas tarp metalo "absorbuojančia" ir šilumos izoliacija. Ji yra naudojama du mėgintuvėliai klojimo schemas: "Harp" ir "meandro kraštuose".

Vamzdinis kolektorius su šilumos perdavimo skysčio veikia kaip "šiltnamio" efekto - saulės spinduliai prasiskverbti per stiklo ir šildomo vamzdeliais. Dėl sandarumas ir šilumos izoliacija yra palaikoma per skydelyje.

Saulės modulis stiprumas daugiausia lemia apsauginio dangtelio medžiaga:

• Įprasta stiklo - pigiausias ir trapi padengimas;
• grūdintas stiklas - didelis šviesos sklaidos ir didesnio stiprumo;
• antirefleksnoe stiklo - skiriasi ne daugiau kaip absorbcijos pajėgumas (95%) pagal sluoksnio sluoksnį buvimo atsispindi saulės spindulių;
• savaiminio išsivalymo (Polar) stiklas su titano dioksido - organinės taršos išnyks saulėje, ir šiukšlių liekanų nuplauna lietus.

Dauguma tveria pučia polikarbonato stiklą. Medžiaga yra įdiegta brangių modelių.

Veiklos ir funkcinės savybės skydelio saulės jėgainės:

• į priverstine cirkuliacija sistemų teikiama atitirpinimas funkcija leidžia greitai atsikratyti sniego danga ne Heliopolis;
• prizminis stiklas fiksuoja platų sijų iš skirtingų kampų - efektyvumas vasarą augalas pasiekia 78-80%;
• kolektorius nebijo perkaitimo - jei šiluminės energijos perteklius galbūt priversti aušinimo aušinimo;
• patobulinta poveikio stiprumas, palyginti su vamzdinių kolegomis;
• gali būti montuojamas bet kokiu kampu;
• prieinamos kainos.

Sistemos yra ne be trūkumų. Tarp saulės spinduliuotės trūkumui su didinant temperatūrų skirtumą, iš plokščio saulės kolektorių efektyvumas nukrenta žymiai dėl nepakankamo šilumos izoliacija. Todėl kolegija modulis atsiperka vasarą arba šilto klimato.

Saulės: dizaino savybės ir veikimo

Saulės sistemos įvairovė gali būti klasifikuojami pagal parametrus: naudojimo saulės spindulių, į apyvartą aušinimo metodą, ir grandynai operacinės sezoniškumo skaičius metodas.

Aktyvus ir pasyvus asortimentas

Bet saulės energijos konversijos sistemos turi suntrap. Pradedant iš naudojant šilumą geliokompleksov dviejų tipų būdas, kuriame: pasyvius ir aktyvius.

Pirmasis rūšies - saulės šildymo sistema, kai šilumos kriaukle elementas saulės aktas struktūriniai elementai pastato. Kaip geliopriemnoy paviršiaus akto stogo, sienų ar langų surinkėjas.

Europos šalyse, pasyvūs technologijos yra naudojamos energijos taupymą pastatuose statybai. Geliopriemnye paviršius puošia melagingą lange. Už stiklo, padengto yra patalpintas plytų sieną su svetoproemami pajuodusių.

Kaip laikymo rezervuaro konstrukcijos elementų tvirtinimui - sienų ir lubų, polistireno izoliacija iš išorės.

Aktyvios sistemos, susijusios su savarankiškomis įrenginius, kurie nėra susiję su statybos naudojimą.

Termosifoną ir kraujotakos sistemos

Saulės šiluminės įrangos su natūralaus judėjimo šaltnešio kontūre kolektoriaus akumuliatorius kolektoriaus atliekamas konvekcijos - šiltas skystis su mažo tankio pakyla aušinamas - srautų žemyn.

Sistemose termosifoną rezervuaro yra virš rezervuaro, teikiant spontanišką judėjimą aušinimo.

Gravitacija saulės sistema yra platus trūkumų:

• drumstas dienų nuo sudėtingos veiklos patenka - už aušinimo skysčio srautas didelis temperatūrų skirtumas yra reikalaujama;
• šilumos nuostoliai dėl per lėto judėjimo skystyje;
• rizikos perkaisti dėl Nekontroliuojamos bako šildymo procesą;
• nestabilumas kolektoriaus;
• iš saugyklos rezervuaro vietą sudėtingumo - montuojamas dėl šilumos nuostolių didėja stogo, adsorbcija procesus, panašu, kad užšalimo vamzdžių rizikos.

Argumentai "už" Gravity "sistemos: paprastumas dizaino ir įperkamumą.

Kapitalo išlaidos cirkuliacinio priemonę (priverstinio) žymiai didesnis saulės diegimo Laisvų kompleksą. Apskritimas "gabalai" siurblys aušinimo srautui. Darbas valdiklis valdomas siurblinę.

Toks procesas yra susijęs su cirkuliacija ištisus metus dviejų grandinės saulės šildymo vienetų.

Pilnai rinkinys privalumus:

• neribotas pasirinkimas iš rezervuaro vieta;
• spektaklis ne sezono metu;
• pasirinkimas optimalaus šildymo režimu;
• Sauga - spyna operacija atveju perkaitimo.

Dėl šios sistemos trūkumas - priklauso nuo elektros energijos.

Techninis sprendimas schemos, vienas - ir dviejų grandinės

Be vienkilpis įrenginiai cirkuliuoja, kad vėliau būtų tiekiamas į vandens paėmimo taškų skystį. Žiemą, vanduo nusausinti iš sistemos yra būtina, kad neužšaltų ir krekingo vamzdžiai.

Yra vieno grandinių saulės šildymo sistemų:

• Rekomenduojama "pildymas" sistema nonrigid išgrynintas vanduo - nusėdimas druskų ant vamzdžio sienelių veda prie užsikimšimo kanalų ir rezervuaro žalos;
• korozijos dėl to, kad oro pertekliumi vandenyje;
• ribotos gyvenimo - per ketverių iki penkerių metų;
• didelio efektyvumo vasarą.

Iekârtas geliokompleksah specialios cirkuliuoja aušinimo skysčio (antifrizo su putas naikinančių ir anti-korozijos priedų), vandens suteikia šilumą per šilumokaitį.

Niuansai vykdymą aplinkkelio modulis: šiek tiek sumažėjo efektyvumo (3-5% mažiau nei vieną) sistema, už visiškai pakeisti aušinimo kas 7 metus reikia.

Darbo sąlygos ir efektyvumas

Apskaičiavimas ir montavimas saulės sistemų yra geriausia palikti profesionalams. Atitiktis montavimo įrangą, siekiant užtikrinti veiksmingumą ir našumą gautų paraiškų. Siekiant pagerinti efektyvumą ir paslaugų teikimo laikotarpį, reikia atsižvelgti į kai kuriuos niuansus.

Termostatinis vožtuvas. Be tradicinių šildymo sistemų termostatinį elementą retai įdiegta kaip temperatūros reguliavimas reaguoja šilumos šaltinio. Tačiau negalima pamiršti, saulės apsauginis vožtuvas regeneracija.

Optimalus vieta vožtuvo - 60 cm atstumu nuo šildytuvo. Arti "termostato" yra šildomas ir blokuoja karšto vandens srautas.

Talpinimo talpykloje. Karšto vandens buferinio tirpalo rezervuaras turi būti įrengtas prieinamą vietą. Kai dedamas kompaktiškas kambaryje orientuota į Lubų aukštis.

montavimas išsiplėtimo indas. Valstybės kompensuoja šiluminio plėtimosi į stagnacijos laikotarpį. Įrengimas virš siurblio įrangos bake sukels perkaitimą membranos ir jos priešlaikinio susidėvėjimo.

Prijungimas saulės kolektorių apytakos rato. Kai prijungti vamzdžius rekomenduojama pasirūpinti kilpa. "Termopetlya" sumažina šilumos nuostolius, užkertant kelią šildomas skysčio lizdo.

Atbulinį vožtuvą. Įspėja "apsivertimo" apyvartą aušinimo. Su saulės aktyvumo stokos atbulinis vožtuvas nėra išsklaidyti šilumą per dieną sukauptą.

Lankytinos Modelis "saulės" moduliai

Paklausa saulės vidaus ir užsienio įmonių. Gera reputacija laimėjo produktų gamintojai: NVO mašinų (Rusija), HELION (Rusija), ARISTON (Italija), altui (Ukraina), Viessman "(Vokietija), The Amcor (Izraelis) ir kt.

"Sakalas" Saulės sistema. Butas Saulės kolektorius, įrengtas su optiniu daugiasluoksnės padengto magnetinio dulkinimo metodu. Minimalus emisijos talpa ir aukštos absorbcijos norma teikti efektyvumą iki 80%.

Veiklos:

• Darbinė temperatūra - iki -21 ° C temperatūroje;
• atvirkštinės šilumos spinduliuotės - 3-5%;
• viršutinis sluoksnis - stiklo (4 mm).

Kolekcinės KRS-A (altas). Dulkių saulės kolektorių sistemą su absorbcijos srityje 0,8-2,41 m (priklausomai nuo modelio). Aušinimo skysčio - propileno izoliuoti vario šilumokaitis 75 mm sumažina šilumos nuostolius.

Papildomi parametrai:

• būsto - anoduoto aliuminio;
• ritė skersmuo - 38 mm;
• izoliacija - su akmens vatos antigigroskopichnoy gydymo;
• danga - boro silikato stiklo 3.3 mm;
• Efektyvumas - 98%.

Vitosol 100-F - Saulės kolektorius vienodo horizontaliai arba vertikaliai surinkimas. Varinis absorberis arfoobraznym kanalėlių ritė ir titanu padengtas. Šviesos pralaidumas - 81%.

Išvados ir naudingų video apie šią temą

Veikimo principas saulės kolektoriai ir jų tipus:

Vertinimas Flat kolekcinių-nulis temperatūroje spektaklio:

Technologijos montavimo skydelio saulės kolektorius ant BUDERUS modelių, pavyzdžiui:

Saulės energija - atsinaujinančių energijos šaltinių teikia šilumą. Atsižvelgiant į kainų kilimas tradicinių energijos išteklių pateisina saulės sistemų įdiegimą ir kapitalo investicijos atsiperka per ateinančius penkerius metus, atsižvelgiant į montavimo technologija.

Jei turite vertingos informacijos, kad norite pasidalinti su mūsų svetainėje lankytojams, prašome palikti savo komentarus žemiau esančiame straipsnyje esantį laukelį. Čia galite užduoti klausimus apie Straipsnio tema ar pasidalinti patirtimi apie saulės kolektorių naudojimą.