Solvarme privat hus: alternativer og enheter ordninger

Mesteparten av året må vi bruke penger på å varme sine hjem. I denne situasjonen, ville alle hjelpe være overflødig. Solenergi er egnet for dette formålet så godt som mulig: helt ren og fri.

Moderne teknologi tillater solvarme private hus, ikke bare i de sørlige regionene, men også i forhold til midten bandet.

Som kan tilby moderne teknologi

Gjennomsnittet av 1 m2 av overflaten land 161 mottar solenergi W pr time. Selvfølgelig, ved ekvator, er dette tallet mange ganger høyere enn i Arktis. I tillegg tettheten av solstråling avhenger av tid på året.

I Moskva-regionen intensiteten av solstråling i desember og januar er forskjellig fra mai og juli mer enn fem ganger. Imidlertid er dagens system så effektive at de er i stand til å operere nesten overalt på jorden.

Moderne solenergi i stand til å operere effektivt i overskyet vær og kulde til -30 ° C (+)

Oppgaven utnyttelse av solens strålingsenergi med maksimal virkningsgrad oppnås på to måter: direkte oppvarming av en termisk solfanger og solcellebatterier.

Solceller omforme energien av begynnelsen av sollys til elektrisitet, og deretter passerer gjennom et spesielt system for forbrukere, slik som elektrisk kjele.

Termiske reservoarer som blir oppvarmet av solstråler oppvarmet kjølevæske fra varme- og varmtvannssystemer.

bildegalleri

bilde fra

Solfangere - de viktigste leverandørene utarbeidet for bruk av kjølevæske i landet husene til varmeanlegget

Oppsamleren er et system av rør, lukket eller ikke-lukket mørk forbedrende effekt til å absorbere sollys flate

Åpent rør solenergi enheter inne belagt med en sammensetning som tiltrekker solens stråler og forbedrer virkningen av

Tubular samlere varianter brukes i alle typer oppvarming kjøle involvert i varmesystemer

I våre breddegrader, varmen kommer fra behandlingen av solenergi, nok for en full oppvarming. Det vil bidra til å forbedre ytelsen av den konsentriske form og den store sløyfe

Modifikasjon av solfangere, slik at for å tiltrekke seg det høyeste antall av sollys tilgjengelige i form av konkave speil reflektor med nav

Modellene anvendt for å fremstille resirkulert solenergi i stor skala, utstyrt med en innretning "tracking" av bevegelsen av solen

Forbedre systemytelsen ikke bare ved å endre formen og bruk av bevegelsesenheter. I utgangspunktet økes ved økning av mottaksområde

Solfangervarmesystem

Enheten med en absorberende overflate

Utendørs Solfangere

For luft og dampoppvarming

Linsen for å forbedre enhetens ytelse

Collector Hub med reflektor

Industriell modell bevegelsesanordning

Kraftig gruppe kollektor-konsentrator

Termiske samlere kommer i flere former, inkludert åpne og lukkede systemer, flat og sfærisk struktur, halvkuleformede hubber samlere og mange andre alternativer.

Den termiske energien som opptas fra solfangere som brukes til oppvarming av varmtvann eller oppvarmingsfluid.

Til tross for den tydelige fremskritt i utviklingen av oppsamlings løsninger, bygging og bruk av solenergi, det er fordeler og ulemper.

bildegalleri

bilde fra

Solfangere - en av de enkleste og billigste alternativene for produksjon av enheter med egne hender

Samleren er lagt på forskjellige måter pole forbundet med varmevekslingskretsene og til tank tjener batteri fremstilt kjølevann

Den uavhengige produksjon av et kobberrør samlere anvendes oftest og kveiler av kjøleskap

For å øke ytelsen av soloppvarming av den varme som endrer formen av anordningen økes absorberende området

Ganske vanlig og populært alternativ tilgjengelig materiale er stålrørene demonteres fra vannrøret T-profiler eller deres plast kolleger

Aktivt brukt plastflaske skjære bunnen og halsen. De brukes som lysledende metallforing mottaker som befinner seg inne i flaskene

En interessant løsning - bruk av aluminiumsbokser, medarbeidere tidligere emballasje for saft og et omfattende sortiment av kullsyreholdige drikkevarer

Legg merke til at i de håndskrevne fremstillings solens varmeinnretninger føre polymere rør som fleksibel HDPE eller PVC og PP og hard PVC

Self-made innendørs solfanger

Den enkleste utformingen

Drager samler av kobberrør

Metoder for å forbedre effektiviteten

Ved hjelp av hardt vann rør og rørdeler

Plastflasker for å fremstille samlere

Luftsolfanger av metallkanner

Polymere rør i en frittstående produksjons

Fordeler og ulemper ved bruk av solenergi

Den mest åpenbare fordelen med å bruke solenergi er dens tilgjengelighet. Faktisk, selv i mørke og overskyet vær, solenergi kan samles og brukes.

Den andre pluss - en null utslipp. Faktisk er det den mest miljøvennlige form for energi og naturlig. Solcellepaneler og samlere ikke produserer støy. I de fleste tilfeller er de montert på takene av bygninger, uten å ta verdifull forstads areal.

Effektiviteten av solvarme på våre breddegrader er ganske lav, på grunn av utilstrekkelig antall soldager for regulær drift av systemet (+)

Ulemper som er forbundet med bruk av solenergi, er å inconstancy belysning. Om natten blir det ikke noe å hente, er situasjonen forsterket av det faktum at toppen av fyringssesongen er de korte lyse dager i året.

Det er nødvendig å overvåke renheten av det optiske panelet, mindre forurensning reduseres drastisk effektivitet.

I tillegg kan vi ikke si at driften av systemet på solenergi kostnaden er helt gratis, Det er faste kostnader med utstyr avskrivninger, sirkulasjonspumpe og kontroll elektronikk.

En vesentlig ulempe ved oppvarming basert på bruk av solfangere, er mangelen på muligheter for å lagre varmeenergi. Kretsen inneholder kun ekspansjonstank (+)

Åpne solfangere

Utendørs solfanger er ubeskyttet mot ytre påvirkninger rørsystem som sirkulerer oppvarmet varmeoverføringsfluid direkte til solen. Som kjølemiddel anvendes vann, gass, luft, frostvæske. Rør eller festet til støtteplaten i form av en spiral, eller forbundet i parallelle rekker til utløpsmunnstykket.

open-type solfangere er ikke i stand til å takle privat hus oppvarming. På grunn av den manglende isolasjon kjølemiddel kjøles raskt. De brukes i sommer primært for å varme vannet i dusjen bassenger eller

Vi åpner samlere vanligvis ikke har noe isolasjon. Konstruksjonen er meget enkel, slik at det er billig og er ofte gjort uavhengig.

På grunn av mangel på isolasjon nesten lagrer energi fra solen, har en lav effektivitet. Brukte dem det meste i sommer å varme vann i svømmebassenger eller sommer dusj. Installert i solrike og varme strøk, med små endringer i temperaturen av den omgivende luft og oppvarmet vann. Bare fungerer godt i solrikt, rolig vær.

Den enkleste solfanger med kjøleenhet laget av en haug av plastrør, for å sikre tilførsel av det oppvarmede vann i land for vanning og bruk i hjemmet

Rørformede solfangere

De rørformede solfangere er bygget opp av individuelle rør, som går i vann, gass eller damp. Dette er en type av solenergianlegg åpne. Imidlertid er kjølevæsken allerede mye bedre beskyttet fra ytre negativitet. Spesielt i vakuumsystemer, arrangert i henhold til prinsippet om thermoses.

Hvert rør er forbundet til systemet separat, i parallell med hverandre. Når svikt i ett rør det er enkelt å bytte til en ny. Hele konstruksjonen kan monteres direkte på taket av bygningen, noe som i stor grad forenkler installasjon.

Den rørformede Fordeleren har en modulær struktur. Hovedelementet er et vakuumrør, antall rør varierer 18-30, som tillater nøyaktig justering av kraftsystemet

Pluss en sterk rørformet solfangere er i en sylindrisk form de grunnleggende elementene som utgjør solstråling fanget alle timene med dagslys uten bruk av kostbare sporingssystemer for bevegelsen armaturer.

Spesielle flerlagsbelegg danner en form for en optisk felle for sollys. I diagrammet, delvis vist, den ytre vegg av vakuum pære reflekterer stråler på den indre vegg av kolben

Ifølge deres konstruksjon rør penn og koaksiale solfangere.

Koaksialt rør er et fartøy eller Dayura de kjente termosflaske. Laget av to kolber mellom dem evakuert. Den indre overflaten av den indre kjerne belagt med et meget selektiv belegg effektivt absorberer solenergi.

Når sylindrisk rør formet solens stråler alltid falle perpendikulært på overflaten

Termisk energi fra det indre rør av det selektive lag av varme overført fra innendørs varmeveksleren eller aluminiumsplater. På dette stadiet, uønskede varmetap.

Fountain rør er en glass-sylinder med innsatt inne i pennen absorberen.

Navnet på systemet mottas fra pennen av absorberen, som tett dekker den termiske kanal av varmeledende metall

For en god isolering av det evakuerte rør. Varmeoverføring fra absorberingsinnretningen finner sted uten tap, slik at effektiviteten av fylle rør ovenfor.

Ved hjelp av varmeoverføringsmetode har to systemer: den direkte strømnings og Varme- (heat pipe).

Det representerer varmeforseglet beholder med en flyktig væske.

Ettersom den flyktige væsken naturlig strømmer ned til bunnen av varme minste hellingsvinkel er 20 °

Inne Varme flyktig væske er det som mottar varme fra den indre vegg av kolben, eller ved penn absorber. Under påvirkning av temperaturen av væsken koker og dampen stiger. Etter at varmen som avgis til kjølemiddel varme eller varmt vann, kondenserer dampen inn i væsken og strømmer ned.

Som en flyktig væske anvendes vann ofte ved et lavt trykk.

Den nedstrøm-system anvender U-formet rør gjennom hvilket kjølevann sirkulerer vann eller varmesystemer.

Den ene halvdelen av det U-formede rør er konstruert for kaldt kjølemiddel, fjerner det andre oppvarmes. Ved oppvarming kjølemiddel utvider seg og kommer inn i tanken, og gir en naturlig sirkulasjon. Som tilfellet er med varme systemer, bør den minste hellingsvinkelen være minst 20⁰.

I engangs gjennomføring som forbinder systemtrykket ikke kan være høyt, da et teknisk vakuum inne i pæren

Når gjennomføringene systemer er mer effektiv fordi når først oppvarmet kjølevæske.

Hvis solfangeren systemet er planlagt å brukes hele året, så de sprøytet en spesiell frostvæske.

Fordeler og ulemper med rørformede samlere

Bruken av rørformede solfangere har en rekke fordeler og ulemper. Utformingen av den rørformede solfanger består av identiske elementer som er relativt enkle å skifte ut.

fordeler:

• lavt varmetap;
• evne til å operere ved temperaturer opp -30⁰S;
• effektiv ytelse over hele dagslys timer;
• god ytelse i områder med temperert og kaldt klima;
• Lav windage, lyd systemets evne til å passere gjennom den rørformede luftmassen i seg selv;
• Muligheten for å fremstille en høy kjølemiddeltemperatur.

Strukturelt har den rørformede konstruksjon en begrenset apertur overflate. Den har følgende ulemper:

• Det er ikke i stand til selvrensing av snø, is, frost;
• de høye kostnadene.

Til tross for den initielle høye kostnader, slange kollektor fort inn igjen. Har en lang levetid.

Slange kollektor er åpne solenergianlegg, fordi ikke egnet for helårs bruk i oppvarmingssystemer (+)

Lukkede flate solfangere

Flat samleren består av en aluminiumsramme, spesielt absorberende lag - absorber, et gjennomsiktig belegg, og rørisolasjon.

Som en absorbator bruk svertet kopperarket, er ideelt for å lage geliosistem ledningsevne. Når absorpsjon av solenergi absorber blir overført solenergi mottas at kjølemiddelet som sirkulerer gjennom rørene ved siden av absorbersystem.

På den ytre side av den lukkede panel er beskyttet av et gjennomsiktig belegg. Den er laget av slagbestandig herdet glass som har en transmisjonsbånd 0,4-1,8mkm. På dette område til det maksimale av solstråling. Støtsikkert glass er en god beskyttelse mot hagl. På baksiden av hele panelet er godt isolert.

Flate solfangere er karakterisert ved maksimal effektivitet og enkel konstruksjon. Effektiviteten økes ved bruk av absorber. De er i stand til å plukke opp de spredte og direkte solstråling

Listen over fordelene med lukkede flatskjermer inkludert:

• enkel struktur;
• god ytelse i områder med varmt klima;
• Muligheten for installasjon ved en hvilken som helst vinkel i nærvær av anordninger for å endre helningsvinkelen;
• evnen til selv rene for snø og frost;
• lav pris.

Flate solfangere er spesielt fordelaktig, hvis deres anvendelse er planlagt på konstruksjonsstadiet. Levetid i høy kvalitet på produktene er 50 år.

Ulempene er:

• den høye varmetap;
• mye vekt;
• Høy vindmotstand ved stedet av panelene i en vinkel til horisonten;
• Begrensninger i utførelsen med endringer i temperatur over 40 ° C.

Omfanget lukkede reservoarer er mye bredere enn den åpne type solceller enheter. Om sommeren kan de fullt ut dekke behovet for varmt vann. På kaldere dager, er verktøy ikke inkludert i fyringssesongen, kan de jobbe i stedet for gass og elektriske ovner.

Sammenligning av egenskapene av solfangere

Det viktigste indikator er effektiviteten av solfangeren. Nyttige resultater av forskjellige konstruksjoner av solfangere er avhengig av temperaturforskjellen. I denne flate samlere betydelig mindre rør.

Effektiviteten avhenger produksjon av solcellekvalitet. Hensikten med diagrammet viser effektiviteten av de forskjellige systemene, avhengig av temperaturforskjellen

Ved valg av en solfanger bør ta hensyn til en rekke parametere som reflekterer effektiviteten og kapasiteten av anordningen.

Det er flere viktige egenskaper for solfangere:

• adsorpsjonskoeffisient - angir forholdet til den totale energi som absorberes;
• emisjonskoeffisienten - er forholdet mellom energi som overføres til den absorberte;
• og det totale åpningsareal;
• Effektivitet.

Åpningsareal - Dette er et arbeidssolfangerareal. I flat-platesamler åpningsareal er maksimert. Den åpningsareal er absorbatoren området.

Måter å koble til varmesystemet

Siden solenergi anordninger ikke kan tilveiebringe en stabil energitilførsel og deaktivert, et system motstandsdyktig mot disse manglene.

For sentrale Russland apparatet og solarier kan ikke sikre en stabil strøm av energi, og derfor brukes som ekstra system. Integrering inn i det eksisterende varmesystemet og varmt vann for den annen solfanger og solceller.

Kretsen som forbinder varmereservoaret

Avhengig av formålet med bruken av varmen solfangeren å koble ulike systemer brukes. Kan være flere:

1. Summer versjon for varmt vann
2. Winter versjon for oppvarming og varmtvannsforsyning

Summer enkleste utførelsen og kan også koste uten sirkulasjonspumpe, ved hjelp av en naturlig vannsirkulasjon.

Vannet varmes i solfangeren og på grunn av termisk utvidelse tilføres i lagertanken eller kjele. Det er således en naturlig sirkulasjon: i steden for varmtvannsbeholderen suges kald.

Ved lave temperaturer om vinteren direkte oppvarming av vannet er ikke mulig. Ved lukket sløyfe spesielle frostvæske sirkulerer, for å gi varmeoverføring fra oppsamlingssonen til varmeveksleren i tanken

Som ethvert system basert på den naturlige sirkulasjonen det ikke fungerer svært effektivt, krever overholdelse av den nødvendige skråningen. I tillegg bør buffertanken være høyere enn solfangeren.

For å holde vannet så lenge som mulig boblebadet skal være grundig varmet.

Hvis du virkelig ønsker å oppnå en mest mulig effektiv drift av en solfanger, koblingsskjema komplisert.

Til samleren blir ikke en kjøleribbe er nødvendig å stanse sirkulasjonen av vannet om natten for å tvinge

I henhold til solfangersystemet nonfreezing kjølevann sirkulerer. Det gir tvungen sirkulasjonspumpen under styring av styringsenheten.

Kontrolleren styrer driften av sirkulasjonspumpen basert på vitnesbyrd av minst to temperatursensorer. Den første sensoren måler temperaturen i lagertanken, den andre - på røret levere varmt kjølevann solfanger. Når temperaturen i tanken overskrider temperaturen på kjølevæsken i reservoaret styreenheten deaktiverer pumpen, stoppe sirkulasjonen av kjølemiddel gjennom systemet.

I sin tur, når temperaturen i lagertanken under kjelen er slått på forhånd bestemt.

Koblingsskjema for solcelle

Det ville være fristende å anvende en lignende ordning av solenergi, er hvordan den er implementert i tilfelle av en solfanger, samler mottatt energi per dag. Dessverre batteripakken for å skape tilstrekkelig kapasitet er svært dyrt for private hjem kraftsystemet. Derfor er forbindelsen ordningen som følger.

Ved å redusere kraften til den elektriske strømmen fra solcellen enheten AVR (automatisk kilde) gir forbindelsen av forbrukerne til generell eletroseti

Med solcellepaneler ladning som tilføres laderegulator som utfører flere funksjoner: den tilveiebringer en permanent ladning av batteriene og spennings stabiliseres. Deretter blir en elektrisk strøm som tilføres vekselretteren, hvor omdannelsen konstant 12V eller 24V DC til 220V AC enkelt fase.

Dessverre, vår elektrisk ikke tilpasset for å skaffe energi kan bare arbeide i en retning fra kilden til forbrukeren. Av denne grunn, vil du ikke være i stand til å selge den utpakkede energi, eller i det minste tvinge disken å spinne i motsatt retning.

Bruken av solcellepaneler er fordelaktig ved at de gir en mer universell energiform, men det kan ikke samsvare med effektiviteten av solfangere. Men disse har ikke evnen til å lagre energi, i motsetning til solcellepaneler.

bildegalleri

bilde fra

Den arbeidende del av solceller er et sett av seriekoblede silisiumwafere

Selv utad solceller kan ligne lukkede flate samlere, men prinsippet for operasjon av denne type utstyr er vesentlig forskjellig

Batterier med fotoelektriske celler til å produsere elektrisitet, som kan anvendes til oppvarming av kjølevæske eller å drive elektriske varmeovner

For bygging av et solcellepanel er utilstrekkelig improvisert. Kreve silisiumskiver, som må kjøpe

Solenergi til oppvarming av boliger

Prosessen med å installere solcellepaneler på taket

Selv-montering av anordningen på taket av garasjen

Hjemmelaget apparat for solvarme

Hvordan beregne nødvendig kapasitet av reservoaret

Ved beregning av den nødvendige effekten av solfanger er meget ofte feilaktig utføre beregninger på grunnlag av de innkommende solenergi i de kaldeste måneder av året.

Det faktum at hele systemet er stadig overoppheting i resten av året. Temperaturen av kjølemiddelet i sommer på utgangen av solfangerens kan nå 200 ° C ved en oppvarmingsdamp eller gass, 120 ° C frostvæske, 150 ° C vann. Hvis koker kjølemiddelet, blir det delvis fordampet. Som et resultat, vil det måtte byttes ut.

Industribedrifter anbefaler kommer fra følgende tall:

• tilveiebringelse av varmt vann er ikke mer enn 70%;
• som sikrer varmesystemet er ikke mer enn 30%.

Resten av varmen som kreves bør utvikle en standard varmeutstyr. Men på disse prisene årlig sparer et gjennomsnitt på ca 40% på oppvarming og varmt vann.

Kraft som genereres av den enkle rør av vakuumsystemet er avhengig av den geografiske plasseringen. Figur av solenergi per 1 m2 av land faller i året kalt innstråling. Kjenner lengden og diameteren av røret, er det mulig å beregne den blenderåpning - den effektive absorpsjon området. Det gjenstår å påføre koeffisientene for absorpsjon og emisjon kraft for beregning av ett rør per år.

Beregningseksempel:

Standard rørlengde på 1800 mm, en effektiv - 1600 mm. Diameter 58 mm. Aperture - skyggelagt område skapt av røret. Således skyggeområdet av rektangelet:

S = 1,6 * 0058 = 0,0928m2

den gjennomsnittlige effektivitet av røret er 80%, er solens stråling for Moskva ca. 1170 kWh / m2 per år. Således ett rør vil produsere i et år:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = * h 86,86kVt

Det bør bemerkes at dette er en veldig omtrentlig beregning. Mengden av energi som produseres er avhengig av monteringsposisjon, vinkel, en gjennomsnittstemperatur, etc.

Nyttige videoer på emnet

Demonstrasjon av virkningen av solfanger i vinter:

Sammenligne ulike modeller av solfangere:

Under hele sin eksistens menneskeheten mer og mer energi forbrukes hvert år. Forsøk på å bruke gratis solstråling ble gjort for lenge siden, men først nylig ble mulig å bruke solen på våre breddegrader effektivt. Det er ingen tvil om at fremtiden for solsystemer.