Większość roku musimy wydawać pieniędzy na ogrzanie swoich domów. W tej sytuacji każda pomoc byłaby zbędna. Energia słoneczna nadaje się do tego celu, jak to możliwe: absolutnie czysta i wolna.
Nowoczesne technologie pozwalają solarne domów prywatnych, nie tylko w południowych regionach, ale również w warunkach środkowym paśmie.
W tym artykule:
- Które oferują nowoczesne technologie
- Plusy i minusy korzystania z energii słonecznej
- Otwarte kolektory słoneczne
- Rurowe kolektory słoneczne
- Zalety i wady rurowych kolektorów
- Zamknięte płaskie kolektory słoneczne
- Porównanie cech kolektorów słonecznych
- Sposoby podłączenia do instalacji grzewczej
- Obwód łączący zbiornik cieplnej
- Schemat podłączenia baterii słonecznej
- Jak obliczyć wymaganą pojemność zbiornika
- Przydatne filmy na ten temat
Które oferują nowoczesne technologie
Średnia 1 m2 powierzchni terenu 161 odbiera energię słoneczną W na godzinę. Oczywiście, na równiku, liczba ta jest wielokrotnie wyższa niż w Arktyce. Ponadto, gęstość promieniowania słonecznego zależy od pory roku.
W regionie moskiewskim natężenie promieniowania słonecznego w grudniu i styczniu różni się od maja do lipca więcej niż pięć razy. Jednak obecny system jest tak skuteczny, że są one w stanie działać praktycznie wszędzie na ziemi.
Zadaniem wykorzystanie energii promieniowania słonecznego przy maksymalnej wydajności uzyskuje się na dwa sposoby: bezpośredni ogrzewania termiczny kolektory słoneczne i baterie fotowoltaiczne.
Ogniwa słoneczne przekształcić energię początku promieni słonecznych na energię elektryczną, a następnie przejść przez specjalny system dla konsumentów, takich jak kocioł elektryczny.
zbiorniki termiczne jest ogrzewana przez promieniowanie słoneczne ogrzewa ciepłej wody i ogrzewania czynnika chłodzącego.
kolektory cieplne są w kilku formach, w tym otwartych i zamkniętych systemów, płaskiej i sferycznej, półkolistych konstrukcji piast kolekcjonerów i wiele innych opcji.
Energia cieplna otrzymano z kolektorów słonecznych służących do ogrzewania gorącą wodą lub ogrzewa płyn.
Pomimo widocznego postępu w rozwoju rozwiązań zbierania, gromadzenia i wykorzystania energii słonecznej, są zalety i wady.
Plusy i minusy korzystania z energii słonecznej
Najbardziej oczywistą zaletą korzystania z energii słonecznej jest jej dostępność. W rzeczywistości, nawet w ponury i pochmurny pogody, energia słoneczna może być gromadzone i wykorzystywane.
Drugi plus - zerowej emisji. W rzeczywistości, jest to najbardziej przyjazny dla środowiska formą energii i naturalnego. Panele słoneczne i kolektory nie wytwarzają hałasu. W większości przypadków są one zamontowane na dachach budynków, bez zajmowania cennych podmiejski obszar lądowy.
Wady związane z wykorzystaniem energii słonecznej, są do oświetlenia niestałość. W nocy staje się nic zebrać, sytuacja jest potęgowany przez fakt, że szczyt sezonu grzewczego jest najbardziej krótkie jasne dni w roku.
Jest to niezbędne w celu monitorowania czystości płyty optycznej, drobne zanieczyszczenia drastycznie zmniejsza wydajność.
Ponadto, nie możemy powiedzieć, że działanie systemu na kosztach energii słonecznej jest całkowicie za darmo, tam są stałe koszty amortyzacji sprzętu, pompy obiegowej i kontroli elektroniki.
Otwarte kolektory słoneczne
Kolektora słonecznego na zewnątrz nie jest chroniony przed oddziaływaniem systemu przewodów rurowych, który wpływa na cyrkulację gorącego płynu przenoszącego ciepło bezpośrednio na słońce. Jako płyn chłodzący stosuje się wodę, gazu, powietrza, środka przeciw zamarzaniu. Rura lub przymocowane do płyty nośnej w postaci zwoju, albo połączone w równoległych rzędach na dyszy wylotowej.
Otwieramy Kolektory zazwyczaj nie mają żadnej izolacji. Konstrukcja jest bardzo prosta, więc jest tani i jest często niezależnie od siebie.
Ze względu na brak izolacji praktycznie magazynuje energię ze słońca, mają niską skuteczność. Wykorzystywali je głównie w okresie letnim do podgrzewania wody w basenach lub prysznic latem. Zamontowany w rejonach słonecznych i ciepło, z niewielkimi zmianami temperatury powietrza otoczenia i ogrzewanej wody. Tylko dobrze pracować w słonecznej, bezwietrznej pogodzie.
Rurowe kolektory słoneczne
Rurowe kolektory słoneczne są składane z poszczególnych rur, która ciągnie się do wody, gazu lub pary. Jest to rodzaj roślin słonecznych otwartych. Jednakże chłodziwo jest już znacznie lepiej zabezpieczone przed negatywnym zewnętrznym. Zwłaszcza w instalacjach próżniowych, rozmieszczonych na zasadzie termosów.
Każda rura jest podłączona do układu oddzielnie, jednocześnie ze sobą nawzajem. Gdy awaria jednej rury to jest łatwo zmienić na nowy. Cała konstrukcja mogą być montowane bezpośrednio na dachu budynku, co znacznie ułatwia instalację.
Plus silne rurowe kolektory słoneczne jest w cylindrycznej tworzą podstawowe elementy, które sprawiają, Promieniowanie słoneczne ujęte wszystkie godzinach dziennych bez użycia drogich systemów śledzenia ruchu oprawy.
Według ich budowy rur koncentrycznych pióra i kolektorów słonecznych.
przewód koncentryczny statek lub Dayura znajome termosy. Wykonana z dwóch kolb między nimi ewakuowanych. Wewnętrzna powierzchnia wewnętrznej rdzenia pokryto powłoką wysoce selektywne skutecznego pochłaniania energii słonecznej.
Energia cieplna z wnętrza rury selektywnej warstwy przenoszenia ciepła z wewnątrz wymiennika ciepła lub płyt aluminiowych. Na tym etapie, objawy występują straty ciepła.
Rura fontanny jest szklany cylinder z zamontowana absorbera pióra.
Dla dobrej izolacji próżniowej rury. przekazywanie ciepła z absorbera odbywa się bez strat tak sprawność rur fontanny powyżej.
Metodą wymiany ciepła posiada dwa układy: bezpośredni przepływ i izolujące (rura cieplna).
Reprezentuje Zgrzewana pojemnik z lotną cieczą.
Wewnątrz ciepła lotnej cieczy jest, że odbiera ciepło od wewnętrznej ściany kolby lub pióra absorbera. Pod wpływem temperatury wrzenia cieczy i pary wzrasta. Po ciepła oddawanego do ogrzewania czynnika chłodzącego lub gorącą wodę, parę wodną skrapla się w cieczy, i spływa w dół.
Jako lotną ciecz, woda jest używana częściej przy niskim ciśnieniu.
System współprądowy wykorzystuje rurę w kształcie litery U, przez który czynnik chłodzący krąży systemów wodnych lub grzewczych.
Jedną połowę U-kształtnej rury jest przeznaczony do zimnej cieczy chłodzącej, usunięcie drugiego ogrzewania. Po podgrzaniu płynu chłodzącego rozszerza się i wchodzi do zbiornika, zapewniając naturalną cyrkulację. Podobnie jak w przypadku systemów ciepła, minimalny kąt nachylenia powinny być co najmniej 20⁰.
Po-Through systemy są bardziej wydajne od razu ogrzewanej cieczy chłodzącej.
Jeśli planowane jest system kolektorów słonecznych do użytku przez cały rok, a potem wstrzykuje specjalny przeciw zamarzaniu.
Zalety i wady rurowych kolektorów
Zastosowanie kolektorów rurowych posiada szereg zalet i wad. Konstrukcja rurowy kolektor słoneczny składa się z identycznych elementów, które są stosunkowo łatwe do wymiany.
Zalety:
- niskie straty ciepła;
- Zdolność do pracy w temperaturach -30⁰S;
- Skuteczna realizacja w całym ciągu dnia;
- Dobre wyniki w regionach o klimacie umiarkowanym i zimnej;
- Niska nawiewu dźwięk zdolność systemy przechodzi przez rurowy samej masy powietrza;
- Możliwość wytworzenia wysokiej temperatury cieczy.
Strukturalnie, rurowa struktura ma ograniczoną powierzchnię przesłony. Posiada następujące wady:
- To nie jest zdolny do samodzielnego czyszczenia śnieg, lód, mróz;
- wysoki koszt.
Pomimo wysokiego kosztu początkowego, kolektory szybko odzyskać. Mają długą żywotność.
Zamknięte płaskie kolektory słoneczne
Kolektor płaski składa się z ramy aluminiowej, specjalna warstwa chłonna - absorbera przezroczystą powłokę i izolacji rur.
Stosowanie jako pochłaniacz poczerniałej blachy miedzianej, idealnie do tworzenia geliosistem przewodność. Po absorpcji absorbera energii słonecznej jest przekazywana energia słoneczna, że otrzymane krążenia chłodziwa przez rury przyległych do układu absorbera.
Na zewnętrznej stronie panelu zamknięcia jest chroniony przezroczystą powłokę. Jest wykonana z odpornego na uderzenia szkła hartowanego o 0,4-1,8mkm pasma transmisyjnego. W tym zakresie do maksimum promieniowania słonecznego. Odporny na wstrząsy szkło jest dobra ochrona przed gradem. Na plecach cały panel jest dobrze izolowany.
Lista zalet zamkniętych płaskich paneli w tym:
- prostej strukturze;
- dobra wydajność w regionach o ciepłym klimacie;
- Możliwość montażu pod dowolnym kątem w obecności urządzenia do zmiany kąta nachylenia;
- zdolność do samooczyszczenia ze śniegiem i mrozem;
- niska cena.
Płaskie kolektory słoneczne są szczególnie korzystne, jeśli ich użycie jest planowane na etapie projektowania. Żywotność w wysokiej jakości produktów wynosi 50 lat.
Wadami są:
- utrata wysokiej temperatury;
- dużo wagi;
- Wysoka odporność na wiatr, w miejscu paneli pod kątem względem horyzontu;
- ograniczenia wydajności ze zmianami temperatury ponad 40 ° C
Zakres zamknięte zbiorniki jest znacznie szersze niż otwarte typu jednostek słonecznych. W okresie letnim, mogą w pełni zaspokoić zapotrzebowanie na ciepłą wodę. W chłodniejsze dni, media nie są wliczone w okresie grzewczym, mogą pracować zamiast gazu i grzejniki elektryczne.
Porównanie cech kolektorów słonecznych
Najważniejszym wskaźnikiem jest sprawność kolektora słonecznego. Przydatne wykonanie różnych konstrukcji kolektorów słonecznych zależy od różnicy temperatur. W tym kolektory znacznie mniejszą rurą.
Przy wyborze kolektora słonecznego należy zwrócić uwagę na szereg parametrów odzwierciedlających efektywność i wydajność urządzenia.
Istnieje kilka ważnych cech dla kolektorów słonecznych:
- współczynnik adsorpcji - oznacza stosunek do całkowitej zaabsorbowanej energii;
- Współczynnik emisji - Stosunek energii przekazanej pochłonięta;
- i całkowite pole powierzchni apertury;
- Efektywność.
Powierzchnia apertury - jest to obszar pracy kolektora słonecznego. W płaskie pole powierzchni apertury kolektor jest zmaksymalizowane. Powierzchnia apertury jest powierzchnia absorbera.
Sposoby podłączenia do instalacji grzewczej
Ponieważ urządzenia solarne nie mogą zapewnić stabilne dostawy energii i niepełnosprawnych, odporny na te braki systemu.
Do centralnej Rosji urządzeń solarnych nie może zapewnić stabilny przepływ energii, a zatem są wykorzystywane jako dodatkowy system. Integracja z istniejącym systemem ogrzewania i ciepłej wody dla różnych kolektora słonecznego i baterii słonecznych.
Obwód łączący zbiornik cieplnej
W zależności od celu zastosowania kolektora ciepła, aby połączyć różne systemy są wykorzystywane. Może być kilka:
- Letnia wersja do gorącej wody
- wersja zimowa dla ogrzewania i ciepłej wody
Lato najprostsza postać i może kosztować nawet bez pompy obiegowej, wykorzystując naturalną cyrkulację wody.
Woda jest ogrzewana w kolektorze słonecznym i z powodu rozszerzalności cieplnej jest dostarczana do zbiornika magazynującego lub bojlera. Zatem istnieje naturalna cyrkulacja: zamiast zbiornika ciepłej wody jest zasysane zimne.
Jak każdy system oparty na naturalnej cyrkulacji nie działa bardzo sprawnie, wymagając przestrzegania wymaganego nachylenia. Ponadto zbiornik buforowy powinien być wyższy niż kolektora słonecznego.
Aby utrzymać wodę jak najdłużej jacuzzi powinny być dokładnie ogrzany.
Jeśli naprawdę chcesz, aby osiągnąć najbardziej efektywne działania kolektora słonecznego, schemat połączeń skomplikowane.
Zgodnie z systemem kolektorów słonecznych nonfreezing krąży chłodziwo. Zapewnia wymuszony pompą obiegową pod kontrolą sterownika.
Regulator steruje pracą pompy obiegowej na podstawie zeznań co najmniej dwóch czujników temperatury. Pierwszy czujnik pomiaru temperatury znajdujący się w zbiorniku, drugi - na rurze doprowadzającej gorącym płynem kolektora słonecznego. Gdy temperatura w zbiorniku przekroczy temperaturę płynu chłodzącego w zbiorniku sterownik wyłącza pompę, zatrzymując przepływ chłodziwa przez system.
Z kolei, gdy temperatura w zbiorniku poniżej kotła jest przełączany z góry określone.
Schemat podłączenia baterii słonecznej
Byłoby to kuszące, aby zastosować podobny system energii słonecznej, jak to jest realizowane w przypadku kolektora słonecznego, gromadząc odebrane energii dziennie. Niestety akumulator o wystarczającej zdolności jest bardzo drogie dla prywatnego domowego systemu zasilania. Dlatego też, schemat podłączenia jest następujący.
Z paneli słonecznych przykazał dostarczany do regulatora ładowania, który wykonuje kilka funkcji: zapewnia stałe ładowanie akumulatorów i napięcie stabilizuje. Następnie prąd elektryczny dostarczany jest do inwertera, gdzie konwersja stałe 12V lub 24V DC do 220V AC jednofazowy.
Niestety, nie nasza elektryczna przystosowana do pozyskiwania energii może działać tylko w jednym kierunku od źródła do konsumenta. Z tego powodu nie będzie mógł sprzedać wyodrębnione energię, lub przynajmniej zmusić licznik się kręcić w przeciwnym kierunku.
Zastosowanie paneli słonecznych jest korzystne, że zapewniają one bardziej uniwersalną formę energii, ale nie może się równać efektywności kolektorów słonecznych. Jednak nie mają one zdolność do magazynowania energii, w przeciwieństwie do paneli fotowoltaicznych.
Jak obliczyć wymaganą pojemność zbiornika
Przy obliczaniu wymaganej mocy kolektora słonecznego jest bardzo często błędnie wykonywania obliczeń na podstawie przychodzących energii słonecznej podczas najzimniejszych miesięcy w roku.
Fakt, że cały system jest stale przegrzaniem w pozostałej części roku. Temperatura płynu w lecie na wyjściu kolektora słonecznego może osiągnąć 200 ° C z parą wodną do ogrzewania lub gazu 120 ° C, środka przeciw zamarzaniu, 150 ° C Woda. Jeśli czynnik chłodniczy sprowadza, jest częściowo odparowywana. W rezultacie, będzie musiał być wymieniony.
Firmy produkcyjne polecają pochodzą z następujących liczb:
- dostarczanie gorącej wody wynosi nie więcej niż 70%;
- zapewnienie systemu ogrzewania nie wynosi więcej niż 30%.
Resztę potrzebnego ciepła powinna opracować standardowy sprzęt grzewczy. Jednak w tych stawek oszczędza rocznie średnio o 40% w stosunku do ogrzewania i ciepłej wody.
Moc generowana przez pojedynczą rurę systemu próżniowego zależy od położenia geograficznego. Rysunek z energii słonecznej za 1 m2 gruntu wchodzących w roku nazywa nasłonecznienia. Znając długość i średnica rurki, jest możliwe obliczenie otwór - efektywnej powierzchni absorpcyjnej. Pozostaje zastosować współczynniki absorpcji i emisji energii do obliczania jednej rury rocznie.
Przykład obliczeń:
Standardowa długość rurki 1800 mm, skuteczną - 1600 mm. Średnica 58 mm. Przesłona - zacieniony obszar utworzony przez rurę. W ten sposób obszar cienia prostokąta:
S = 1,6 * 0058 = 0,0928m2
średnia sprawność rury wynosi 80%, nasłonecznienie solarny dla Moskwy wynosi około 1170 kWh / m2 rocznie. Zatem jedna rura będzie produkować w roku:
W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = * H 86,86kVt
Należy zauważyć, że jest to bardzo przybliżone obliczenie. Ilość wytworzonej energii zależy od orientacji, kąt instalacji, średnia temperatura, itp
Przydatne filmy na ten temat
Demonstracja działania kolektora słonecznego w zimie:
Porównaj różne modele kolektorów słonecznych:
Podczas całej swojej egzystencji ludzkości coraz więcej energii zużywa się rocznie. Próby wykorzystania wolnego promieniowania słonecznego zostały wprowadzone dawno temu, ale dopiero od niedawna stało się możliwe, aby efektywnie wykorzystać słońce w naszych szerokościach geograficznych. Nie ma wątpliwości, że w przyszłości systemów solarnych.
