Încălzire solară casă privată: opțiuni și dispozitive scheme

Cea mai mare parte a anului, trebuie să cheltui bani pe încălzirea caselor lor. În această situație, orice ajutor ar fi de prisos. Energia solară este potrivit pentru acest scop, cât mai bine posibil: absolut curat și liber.

Tehnologiile moderne permit case particulare de încălzire solară, nu numai în regiunile sudice, dar, de asemenea, în condițiile banda de mijloc.

Aceasta poate oferi o tehnologie modernă

Media de 1 m2 de teren, suprafață 161 primește energie solară W pe oră. Desigur, la ecuator, această cifră este de multe ori mai mare decât în ​​Arctica. În plus, densitatea radiației solare depinde de perioada anului.

În regiunea Moscova, intensitatea radiației solare în decembrie și ianuarie este diferit de mai și iulie mai mult de cinci ori. Cu toate acestea, sistemul actual este atât de eficient încât acestea sunt capabile să opereze practic peste tot pe pământ.

Modern solar capabil să funcționeze eficient în vreme tulbure și rece la -30 ° C (+)

utilizarea energiei Sarcina radiației solare cu eficiență maximă este atinsă în două moduri: încălzirea directă a unui termică colectoare solare și baterii fotovoltaice.

Celulele solare transformă energia de la începutul luminii solare în energie electrică, apoi trece printr-un sistem special pentru consumatori, cum ar fi boiler electric.

rezervoare termice incalzita de razele solare de încălzire a lichidului de răcire încălzit și apă caldă.

galerie de imagini

fotografie din

colectoare solare - principalii furnizori pregătite pentru utilizarea lichidului de răcire în casele de țară ale sistemului de încălzire

Colectorul este un sistem de tuburi, închis sau efect ridicarea nivelului întunecat unclosed de a absorbi lumina soarelui suprafață

tub deschis dispozitive solare în interiorul acoperit cu o compoziție atrage razele soarelui și îmbunătățește acțiunea

soiuri de colecție Tubular sunt utilizate în toate tipurile de agenți de răcire de încălzire implicate în sistemele de încălzire

În latitudinile noastre, căldura provenind din prelucrarea energiei solare, suficient pentru o operație de încălzire completă. Aceasta va ajuta la îmbunătățirea performanței formei concentrice și bucla mare

Modificarea colectoare solare, permițând să atragă cel mai mare număr de lumina soarelui disponibile sub formă de reflector oglinda concava cu hub-uri

Modelele utilizate pentru producerea energiei solare reciclate pe scară largă, echipat cu un dispozitiv de „urmărire“ a mișcării soarelui

Consolidarea performanței sistemului nu numai prin schimbarea formei și utilizarea dispozitivelor de mișcare. Practic a crescut prin creșterea zonei de primire

Sistemul de încălzire colector solar

Unitatea cu o suprafață absorbantă

colector solar în aer liber

Pentru încălzirea aerului și abur

Lentila pentru a îmbunătăți performanța dispozitivului

Colector Hub cu reflector

model industrial dispozitiv de mișcare

grup puternic colector concentrator

colectorii termice vin în mai multe forme, inclusiv sisteme deschise și închise, structură plană și sferică, colectorii butuci semisferice și multe alte opțiuni.

Energia termică obținută din colectoare solare utilizate pentru încălzirea apei calde sau încălzirea fluidului.

În ciuda progreselor evidente în dezvoltarea de soluții de colectare, acumularea și utilizarea energiei solare, există avantaje și dezavantaje.

galerie de imagini

fotografie din

colectoare solare - una dintre cele mai simple și mai ieftine opțiuni pentru fabricarea dispozitivelor cu propriile lor mâini

Colectorul este prevăzută în diferite moduri bobina conectate la circuitele de schimb de căldură și la rezervorul de servire a bateriei preparat lichid de răcire

Producția independentă de colectori cu tuburi de cupru sunt cel mai des folosite și bobine frigidere

Pentru a spori performanța de încălzire solară a căldurii schimbă forma dispozitivului crește aria de absorbție

Destul de comună și popular opțiune materialul disponibil sunt țevi din oțel demontate de teuri de conducte de apă sau omologii lor din plastic

sticla de plastic utilizate în mod activ tăiat partea de jos și a gâtului. Acestea sunt utilizate ca receptor carcasă metalică de ghidare a luminii situate în interiorul sticlelor

O soluție interesantă - utilizarea de cutii de aluminiu, angajați anterior ambalaje pentru sucuri și un sortiment extins de băuturi carbogazoase

Rețineți că, în procesul de fabricație de mână dispozitive de încălzire solară plumb tub polimeric flexibil HDPE sau PVC si PP si PVC dur

colector solar interior Self-made

Cel mai simplu design-

Zmee colector de tuburi din cupru

Metode pentru a spori eficacitatea

Folosind conducte de apă dură și fitinguri

Sticle de plastic pentru fabricarea de colectori

colector solar cu aer de cutii metalice

Tevi din polimeri într-o producție independentă

Pro și contra de utilizare a energiei solare

Avantajul cel mai evident de utilizare a energiei solare este accesibilitatea acestuia. De fapt, chiar și în vremea sumbru și tulbure, energia solară pot fi colectate și utilizate.

Al doilea plus - un zero emisii. De fapt, aceasta este forma cea mai ecologică a energiei și naturale. Panouri solare și colectoare nu produc zgomot. În cele mai multe cazuri, acestea sunt montate pe acoperișurile clădirilor, fără a lua suprafața de teren suburbane valoroase.

Eficiența încălzirii solare în latitudinile noastre este destul de scăzută, din cauza numărului insuficient de zile însorite pentru operarea regulată a sistemului (+)

Dezavantajele asociate cu utilizarea energiei solare, sunt la iluminare inconstanță. Noaptea, devine nimic pentru a colecta, situația este agravată de faptul că de vârf a sezonului de încălzire este cel mai scurt zile de lumină ale anului.

Este necesar să se monitorizeze puritatea panoului optice, contaminările minore reduce drastic eficienta.

În plus, nu putem spune că funcționarea sistemului asupra costului energiei solare este complet gratuit, Costurile sunt fixate de amortizare a echipamentului, pompă de circulație și control electronica.

Un dezavantaj semnificativ de încălzire bazate pe utilizarea panourilor solare, este lipsa posibilităților de a stoca energie termică. Circuitul conține doar rezervor de expansiune (+)

colectoare solare deschise

colector solar în aer liber este neprotejat de sistem influențe externe tuburi care circulă fluid de transfer termic încălzit direct la soare. Deoarece lichidul de răcire, se utilizează apă, gaz, aer, antigel. Tube sau fixate pe placa suport sub forma unei bobine sau unite în rânduri paralele cu duza de evacuare.

De tip deschis, colectoare solare nu sunt în măsură să facă față cu încălzirea casei private. Din cauza lipsei de lichid de răcire izolației se răcește rapid. Ele sunt utilizate în principal în timpul verii pentru încălzirea apei în bazinele de duș sau

Deschidem colectoare, de obicei, nu au nici o izolație. Design-ul este foarte simplu, deci este ieftin și este adesea făcută în mod independent.

Din cauza lipsei de izolație stochează practic energia de la soare, au o eficiență scăzută. le-a folosit mai ales în timpul verii pentru încălzirea apei în bazine de înot sau duș de vară. Instalat în regiunile însorite și calde, cu mici modificări ale temperaturii aerului înconjurător și apa încălzită. Numai funcționează bine în soare vreme, calmă.

Cel mai simplu colector solar cu radiator realizat dintr-o grămadă de țevi din plastic, asigură alimentarea cu apă încălzită în țară pentru irigații și de uz casnic

colectoare solare Tubular

Corpurile tubulare Colectoarele solare sunt asamblate din țevi individuale, care ruleaza apa, gazul sau vaporii. Acesta este un tip de centrale solare deschise. Cu toate acestea, lichidul de răcire este deja mult mai bine protejate de negativitatea externă. Mai ales în sistemele de vid, aranjate în conformitate cu principiul termos.

Fiecare tub este conectat la sistem separat, în paralel unele cu altele. Când defectarea unui tub este ușor de a schimba unul nou. Întreaga structură poate fi asamblată direct pe acoperișul clădirii, care facilitează în mare măsură de instalare.

Manifoldul tubular are o structură modulară. Elementul principal este un tub cu vid, numărul de tuburi variază de la 18 ani la 30, ceea ce permite reglarea precisă a sistemului energetic

Plus un puternic colectoare solare tubulare este într-o formă cilindrică formează elementele de bază care fac radiația solară captată toate orele zilei, fără utilizarea de sisteme de urmărire costisitoare pentru mișcarea Corpuri de iluminat.

strat special multistrat creează un fel de capcana optic pentru lumina soarelui. În diagramă, parțial arătat, peretele exterior al becului de vid reflectă razele de pe peretele interior al vasului

Potrivit construcția lor tuburi stilou și colectoare solare coaxiale.

țeavă coaxial este un vas sau Dayura termos familiare. Realizate din două baloane între ele evacuate. Suprafața interioară a miezului interior acoperit cu un strat înalt selectiv care absoarbe în mod eficient energia solară.

Atunci când tubul interior cilindric în formă de raze solare cad întotdeauna perpendicular pe suprafața

Energia termică din tubul interior al stratului selectiv al căldurii transferate din plăcile schimbătorului de căldură sau de aluminiu de interior. In acest stadiu, apar pierderi de căldură nedorite.

Tub Fountain este un cilindru de sticlă cu introdus în interiorul absorbantului stilou.

Numele sistemului primit de la pen a absorberului, care acoperă etanș canalul termic din metal conductiv termic

Pentru o bună izolare a tubului vidat. Transferul de căldură de la captator are loc fără pierderi, astfel încât eficiența tuburilor fântâni de mai sus.

Prin metoda de transfer de căldură are două sisteme: fluxul direct și Materiale de izolare (heat pipe).

Reprezintă container sigilate la cald cu un lichid volatil.

Deoarece lichidul volatil curge natural în jos la partea de jos a unghiului termic minim de înclinare este de 20 °

În interiorul lichid termic volatil este că primește căldură de la peretele interior al vasului sau prin absorbant stilou. Sub influența temperaturii lichidului fierbe și vaporii se ridică. După căldura dată de încălzire a lichidului de răcire sau apă caldă, aburul condensează în lichid și curge în jos.

Ca un lichid volatil, apa este utilizată în mod frecvent la o presiune scăzută.

Sistemul echicurent foloseste tub în formă de U, prin care agentul de răcire circulă sistemele de apă sau de încălzire.

O jumătate din tub în formă de U este proiectat pentru lichidul de răcire la rece, elimină al doilea amestec se incalzeste. Când lichidul de răcire încălzit extinde și intră în rezervor, oferind o circulație naturală. Așa cum este cazul cu căldură-sisteme, unghiul minim de înclinare ar trebui să fie de cel puțin 20⁰.

In o data prin conectarea presiunii de sistem nu poate fi ridicată, ca un vid tehnic în interiorul becului

Odată ce-prin sisteme sunt mai eficiente, deoarece lichidul de răcire o dată încălzit.

În cazul în care sistemul colector solar este planificat pentru a fi utilizat pe tot parcursul anului, apoi au injectat un antigel.

Avantaje și dezavantaje ale colectorilor tubulare

Utilizarea de colectoare solare tubulare are o serie de avantaje și dezavantaje. Designul colectorului solar tubular este alcătuit din elemente identice care sunt relativ ușor de înlocuit.

avantaje:

• Pierderea de căldură scăzută;
• capacitatea de a opera la temperaturi de până -30⁰S;
• performanță eficientă pe timpul zilei;
• performanțe bune în regiunile cu climă temperată și rece;
• windage scăzut, sunet capacitatea sistemelor de a trece prin masa de aer tubular în sine;
• posibilitatea de a fabrica o temperatură ridicată a lichidului de răcire.

Structural, structura tubulară are o suprafață de deschidere limitată. Acesta are următoarele dezavantaje:

• Nu este capabil de auto-curățare de zăpadă, gheață, îngheț;
• costul ridicat.

In ciuda costurilor ridicate inițial, colectoarele cu tuburi recuperat rapid. Au o durată lungă de viață.

colectoarele cu tuburi sunt plante solare deschise, deoarece nu este potrivit pentru utilizarea pe tot parcursul anului în sistemele de încălzire (+)

colectoare solare plane închise

Colector plat constă dintr-un cadru de aluminiu, strat absorbant special - absorbant, un strat transparent, și izolarea conductelor.

Ca o foaie de cupru utilizare absorbant înnegrit, este ideal pentru crearea de geliosistem conductivitate. Când se transmite absorbția de absorbție a energiei solare de energie solară primită că lichidul de răcire care circulă prin tuburile adiacente sistemului absorbant.

Pe partea exterioară a panoului închis este protejat de un strat transparent. Acesta este fabricat din sticla rezistent la impact cu o 0,4-1,8mkm banda de transmisie. În acest interval la maximum de radiații solare. sticlă rezistentă la șocuri este o bună protecție împotriva grindină. Pe partea din spate a întregului panou este izolat în siguranță.

colectoare solare plane sunt caracterizate prin eficiență maximă și design simplu. Eficiența acestora este crescută prin utilizarea de absorbant. Ei sunt capabili de a ridica radiația solară directă și împrăștiată

Lista de avantaje ale panourilor plate închise, printre care:

• structură simplă;
• performanțe bune în regiunile cu climă caldă;
• posibilitate de instalare la orice unghi în prezența dispozitivelor pentru modificarea unghiului de înclinare;
• capacitatea de a auto curat de zăpadă și îngheț;
• preț scăzut.

colectoare solare plane sunt deosebit de avantajoase, în cazul în care utilizarea lor este planificată în faza de proiectare. Durata de viață în produse de înaltă calitate, este de 50 de ani.

Dezavantajele sunt:

• pierderile de căldură de mare;
• o mulțime de greutate;
• rezistența aerodinamică ridicată la locul panourilor la un unghi la orizont;
• limitări ale performanței cu modificări de temperatură de peste 40 ° C

Domeniul de aplicare a închis rezervoare este mult mai largă decât unitățile solare de tip deschis. În timpul verii, ele pot satisface pe deplin nevoia de apă caldă. In zilele mai reci, utilitatile nu sunt incluse în perioada de încălzire, ei pot lucra în loc de gaz și radiatoare electrice.

Compararea caracteristicilor de colectoare solare

Cel mai important indicator este eficiența colectorului solar. performanța utilă a diferitelor construcții de colectoare solare depinde de diferența de temperatură. În acest colectorii plate semnificativ mai puțin tubulară.

Eficiența depinde de producția de calitate solare. Scopul graficului arată eficacitatea diferitelor sisteme, în funcție de diferența de temperatură

Atunci când alegeți un colector solar ar trebui să acorde o atenție la un număr de parametri care reflectă eficiența și capacitatea dispozitivului.

Există mai multe caracteristici importante pentru colectoarele solare:

• Coeficientul de adsorbție - indică raportul la energia totală absorbită;
• Coeficientul de emisie - este raportul dintre energia transmisă absorbită;
• și suprafața totală deschidere;
• Eficiență.

zona de deschidere - aceasta este o zonă de colector solar de lucru. În placă plană zonă deschidere a colectorului este maximizată. Zona deschidere este zona de absorbție.

Modalități de conectare la sistemul de încălzire

Deoarece dispozitivele de energie solară nu poate asigura o aprovizionare cu energie stabilă și cu handicap, un sistem rezistent la aceste deficiențe.

Pentru dispozitivele solare centrale Rusia nu poate asigura un flux stabil de energie, și, prin urmare, sunt folosite ca sistem suplimentar. Integrarea în sistemul de încălzire existent și apă caldă pentru diferite colectorul solar și baterii solare.

Circuitul care leagă rezervorul de căldură

În funcție de scopul de utilizare a colectorului de căldură pentru a conecta sunt utilizate sisteme diferite. Pot fi mai multe:

1. Versiunea de vară pentru apă caldă
2. Versiunea de iarnă pentru încălzire și alimentare cu apă caldă

Vara varianta cea mai simpla si poate costa chiar fara pompa de recirculare, folosind o circulație naturală a apei.

Apa este încălzită în colectorul solar și datorită expansiunii termice este alimentat în rezervorul de stocare sau a cazanului. Astfel, există o circulație naturală: în locul rezervorului de apă caldă este aspirat rece.

La temperaturi scăzute în timpul iernii încălzirea directă a apei nu este posibilă. Prin buclă închisă circulă antigel speciale, care asigură transferul de căldură de la colector la schimbătorul de căldură în rezervor

Ca orice sistem bazat pe circulația naturală nu funcționează foarte eficient, care necesită respectarea cu panta necesară. În plus, rezervorul tampon ar trebui să fie mai mare decât colectorul solar.

Pentru a păstra apa, atâta timp cât posibil, cada fierbinte ar trebui să fie bine încălzite.

Dacă doriți într-adevăr să realizeze funcționarea mai eficientă a unui colector solar, schema de conexiuni complicate.

Pentru colector nu devine un radiator de căldură este necesară pentru a opri circulația apei pe timp de noapte pentru a forța

Conform sistemului de colector solar nonfreezing circulă agentul de răcire. Acesta prevede pompa de circulație forțată sub controlul dispozitivului de control.

Controlerul controlează funcționarea pompei de circulație bazată pe mărturia a cel puțin doi senzori de temperatură. Primul senzor măsoară temperatura din rezervorul de stocare, al doilea - pe furnizarea agentului de răcire fierbinte colector solar conducta. Odată ce temperatura din rezervor depășește temperatura lichidului de răcire în controlerul rezervor dezactivează pompa, oprind circulația lichidului de răcire prin sistem.

La rândul său, atunci când temperatura din rezervorul de stocare sub cazan este comutată predeterminat.

Schema electrică a bateriei solare

Ar fi tentant să se aplice un sistem similar de energie solară, este modul în care este pus în aplicare în cazul unui colector solar, acumulând energie primite pe zi. Din păcate, acumulatorul pentru a crea o capacitate suficientă este foarte costisitoare pentru sistemul privat de alimentare cu energie acasă. Prin urmare, schema de conectare este după cum urmează.

Prin reducerea puterii curentului electric de la unitatea de baterie solară AVR (sursa automată) asigură conectarea consumatorilor la eletroseti generală

Cu panourile solare taxeaza furnizate către controlerul de încărcare, care îndeplinește mai multe funcții: asigură o încărcare permanentă a bateriilor și tensiunea se stabilizează. În continuare, un curent electric este alimentat la invertor, în cazul în care conversia 12V constantă sau 24V DC în singură fază 220V AC.

Din păcate, electrice noastre nu sunt adaptate pentru a obține energie poate funcționa numai într-o singură direcție de la sursă la consumator. Din acest motiv, nu va fi capabil de a vinde energia extrasă, sau cel puțin forța contorul să se rotească în direcția opusă.

Utilizarea panourilor solare este avantajoasă prin faptul că acestea oferă o formă mai universală de energie, dar nu se poate compara eficienta colectoarelor solare. Cu toate acestea, acestea nu au capacitatea de a stoca energie, spre deosebire de panouri solare fotovoltaice.

galerie de imagini

fotografie din

Partea de lucru a celulelor solare este un set de serie conectate plachete de siliciu

Cu toate că celulele solare exterior pot semăna cu colectoare plane închise, dar principiul de funcționare a acestui tip de echipament este semnificativ diferit

Bateriile cu celule fotovoltaice pentru producerea de energie electrică, care poate fi utilizată pentru a încălzi lichidul de răcire sau pentru a alimenta încălzitoare electrice

Pentru construirea unui panou solar este insuficient improvizat. Necesită plachete de siliciu, care trebuie să cumpere

Energia solară pentru încălzirea locuințelor

Procesul de instalare a panourilor solare pe acoperiș

Auto-asamblarea dispozitivului pe acoperișul garajului

aparat de casa pentru încălzire solară

Cum se calculează capacitatea necesară a rezervorului

La calcularea puterii necesare a colectorului solar este foarte des efectua calcule în mod eronat, pe baza energiei solare de intrare în cele mai reci luni ale anului.

Faptul că întregul sistem este în mod constant supraîncălzire în restul anului. Temperatura lichidului de răcire în timpul verii la ieșirea colectorului solar poate ajunge la 200 ° C, la o încălzire cu abur sau gaz, 120 ° C antigel, 150 ° C cu apă. Dacă lichidul de răcire fierbe, se evaporă parțial. Ca urmare, acesta va trebui să fie înlocuit.

Companiile producatoare recomanda provin din următoarele cifre:

• furnizarea de apă caldă este nu mai mult de 70%;
• asigurarea sistemului de încălzire nu este mai mare de 30%.

Restul de căldură necesară ar trebui să dezvolte un echipament standard de încălzire. Cu toate acestea, aceste rate anual se economisește o medie de aproximativ 40% la încălzire și apă caldă.

Puterea generată de tubul unic al sistemului de vid depinde de localizarea geografică. Figura energiei solare pe 1 m2 de teren care se încadrează în anul numit insolație. Cunoscând lungimea și diametrul tubului, este posibil să se calculeze diafragma - zona de absorbție efectivă. Rămâne să aplice coeficienți de absorbție și a puterii de emisie pentru un calcul tub pe an.

Exemplu de calcul:

Lungimea standard a tubului de 1800 mm, o eficienta - 1600 mm. Diametru 58 mm. Diafragma - zona hașurată creat de tub. Astfel, zona de umbra a dreptunghiului:

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

eficiența medie a tubului este de 80%, Insolația solară pentru Moscova este de aproximativ 1170 kWh / m2 pe an. Astfel, un tub va produce într-un an:

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

Trebuie remarcat faptul că acesta este un calcul foarte aproximativă. Cantitatea de energie produsă depinde de orientarea de instalare, unghi, o temperatură medie, etc.

video utile cu privire la acest subiect

Demonstrarea de acțiune a colectorului solar în timpul iernii:

Comparați diferite modele de colectoare solare:

Pe parcursul întregii sale existențe omenirii și mai multă energie este consumată în fiecare an. Încercările de a folosi radiații solare libere au fost făcute mult timp în urmă, dar numai recent a devenit posibil de a utiliza soarele în latitudinile noastre în mod eficient. Nu există nici o îndoială că viitorul sistemelor solare.