Основен / Котли

Слънчеви бойлер със собствените си ръце - отнемаме топлината от слънцето

Всяка година традиционните източници на енергия стават все по-скъпи и краят на това ценово състезание не се вижда. Междувременно най-мощният източник на енергия, който виждаме почти всеки ден, "работи" напълно безплатно. И ако човечеството все още не е научило как ефективно да получава енергия директно под формата на електричество, тогава всеки човек може да използва топлинната енергия на слънцето - ще има желание!

Сред тях са най-простите и по-сложни, с автоматичен контрол. Всичко зависи от техническата готовност, финансовите възможности и, разбира се, желанието.

Как занаятчиите днес получават топла вода от слънцето?

Създаването на слънчев нагревател със собствените си ръце е бързо.

Ние правим бойлер с отоплителен резервоар

Това е най-лесният вариант.
Един обикновен контейнер под формата на цев, стар резервоар, е инсталиран на покрива на летен душ или къща, навес и е свързан чрез маркуч към обикновен кран.

Ако контейнерът стане черен, отоплението ще стане по-бързо.

До края на деня водата загрява до около 45 ° С. Тези данни са валидни за полиетиленов резервоар от 200-300 литра. Желателно е да е плоско - това повишава ефективността на нагряване.

Цялото минус е, че цялата вода трябва да се използва вечер, защото сутринта ще бъде студено.

За да "премахнете" този недостатък, ще трябва да изолирате самия резервоар или да източите нагрятата вода в резервоара, отново изолиран. Можете просто да захранвате водата в котела и, когато се охлади, да го загреете. Поне малко електричество, но спасено.

Друга възможност е котелът да бъде постоянно свързан с резервоара, монтиран на покрива. Тогава водата ще циркулира постоянно; Той може да се използва онлайн.

Значителен недостатък на системата е, че тя не работи при температури под + 20 ° С. Ето защо има други начини за затопляне на водата в извън сезона.

PLEN отоплението ще създаде комфорт и топла вила в студено време.

Не искам да инсталирам отоплителната система, защото рядко в страната? Купете преносим инфрачервен нагревател. За какво съществуват типове и какво устройство е по-подходящо за вас, прочетете в нашата статия.

Слънчев бойлер - колектор

Такова устройство се счита за най-ефективно. Тук става въпрос за материала, от който се произвежда колекторът. Най-често това е:

Но монтажът с използването на метал е труден (запояване, заваряване, уплътнения и т.н.), така че те използват други материали. Има възможност за използване на полипропиленови тръби - те са по-евтини. Свързването им обаче може да доведе до затруднения, свързани с уплътняването на ставите.

Друг недостатък е значителна деформация по време на нагряване, не е забележима при металопластични тръби, но полипропиленът има висок коефициент на термично разширение. Този недостатък може да причини течове в системата.

Има оригинално и просто решение, което се състои в използването на градински маркуч като слънчев колектор. Целият процес на сглобяване се ограничава до завъртането му в спирала и поставянето й в подходяща кутия.

Отличната гъвкавост, липсата на връзки гарантират изтичане, а дължината на маркуча ви позволява да го свържете директно с водопроводни тела без междинни връзки.

Ефективността на такава система зависи от дължината на маркуча. С диаметър 2.5 см и температура на въздуха най-малко + 25 ° C, един метър от маркуча загрява 3.5 литра вода до + 45 ° С.

Оказва се, че в един слънчев ден вечерта 10 метра ще ви "дадат" 280 литра гореща вода. Системата работи, когато температурата спадне до + 8 ° С.

Как е процесът на нагряване на водата

Светлината на слънцето пада върху спирала през стъклото и загрява спиралата. Отопляемата вода се превръща в източник на дълги вълнови лъчения, който се отразява от стъклото. Тоест лъчите на слънцето са в един вид термичен "капан".

1. За да създадете този нагревател, ще ви е необходима кутия, в която ще бъде поставена спирала от черен маркуч, използването на други нюанси ще доведе до загуба на 5% от топлината. Може да бъде каучук или PVC. Диаметър - не по-малко от 1,9 см, дебелина на стената не повече от 2,5 мм.
2. Маркучът ще се присъедини към котела, който трябва да е над спиралата. Дъното на кутията трябва да е изолирано с черна пяна.
3. Самата кутия е затворена върху стъклото на прозореца (органичната няма да работи поради факта, че лошо запазва слънчевата радиация).
4. Трябва да се монтира гумено уплътнение между стъклото и кутията.

Вземете топла вода, както и да отоплявате стаята, ще ви помогне да печете с водна верига. Много подходящ за летни къщи и малки селски къщи.

Преди да решите да си купите бойлер, прочетете отзивите и научете основните предимства и недостатъци. Информация за зареждането на бойлери за разпит може да намерите на: http://obogreem.net/otopitel-ny-e-pribory/vodonagrevateli/nalivnoj-vodonagrevatel-dlya-dachi.html.

PET нагревател за вода

Идеята е първо да се създадат модули (по 3 бутилки и 4, 5), след което да се свържат всяка от тях с пластмасова тръба, която се свързва от едната страна с източник на студена вода, а от друга произвежда гореща течност. Най-добре е да използвате бутилки с капацитет от 2-2,5 литра. Необходимо е да ги свържете на принципа "шията на дъното".

• За да направите това, в дъното се нарязва отвор с диаметър 26 мм. Дупката трябва да се намира точно в центъра. Затова първо маркирайте центъра, пробийте дупка с 3-6 mm бормашина.
• За да се осигури запечатването, смажете резбите на врата с уплътнител и оставете структурата неподвижна в продължение на 2-3 дни. Направете дупка в долната част на горната бутилка!
• Модул от три бутилки по един и същ начин (можете да мислите за друг) е прикрепен към пластмасова тръба, в единия край на която навлиза студена вода.

Броят на модулите може да е голям. За да получите 200 литра топла вода, се нуждаете от около 110 бутилки - това са три квадратни метра пространство.

• Поставете резултантния блок в кутия, покрита с стъкло. Ъгъл на наклона - от 10 до 30 градуса.

Получената система е много по-ефективна от черен варел с вода, монтирана на покрива.

Повечето самостоятелни проекти за отопление на водата от слънцето през лятото спестяват 70-80% от енергията, изразходвана за отопление. През есента, през пролетта - до 40%. В същото време за годината светлината "достига" до 400 кВт / ч на човек! Има какво да се мисли.

Слънчеви бойлери - енергийно ефективни

Отоплението на водата от слънцето се практикува повече от век. Дълго време хората нагрявали водата в бъчви, излагайки ги на слънце. Що се отнася до модерните батерии, те ви позволяват ефективно да превърнете тази енергия в топлина. Как изглеждат тези устройства могат да се видят на снимката.

Характеристики на слънчевите системи

Слънчевите водонагреватели работят както следва. Топлоносителят, загрят от слънцето, влиза в топлообменника, разположен в резервоара за съхранение. Най-често използваните резервоари са батериите с два топлообменника, изработени от мед (виж също: "Инсталиране на топлообменник със собствените си ръце"). Този материал има добра топлопроводимост. Този проект позволява използването на топла вода не само за битови нужди, но и за отопление (вижте "Слънчево отопление на къщата със собствените си ръце - принцип на производство").

Глобалното използване на слънчевата енергия ще позволи да се намалят значително разходите за основните охлаждащи ресурси и да се подобри екологичното състояние на околната среда. Освен това ще се отрази на икономиката на страните с ниски енергийни ресурси.
Към днешна дата са най-често използваните тръбни вакуумни и плочи слънчеви колектори. Всеки от тях има определени предимства и недостатъци. В същото време експертите смятат, че най-ефективното отопление на водата от слънцето се осигурява от вакуумни батерии.

Вакуумни хелиосистеми

Вакуумът и медта, дължащи се на добра топлопроводимост, позволяват на водата да се кипи още на 30 градуса. Ако сте инсталирали слънчеви бойлери със собствените си ръце, е възможно ефективно да затоплите къща дори и в райони със студена зима. Когато водата кипи, образуваната пара се издига и отделя топлина в медния радиатор, който я прехвърля в охладителната течност. Тогава охладената вода слиза и процесът започва отново.

Слънчевите колектори са ефективен начин за отопление на дома ви, което ви позволява да спестите много от традиционната отоплителна система. Също така, масовото използване на слънчеви системи ще подобри състоянието на околната среда. Ето защо през последните години все повече хора избират този метод за получаване на топлинна енергия.

Слънчеви бойлери и техните цени на популярни модели

Слънчевият бойлер е система за затопляне на вода със слънчева енергия. Този тип колектор е топлообменник, който превръща слънчевата енергия в топлина. Този начин на съхранение на енергия ви позволява да получите топла вода с минимален разход на средства.

Ако разгледаме устройството на това оборудване, тогава основната част е самият колектор. Тази част от бойлера е вид радиатор, който се състои от система от тънки тръби. Циркулацията на охлаждащата течност, в този случай на водата, и усвояването на слънчевата енергия става чрез тях.

Също така разпределете резервоара, в който има вода. Този вид съхранение служи като разширителен резервоар, а в някои варианти и ролята на топлообменник.

Стандартната версия на функционирането на нагревателя:

1. От резервоара за съхранение чрез естествена гравитация, охлаждащата течност се влива в долната част на колектора.
2. По време на отоплението, водата постепенно се издига нагоре по специални тръби и свободната част отново ще бъде напълнена с охлаждаща течност.
3. След като водата е минала през колектора, тя зарежда резервоара. Получаваме затворен цикъл.
4. Загрятата вода от резервоара се подава към потребителя през системата за загряване и водоснабдяване или отново отива в топлообменника.

Това е класическа и опростена схема на работа, която може да бъде сложна в зависимост от вида на нагревателя.

Видове слънчеви бойлери и техните характеристики

Има няколко основни класификации:

По типове циркулация

1. Естествено - в този случай циркулацията се дължи на физичните свойства на водата. Загрятата течност, както е известно, има по-ниска плътност, но увеличава обема си. Въз основа на това се премества през тръбите до самия връх. На свободното място идва нова част от водата.
2. Принудени - за да се получи естествена циркулация, резервоарът трябва да се постави над колектора. Но такава инсталационна схема не винаги е препоръчителна и може да се приложи, особено ако резервоарът е голям.

Слънчев колектор с принудителна циркулация

В случай на слънчев бойлер с естествена циркулация колекторът се поставя на наклона на покрива и резервоарът се монтира незабавно. Ако последният има голям обем, тогава такова натоварване за покрива може да стане критично. Решението би било да се постави резервоарът в сутерена на сградата, а в този случай принудителната циркулация се използва от специални помпи.

С този метод на циркулация, масла могат да се използват като охладител. Те практически нямат възможност за естествена циркулация, но те вършат отлична работа с охлаждащата функция.

По тип на колектора

1. Панел - най-простото изпълнение. Тръбите на колектора са покрити с черна боя и са монтирани в панелен корпус, покрит със стъкло или прозрачна пластмаса. Въпреки че дизайнът е много прост, но ефективността е също малка, защото охладителят губи малко топлина, докато е в колектора. Загубите на натрупана топлина могат да бъдат значителни, тъй като дизайнът на колектора е идентичен с радиатора. Този тип слънчев колектор е подходящ за зони, където слънчевата светлина ще бъде използвана като помощна.
2. Вакуум - в тръбата е охлаждащата течност. Самата тръба се поставя във вакуумна колба, която е в състояние да предава слънчева топлина.

Панелен тип бойлер

Този дизайн почти напълно елиминира загубите на топлина, докато охлаждащата течност се нагрява до точката на кипене, а маслото - до 200-300 градуса, което позволява използването на произведената топлина за отопление на сградата. Естествено е, че такъв колектор е по-скъп от панела, но резултатът ще оправдае разходите.

По вид на циркулационната верига

1. Отворен - използва се за осигуряване на топла вода за жилището. В този случай охлаждащата течност е водата, която се използва за различни домакински нужди и следователно вече не попада отново в кръга.
2. Система с една схема - се използва за отопление на къщата. Охлаждащата течност, загрята по този начин, се използва като добавка към охлаждащата течност, която се загрява по традиционния метод. В този случай нагрятата охлаждаща течност преминава към отоплителната система, след което отново се прехвърля в приемния резервоар и към колектора.
3. Системата за отопление с двойна схема е най-гъвкава. Има възможност за отопление през зимата или за водоснабдяване.

Водоснабдяване с двоен кръг и отопление

Можете също така да изберете един от възможните охладители - вода, масло или антифриз. След колектора, охлаждащата течност преминава през топлообменник, в който се осъществява пренос на топлина към втората верига. Втората използвана охлаждаща течност вече е предназначена за отопление или водоснабдяване.

Какво мога да използвам?

С помощта на такива бойлери е възможно да се разреши проблемът не само за редовно подаване на топла вода, но и за осигуряване на топлина за къщата.

Бойлерите ще помогнат за решаването на такива проблеми:

1. Осигуряване на целогодишна топла вода.
2. Поддръжка на отоплителната система.
3. Отопляема вода за плувни басейни.
4. Отоплителна вода за различни промишлени и селскостопански нужди.

монтаж

Тъй като оборудването се захранва от слънчева енергия, тогава, инсталирането на нагревателя ще се извършва на открито. Монтажът се препоръчва да се извършва на покриви на сгради, на балкони или други архитектурни проекти.

Водният нагревател трябва да е на юг. Инсталацията се извършва под определен ъгъл спрямо хоризонта, което е еквивалентно на географската географска ширина на района.

Водният нагревател постоянно поглъща енергия и по разбираеми причини е невъзможно да се изключи енергийният източник, поради което в случай на малка консумация на вода температурата на стагнация може да достигне до 300 ° С.

По тази причина не се допуска използването на пластмасови тръби и стоманени тръби с цинково покритие. Тръбопроводите от мед или неръждаема стомана ще бъдат оптимални при работа.

Горещият контур на слънчевия бойлер трябва да има топлоизолация, което ще позволи да се избегнат изгаряния и пожари. При избора на изолация и крепежни елементи е необходимо да се вземе предвид температурният режим на оборудването.

Производителите на слънчеви бойлери на тялото на своите продукти показват точната температура на застой.
Колекторите трябва да са на открито, така че да има свободен достъп до слънчевата светлина. Необходимо е да се изключи наличието на възможни бариери.

Т.е. Ключът към правилната и ефективна работа на оборудването са само няколко правила:

• на юг;
• правилен ъгъл на наклон;
• безпрепятствен достъп до слънчева светлина;

Неправилната инсталация ще намали качеството на бойлера и инвестицията няма да бъде оправдана. Типът нагревател също може да играе роля в начина, по който е инсталиран. Когато инсталирате, вземете под внимание вида на използваното оборудване.

Има такива системи:

пасивен

Това предполага течаща абсорбция и съхранение на енергия. Слънчевата енергия достига до отоплителния обект, без да контролира този процес, т.е. няма механизми и контролни елементи. Това е проста система, която не изисква специални разходи. Недостатъкът обаче е, че бойлерът работи неравномерно, а не на пълен капацитет.

Най-очевидният пример е потъмненият резервоар, който се поставя над летния душ. В такъв пасивен режим функционират системи с една верига, в които се прилага процес на естествена циркулация. За пълна експлоатация на системата приемният резервоар е поставен над колектора, но този начин на инсталиране не винаги е удобен. Можете да разрешите проблема, като използвате друг начин на работа на системата.

активен

Лиши от недостатъците на пасивната система. Неговата работа се основава на факта, че благодарение на специални устройства лъчите на слънцето се трансформират в топлинна енергия, която систематично се прехвърля на отоплителния резервоар и на потребителя. Работата на такъв нагревател се постига чрез принудителна циркулация, която може да се поддържа в единични и двуканални системи. Използва се и допълнително монтирани двигатели, които въртят панелите и помпите, измервателното оборудване, както и устройства за наблюдение и контрол на работата на системата.

Преглед на слънчевите бойлери на пазара: производители и модели

Такива бойлери са широко използвани в практиката в много европейски страни: Израел, Турция, Саудитска Арабия, Китай и т.н. Тъй като разпространението на този тип продукти се увеличава активно, броят на фирмите, които произвеждат слънчеви водонагреватели и предоставят услуги за тяхното инсталиране услуга.

По-долу е даден списък на най-добрите производители, които са влезли на световния пазар:

1. Sunrain слънчева енергия Ко ООД - Китай има пълен производствен цикъл на това оборудване и техните компоненти.
2. Viessmann - Германия, произвежда два модела нагреватели: Vitosol 200 и Vitosol 300. Разликата е в различната структура на отоплителната инсталация.
3. Будерус - Германия. Моделът се представя от три възможни изпълнения - SKR6, SKR12, SKR21.
4. Аристон - Италия. Моделът за вакуумен колектор KAIROS VT се предлага в два типа - 15 или 20 тръби.
5. Фероли - Италия. Екотръбният колектор се представя в един модел.
6. Вайлант - Германия. Производствените им модели се предлагат в 6 или 12 тръби, които могат да се оформят в блокове, за да се увеличи производителността.

Чрез закупуване на продукти от производители с репутация в световен мащаб можете да бъдете уверени в качеството на стоките и гаранциите, които се предоставят на самата техника и нейната по-нататъшна поддръжка. Цената, съответно, ще бъде и на нивото.

Във всеки случай при избора на слънчев бойлер е необходимо да се обърне внимание на следните технически параметри:

• оптична ефективност;
• коефициенти на топлинна загуба;
• колекторна площ;

Преглед на цените

В допълнение към глобалното име, цената на нагревателя може да бъде повлияна от:

• изграждане на качество;
• абсорбатор и материал на тялото;
• дебелина и възможност за поставяне на изолация;
• дебелина на стъклото и т.н.;

Тъй като има много конструктивни разлики, които могат да повлияят на цената на оборудването, цените също се колебаят в широк диапазон. Например руски колекционер ще струва около 21 000 рубли. (Falcon Effect), вакуумен колектор 30 к.с. - $ 795 (TM Atmosfera China), бойлер VFK 150V - 690 евро (Vaillant, Германия), Solar 7000TF - 875 евро (Bosch, Германия).

Германските производители включват оригинални крепежни елементи, които често са изработени от неръждаема стомана или алуминий, и това също влияе върху цената. Крайната цена ще включва заплащане за монтажни работи, закупуване на необходимите консумативи и помощни материали.

Потребителски рецензии

Всички, които решиха да закупят слънчев бойлер и накрая стигнаха до извода, че алтернативните източници на енергия са отличен вариант за спестяване и са доволни от резултата.

В началото ще трябва да инвестирате определена сума за изпълнението на целия проект, но в бъдеще това ще спести бюджета и няма да зависи от различни глобални енергийни кризи и от следващото увеличение на цените на енергията. Както показва статистиката, възвръщаемостта на инвестициите ще се осъществи през следващата година на активна експлоатация на инсталацията през цялата година. Това ще бъде особено забележимо, ако работата на оборудването е насочена към осигуряване на топла вода и отопление на цялата сграда.

Ключът към положителния резултат е и професионалната инсталация и пускането в експлоатация на закупеното оборудване. Следователно, за да се избегнат различни неприятни ситуации, по-добре е да се потърси помощ от специалисти по този въпрос.

Отоплителна вода от слънцето: обща информация за съществуващите технологии

За тези от нас, които се интересуват от околната среда и искат да спестят пари, предлагам да се потопят в темата за слънчеви бойлери.

Технологията съществува и се използва от много години, особено е обичайно да се откриват такива колекционери на домове в Европа и други слънчеви страни по света.

Русия все още е далеч зад скоростта на изпълнение на панелите, което не е изненадващо - цената на оборудването и инсталацията е висока, а периодът на изплащане в нашия климат достига десетилетия.

Тази статия ще бъде първата от поредицата. Първо, нека да разгледаме какви слънчеви колектори са и как работят. Оказва се, че има няколко разновидности на такива устройства с различна степен на ефективност и обхват.

Въздействието върху екологията също не е толкова ясно, колкото изглежда на пръв поглед. Дори да не вземаме предвид отпадъците в производството на колектори, има и други, по-малко очевидни фактори.

Каква е разликата между слънчевите панели и колекторите?

Всеки ден огромно количество слънчева радиация пада на земята, повечето от които не се използват. Задачата на колектора е да "поеме" част от тази радиация и да я превърне в енергия, която е подходяща за човешките нужди.

Важно е да се разграничи: слънчевата радиация може да се превърне в 2 вида енергия - топлинна и електрическа.

• Слънчевите колектори се използват за производство на топлинна и топла вода. Те отопляват водата, която се използва за гореща вода и отоплението на сградата.
• Слънчевите панели (известни също като фотоволтаични модули) се използват за генериране на електричество. Те имат напълно различен принцип на действие. Изгледи на слънчевите колектори

Има и комбинирана технология. Панели, които едновременно генерират електрическа и топлинна енергия.

Устройство и принцип на работа

Слънчевият бойлер (вакуум слънчев колектор ICS) е соларен термоенергиен конвертор. Слънчевият бойлер събира слънчевата радиация при всяко време, независимо от външната температура.

Коефициентът на поглъщане на енергия от слънчевия бойлер е 97%. Слънчевите водонагреватели са монтирани на покрива на сгради с южно ориентиране. Ъгълът на наклон спрямо хоризонта трябва да бъде равен на степента на географската ширина на терена. За северозапад от Русия тази стойност е 60 °. При работа през зимата се препоръчва увеличаване на ъгъла на наклон до 70 °.

Антифриза протича през горната част на колектора и намотката. Този флуид поема топлина от медните уши и при изпомпване преминава през резервоара (бойлер) на бобината (топлообменника) и по този начин загрява водата в резервоара.

Цикълът на пренос на топлина от колектора към резервоара продължава докато светлинният ден и температурата на изхода на колектора са по-високи от температурата на водата в резервоара. Приемникът на слънчевия колектор е изработен от мед с полиуретанова изолация, покрит с лист от анодизиран алуминий.

Топлопредаването се осъществява чрез медния "ръкав" на приемника. Поради това "слънчевата" верига е отделена от тръбите, поради което ако една или няколко тръби са повредени, колекторът продължава да работи. Процедурата за подмяна на епруветките е много проста и не е нужно да изтичате незамръзващата смес от топлообменника.

Включването и изключването на помпата се извършва от контролера въз основа на показанията на температурните сензори. Температурните датчици са разположени на изхода на бойлера (колектора), в резервоара за съхранение (бойлер) и тръбата за връщане на отоплителната система. В допълнение, разширителният резервоар предпазва системата от прекомерно натоварване, което настъпва при прекомерно нагряване на охлаждащата течност.

По този начин, отделна система с принудителна циркулация е автоматизирана система за конвертиране и консервиране на топлинна енергия от слънчева енергия, както и от други енергийни източници (например традиционен бойлер, използващ електричество, газ или дизелово гориво), които осигуряват системата при недостатъчни количества. слънчева енергия. Отопляемата вода се използва за гореща вода и отопление.

Управляващият блок е предназначен да контролира температурата във водния нагревател (слънчев колектор) и резервоара за топлообмен, както и да избира в зависимост от големината на тези температури оптималния режим на работа на системата през деня. В този случай регулаторът регулира потока на охлаждащата течност през топлообменника, определя посоката на подаване на топлина (към системата за гореща вода или към отоплението).

През нощта автоматизацията на системата осигурява минималната необходима допълнителна енергия за поддържане на желаната вътрешна температура.

Системата има малка инерция, бърз достъп до режима на работа и ви позволява да предоставите:

1. Целогодишно - топла вода;
2. Сезонно отопление със спестяване на традиционни източници на топлинна енергия до 70% (в зависимост от географската географска ширина и климатичните условия).

Струва си да се отбележи, че има няколко вида колектори, работещи на слънчева светлина. Основните типове са устройство с плосък тип и вакуумна модификация.

При плоско устройство водата се загрява от настъпващата слънчева светлина, преминаваща през специално стъкло, при което се прилага специален черен разтвор за запазване на топлината.

Такъв плосък панел е направен херметически и има способността да загрява вода до температура от 200 градуса по Целзий.

Вакуумният тип на колекторите има важна структурна разлика от моделите с плоски устройства. Има появата на няколко стъклени тръби, прикрепени към основния панел. Тези стъклени тръби имат специално покритие върху вътрешната повърхност на стъклото, което събира топлината на слънцето.

В допълнение, друга тръба с по-малко напречно сечение е разположена вътре в такава тръба и има кухина между външната и вътрешната тръба, от която се изпомпва въздух. Този вакуумен слой е необходим за по-голямо запазване на топлината и може да увеличи ефективността на колектора с 30% в сравнение с плоските модификации. С помощта на такъв колектор водата може да се нагрее до 300 градуса по Целзий.

Друга технологична разлика на вакуумния тип на слънчевия колектор е наличието на специална течност в дъното на тръбата, която в резултат на нагряването се превръща в пара и се издига, затопля равномерно водата.

В региони с кратка продължителност на дневна светлина и в условия на по-ниска температура, такава схема на работа дава значителна печалба в количеството топлинна енергия. По отношение на цената, разбира се, по-конструктивно сложен вакуумен колектор има по-висока цена, но в същото време характеристиките му имат предимства.

пасивен

Пасивните слънчеви бойлери имат комбиниран резервоар за съхранение и колекторни елементи. Резервоарите за съхранение са изолирани, за да отстранят загубите на топлина Обемът на резервоара за съхранение се взема от изчислението на двудневната консумация на топла вода.

Пасивните системи преместват завършената вода или охлаждащата течност през системата без помпи. Пасивните системи имат предимството, че прекъсването на електрозахранването или разрушаването на циркулационната помпа няма да бъдат проблем. Това прави пасивните системи като цяло по-надеждни, по-лесни за поддръжка и евентуално по-трайни от активните системи.

Основните предимства на тази система са:

• Ниска цена
• Лесен монтаж и поддръжка. (За работата му е достатъчно само да има вода в резервоара. Водоснабдяването може да тече от гравитацията от открит резервоар, разположен над самия бойлер).
• За този тип инсталация не се изисква електричество. Електричество може да се наложи само ако в резервоара е монтиран допълнителен електрически нагревател (нагревателен елемент).

Пасивните системи имат предимството, че прекъсването на електрозахранването или разрушаването на циркулационната помпа няма да бъдат проблем. Това прави пасивните системи като цяло по-надеждни, по-лесни за поддръжка и евентуално по-трайни от активните системи.

Тези отоплителни системи са изключително подходящи в средната зона за използване на маси от март до октомври.

Технически характеристики

За да се получи максималната енергия, получена от слънцето, колекторите са насочени "лице" на юг или с отклонение до 30 ° C от южната посока и наклон между хоризонта и колектора 30-55 ° в зависимост от ширината.

Можете да инсталирате слънчеви бойлери на покрива, използвайки вече склона, на балкона и на земята. Комплектът със слънчев бойлер включва стойка за монтаж на хоризонтална повърхност.

Приложение:

Пасивните слънчеви бойлери се използват главно за:

1. вземане на душ
2. домакинска консумация на вода (миене на съдове)
3. оранжерийно отопление
4. отопление на вода в плувни басейни и др.

Веригата за свързване на водата може да бъде направена от обща водопроводна система, използваща воден клапан за намаляване на налягането до почти "0" или с вода от допълнителен резервоар. (виж диаграмата), разположени на разстояние най-малко 30 см от входа на резервоара за съхранение.

Изборът на модел на слънчев бойлер е пряко свързан с ежедневната консумация на топла вода. Моделите на пасивния слънчев нагревател се различават по обема на резервоара от 80 до 200 литра и площта на колектора (брой вакуумни тръби от 15 до 24 бр.). Ако трябва да използвате опцията за повече от 200 литра, можете да свържете слънчеви нагреватели последователно, за да настроите желаното количество гореща вода.

активен

Основната разлика между активните слънчеви бойлери от пасивните бойлери е използването на цялата система с основно водно налягане до 1 МРа. (10 atm).

Това предимство на активните слънчеви бойлери над пасивните бойлери прави възможно използването им във всички области, където е необходима топла вода.

Активната слънчева система обикновено включва колектор, помпа, система за управление, топлоносител (антифриз) и разширителен резервоар. Активните ЦБ обикновено се използват в разделена форма, т.е. колекторът се намира на покрива на къщата, а резервоарът за съхранение и контролната система са на закрито.

Елементът, който преобразува енергията на Слънцето, е стъклена вакуумна колба, която има висока степен на анти-градиентска якост (приблизително като предното стъкло на кола), поради специалното втвърдяване на боросиликатно стъкло при температура 460 градуса. Във всяка стъклена колба във вакуум се поставя двойна (тръба в тръба) медна топлинна тръба със странични радиатори.

Системата е затворена в обем на стъклена колба, дълга до 2 метра и ширина 10 см. Чрез вътрешната медна тръба охлаждащата течност в хладника пада надолу и се връща нагоре през външната тръба и се загрява от страничните радиатори.

Отоплението през лятото достига 110 ° С. Нагревателната тръба действа като топлинен проводник с висока проводимост. Благодарение на своите термофизични свойства, коефициентът на топлинна трансформация е хиляди пъти по-висок от най-добрите твърди топлинни проводници със същия размер.

Всичко това осигурява работата на колектора за по-кратък период от слънчева светлина и малко количество радиация. За да се увеличи преносът на топлина, особено в студения сезон, се използва постоянна принудителна циркулация на охлаждащата течност (антифриз) с помпа.

В сравнение с други технологии, такава тръба може да постигне желаната температура в по-ранен период от деня, при нормални условия може да се осигури гореща вода два пъти дневно. Охладената охлаждаща течност се спуска през вътрешната тръба и се връща нагоре през външната тръба и се загрява от страничните радиатори.

В същото време има ефект на "заключване" на тръбата, което изключва топлинните загуби през нощта.

Термоизолиран резервоар - има различен капацитет в зависимост от модела, максималния обем от 500 литра. Най-търсените модели - с обем от 200 и 400 литра. Резервоарът може да поддържа температурата до 4 дни със загуба от около 2-3 градуса на ден, ако няма слънце.

Като резервен източник на топлина е оборудван с електрически нагревателни елементи до 2 kW или газов котел за автоматично нагряване на вода до предварително определена температура.

Тази инсталация може да функционира отделно (от слънчева енергия или от електрическа енергия) или едновременно с помощта на формула слънчева + електрическа. енергия и е в състояние да работи безпроблемно при температури до минус 60 ° С.

Отворете контура

Активните системи с отворен цикъл използват помпи за циркулиране на вода чрез колектори. Активните системи с отворен цикъл са популярни в региони с положителни температури или сезонно използване. Може да работи при температури на въздуха до -20 ° C или -25 ° C.

Затворена линия

Активни системи с затворен цикъл. В тези системи колекторът на охлаждащата течност обикновено е антифриз за воден гликол. Топлообменниците пренасят топлината от първичния охладител във водата, която се съхранява в резервоарите (топлинни акумулатори).

Системите с затворен цикъл са популярни в райони, изложени на дълготрайни отрицателни температури, тъй като имат добра защита срещу замръзване.

Поради високите температурни стойности по време на стагнация на охлаждащата течност през периоди на максимална експозиция, не всички антифризи са подходящи за използване в слънчеви системи.

Тип панел

Дизайнът е най-простият. Колекторът е боядисан в черно, поставен в корпус с топлоизолация и херметично запечатан със стъкло, пластмаса, поликарбонат и др. Ефективността оставя много да се желае. Това е така, защото течността губи малко топлина, докато минава през колектора.

Тези загуби обикновено са доста осезаеми. Панелните слънчеви бойлери са подходящи за райони, където има висока слънчева слънчева топлина.

вакуум

Охлаждащата течност е в тръбата, която е запечатана във вакуумна колба. Тази колба е направена от кварцово стъкло, което предава слънчева топлина, както и ултравиолетови лъчи. Това е много ефективен дизайн, където загубата на топлина е минимална.

Ако водата се използва като топлоносител, то нагряването се извършва преди варене. Ако има масло, то може да се нагрее до 200-300 градуса. Почти всички вакуумни бойлери са фабрично изработени и са доста скъпи.

пластмаса

Пластмасовите слънчеви колектори са изработени от полиетилен HDPE с фабрично щамповане. Тези колектори са евтини и практични. Те могат да бъдат директно свързани към системата за топла вода.

Те нямат топлоизолационни покрития, така че те не се използват през студения сезон. Те не могат да бъдат инсталирани в райони със силен вятър.

Източници: stroyteplo.by, akbinfo.ru, batsol.ru

Екологичност

Положителни аспекти

От всички налични възобновяеми енергийни източници, слънчевата енергия и слънчевите панели причиняват минимални щети на околната среда. Електричеството, генерирано от слънчеви панели, не оказва неблагоприятно въздействие върху въздушните маси И не замърсява нито повърхностните, нито подземните води, не изчерпва природните ресурси и не носи опасност както за животинския свят, така и за човешкото здраве.

Единственият наистина опасен ефект от този вид енергия е свързан с производството на определено количество токсични вещества и химикали, например кадмий и арсен, които се използват при производството на слънчеви клетки. Но в общи линии тези негативни ефекти са минимални по отношение на обхвата, ако има добре обмислена политика по отношение на тяхното повторно използване и правилно унищожаване.

Ако погледнете проблема с широко поле на зрение, тогава рисковете за околната среда от слънчевите панели са минимални. Приблизителните емисии в атмосферата по време на производството са 0.02 грама кадмиев телурид на GIGAVATT час електроенергия, произведена през целия живот на слънчевия модул и това е много ниска цифра.

Широкото използване на слънчеви панели не носи никакъв риск за човешкото здраве и живите същества. А преработката на модули, които вече са служили на техния живот, почти напълно премахва загрижеността за "зеленото" за вредността на този тип производство на електрическа енергия.

По време на експлоатацията си слънчевите модули не причиняват замърсяване на природата и освен това постепенно заместват традиционните горива (газ, нефт, въглища), носят значителни ползи за околната среда.

Кадмиевият телурид в соларните батерии всъщност се оказва много по-приятелски настроен към природата, отколкото всички други видове кадмиеви батерии, които се използват в момента, включително известните никело-кадмиеви батерии.

Отрицателно въздействие

Самото производство на слънчеви клетки включва използването на някои токсични газове, експлозивни летливи вещества, корозивни течности и подозрителни канцерогени - реагенти, причиняващи рак.

Размерът на възможните отрицателни въздействия върху човешкото здраве и природата при производството на слънчеви клетки варира в зависимост от използваните токсични материали, тяхното насищане, интензивността на употреба, както и продължителността на експозицията им на хора при производствени условия.

Използването на големи количества остарели соларни модули в определена област увеличава риска за човешкото здраве в дадена област. И също така е в ущърб на местната флора и фауна.

Изтичането на химикали от рециклируеми модули дава възможност за заразяване на местните почвени и повърхностни води.

Натрупването на слънчеви клетки на примера на град Барстоу, Калифорния, с кодово име "Слънчева # 2", заема 52,6 хектара (почти 130 акра) земя и произвежда около 10 мегавата електроенергия при максималната си мощност при пикови стойности. Ефективността достига само 16%.

За такива слънчеви-2 инсталации, за да се произведе същото количество енергия като типична 1000-мегаватова електроцентрала за конвенционално гориво, ще е необходимо да покриете 33 000 (!) Хектара земя със слънчеви модули за една година. Или с други думи, квадратни квадратни метри! И това е сериозно увреждане на околната среда.

Ефективност и ефективност

Слънчевият колектор не може да бъде 100% ефективен, тъй като има загуби при преобразуването на топлинната енергия, както и оптичните загуби.

Топлинната загуба е част от слънчевата енергия, която се превръща в слънчевия колектор в топлинна енергия, но не се използва за отопление на охлаждащата течност, а се разсейва в атмосферния въздух.

Този тип загуба зависи от температурната разлика в колектора и околния въздух и коефициентите на топлинна загуба k1 (линеен коефициент на топлинна загуба W / (m² · K)) и k2 (коефициент на топлинна загуба, отчитащ нелинейността W / (m² · K²).

Загубите се състоят от три режима на топлообмен:

1. загуби от топлинна проводимост;
2. загуба на конвекция;
3. загуба на радиация;

Оптичната загуба е част от слънчевата енергия, която, когато бъде освободена в слънчев колектор, не е преобразувана в топлинна енергия. Оптичната ефективност на слънчевия колектор се изразява чрез оптичната ефективност ηο (безразмерно количество).

Оптичната ефективност зависи от абсорбцията на абсорбера, прозрачността на изолацията (стъкло) и ефективността на абсорбиращия панел (ефективността на топлопредаване от абсорбера към охладителя) се изразяват съответно в коефициенти a, t, Fr.

По този начин ηο = (a · t · Fr). Тези коефициенти са отправна точка и се определят чрез стандартизирани тестове върху специални стойки и се отнасят до единичната площ на слънчевия колектор. Стойността на ηο се нарича и ефективността на колектора с нулева топлинна загуба.

Реален ефективен слънчев колектор

Общата ефективност на слънчевия колектор се определя от стойността на ефективността на колектора:

• η - ефективността на колектора;
• ηο е оптичната ефективност;
• k1 - коефициент на топлинна загуба W / (m² · K);
• k2 - коефициент на топлинна загуба W / (m² · K²);
• ΔТ е температурната разлика между колектора и въздуха К;
• E - общата интензивност на слънчевата радиация.

Максималната ефективност се постига при условие, че температурната разлика ΔТ е нула. В този случай колекторът няма топлинни загуби, но такива идеални условия не се срещат на практика. Стойността на ηο е паспортната стойност на всеки слънчев колектор и трябва да бъде посочена в документацията за слънчевия колектор.

Принципите на разработване на дизайна на слънчевите колектори са насочени към увеличаване на абсорбционния капацитет и намаляване на топлинните загуби. Най-високата оптична ефективност има отворен колектор (без прозрачна изолация), но също така има и най-голяма загуба на топлина.

На свой ред вакуумният слънчев колектор е с най-ниска топлинна загуба, но има малка оптична ефективност благодарение на използването на два слоя прозрачна изолация, цилиндричен абсорбатор и междинен топлообмен.

Скорост на използване в Русия

При климатичните условия в Централна Русия инсталациите за слънчево затопляне на вода могат да бъдат ефективно използвани от различни потребители за домашни цели в продължение на 6-7 месеца годишно (март / април - септември).

За загряване на 100 литра вода, слънчевата инсталация трябва да има 2-3 м2 слънчеви колектори. Такава инсталация за затопляне на вода през лятото ще осигурява ежедневно загряване на вода до температура от поне 45 ° C с вероятност от най-малко 70-80%.

От енергийна и икономическа гледна точка е препоръчително да се използват прости слънчеви колектори с една прозрачна ограда за създаване на битови слънчеви бойлери.

Използването на селективни покрития трудно се препоръчва по икономически причини.

Ние инсталираме соларна отоплителна къща със собствени ръце

Напоследък нетрадиционните методи за нагряване на помещения стават все по-актуални. Хората са склонни да намерят по-ефикасен и по-евтин начин да затоплят домовете си. Един от тези методи е използването на слънчева енергия.

Слънчево отопление за дома

Днес специални колектори се използват за преобразуване на слънчевата енергия в топлина. За това как с помощта на такива устройства можете да затоплите къщата си, да разкажете нашата статия.

Heliosystem и неговите предимства

Отоплението на жилищното пространство със слънчеви колектори значително ще намали разходите, похарчени по-рано за традиционния метод за отопление на къща с батерии. Хелиосистемите, състоящи се от такива батерии, притежават масата на предимствата:

• слънчевата енергия е безплатна. Разбира се, ще трябва да харчите пари за създаването на система и свързването й с къщата. Но спестяванията ще бъдат забележими веднага след настъпването на студеното време;
• тази система е екологична и не уврежда околната среда;
• съхранява природни ресурси като въглища и природен газ;
• е ефективно решение на енергийния проблем за дома;
• слънчевият колектор е в състояние да осигури ефективно отопление на дома, когато е смесен с други системи;
• дълъг експлоатационен живот;
• системата е автономна, което ви позволява да се отървете от зависимостта от страна на комуналните услуги. Особено автономно отопление е важно за частните къщи;
• безопасна работа;
• възможност да го направите сами;
• естетичен външен вид;
• възможност за избор на колектор по параметри.

За да помислите за инсталирането на собствените си слънчеви системи за домашни станции, ако в района на пребиваване през годината има достатъчно голям брой слънчеви дни.
За да получите всички от горепосочените предимства от домашното отопление или даването на слънчеви колектори, трябва да знаете:

• наличие на висококачествена изолация на жилищни помещения;
• можете да комбинирате отоплението със слънчева енергия с други опции за отопление: газ и електричество;
• за регионите с ниско слънчево излъчване (слънчев поток) е необходимо правилно да се изчисли каква площ трябва да има колекторът;
• Уверете се, че спазвате правилата за инсталиране. В противен случай системата няма да работи правилно;

Обърнете внимание! Колекторите трябва да бъдат инсталирани под ъгъл, равен на географската географска ширина на района. В това положение те имат максимална ефективност.

Правилният начин да инсталирате колектора

• слънчевите панели трябва да бъдат поставени от южната страна, тъй като максималният интензивен интензитет ще бъде наблюдаван в средата на деня;
• инсталираните батерии не трябва да се засенчват от съседни сгради или дървета.

Ако домашната отоплителна система с помощта на слънчеви колектори е била организирана от собствените си ръце, а през зимата ъгълът на наклон на повърхността им ще трябва да бъде леко увеличен. Но в този случай, през летния период, ефективността на батериите ще намалее леко. Но на фона на свръхпредлагане на светлината този факт ще остане незабележим.

Разнообразие от инсталации

Преди да започнете да изграждате собствени слънчеви отоплителни системи за градината и у дома, трябва да разберете кои батерии съществуват изобщо. Към днешна дата слънчевият колектор е от следните типове:

• вакуум. При проектирането на такава батерия между корпуса на уреда и отоплителното тяло има вакуум. С помощта на такова устройство можете да затоплите водата до 300 градуса. Недостатъкът тук е невъзможността да се извърши самопочистване от сняг и замръзване;

• плосък. Външно, такъв колектор има формата на прозрачен външен панел. Вътре в слънчевата батерия от този тип се поставят тръби, а задната част е снабдена с топлоизолатор. Тук има повече топлинни загуби, но дизайнът лесно се сглобява със собствените си ръце. В допълнение, тя може да бъде отделно почиствана от замръзнал сняг и лед. Загрява водата до 200 oC. Недостатъците включват голямото натоварване на скобите на устройството при силни ветрове, тъй като батерията е с лошо опростена форма;

• въздух. Тук въздухът действа като топлоносител. Такива батерии могат лесно да се правят на ръка. Основният недостатък обаче е невъзможността да се използва устройството за отопление на водата, както и ниската ефективност на устройството;

• тръба. Устройството от този тип се състои от четири тръби, пълни с основната охладителна течност. Неговата циркулация се извършва поради температурната разлика на батерията с нейната долна зона. Такива устройства се характеризират с голяма повърхностна равнина;

• подвижна система, използвана за отопление на къща със слънчева енергия. Това са специално проектирани инсталации, които могат да се въртят от движението на слънцето. Днес има различни модели, които могат да въртят различните си части.

Подвижни слънчеви панели

Въпреки различната структура, принципът на функциониране на слънчевите колектори ще бъде почти идентичен.

Принцип на действие на устройствата

Отоплението на къщата, използвайки собствени слънчеви панели, се основава на простите закони на физиката. Според една от тях, течност с по-голяма плътност естествено ще измести по-малкото плътно. Този принцип на работа се прилага за отоплителни системи, работещи върху естествената циркулация на основния топлоносител.

Принципът на слънчевия колектор

Отоплението на топлоносителя има следната форма:

• охлаждащата течност в тръбите се нагрява от слънчева светлина;
• топлината, получена по този начин, се натрупва в топлинния акумулатор.

Най-често ролята на охлаждащата течност се нагрява от слънчевите лъчи. Водата е във вертикална серпентина. При нагряване водата в това устройство се издига. След това влиза в резервоара. Течност ще бъде взета от него.
За ефективна работа на слънчевата батерия е необходимо да се постигне процес на естествена циркулация на течността. В ситуация, в която охлаждащата течност е охладена, тя трябва да се върне към колектора, за да премине цикъл на подгряване.
За да не спира процесът на нагряване на водата, имаме нужда от допълнителни устройства - помпи.

Възможности за самостоятелно сглобяване на отоплителната система

Към днешна дата има няколко начина за изграждане на слънчев нагревател със собствените си ръце. Помислете за най-популярните начини за изграждане.
Първият вариант. Необходима е поцинкована водна опаковка. Тя трябва да има обем от около 100-200 литра. Технологията за създаване на слънчева батерия има следния алгоритъм:

• имаме контейнер на покрива. Тя трябва да бъде монтирана на южната страна на покрива;
• покривната повърхност трябва да бъде покрита с метален лист с блестяща повърхност;
• поставяме тръби над него;
• Ние ги свързваме с варела и контейнерите за топла вода.

Опционален домашен слънчев колектор

С тази батерия 100 литра вода може да се нагрее до 60 градуса. Такава инсталация има висока ефективност. Но през зимата такава единица няма да бъде ефективна.
Втората версия на събранието. За да създадете този тип колектор, ще ви трябва:

• стоманени кутии;
• няколко плоски стоманени радиатори;
• стъкло;
• Металопластични елементи - фитинги и тръби.

Събранията на системата в този случай се появяват, както следва:

• стоманени кутии са монтирани на покрива;
• там са поставени радиатори;
• покрийте ги със стъкло. Това ще намали времето за загряване на водата;
• тръбите трябва да се поставят с наклон надолу;
• уверете се, че държите горната част на устройството под резервоара за съхранение;
• на тавана се поставя пластмасова цев с вода. Подходящ обем - 160 л;
• Той трябва да бъде свързан към радиатора и водопроводната мрежа с помощта на металопластични устройства - фитинги и тръби. Самата водна тръба трябва да бъде свързана малко над средата на резервоара;
• в долната част на радиатора са монтирани дренажни клапани. С тяхна помощ водата се източва през студеното време на деня.

Пластмасова варела опция

Третият вариант. Използва се за загряване на достатъчно голяма стая. Той има ефективност от 45-55%. За да създадете този тип отоплителна система, ще ви трябва следните материали:

• всеки топлоизолационен материал;
• дървена рамка с дъно на шперплат;
• черна метална мрежа;
• дефлектор;
• прозрачен поликарбонатен лист;
• няколко фенове

Изграждането на конструкцията е следното:

• пробийте кръгли дупки в рампата. Те намалиха приема на въздух;
• за да премахнете горещия въздух, направете правоъгълни дупки в горната част на рамката;
• поставете изолиращ материал на дъното му. Черна метална мрежа ще действа като топлинен акумулатор;
• Вентилатори с кръгли дупки;
• след това монтирайте подпорите за дефлектора. След това инсталираме самия дефлектор. Тя ще формира въздушния поток;
• горе задайте прозрачен лист.

С това устройство можете ефективно да извършвате отопление у дома, както и отопление на водата.

заключение

Слънчев колектор, за отопление на къщи или у дома, е възможно да го направите сами. Това обаче не винаги ще бъде ефективно точно при отоплението на домашните помещения, тъй като водата може да замръзне през студения сезон. Следователно, за тези цели все още се препоръчва да се даде предимство на по-модерните покупки, които са по-напреднали в технологично отношение и които са много трудни за производство.