Принцип работы воздушного солнечного коллектора
Воздушный солнечный коллектор – оборудование для вентиляции и отопления строений различного назначения, работающее исключительно на солнечной энергии. Воздушные солнечные коллекторы Solar Fox делятся на два типа по своему назначению: для отопления и вентиляции (комплектующие для обоих типов входят в набор каждого коллектора). Но при этом устройства солнечной вентиляции и солнечного отопления незначительно отличаются принципом работы и спецификой монтажа.
Оглавление
- Как работают приборы Solar Fox для отопления
- Как работают солнечные устройства для вентиляции
- Задачи, которые решают воздушные солнечные коллекторы
Как работает солнечный коллектор Solar Fox при отоплении
Как работают приборы солнечного отопления?
- При попадании солнечных лучей на лицевую сторону коллектора, гелиоколлектор нагревается.
- Солнечная панель вырабатывает ток и запускает вентилятор.
- Через входные отверстия в коллектор из помещения втягивается воздух.
- Воздух прогревается в гелиоколлекторе, его температура при этом поднимается на 10-40ºС.
- Вентилятор нагнетает прогретый воздух в комнаты.
- Разогретые воздушные массы вытесняют холодный воздух, который отводится через естественные зазоры или вытяжное отверстие.
Механический выключатель дает возможность отключать устройство, если отопление помещений не требуется. Обратный клапан, входящий в комплектацию коллектора, не позволяет теплым воздушным массам покидать помещение.
Как работают приборы солнечного отопления, зависит от соблюдения рекомендаций по расположению устройств.
Как работает вентиляция солнечными коллекторами Solar Fox
Как работают устройства солнечной вентиляции?
- Солнечные лучи попадают на лицевую сторону коллектора, гелиоприемник нагревается.
- Солнечная панель вырабатывает ток, включается вентилятор, который забирает воздух с улицы, через специальное отверстие. Внутри коллектора установлен фильтр, который дополнительно очищает воздух.
- Воздух прогревается в гелиоприемнике и нагнетается внутрь помещения.
- Возникает принудительная циркуляция воздушных масс в комнатах, за счет чего углекислый газ удаляется через естественные щели или специально предусмотренное выходное отверстие.
Существует несколько схем крепления воздушных солнечных коллекторов. Устройство можно разместить на стене или крыше. Схема крепления выбирается, исходя из характеристик объекта и пожеланий клиента. В любом случае обеспечивается качественное вентилирование и дополнительный прогрев помещений.
Задачи, которые решает солнечный коллектор
Воздушный солнечный коллектор подбирается исходя из целей клиента и площади дома. Многообразие отопительных и вентиляционных моделей позволяет найти эффективное решение для:
- Жилых построек: домов, дач, загородных коттеджей сезонного или постоянного проживания, времянок.
- Хозяйственных помещений: гаражей, бань, подвалов, чердаков, погребов, складов, ангаров, овощехранилищ.
- Объектов специального назначения: оранжерей, питомников, теплиц.
Принцип действия воздушных солнечных коллекторов прост и понятен, при этом устройства способны заменить традиционное электрическое оборудование: кондиционеры, конвекторы, осушители воздуха (зависит от типа помещения). С помощью коллекторов с успехом решаются следующие задачи:
Установление в помещении здорового микроклимата: поддержание оптимального температурно-влажностного режима, комфортного для человека, животных, растений.
Создание дополнительного отопления, в том числе в домах временного проживания, на сезонных объектах, не электрифицированных зданиях.
Полноценный воздухообмен и вентилирование: постоянный приток свежего, чистого и теплого воздуха и удаление углекислого газа, неприятных запахов, застоявшихся воздушных масс.
Полезная информация о вентиляции и отоплении
Варианты применения солнечных устройств обогрева и вентиляции
Дилеры компании Solar Fox
Если вы хотите сотрудничать с производителем
Альтернативная система солнечного обогрева помещения — Солнечная энергия
Содержание статьи
Собрать систему альтернативного обогрева помещения при минимальных затратах, но с впечатляющей эффективностью, можно на основе воздушного солнечного коллектора. Такие устройства на Западе производятся в промышленных масштабах, и плотность распространения например в Бельгии достигает 0,4 м2 на человека. В России воздушные солнечные коллекторы практически не известны, собирают их кустари для личного использования. По статистике, на одного жителя РФ приходится всего по 2 квадратных сантиметра(!) площади таких конструкций.
Описание и принципы работы воздушных солнечных коллекторов
Понять основу идеально работающего Воздушного Солнечного Коллектора (ВСК) будет легче, если к чистому остову постепенно прибавлять дополнительные элементы конструкции повышающие эффективность.
Основа ВСК – адсорбер, который поглощает солнечное излучение, затем передаёт энергию воздуху, а он через систему труб поступает в комнату.
Это самая простейшая система называется SolarWall, и она даже не имеет покрытия. Для поглотителя тепла используют металлический лист, с множеством мельчайших отверстий.С обратной стороны они открываются в систему воздуховодов, которая объединяется в единый комплекс.
Преимущество SolarWall проявляется в том, что она захватывает нагретый воздух с лицевой стороны, плюс зимой дополнительную инсоляцию даёт отражённые от снежного покрова солнечные лучи.
Нагретый в приграничном слое воздух (3-7 мм от поверхности стены), устремляясь вверх, попадает в эти отверстия, а затем в общую систему воздуховодов.
Конструкция кажется несуразной, почти игрушечной, но за простоту и эффективность, она была причислена к выдающимся изобретениям индустриальной эпохи, наряду с электрической лампочкой и паровым двигателем. С 1 м2 такого солнечного воздушного коллектора SolarWall, собирают до 0,6 кВт тепла в зимний период. С середины 90-х годов почти половина коммерческих и промышленных зданий в Канаде отделываются такими панелями.
Закрытые воздушные солнечные коллекторы
Поместив адсорбер под стекло, эффективность системы повышается в несколько раз, но это требует изменить и конструкцию устройства. Дело в том, что солнечное излучение после поглощения адсорбером, преобразуется из видимой части спектра, в инфракрасную (тепловую). Получается, что поверхность поглощает видимый свет, а излучает тепло.
Чтобы устранить утечку целевого ресурса, адсорбер помещают в плоский короб, а сверху его закрывают стеклом. В идеальном варианте, используются низкоэммисионные K-стекло или I-стекло.
Информация: низкоэммисионные стёкла с одной из сторон покрыты тончайшим слоем металла, который пропускает внутрь видимый свет, но отражает инфракрасный. K-стекло отражает около 45% тепла, его покрытие очень прочное. I-стекло возвращает более 95% тепловой радиации, но слой металла легко повреждается.
Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:
Солнечный водонагреватель
Солнечное отопление
Для адсорбера могут использовать листовой металл (жесть, толщиной 0,2-0,4 мм).
В этом случае, сверху коллектора врезают только одну трубу, через которую и забирают тёплый воздух.
Часто встречается конструкции, где из металлических банок от прохладительных напитков, собирают импровизированные воздуховоды, предварительно срезав торцевые грани.
Абсорбер воздушного солнечного коллектора обязательно покрывают тончайшим слоем чёрной краски. Для предотвращения утечек тепла, все внутренние поверхности отделывают термоизоляционными материалами. В ясный солнечный день нагрев может достигать 80˚C, поэтому используют минераловатные теплоизоляторы, ибо газонаполненные полимеры при такой температуре подвергаются термической деструкции.
Герметичность воздушного солнечного коллектора непременный атрибут высокой эффективности.
Варианты интеграции воздушного солнечного коллектора в частный дом
Возможны два способа подключения ВСК для обогрева дома – капитальный и мобильный.
Стационарный ВСК формируется по принципу «вентилируемых фасадов», но вместо обычного декоративного покрытия, дом обшивается перфорированными листами жести, тёмного цвета. В верхней части стены встраивается термоизолированный воздуховод, по которому воздух подаётся в помещения.
Это вариант обеспечивает постоянную вентиляцию и приток свежего воздуха, но работоспособность системы обеспечивается не естественной циркуляцией, а принудительной. Для этого интегрируют канальный вентилятор. В большинстве проектов, вентиляторы запитывают от альтернативных источников энергии, например от солнечных батарей.
Недостаток и преимущество SolarWall – две стороны одной медали.
С одной стороны, в помещение поступает свежий воздух с температурой ≈55˚C, это положительная сторона. Но эмпирически доказано, что если бы воздух циркулировал по кругу, то его температура достигала бы 70-75˚C.
Мобильный вариант воздушного солнечного коллектора
Качественно собранный ВСК представляет собой прямоугольный модуль 1 на 2 метра, толщиной 10-15 см.
Хотя нет какого-то официального типоразмера, но большинство конструкций вписываются в эти параметры. С обратной стороны у них два отверстия:
- Сверху – выход нагретого воздуха;
- Снизу – подача прохладного воздуха.
Подключают воздушный солнечный коллектор в замкнутый цикл, т.е. холодный воздух берётся из дома, он нагревается от адсорбера, и через выходной канал поступает внутрь помещения.
Творческий подход повышает производительность
Установив один воздушный солнечный коллектор, можно собрать второй, третий и т.д., подключая их в общую систему. Но полученное в доме тепло можно ещё и запасать, чтобы ночью оно продолжало согревать помещение.
Несколько модулей могут подавать горячий воздух в специально уложенную теплоаккумулирующую конструкцию. В некоторых случаях для этого отсыпают слой гравия, между лагами напольного покрытия.
Подача горячего воздуха будет полноценнее прогревать дом, если внутрь комнат он будет поступать через небольшие трубки воздуховодов, интегрированные в плинтуса. 20 лет назад в Италии разработана система Barra Thermosyphon, которая мало известна за пределами Аппенинского полуострова. Для её реализации, ещё на стадии строительства в стяжке бетонного пола закладывается система воздуховодов, по которой и проходит горячий воздух. Днём бетонное основание нагревается, а ночью отдаёт тепло внутрь помещения.
Ещё более любопытна система термосифонного ребойлера, которая нагревается от воздушного солнечного коллектора. В схематичном виде её можно представить как автомобильный радиатор, который обдувается горячим воздухом и нагревает воду.
При грамотном размещении, жидкий теплоноситель будет циркулировать естественным образом, сохраняя энергию в термоаккумуляторе. Ночью процесс запускается в обратную сторону, но перекрывая заслонку, нагретый от воды воздух, будет поступать в комнату, а не в солнечный коллектор.
Тёплый пол от солнечного воздушного коллектора
При желании, интегрировав в поток тёплого воздуха двигатель Стерлинга, от солнечного воздушного коллектора можно даже получать электричество альтернативным способом.
В общем, есть поле, куда можно приложить творческий потенциал.
Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:
Теплоаккумулятор-что это такое и для чего он нужен
Спасибо, что дочитали до конца!
Не забывайте подписываться на канал, в ДЗЕНе
Если статья Вам понравилась!
Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201
Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии
Добавляйтесь в нашу группу в ВК:
ALTER220 Портал о альтернативную энергию
и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!
Солнечное отопление частного дома: обзор лучших конструкций
Использование “зеленой” энергии, поставляемой природными стихиями, позволяет существенно сокращать коммунальные расходы. К примеру, устроив солнечное отопление частного дома, вы будете снабжать фактически бесплатным теплоносителем низкотемпературные радиаторы и системы теплых полов. Согласитесь, это уже экономия.
Все о “зеленых технологиях” вы узнаете из предложенной нами статьи. С нашей помощью вы запросто разберетесь в разновидностях солнечных установок, способах их устройства и специфике эксплуатации. Наверняка заинтересуетесь одним из популярных вариантов, интенсивно работающих в мире, но не слишком пока востребованных у нас.
В представленном вашему вниманию обзоре разобраны конструктивные особенности систем, детально описаны схемы подключения. Приведен пример расчета солнечного отопительного контура для оценки реалий его сооружения. В помощь самостоятельным мастерам прилагаются фото-подборки и видео.
Содержание статьи:
“Зеленые” технологии получения тепла
В среднем 1 м2 поверхности земли получает 161 Вт солнечной энергии в час. Разумеется, на экваторе этот показатель будет во много раз выше чем в Заполярье. Кроме того, плотность солнечного излучения зависит от времени года.
В Московской области интенсивность солнечного излучения в декабре-январе отличается от мая-июля более чем в пять раз. Однако современные системы настолько эффективны, что способны работать практически всюду на земле.
Современные гелиосистемы способны эффективно работать в пасмурную и холодную погоду до -30°С
Задача использования с максимальным КПД решается двумя путями: прямой нагрев в тепловых коллекторах и солнечные фотоэлектрические батареи. Солнечные батареи вначале преобразуют энергию солнечных лучей в электричество, затем передают через специальную систему потребителям, например электрокотлу.
Тепловые коллекторы нагреваясь под действием солнечных лучей нагревают теплоноситель систем отопления и горячего водоснабжения.
Галерея изображений
Фото из
Солнечные коллекторы — основные поставщики подготовленного к использованию теплоносителя в системы отопления загородных домов
Коллектор представляет собой систему трубок, незакрытых или закрытых темной, усиливающей эффект поглощения солнечных лучей поверхностью
Трубки открытых солнечных приборов изнутри покрыты составом, привлекающим к себе солнечные лучи и усиливающим действие
Трубчатые разновидности коллекторов применяются в подогреве всех видов теплоносителей, задействованных в системах отопления
В наших широтах тепла, поступающего в результате переработки солнечной энергии, недостаточно для полноценной работы отопления. Повысить производительность поможет концентрическая форма и крупногабаритная лупа
Модификации солнечных коллекторов, позволяющие привлечь наибольшее количество солнечных лучей, выпускаются в виде вогнутых концентраторов с зеркальным отражателем
Модели, используемые для получения переработанной солнечной энергии в больших масштабах, оснащают устройствами «слежения» за движением солнца
Усиливают производительность системы не только с помощью изменения формы и использования устройств движения. В основном повышают, увеличивая приемную площадь
Солнечный коллектор на крыше дома
Прибор с поглощающей поверхностью
Открытый вакуумный солнечный коллектор
Для воздушного и парового отопления
Линза для повышения производительности прибора
Коллектор концентратор с отражателем
Промышленная модель с устройством движения
Мощная группа коллекторов-концентраторов
Тепловые коллекторы бывают нескольких видов, в числе которых открытые и закрытые системы, плоские и сферические конструкции, полусферические коллекторы концентраторы и многие другие варианты. Тепловая энергия, полученная с солнечных коллекторов используется для нагревания горячей воды или теплоносителя системы отопления.
Промышленность в широком ассортименте производит коллекторные системы для включения в независимую отопительную сеть. Однако простейший вариант для дачи несложно сделать собственноручно:
Галерея изображений
Фото из
Самодельный закрытый солнечный коллектор
Простейшая конструкция
Змеевик коллектора из медных трубок
Методы усиления эффективности
Использование жестких водопроводных труб и фитингов
Пластиковые бутылки в изготовлении коллекторов
Воздушный солнечный коллектор из металлических банок
Полимерные трубы в самостоятельном производстве
Несмотря на явный прогресс в разработке решений по собиранию, аккумулированию и использованию солнечной энергии, существуют достоинства и недостатки.
Эффективное использование энергии солнца
Самым очевидным плюсом использования энергии солнца является ее общедоступность. На самом деле даже в самую хмурую и облачную погоду солнечная энергия может быть собрана и использована.
Второй плюс – это нулевые выбросы. По сути, это самый экологически чистый и естественный вид энергии. и коллекторы не производят шума. В большинстве случаев устанавливаются на крышах зданий, не занимая полезную площадь загородного участка.
Эффективность солнечного отопления в наших широтах довольно низка, что объясняется недостаточным количеством солнечных дней для регулярной работы системы (+)
Недостатки, связанные с использованием энергии солнца, заключаются в непостоянстве освещенности. В темное время суток становится нечего собирать, ситуация усугубляется тем, что пик отопительного сезона приходится на самые короткие световые дни в году. Необходимо следить за оптической чистотой панелей, незначительное загрязнение резко снижает КПД.
Кроме того, нельзя сказать, что эксплуатация системы на солнечной энергии обходится полностью бесплатно, существуют постоянные затраты на амортизацию оборудования, работу циркуляционного насоса и управляющей электроники.
Существенный недостаток отопления, основанного на применении солнечных коллекторов, заключается в отсутствии возможности накапливать тепловую энергию. В схему включен только расширительный бак (+)
Открытые солнечные коллекторы
Открытый солнечный коллектор представляет собой незащищенную от внешних воздействий систему трубок, по которым циркулирует нагреваемый непосредственно солнцем теплоноситель.
В качестве теплоносителя применяется вода, газ, воздух, антифриз. Трубки либо закрепляются на несущей панели в виде змеевика, либо присоединяются параллельными рядами к выходному патрубку.
Солнечные коллекторы открытого типа не способны справиться с отоплением частного дома. Из-за отсутствия изоляции теплоноситель быстро остывает. Их используют в летнее время в основном для нагрева воды в душевых или бассейнах
У открытых коллекторов нет обычно никакой изоляции. Конструкция очень простая, поэтому имеет невысокую стоимость и часто изготавливается самостоятельно.
Ввиду отсутствия изоляции практически не сохраняют полученную от солнца энергию, отличаются низким КПД. Применяются их преимущественно в летний период для подогрева воды в бассейнах или летних душевых.
Устанавливаются в солнечных и теплых регионах, при небольших перепадах температуры окружающего воздуха и подогреваемой воды. Хорошо работают только в солнечную, безветренную погоду.
Самый простой солнечный коллектор с теплоприемником, сделанным из бухты полимерных труб, обеспечит поставку подогретой воды на даче для полива и бытовых нужд
Трубчатые коллекторные разновидности
Трубчатые солнечные коллекторы собираются из отдельных трубок, по которым курсирует вода, газ или пар. Это одна из разновидностей гелиосистем открытого типа. Однако теплоноситель уже намного лучше защищен от внешнего негатива. Особенно в вакуумных установках, устроенных по принципу термосов.
Каждая трубка подключается к системе отдельно, параллельно друг другу. При выходе из строя одной трубки ее легко поменять на новую. Вся конструкция может собираться непосредственно на кровле здания, что значительно облегчает монтаж.
Трубчатый коллектор имеет модульную структуру. Основным элементом является вакуумная трубка, количество трубок варьируется от 18 до 30, что позволяет точно подобрать мощность системы
Веский плюс трубчатых солнечных коллекторов заключается в цилиндрической форме основных элементов, благодаря которым солнечное излучение улавливается круглый световой день без применения дорогостоящих систем слежения за передвижением светила.
Специальное многослойное покрытие создает своего рода оптическую ловушку для солнечных лучей. На схеме частично показана внешняя стенка вакуумной колбы отражающая лучи на стенки внутренней колбы (+)
По конструкции трубок различают перьевые и коаксиальные солнечные коллекторы.
Коаксиальная трубка представляет собой сосуд Дьаюра или всем знакомый термос. Изготовлены из двух колб между которыми откачан воздух. На внутреннюю поверхность внутренней колбы нанесено высокоселективное покрытие эффективно поглощающее солнечную энергию.
При цилиндрической форме трубки солнечные лучи всегда падают перпендикулярно поверхности
Тепловая энергия от внутреннего селективного слоя передается тепловой трубке или внутреннему теплообменнику из алюминиевых пластин. На этом этапе происходят нежелательные теплопотери.
Перьевая трубка представляет собой стеклянный цилиндр со вставленным внутрь перьевым абсорбером.
Свое название система получила от перьевого абсорбера, который плотно обхватывает тепловой канал из теплопроводящего металла
Для хорошей теплоизоляции из трубки откачан воздух. Передача тепла от абсорбера происходит без потерь, поэтому КПД перьевых трубок выше.
По способу передачи тепла есть две системы: прямоточные и с термотрубкой (heat pipe). Термотрубка представляет собой запаянную емкость с легкоиспаряющейся жидкостью.
Поскольку легкоиспаряющаяся жидкость естественным образом стекает на дно термотрубки, минимальный угол наклона составляет 20° С
Внутри термотрубки находится легкоиспаряющаяся жидкость, которая воспринимает тепло от внутренней стенки колбы или от перьевого абсорбера. Под действием температуры жидкость закипает и в виде пара поднимается вверх. После того как тепло отдано теплоносителю отопления или горячего водоснабжения, пар конденсируется в жидкость и стекает вниз.
В качестве легкоиспаряющейся жидкости часто применяется вода при низком давлении. В прямоточной системе используется U-образная трубка, по которой циркулирует вода или теплоноситель системы отопления.
Одна половина U-образной трубки предназначена для холодного теплоносителя, вторая отводит нагретый. При нагреве теплоноситель расширяется и поступает в накопительный бак, обеспечивая естественную циркуляцию. Как и в случае систем с термотрубкой, минимальный угол наклона должен составлять не менее 20⁰.
При прямоточном подключении давление в системе не может быть высоким, так как внутри колбы технический вакуум
Прямоточные системы более эффективны так как сразу нагревают теплоноситель. Если системы солнечных коллекторов запланированы к использованию круглый год, то в них закачивается специальные антифризы.
Применение трубчатых солнечных коллекторов имеет ряд достоинств и недостатков. Конструкция трубчатого солнечного коллектора состоит из одинаковых элементов, которые относительно легко заменить.
Достоинства:
- низкие теплопотери;
- способность работать при температуре до -30⁰С;
- эффективная производительность в течение всего светового дня;
- хорошая работоспособность в областях с умеренным и холодным климатом;
- низкая парусность, обоснованная способностью трубчатых систем пропускать сквозь себя воздушные массы;
- возможность производства высокой температуры теплоносителя.
Конструктивно трубчатая конструкция имеет ограниченную апертурную поверхность.
Обладает следующими недостатками:
- не способна к самоочистке от снега, льда, инея;
- высокая стоимость.
Несмотря на первоначально высокую стоимость, трубчатые коллекторы быстрее окупаются. Имеют большой срок эксплуатации.
Трубчатые коллекторы относятся к гелиоустановкам открытого типа, потому не подходят для круглогодичного использования в системах отопления (+)
Плоские закрытые системы
Плоский коллектор состоит из алюминиевого каркаса, специального поглощающего слоя – абсорбера, прозрачного покрытия, трубопровода и утеплителя.
В качестве абсорбера применяют зачерненную листовую медь, отличающуюся идеальной для создания гелиосистем теплопроводностью. При поглощении солнечной энергии абсорбером происходит передача полученной им солнечной энергии теплоносителю, циркулирующему по примыкающей к абсорберу системе трубок.
С наружной стороны закрытая панель защищена прозрачным покрытием. Оно изготовлено из противоударного закаленного стекла, имеющего полосу пропускания 0,4-1,8мкм. На такой диапазон приходится максимум солнечного излучения. Противоударное стекло служит хорошей защитой от града. С тыльной стороны вся панель надежно утеплена.
Плоские солнечные коллекторы отличаются максимальной производительностью и простой конструкцией. КПД их увеличен за счет применения абсорбера. Они способны улавливать рассеянное и прямое солнечное излучение
В перечне преимуществ закрытых плоских панелей числятся:
- простота конструкции;
- хорошая производительность в регионах с теплым климатом;
- возможность установки под любым углом при наличии приспособлений для изменения угла наклона;
- способность самоочищаться от снега и инея;
- низкая цена.
Плоские солнечные коллекторы особенно выгодны, если их применение запланировано еще на стадии проектирования. Срок службы у качественных изделий составляет 50 лет.
К недостаткам можно отнести:
- высокие теплопотери;
- большой вес;
- высокая парусность при расположении панелей под углом к горизонту;
- ограничения в производительности при перепадах температуры более 40°С.
Сфера применения закрытых коллекторов значительно шире, чем гелиоустановок открытого типа. Летом они способны полностью удовлетворить потребность в горячей воде. В прохладные дни, не включенные коммунальщиками в отопительный период, они могут поработать вместо газовых и электрообогревателей.
Желающим собственными руками для устройства отопления на даче предлагаем ознакомиться с проверенными на практике схемами и пошаговыми инструкциями по сборке.
Сравнение характеристик солнечных коллекторов
Самым главным показателем солнечного коллектора является КПД. Полезная производительность разных по конструкции солнечных коллекторов зависит от разности температур. При этом плоские коллекторы значительно дешевле трубчатых.
Значения КПД зависят от качества изготовления солнечного коллектора. Цель графика показать эффективность применения разных систем в зависимости от разницы температуры
При выборе солнечного коллектора стоит обратить внимание на ряд параметров показывающих эффективность и мощность прибора.
Для солнечных коллекторов есть несколько важных характеристики:
- коэффициент адсорбции – показывает отношение поглощенной энергии к общей;
- коэффициент эмиссии – показывает отношение переданной энергии к поглощенной;
- общая и апертурная площадь;
- КПД.
Апертурная площадь – это рабочая площадь солнечного коллектора. У плоского коллектора апертурная площадь максимальна. Апертурную площадь равна площади абсорбера.
Способы подключения к системе отопления
Поскольку устройства на солнечной энергии не могут обеспечить стабильное и круглосуточное снабжение энергией, необходима система устойчивая к этим недостаткам.
Для средней полосы России солнечные устройства не могут гарантировать стабильный приток энергии, поэтому используются как дополнительная система. Интегрирование в существующую систему отопления и горячего водоснабжения отличается для солнечного коллектора и солнечной батареи.
Схема с водяным коллектором
В зависимости от целей использования теплового коллектора применяются разные системы подключения. Вариантов может быть несколько:
- Летний вариант для горячего водоснабжения
- Зимний вариант для отопления и горячего водоснабжения
Летний вариант наиболее простой и может обходится даже без , используя естественную циркуляцию воды.
Вода нагревается в солнечном коллекторе и за счет теплового расширения поступает в бак-аккумулятор или бойлер. При этом происходит естественная циркуляция: на место горячей воды из бака засасывается холодная.
Зимой при отрицательных температурах прямой нагрев воды не возможен. По закрытому контуру циркулирует специальный антифриз, обеспечивая перенос тепла от коллектора к теплообменнику в баке
Как любая система основанная на естественной циркуляции работает не очень эффективно, требуя соблюдения необходимых уклонов. Кроме того, аккумулирующий бак должен быть выше чем солнечный коллектор. Чтобы вода оставалась как можно дольше горячей бак необходимо тщательно утеплить.
Если Вы хотите действительно добиться максимально эффективной работы солнечного коллектора, схема подключения усложниться.
Чтобы ночью коллектор не превратился в радиатор охлаждения необходимо прекращать циркуляцию воды принудительно
По системе солнечного коллектора циркулирует незамерзающий теплоноситель. Принудительную циркуляцию обеспечивает насос под управлением контроллера.
Контроллер управляет работой циркуляционного насоса основываясь на показаниях как минимум двух температурных датчиков. Первый датчик измеряет температуру в накопительном баке, второй – на трубе подачи горячего теплоносителя солнечного коллектора.
Как только температура в баке превысит температуру теплоносителя, в коллекторе контроллер отключает циркуляционный насос, прекращая циркуляцию теплоносителя по системе. В свою очередь при понижении температуры в накопительном баке ниже заданной включается отопительный котел.
Новым словом и эффективной альтернативой солнечным коллекторам с теплоносителем стали системы с , с принципом действия и устройства которых мы предлагаем ознакомиться.
Схема с солнечной батареей
Было бы заманчиво применить схожую к электросети, как это реализовано в случае солнечного коллектора, накапливая поступившую за день энергию. К сожалению для системы электроснабжения частного дома создать блок аккумуляторов достаточной емкости очень дорого. Поэтому схема подключения выглядит следующим образом.
При снижении мощности электрического тока от солнечной батареи блок АВР (автоматическое включение резерва) обеспечивает подключение потребителей к общей элетросети
С солнечных панелей заряд поступает на контроллер заряда, который выполняет несколько функций: обеспечивает постоянную подзарядку аккумуляторов и стабилизирует напряжение. Далее электрический ток поступает на инвертор, где происходит преобразование постоянного тока 12В или 24В в переменный однофазный ток 220В.
Увы, наши электросети не приспособлены для получения энергии, могут работать только в одном направлении от источника к потребителю. По этой причине вы не сможете продавать добытую электроэнергию или хотя бы заставить счетчик крутиться в обратную сторону.
Использование солнечных батарей выгодно тем, что они предоставляют более универсальный вид энергии, но при этом не могут сравнится по эффективности с солнечными коллекторами. Однако последние не обладают возможностью накапливать энергию в отличие от солнечных фотоэлектрических батарей.
Галерея изображений
Фото из
Солнечные электростанции в отоплении дома
Процесс установки солнечных панелей на кровлю
Самостоятельный монтаж прибора на крышу гаража
Самодельный электроприбор для солнечного отопления
Все о вариантах организации отопления частного дома на солнечных батареях вы найдете .
Пример расчета необходимой мощности
При расчете необходимой мощности солнечного коллектора очень часто ошибочно производят вычисления, исходя из поступающей солнечной энергии в самые холодные месяцы года.
Дело в том, что в остальные месяцы года вся система будет постоянно перегреваться. Температура теплоносителя летом на выходе из солнечного коллектора может достигать 200°С при нагреве пара или газа, 120°С антифриза, 150°С воды. Если теплоноситель закипит, он частично испариться. В результате его придется заменить.
Компании производители рекомендуют исходить из таких цифр:
- обеспечение горячего водоснабжения не более 70%;
- обеспечение отопительной системы не более 30%.
Остальное необходимое тепло должно вырабатывать стандартное отопительное оборудование. Тем не менее при таких показателях в год экономится в среднем около 40% на отоплении и горячем водоснабжении.
Мощность вырабатываемая одной трубкой вакуумной системы зависит от географического местоположения. Показатель солнечной энергии падающей в год на 1 м2 земли называется инсоляцией.
Зная длину и диаметр трубки, можно высчитать апертуру – эффективную площадь поглощения. Остается применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в год.
Пример расчета:
Стандартная длина трубки составляет 1800 мм, эффективная – 1600 мм. Диаметр 58 мм. Апертура – затененный участок создаваемый трубкой. Таким образом площадь прямоугольника тени составит:
S = 1,6 * 0,058 = 0,0928м2
КПД средней трубки составляет 80%, солнечная инсоляция для Москвы составляет около 1170 кВт*ч/м2 в год. Таким образом одна трубка выработает в год:
W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86кВт*ч
Необходимо отметить, что это очень приблизительный расчет. Количество вырабатываемой энергии зависит от ориентирования установки, угла, среднегодовой температуры и т.д.
С всеми видами и способами их использования вы сможете ознакомиться в представленной статье.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Демонстрация действия солнечного коллектора в зимнее время:
Видео #2. Сравнение разных моделей солнечных коллекторов:
На протяжении всего собственного существования человечество с каждым годом потребляется все больше энергии. Попытки использовать бесплатное солнечное излучение предпринимались давно, но только в последнее время стало возможным эффективно использовать солнце в наших широтах. Несомненно, что за гелиосистемами будущее.
Хотите сообщить об интересных особенностях в организации солнечного отопления загородного дома или дачи? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопрос, оставить фото с демонстрацией процесса сборки системы, поделиться полезными сведениями.
Принцип работы солнечного коллектора, как выбрать гелиосистему для дома
Солнечный коллектор, или гелиосистема, оборудование, предназначенное для использования в качестве альтернативных источников энергии. Такие системы давно используют во многих странах в промышленных масштабах, но в последнее время они стали популярны и в частном секторе для подогрева горячей воды, отопления домов и подогрева бассейнов.
Востребованы ли гелиосистемы
Уже сейчас установлено более 160 млн.м2 этих панелей во всем мире. Лидируют Китай и Япония. Не отстают и некоторые европейские страны, где выработка тепла такими системами составляет около 5% от всей необходимой.
Пройдет не много лет и многие страны откажутся от газа и угля совсем. К примеру, в Украине, где тарифы достаточно высокие, такие системы устанавливают в больших количествах. Единоразовое вложение денег позволит получить энергонезависимость, пусть даже и частичную. И дело не только в экономии, такие установки экологически чисты и не загрязняют окружающую среду.
Преимущества этих систем
Альтернативных источников энергии сейчас много, это и солнечные панели, ветрогенераторы, тепловые насосы и тд. Однако именно солнечные коллекторы набирают все большую популярность, этому есть ряд причин:
- Стоимость системы самая низкая из всех альтернативных источников, это обусловлено несложной технологией изготовления и монтажа.
- Несложный монтаж, который можно сделать даже самому, обладая определенными знаниями и навыками.
- Легкость в эксплуатации, не нужно никаких особых навыков чтобы следить за ними.
- Низкая стоимость ремонта, все детали системы недорогие. Нет крупных узлов, требующих замены целиком. Ремонт можно выполнить самостоятельно, предварительно немного изучив устройство.
- Универсальность. Гелиосистему можно использовать для нагрева воды и отопления, без дополнительных циклов преобразования энергии. Подобрать количество панелей можно исходя их конкретной необходимости.
Немного о недостатках
У любой системы есть недостатки и солнечные коллекторы здесь не исключение. Они занимают значительную площадь, одна панель занимает в среднем 2-3 м2. Эффективность их работы зависит от климатической зоны где они используются.
Также они очень климатически зависимые, зимой их КПД минимально, при этом расходы энергии на обогрев максимально. Это делает солнечные коллекторы не очень эффективными для отопления. Как заявляют многие производители, они способны покрыть до 30% расходов на отопление.
Однако, это все относительно. Большее количество панелей и аккумулирующие баки большей емкости увеличат этот %. Но, дополнительное оборудование увеличит и стоимость системы.
Принцип работы солнечного коллектора
Он очень прост. Панели аккумулируют солнечное тепло и передают их теплоносителю. Он циркулирует через змеевик в накопительном резервуаре и отдает тепло воде, которую можно использовать для любых нужд. Весь процесс контролируется контроллером, который запускает насосную группу если теплообменник набрал необходимую температуру.
Как устроен солнечный коллектор в целом. Все система состоит из следующих элементов:
- сами панели в необходимом количестве согласно расчетов,
- контроллер управления (включая датчики),
- насосная группа,
- накопительная емкость (как правило это бак на 300-3000 литров),
- монтажные элементы, трубы и фитинги.
Убрать какой либо элемент из этой схемы нельзя, она не будет работать. Исключение только коллекторы с проточными нагревателями. О них немного позже.
Производительность, на что можно рассчитывать
Прежде чем устанавливать такое оборудование стоит учесть такой фактор как окупаемость. Ведь плох тот предприниматель, который не получает прибыль со своих инвестиций. Окупаемость коллектора зависит напрямую от его производительности.
Все компании, которые занимаются изготовлением этих систем, дают примерно одинаковые цифры:
- Эффективность для нагрева воды (гвс) – 50-90%.
- Эффективность для отопления дома – до 30%.
Другими словами, эта система может полностью обеспечить дом горячей водой. Отопление дома может покрыть и больше заявленного процента, все зависит от самой системы и количества панелей, а также правильности их установки.
Абсорбер, самая важная часть системы
Часть солнечного коллектора, которая принимает, аккумулирует и передает тепло теплоносителю называется абсорбером. Именно от этого элемента зависит К
Воздушный солнечный коллектор для дома
Сегодня каждый современный человек, который предпочитает максимально эффективно оптимизировать затраты на отопление, содержание домовладения и поддержку в нем благоприятного микроклимата для человека. Ни для кого не секрет, что микроклимат в доме имеет прямое влияние на здоровье человека.
Сырость, затхлость, плесень, грибки, не свежий воздух, все это ухудшает здоровье и самочувствие человека. Нужно проветривать и просушивать помещение круглый год. Тепловентиляционные солнечные коллекторы Solar-B Energy проветривают помещение теплым воздухом круглый год, просушивают, наполняют дом чистым свежим теплым воздухом. Благодаря этому сырость отсутствует, дом сухой, без плесени и грибков и без сквозняков – это благоприятно для здоровья людей. Отсутствие сырости благоприятно для мебели и внутренней отделки дома и самого дома. Если же вы решили организовать качественное отопление дома, тогда вы обратились по нужному адресу.
Так как компания Solar B Energy производит и реализует различные солнечные воздушные коллекторы, которые отличаются высоким качеством, повышенной производительностью, полной автономностью работы, коротким сроком окупаемости, стильным дизайном, доступной ценой. Если же вы решили оптимизировать и существенно снизить затраты на отопление дома, тогда мы готовы вам помочь.
Действующие коллекторы от производителя
Мы предоставляем различные солнечные тепло-вентиляционные воздушные коллекторы, которые способны эффективно улучшить отопление в частном доме. Воздушные коллекторы Solar B Energy облагородять домовладение и обеспечат экономию финансовых средств в дальнейшем. Так как именно солнечный коллектор для отопления дома является незаменимым оборудованием, которое способно обеспечить максимальную экономию при обогреве помещений.
Благодаря нашим предложениям, вы сможете произвести солнечное отопление дома, цена которого будет приемлемой. Так как мы предоставляем воздушный коллектор для дома в Москве с доставкой по России, который имеет оптимальную стоимость и внушительный перечень достоинств. К ним следует отнести долговечность, надежность, износостойкость, относительно невысокую стоимость и многие другие положительные факторы. Благодаря нашим предложениям солнечное отопление частного дома будет выполнено как положено.
Оптимальная стоимость оборудования
При необходимости купить воздушный коллектор для отопления дома можно на официальном сайте компании. И получить ее оперативную доставку в нужный пункт назначения. Так как мы предоставляем отличную возможность для всех заинтересованных лиц на максимально выгодных условиях заказать необходимое количество продукции и внедрить все мечты в реальность за счёт их применения. Солнечные воздушные коллекторы для отопления дома можно найти на официальном сайте нашей компании. Они представлены в интернет каталоге в различных моделях. Поэтому при необходимости можно подобрать идеально подходящий вариант под собственные требования и предпочтения.
Наша компания на профессиональном уровне специализируется на производстве высококачественных коллекторов, которые изготавливаются с применением инновационных технологий, а также высококачественных материалов. Поэтому обратившись в нашу компанию, вы сможете без лишних хлопот заказать нужное количество продукции под любые требования и предпочтения. И лично убедиться в том, что мы производим высококачественные коллекторы, выполнены в оригинальном стиле.
Опытный штат сотрудников при производстве применяет инновационные технологии, высококачественные материалы и собственные умения. Поэтому процесс предоставляется с учетом необходимых норм. И если вы по каким-либо причинам решили приобрести в нашей компании максимально подходящие воздушные коллекторы для дома, тогда вы обратились по нужному адресу. Так как наши специалисты готовы не только предоставить высококачественную продукцию для каждого потенциального клиента, но и обеспечить бесплатные консультации и помощь в выборе максимально подходящей продукции.
После обращения в нашу организацию, вам не придется переплачивать баснословных сумм финансовых средств за необходимость приобретения определенного оборудования. Так как мы предоставили отличную возможность на максимально выгодных условиях приобрести высококачественную продукцию от производителя. Большинство организаций, а также крупных предприятий специализирующихся в различных сферах, предпочитают покупать данную продукцию в нашей компании. Так как мы являемся надежным производителем, обеспечивающим гарантию качества представленного товара. Благодаря нашим гарантийным и выгодным предложениям, вы сможете приобрести нужное количество товара без каких-либо ограничений.
Нужен воздушный солнечный коллектор для дома? Закажите его у нас.
Заказать коллекторизготовление, установка и подключения + (пошаговая инструкция)
Солнце является неиссякаемым источником энергии. Весьма заманчивым является его использование для нагрева воды и отопления помещений, так как при этом нет необходимости платить за энергоносители. В этом обзоре подробно описано то, как работают различные конструкции солнечных коллекторов, их достоинства и недостатки и области применения.
Краткое содержимое статьи:
Назначение
Солнечные коллекторы предназначены для улавливания энергии солнца. Принцип их действия достаточно прост. Он заключается в том, что поступающее излучение нагревает теплоноситель. Посмотрев на фото солнечных коллекторов можно увидеть, что все они имеют внешнее сходство. Они состоят из панелей с трубками, которые под действием солнца нагреваются.
Полученное тепло может использоваться для нагрева воды в хозяйственных нуждах или для отопления помещений. Нагретый теплоноситель поступает в накопительный бак. В нем может быть установлен дополнительный нагреватель, который повышает температуру теплоносителя до необходимого значения при недостаточной интенсивности солнечного излучения.
Нагрев может быть осуществлен с помощью электронагревателя или с использованием более совершенного теплового насоса. Кроме того, этот аппарат может передавать тепло в систему отопления, дополняя её с целью экономии.
Использование коллекторов позволяет или полностью отказаться от нагревательных приборов или существенно сократить их использование и дать дополнительную экономию электроэнергии или газа.
Принцип действия
В большинстве случаев такие солнечные коллекторы используются для нагрева воды в теплое время года. Они собираются из металлических трубок, которые нагреваются на солнце и передают его тепло воде. Такие приборы могут быть разной формы и размера, но по сути представляют собой систему из металлических труб, по которым движется теплоноситель, а сами трубки нагреваются солнцем. Нагретая вода поступает в накопитель.
Более сложными являются устройства, которые предназначены для использования в холодное время года. Их особенностью является способность улавливать и сохранять тепло при низких температурах окружающей среды. При этом внутренняя часть системы должна разогреваться достаточно сильно, чтобы была возможность отапливать помещение.
В таких приборах необходимо одновременно изолировать теплоноситель от окружающей среды для сохранения полученного тепла и оставлять его прозрачным для солнечных лучей. Поэтому приборы, предназначенные для зимнего периода, имеют более сложную конструкцию.
Трубки представляют собой стеклянные термосы из достаточно толстого стекла. Внешняя поверхность трубки прозрачна. Внутренняя стенка покрыта черной краской. Из пространства между двух стенок полностью откачан воздух. В вакууме солнечные лучи без препятствий достигают внутренней темной стенки. Энергия не может выйти наружу в виде тепловых лучей, так как вакуум обладает крайне низкой теплопроводностью.
Солнечные коллекторы для отопления дома существенно дороже обычных солнечных водонагревателей, используемых в летнее время на даче. Используются они в дополнение с действующей отопительной системой для того, чтобы снизить нагрузку на неё и дать дополнительную экономию денежных средств.
Недостатки
Основными недостатками этого оборудования является зависимость от погодных условий. В ночное время эти устройства естественно не работают. В это время можно только использовать накопленное за день тепло. Также работоспособность зависит от температуры окружающей среды и наличия яркого солнца. Чем выше температура и ярче солнце, тем лучше работает оборудование.
Для холодного времени года используются специальные инновационные устройства. Главным недостатком таких приборов является их крайне высокая стоимость и хрупкость. Кроме того, такие солнечные коллекторы нельзя сделать своими руками.
Выпускаемые модели обладают разной ремонтопригодностью. Большинство моделей легко ремонтируется с помощью простой замены вышедшей из строя стеклянной колбы.
Классические металлические солнечные коллекторы широко используются для нагрева воды в теплое время года в регионах с высокой температурой и большим числом солнечных дней в году. В этом случае их конструкция может быть максимально простой и обладать низкой ценой. Вакуумные нагреватели используются значительно реже.
Эффективность
В первую очередь следует разграничить два понятия: эффективность и окупаемость. Эффективность характеризует то, какая доля тепла превращается в тепло, которое можно с пользой использовать. Рассматриваемые приборы никогда не обладают абсолютной эффективностью, потому что часть тепла рассеивается в атмосферу.
В независимости от конструкции эффективность солнечных коллекторов снижается с усилением ветра и понижением температуры окружающей среды. Ветер и низкие температуры сильно увеличивают отвод тепла в атмосферу.
Для того чтобы снизить потерю тепла на оборудование устанавливают дополнительную прозрачную защиту от ветра, выполненную из стекла или пластика. Для компенсации возможных потерь требуется устанавливать оборудование с большей производительностью по теплу.
Окупаемость характеризует период времени, за который вернутся потраченные средства по сравнению с альтернативными способами. Например, нагревать воду для душа можно вместо электронагревателя с помощью коллектора. При этом нужно оценить годовые расходы на электроэнергию. Если поделить цену коллектора на годовую стоимость сэкономленной электроэнергии, то будет получен срок окупаемости.
Если его использовать в регионе с теплым климатом, то окупаемость наступит очень быстро. При использовании в регионе с умеренным климатом окупаемость будет более долгой, так как для того чтобы получить такое же количество горячей воды, необходимо будет приобрести аппарат большего размера и соответственно большей стоимости, либо применять дополнительный нагрев электричеством. Либо окупаемость может вообще не наступить, так как этим аппаратом будет неудобно пользоваться.
Простые и недорогие аппараты для нагрева воды в летний сезон для мытья окупаются достаточно быстро. Окупаемость инновационных вакуумных приборов для отопления может достигать десятков лет особенно в сравнении с современными отопителями, работающими по принципу теплового насоса.
Именно от окупаемости зависит распространенность этих изделий. Солнечные коллекторы со сложным устройством стоят существенно дороже и поэтому существенно менее распространены. Очень популярны простые летние водонагреватели и очень редки такие системы для зимнего обогрева помещений.
Фото солнечных коллекторов
Солнечные системы воздушного отопления
Этот информационный лист предоставляет фермерам и сельским жителям информацию о том, как работает солнечное воздушное отопление, о современных технологиях и о том, Солнечная система воздушного отопления подходит именно вам.
Описание технологии солнечного воздушного отопления
В технологиях солнечного нагрева воздуха используются только бесплатные, возобновляемые и чистые энергии, и может помочь покрыть растущие затраты на обычную энергию.Солнечные системы воздушного отопления поглощают тепловую энергию от прямых солнечных лучей нагреть воздух; затем этот нагретый воздух может циркулировать через здания для обеспечения тепла.
Активное солнечное отопление
Активные солнечные системы воздушного отопления, более поздняя разработка, используют вентиляторы для всасывания, циркуляции и выпуска воздуха. Система перфорированной облицовки (Рисунок 1) представляет собой солнечный коллектор с открытой пластиной, в котором используется вентиляторы для втягивания воздуха через тысячи крошечных отверстий в слое неглазурованного темное металлическое покрытие, которое действует как поглотитель солнечного света.Замена сайдинга на стене поглотитель при воздействии прямых солнечных лучей переносит тепло к воздуху, когда он попадает в здание. Работая по схожим принципам, Система воздушного отопления из застекленных панелей (Рисунок 2) состоит из металлического корпуса, в котором темные металлические трубки, покрытые слоем прозрачного оргстекло, поглощающее тепло от прямых солнечных лучей. Болельщики черпают свежий воздух в трубки, который выходит нагретым и проходит через вентиляцию систему или прямо в здание.
Рис. 1. Деталь перфорированной облицовки, типовая установка. Предоставлено Conserval Engineering Inc.
Зимой солнце опускается ниже и застекленная панель получает больше прямых солнечных лучей, чем летом. Это поддерживает температуру увеличение летом до минимума; активные системы также могут иметь летний Установлены байпасы, перекрывающие поток нагретого воздуха.
Рисунок 2.Застекленная панель. Любезно предоставлено Cansolair.
Пассивное солнечное отопление
Пассивный сбор солнечных батарей может быть таким же простым, как пропускание солнечного света внутрь обогреваемое пространство через окна, выходящие на юг. Тогда тепловая энергия хранятся в строительных материалах внутри помещения. Пассивные солнечные коллекторы (Рисунок 3 и Рисунок 4) используйте естественное конвективное движение нагретого воздуха для передачи тепла от солнечный коллектор в дом.Когда солнечного света достаточно интенсивный, воздух между прозрачным стеклом и поглотителем из темного металла согревается и поднимается. Этот горячий воздух выходит в здание через прорезь в верхней части стены в здании. Прорезь внизу стены позволяет холодному воздуху здания поступать в солнечный коллектор. его цикл снова.
Рисунок 3. Стенка пассивного солнечного коллектора.
Когда интенсивность солнечного света уменьшается, этот тип коллектора перестает работать. функционировать.Обратный клапан необходим на верхнем отверстии для предотвращения обратного сифона нагретого воздуха из здания в солнечный коллектор. Когда солнце светит собирать тепло. Когда на улице темно или уныло, вы этого не делаете.
Пассивная солнечная стена не требует вентиляторов или элементов управления для работы круглый год, день и ночь. Стена производит тепло поздней осенью, зимой и ранней весной. когда светит солнце. Даже в ясные дни, когда не видно солнца, солнечная стена собирает тепло.В ночное время обратный клапан предотвращает обратный поток теплого строительного воздуха обратно в коллектор. Солнечная стена полностью саморегулируется, запускается и останавливается без личного внимания (рис. 5).
Материалы остекления, выбранные для солнечных коллекторов, должны быть прозрачными и прочный. Выбирайте материалы, требующие минимального текущего ухода. Стекло, которое слишком жестко удерживается в коллекторе, может потрескаться или потрескаться.Гофрированное остекление допускает некоторое расширение материала по гофры.
Гофрированный поливинилхлорид (гофрированный ПВХ) является предпочтительным остеклением. материал для пассивных солнечных стен. Этот материал хорошо переносится требуется техническое обслуживание. Гофрированный пластик, армированный стекловолокном (гофрированный FPR) требует возобновления нанесения покрытия Tedlar для защиты листы FRP от ультрафиолетового ухудшения каждые 3-5 лет.
Рис. 4. Пассивный солнечный коллектор на двери большой мастерской.
Состояние отрасли
Активные и пассивные технологии солнечного нагрева воздуха, начиная с 1970-х годов, в основном строились фермерами с использованием бесплатных планов, распространяемых Канадский план обслуживания (рис. 5).
В последние несколько лет рынок активного солнечного воздушного отопления систем значительно расширилась, и канадские компании играют заметную роль в производстве и продаже перфорированной облицовки и панельные системы.
Рисунок 5. Пассивная солнечная стена. Любезно предоставлено канадским планом Обслуживание.
Текстовый эквивалент
Подходит ли мне солнечная система воздушного отопления?
Как и все технологии солнечной энергии, применяемые в Онтарио, солнечное отопление воздуха системы должны быть обращены в пределах 30 ° от истинного юга, чтобы максимально увеличить их воздействие к солнцу. В сараях и хозяйственных постройках, где важна вентиляция, активная система солнечного отопления, в которой используется перфорированная металлическая облицовка. гарантировать приток горячего свежего воздуха (Рисунок 6), улучшение качества воздуха в помещениях.Его легко включить в планы для нового здания или переоборудования в старое здание, заменив нормальная облицовка.
В более теплом климате можно использовать солнечное воздушное отопление для более интенсивной работают, как сушка урожая. В Онтарио это более жизнеспособное средство предварительный нагрев воздуха для сараев и других построек, уменьшение количества энергии, затрачиваемой на обогрев помещения. Помимо авансовых затрат, солнечное воздушное отопление требует только планового обслуживания — энергия он генерирует бесплатно.Согласно исследованию Integration of Renewable Сайт Energy on Farms (IReF), средний срок окупаемости солнечной система воздушного отопления от 2 до 5 лет.
Установка солнечной системы воздушного отопления
Самый простой и дешевый способ установки солнечного воздушного отопления система должна включить его в планы нового здания.
Для модернизации существующего здания требуется, чтобы воздухосборник солнечная система отопления должна быть подключена к существующей вентиляции здания система, задача, которую лучше всего выполняет профессиональный подрядчик.
После установки система требует только планового обслуживания. фанатам. Стоимость солнечной системы воздушного отопления может быть разной: простая панельная система может стоить около 3500 долларов с установкой, тогда как перфорированная Система облицовки может стоить до 250 долларов за квадратный метр, установленный.
Пассивные солнечные стены могут быть добавлены к существующему утепленному зданию с небольшими доработками. Здание требует хорошей южной экспозиции. рассмотреть любой вид солнечного отопления.
Поощрения
Для всех одобренных коммерческих систем солнечного воздушного отопления, провинция Онтарио предлагает полную скидку на PST для установленных и приобретенных до 1 января 2010 г.
Для коммерческих предприятий, федерального правительства и правительства провинций предложить совместные стимулы для внедрения активного солнечного теплового нагрева воздуха, возмещение хозяйствам до 50% общей стоимости солнечной воды система отопления.Для федеральной программы по возобновляемым источникам тепла ecoEnergy размер поощрения составляет до 80 000 долларов США и пропорционален «Фактору производительности». присвоенная отдельной системе, «Стимулирующая ставка» назначена общий тип системы и «Площадь (в квадратных метрах) солнечной коллектор «установлен. Программа по стимулированию использования солнечного тепла в Онтарио (OSTHI) привязан к федеральной программе, соответствует федеральному финансированию. В Ассоциация улучшения сельскохозяйственных культур Онтарио через Канаду-Онтарио Программа управления фермерским хозяйством предлагает оплатить 30% затрат в размере до до 5000 долларов на солнечную систему воздушного отопления для фермы.
Для RA 240 Solar Max, панельного коллектора от Cansolair Inc., поощрительная выплата составит около 1300 долларов при установленной цене около 3500 долларов США, или примерно 36 процентов. Для солнечной стены перфорированный сборщик облицовки от Conserval Engineering Inc., поощрительная выплата для 100 м 2 установка будет составлять 19 000 долларов за установленную стоимость 25 300 долларов, что в данном случае поощрительная выплата составляет около 75 процентов.
Это только пример. Поощрения доступны для других одобренных поставщиков солнечных систем, которых можно найти на www.ecoaction.gc.ca
Рисунок 6. Перфорированная облицовка активного солнечного воздушного отопления. система. Предоставлено SolarWall.
Дополнительные ресурсы
SolarWall
Консервал Инжиниринг Инк.
200 Wildcat Rd. Торонто, ON M3J 2N5
Звоните: 416661 7057
Посетите: www.solarwall.com
Exacon Inc. (сельскохозяйственный дистрибьютор SolarWall в Онтарио)
254 Thames Rd. E.
Эксетер, ON
Звоните: 1-866-335-1431 или 519-235-1431
Cansolair Inc.
4 Hill Rd.
Дилдо, NL A0B 1P0
Тел: 709-582-3744
Веб-сайт: www.cansolair.com
Компании указаны только для примера. Этот список не предназначен исключить других квалифицированных поставщиков, предлагающих эту технологию и услугу по всему Онтарио.См. Полный список разрешенных солнечных коллекторов на www.ecoaction.gc.ca.
Особое спасибо Грэму Джуно за всю его тяжелую работу по созданию этот информационный лист.
Коллекторный солнечный обогреватель по лучшей цене — Выгодные предложения на коллекторный солнечный обогреватель от глобальных продавцов коллекторных солнечных обогревателей
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для коллекторного солнечного нагревателя.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот солнечный нагреватель с верхним коллектором в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой коллекторный солнечный обогреватель на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в коллекторном солнечном нагревателе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести солнечный нагреватель коллектора по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Производители солнечных воздухонагревателей
* Получен коэффициент производительности CSA (Canadian Standards Association)
из
Вот.
** Lubi может использовать заднюю стену здания как поглотитель.
и поэтому он может быть любого цвета. 1.2 оценка выше для черного
поглотитель, цвет, используемый большинством солнечных воздухонагревателей. Посмотреть Enerconcept
страницу по ссылке CSA выше для рейтингов для других цветов.
SolarSheat
SolarSheat производится Ваш Solar Home Inc. Коллектор застеклен и забирает воздух помещения одним концом сзади, нагревает его. за поглотителем, и отправляет его обратно в помещение через другое отверстие в другом конец в тылу.
Несколько панелей SolarSheat можно соединить вместе для большего нагрева с каждой стороны. боком или встык.Вентилятор работает от солнечной энергии. Ты можешь видеть фотоэлектрическая панель на фотографии выше в верхней части панели слева. Вторая подключенная панель не имеет вентилятора и поэтому намного дешевле первой. SolarSheat также имеет комплект для подключения входа и выхода к вашему штатный воздуховод. Выход из панелей будет идти на вход ваша печь. Если солнце не светит, то воздух выходит из панелей и входить в топку было бы жарко. Термостат печи реализовал бы это и не включить горелку.Но все равно работал бы вентилятор печи для циркуляции свободно нагретого воздуха по каналам в доме.
Cansolair (часто ошибочно называют Cansolar)
Cansolair производится Cansolair Inc. Подобно Solarsheat, описанному выше, коллектор застеклен и принимает воздух в помещении с одного конца в тыл, нагревает его за поглотителем и отправляет обратно в помещении через еще одно отверстие на другом конце в задней части. В отличие от солнечного тепла тем не менее, вентилятор питается от сети переменного тока, как правило, от розетки.
На следующих фотографиях показана установка, которую я сделал для клиента. (совместно с Isolara Energy Services).
Cansolair на месте. Заказчик сказал, что, поскольку оно выглядит так красиво, по сравнению с ним остальная часть здания выглядит ужасно!
Чтобы поднять его к стене, понадобилось трое (снимаю).
Глядя прямо на стену.Внизу находится вентилятор для всасывания комнатного воздуха комнатной температуры в панель Cansolair, а в верхней части — горячий воздух, возвращающийся из панели обратно в комнату.
Расслабляйтесь после хорошо выполненной работы.
Абсорбер на самом деле состоит из переработанных банок для безалкогольных напитков, отсюда и название «банка». Отверстия изготавливаются в верхней и нижней части банок, а затем складываются друг на друга.Внешние поверхности окрашены в черный цвет, а воздух циркулирует по центру. Когда воздух перемещается из одной банки в другую, она вращается или вращается, вызывая большее количество воздуха фактически вступить в физический контакт с внутренней поверхностью баллона / поглотителя, улучшая его способность теплообмена. Увидеть мои собственные эксперименты по солнечному нагреву со сложенными банками.
Двойное Солнце и Jumbosolar
Эти продукты производятся Grammer Solar Gmbh.Twinsolar предназначен в основном для небольших систем, таких как жилые, и имеет вентилятор, работающий от солнечных электрических (фотоэлектрических) панелей. Jumbosolar предназначен для больших систем, таких как склады и офисные здания. Twinsolar используют SLK коллектор, тогда как Jumbosolar использует их коллектор GLK. Все их продукты позволяют объединение нескольких коллекторов вместе. Варианты также включают в себя взятые с улицы или в помещении. Оба застеклены.
Twinsolar
Jumbosolar
Интересно отметить, что Grammer Solar также предлагает продукт, который позволяет вы можете нагревать воду с помощью этой системы с помощью теплообменника.Это решает проблему что делать с жарой летом. Вот отчет об установке заказчиком своей системы использования горячего воздуха от солнечной энергии для нагреть воду.
LubaSolar
Солнечная система Люба происходит от Enerconcept Technologies Inc. Обычно он устанавливается на крышах, но также может располагаться на земле и прикрепляется к наклонной поверхности. Он состоит из неглазурованных коллекторов, которые могут быть объединенными вместе, чтобы сформировать линию из нескольких коллекторов.Наружный воздух забирается проходит через перфорированный поглотитель, проходит за поглотителем через один или больше коллекторов и выходит с одного конца, обычно в каналы, по которым проходит свежая, нагретая воздух в систему отопления и вентиляции зданий.
Люба Солнечная система
Система MatrixAir Delta Roof Mounted
Эта система сделана Matrix Energy Inc. Предназначена для установки на крышах.Состоит из неглазурованной коллекторы, в которых поглотитель перфорирован с множеством отверстий и наружный воздух нагревается, так как всасывается через отверстия.
Люби
Система Lubi от Enerconcept Technologies Inc. Он предназначен для использования на стенах, как правило, в коммерческих зданиях. Остекление перфорировано и туда проникает наружный воздух. через. Поглотителем может быть существующая стена здания или Вместо нее можно использовать заднюю обшивку.Воздух поступает через дыры в остеклении, поступает в поглотитель, где нагревается, а затем в здание (кроме случаев использования теплового насоса). Поскольку воздушный поток всегда направлен от остекления, потеря тепла в наружный воздух через остекление удаляется. Это дает очень высокий коэффициент полезного действия (см. таблицу вверху) и эффективность.
Enerconcept Technologies Inc Lubi солнечный воздухонагреватель на стене.
Как это работает.
Обратный и транспирированный коллекторы MatrixAir
Эти коллекционеры изготовлены Matrix Energy Inc.
Коллектор обратного прохода MatrixAir имеет неглазурованный поглотителя, но в отличие от большинства сборщиков стен / фасадов, нет отверстия в абсорбирующих панелях. Вместо этого по мере нагрева поглотителя воздух позади него всасывается и нагревается, поскольку он контактирует с задней частью поглотителя.Кроме того, воздух снаружи также контактирует с поглотителем. и нагревается и всасывается сверху, чтобы смешаться с воздухом, который был с подогревом сзади.
Коллектор MatrixAir Transpired, как и большинство другие коллекторы стен / фасада, состоит из неглазурованного поглотителя, который перфорированный множеством отверстий. Поглотитель нагревается, и это тепло проходит на наружный воздух, когда он всасывается через отверстия. Один Интересное отличие этой коллекторной системы в том, что воздух не всасывается вверх, но скорее всасывается вниз, в место ниже середина стены и внутрь здания.
SolarWall
SolarWall производится Conserval Engineering Inc. В первую очередь это стена темного цвета с множеством дырок в ней, которая прогревается снаружи. воздух перед подачей в здание. Остекления нет. Продолжение видео иллюстрируют, как это работает.
SolarDuct TM — SolarDuct от Conserval в основном SolarWall интегрирован с системой воздуховодов позади него и подходит для установка на плоскую крышу, а не на стену.
SolarWall PV / T TM и SolarDuct PV / T TM — У Conserval также есть еще один продукт — SolarWall или SolarDuct. в сочетании с производством солнечной электроэнергии (фотоэлектрические или фотоэлектрические). ячейки для выработки электричества становятся менее эффективными по мере их нагрева. Поместив SolarWall непосредственно за фотоэлектрическими панелями, тепло отводится от панели через SolarWall и в здание, делая панель более эффективна, чем если бы она оставалась горячей.Таким образом, выигрыш заключается в повышении эффективности производства электроэнергии и подача горячего воздуха в здание.
Unitair Wall
Стена Unitair от Enerconcept Technologies Inc. Основное применение — крупномасштабное покрытие стен зданий. Забирает наружный воздух внизу коллектора, нагревает его в камере за неглазурованный поглотитель и отправляет его внутрь.
Стена Unitair
Солнечный воздухонагреватель | Панели солнечной энергии ÉcoSolaris
- О НАС
- Français
- English
- Интернет-магазин
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- Комплекты солнечных батарей
- Солнечные батареи
- Контроллеры
- Аккумуляторы
- Инверторы
- Солнечный воздухонагреватель
- Солнечный водонагреватель
- Солнечный нагреватель для бассейна
- Солнечная молния
- Кондиционер / Тепловой насос
- Ветряки
- Подробнее
- Стеллаж
- Электропроводка
- Баланс системы
- Насосы
- ЛУЧЕВОЕ НАГРЕВАНИЕ
- Трубки PEX и аксессуары
- Коллектор
- Котлы
- Насос и фланец
- Воздушный сепаратор
- Расширительный бак
- Системы наддува
- Комплект фурнитуры
- Гликоль
- Термостат и регулятор
- Термостатический клапан
- Теплообменники
- ЖИЗНЬ ВНЕ СЕТИ
- Переносное освещение
- Солнечный генератор
- Рюкзак и солнечные зарядные устройства
- Портативный пропановый обогреватель
- Пропановый обогреватель настенный
- Холодильники и морозильники
- Водонагреватель пропановый
- Переносные генераторы
- Солнечная мебель
- ЭЛЕКТРОМОБИЛИ
- Зарядные станции для электромобилей
- Принадлежности для зарядной станции
- EV Аксессуары
- УМНЫЙ ДОМ
- Умный дом Sinope товары
- Анод с наведенным током для водонагревателя
- Экофэн
- Установки рекуперации тепла бытовой воды
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ
- СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА С СЕТКОЙ
- ПРОЕКТЫ КОМНАТ И КОТТЕДЖЕЙ
- ТЕРМИЧЕСКИЙ
- НАГРЕВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОГО ВОЗДУХА
- ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
- СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА С СЕТКОЙ — FAQ
- БАТАРЕЯ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ OFFGRID — FAQ
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ
- Лучистое отопление
- ПРЕИМУЩЕСТВА ЛУЧЕВОГО ПОЛА
- ПОЧЕМУ ECOSOLARIS?
- ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- Зарядные станции для электромобилей
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- Проектов
- БЛОГ
- СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Тележка
- Интернет-магазин
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- Комплекты солнечных батарей
- Солнечные батареи
- Контроллеры
- Аккумуляторы
- Инверторы
- Солнечный воздухонагреватель
- Солнечный водонагреватель
- Солнечный нагреватель для бассейна
- Солнечная молния
- Кондиционер / Тепловой насос
- Ветряные турбины
- Подробнее
- Стеллаж
- Электропроводка
- Баланс системы
- Насосы
- ЛУЧЕВОЕ НАГРЕВАНИЕ
- Трубки PEX и аксессуары
- Коллектор
- Котлы
- Насос и фланец
- Воздушный сепаратор
- Расширительный бак
- Системы наддува
- Комплект фурнитуры
- Гликоль
- Термостат и регулятор
- Термостатический клапан
- Теплообменники
- ВНЕШНИЙ ЖИЗНЬ
- Переносное освещение
- Солнечный генератор
- Рюкзак и солнечные зарядные устройства
- Портативный пропановый обогреватель
- Пропановый обогреватель настенный
- Холодильники и морозильники
- Водонагреватель пропановый
- Переносные генераторы
- Солнечная мебель
- ЭЛЕКТРОМОБИЛИ
- Зарядные станции для электромобилей
- Принадлежности для зарядной станции
- EV Аксессуары
- УМНЫЙ ДОМ
- Умный дом Sinope товары
- Анод с наведенным током для водонагревателя
- Экофэн
- Установки рекуперации тепла бытовой воды
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
- ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ
- СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА С СЕТКОЙ
- ПРОЕКТЫ КОМНАТ И КОТТЕДЖЕЙ
- ТЕРМИЧЕСКИЙ
- НАГРЕВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОГО ВОЗДУХА
- ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
- СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА С СЕТКОЙ — FAQ
- БАТАРЕЯ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ OFFGRID — FAQ
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ
- Лучистое отопление
- ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗЛУЧАЮЩЕГО ПОЛА
- ПОЧЕМУ ECOSOLARIS?
- ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- Зарядные станции для электромобилей
- МАГАЗИН ОНЛАЙН
- Проектов
- БЛОГ
- СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Как мы сделали наш собственный солнечный воздухонагреватель менее чем за 100 долларов
- Австралия
- Бразилия
- Канада
- España
- Франция
- Ελλάδα (Греция)
- Индия
- Италия
- 日本 (Япония)
- 한국 (Корея)
- Квебек (en français)
- Объединенное Королевство
- Соединенные Штаты
- Новости
- Последние новости
- Корпус
- Хорошие новости
- Толкователи
- Мир
- Между тем в Канаде
- Альберта
- британская Колумбия
- КОРОНАВИРУС
- U.S. ГОЛОСА
- Политика
- Джастин Трюдо
- Эндрю Шеер
- Джагмит Сингх
- Элизабет Мэй
- Политика Онтарио
- Дуг Форд
- Политика США
Урок 2: Основы солнечного горячего водоснабжения
Обзор
В этом уроке вы узнаете об использовании солнца для обеспечения тепла.В этой части курса мы уделим особое внимание нагреву горячей воды для дома.
В солнечной водонагревательной системе сбор тепла является основной целью наряду с отводом тепла от собирающей поверхности, передачей его в накопитель и, в конечном итоге, использованием его для нагрева горячей воды для бытового потребления.
Большинство солнечных водонагревательных систем для зданий состоит из двух основных частей: солнечного коллектора и накопительного бака . Самый распространенный коллектор — плоский коллектор . Установленный на крыше, он представляет собой тонкий плоский прямоугольный ящик с прозрачной крышкой, обращенной к солнцу. Маленькие трубки проходят через коробку и несут жидкость — воду или другую жидкость, такую как раствор антифриза, — для нагрева.Трубки прикреплены к пластине абсорбера , которая окрашена в черный цвет для поглощения тепла. По мере того, как в коллекторе накапливается тепло, он нагревает жидкость, проходящую по трубкам. Ниже описаны различные типы солнечных коллекторов.
В накопительном баке находится горячая жидкость. Это может быть просто модифицированный водонагреватель, но обычно он больше по размеру и очень хорошо изолирован. Системы, в которых используются жидкости, отличные от воды (обычно смесь пропиленгликоля), нагревают воду, пропуская ее через теплообменник, который передает тепло от смеси гликоля к нагреваемой воде.
Солнечные водонагревательные системы могут быть активными или пассивными . Наиболее распространены активные системы, в которых для перемещения жидкости между коллектором и резервуаром для хранения используются насосы. Пассивные системы, с другой стороны, полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании.
Этот дом в Неваде имеет встроенную систему хранения коллектора (ICS) для обеспечения горячей водой. |
|
В жилых и коммерческих зданиях, где требуется температура ниже 200F, обычно используются плоские коллекторы, тогда как в тех, где требуется температура выше 200F, используются вакуумные трубчатые коллекторы.
В начало
Типы солнечных водонагревательных систем
Активные солнечные водонагревательные системыАктивные солнечные водонагреватели используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции воды или других теплоносителей (обычно смеси пропиленгликоля) через коллекторы. Существуют три типа активных солнечных водонагревательных систем:
1. В системах с прямой циркуляцией (или открытых системах ) используются насосы для циркуляции воды через коллекторы.Эти системы подходят для мест, которые не замерзают в течение длительного времени и не имеют жесткой или кислой воды. Эти системы не одобрены Solar Rating & Certification Corporation (SRCC), если в них используется рециркуляционная защита от замерзания (циркуляция теплой воды в резервуаре в условиях замерзания), потому что для эффективной защиты требуется электроэнергия.
2. Системы с косвенной циркуляцией (или закрытые системы ) перекачивают теплоносители, такие как смесь гликоля и водяного антифриза, через коллекторы.Теплообменники передают тепло от жидкости питьевой воде, хранящейся в резервуарах. Некоторые непрямые системы имеют защиту от перегрева, которая защищает коллектор и гликолевую жидкость от перегрева при низкой нагрузке и высокой интенсивности поступающего солнечного излучения.
3. Дренажные системы , тип косвенной системы, используют насосы для циркуляции воды через коллекторы. Вода из коллекторного контура стекает в резервуар-накопитель при остановке насосов.Это делает дренажные системы хорошим выбором для холодного климата. Дренажные системы должны быть тщательно установлены, чтобы гарантировать, что трубопровод всегда наклонен вниз, чтобы вода полностью стекала из трубопровода. В некоторых случаях этого может быть сложно.
Солнечные водонагревательные системы с отводом воды — хороший выбор для холодного климата, такого как Пенсильвания. Иллюстрация: Солнечный центр Северной Каролины. |
Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле, чем активные системы, но обычно не так эффективны.Пассивные солнечные водонагреватели полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании. Поскольку они не содержат электрических компонентов, пассивные системы, как правило, более надежны, проще в обслуживании и, возможно, имеют более длительный срок службы, чем активные системы.
1. Системы хранения со встроенным коллектором состоят из одного или нескольких резервуаров, помещенных в изолированную коробку с застекленной стороной, обращенной к солнцу. Зимой их необходимо осушить или защитить от замерзания.Эти солнечные коллекторы лучше всего подходят для областей, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хороши в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде; но они плохо работают в семьях с преимущественно утренними розыгрышами, потому что они теряют большую часть собранной энергии за ночь.
2. Системы Thermosyphon — это экономичный и надежный выбор, особенно в новых домах. Эти системы основаны на естественной конвекции теплой воды, поднимающейся вверх, для циркуляции воды через коллекторы и в бак (расположенный над коллектором).Когда вода в солнечном коллекторе нагревается, она становится светлее и естественным образом поднимается в резервуар, расположенный выше. Тем временем более холодная вода стекает по трубам к дну коллектора, улучшая циркуляцию. Некоторые производители размещают накопительный бак на чердаке дома, скрывая его от глаз. Непрямые термосифоны (которые используют гликолевую жидкость в коллекторном контуре) могут быть установлены в климатических условиях, склонных к замерзанию, если трубопровод в некондиционном пространстве должным образом защищен.
Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и во времена повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервное копирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку накопительная система со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к солнечному теплу, она может быть оснащена водонагревателем по запросу (без резервуара или проточного) для резервного копирования
В начало
Компоненты солнечной водонагревательной системы
Компоненты: Коллекторы1.Коллекторы плоские Плоские коллекторы — наиболее распространенные солнечные коллекторы для солнечных водонагревательных систем в домах и солнечного отопления помещений. Типичный коллектор с плоской пластиной представляет собой изолированный металлический ящик со стеклянной или пластиковой крышкой (так называемое остекление) и поглотительной пластиной темного цвета. Эти коллекторы нагревают жидкость или воздух до температуры менее 180F. (см. Рисунок 1) Жидкие плоские коллекторы нагревают жидкость, когда она течет по трубкам внутри или рядом с пластиной абсорбера.В самых простых жидкостных системах используется бытовая питьевая вода, которая нагревается, проходя непосредственно через коллектор, а затем течет в дом. Солнечное отопление бассейна также использует технологию жидкостных плоских коллекторов. | |
Рис.1 |
Неглазурованные солнечные коллекторы обычно используются для обогрева бассейнов. |
2.Коллекторы вакуумные
Рис. 2 | Коллекторы с вакуумными трубами эффективны при высоких температурах. |
Коллекторы с вакуумной трубой могут достигать чрезвычайно высоких температур (от 170F до 350F), что делает их более подходящими для коммерческого и промышленного применения. Однако коллекторы с вакуумированными трубками дороже, чем коллекторы с плоскими пластинами, при этом стоимость единицы площади примерно в два раза выше, чем у коллекторов с плоскими пластинами.(см. рисунок 2)
Коллекторы обычно состоят из параллельных рядов прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Ребро покрыто покрытием, которое хорошо поглощает солнечную энергию, но препятствует радиационным потерям тепла. Воздух удаляется или откачивается из пространства между стеклянными и металлическими трубками для создания вакуума, который устраняет кондуктивные и конвективные потери тепла.
Новая конструкция с вакуумными трубками доступна от китайских производителей, Beijing Sunda Solar Energy Technology Co.Ltd. Конструкция «Дьюара» включает вакуум, содержащийся между двумя концентрическими стеклянными трубками, с избирательным покрытием абсорбера на внутренней трубке. Обычно воде позволяют термосифонировать вниз и обратно во внутреннюю полость, чтобы передать тепло резервуару для хранения. Металлических уплотнений нет. Этот тип вакуумной трубки может стать конкурентоспособным по стоимости по сравнению с плоскими пластинами.
3. Интегральные коллекторно-накопительные системы
Интегральные коллекторно-накопительные системы (ICS), также известные как периодические системы, состоят из одного или нескольких пустых резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике.Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду, а затем попадает в обычный резервный водонагреватель.
СистемыICS — это простые и надежные солнечные водонагреватели. Однако их следует устанавливать только в климатических условиях с умеренными морозами, поскольку сам коллектор или наружные трубы могут замерзнуть в очень холодную погоду. Некоторые недавние исследования показывают, что проблему замерзания труб в некоторых случаях можно решить, используя устойчивые к замерзанию трубопроводы в сочетании с методом защиты от замерзания.
Компоненты: Теплообменник
В солнечных водонагревательных системах используются теплообменники для передачи солнечной энергии, поглощенной в солнечных коллекторах, жидкости или воздуху, используемым для нагрева воды или помещения.
Теплообменники могут быть изготовлены из стали, меди, бронзы, нержавеющей стали, алюминия или чугуна. В системах солнечного отопления обычно используется медь, поскольку она является хорошим проводником тепла и имеет большую устойчивость к коррозии.
Солнечные водонагревательные системы используют два типа теплообменников:
1.Теплообменники жидкость-жидкость
Теплообменники жидкость-жидкость используют теплоноситель, который циркулирует через солнечный коллектор, поглощает тепло, а затем протекает через теплообменник для передачи тепла воде в резервуар для хранения. Жидкие теплоносители, такие как антифриз, защищают солнечный коллектор от замерзания в холодную погоду. Жидкостные теплообменники имеют один или два барьера (одностенные или двустенные) между теплоносителем и водопроводом.
Одностенный теплообменник представляет собой трубу или трубку, окруженную жидкостью. Либо жидкость, проходящая через трубку, либо жидкость, окружающая трубки, может быть жидкостью-теплоносителем, тогда как другая жидкость является питьевой водой. Двухстенные теплообменники имеют две стенки между двумя жидкостями. Если теплоноситель токсичен, например, этиленгликоль, часто используют две стенки. Двойные стенки часто требуются в качестве меры безопасности в случае утечек, чтобы гарантировать, что антифриз не смешается с питьевой водой.Примером двухстенного теплообменника жидкость-жидкость является «кольцевой теплообменник», в котором трубка обернута вокруг бака с горячей водой и прикреплена к внешней стороне. Трубка должна быть должным образом изолирована, чтобы уменьшить тепловые потери. В некоторых местных нормах и правилах требуются двустенные теплообменники в солнечных водонагревательных системах.
Хотя двустенные теплообменники повышают безопасность, они менее эффективны, поскольку тепло должно передаваться через две поверхности, а не через одну. Для передачи такого же количества тепла теплообменник с двойными стенками должен быть больше, чем теплообменник с одинарными стенками.
2. Воздухо-жидкостные теплообменники
Солнечные системы отопления с воздухонагревательными коллекторами обычно не нуждаются в теплообменнике между солнечным коллектором и системой распределения воздуха. Некоторые солнечные системы воздушного отопления предназначены для нагрева воды, если удовлетворяются требования к отоплению помещения. В этих системах используются теплообменники типа «воздух-жидкость», которые аналогичны теплообменникам «жидкость-воздух».
Конструкции теплообменников
Существует множество конструкций теплообменников.Вот несколько распространенных:
1. Змеевик в баке
Теплообменник представляет собой змеевик в накопительном баке. Это может быть одинарная трубка (одностенный теплообменник) или толщина двух трубок (двустенный теплообменник). Менее эффективной альтернативой является размещение змеевика снаружи резервуара коллектора с изоляционным покрытием.
2. Кожухотрубный теплообменник Теплообменник отделен (снаружи) от накопительного бака.Он имеет две отдельные контуры жидкости внутри корпуса или корпуса. Жидкости текут в противоположных направлениях друг к другу через теплообменник, обеспечивая максимальную теплопередачу. В одном контуре нагреваемая жидкость (например, питьевая вода) циркулирует по внутренним трубкам. Во втором контуре теплоноситель протекает между кожухом и трубками с водой. Трубки и оболочка должны быть из одного материала. Когда коллектор или жидкий теплоноситель токсичны, используются трубы с двойными стенками, а нетоксичная промежуточная переносящая жидкость помещается между внешней и внутренней стенками труб. |
3. Трубчатый теплообменник
В этой очень эффективной конструкции трубы для воды и теплоносителя находятся в прямом тепловом контакте друг с другом. Вода и теплоноситель движутся в противоположных направлениях. Этот тип теплообменника имеет две петли, аналогичные описанным в кожухотрубном теплообменнике.
В начало
Калибровка
Для обеспечения эффективности теплообменник должен иметь правильный размер.При выборе правильного размера необходимо учитывать множество факторов, в том числе следующие:
- Тип теплообменника
- Характеристики жидкого теплоносителя (удельная теплоемкость, вязкость и плотность)
- Расход
- Температура на входе и выходе для каждой жидкости.
Обычно производители предоставляют показатели теплопередачи для своих теплообменников (в британских тепловых единицах в час) для различных температур жидкости и расхода. Кроме того, размер поверхности теплообменника влияет на его скорость и эффективность: большая площадь поверхности передает тепло быстрее и эффективнее.
Установка
Для достижения наилучших характеристик всегда соблюдайте рекомендации производителя по установке теплообменника. Обязательно выберите жидкий теплоноситель, совместимый с типом теплообменника, который вы будете использовать. Если вы хотите построить свой собственный теплообменник, имейте в виду, что использование различных металлов в конструкции теплообменника может вызвать коррозию. Кроме того, поскольку разнородные металлы имеют разные характеристики теплового расширения и сжатия, могут возникнуть утечки или трещины.Любое из этих условий может сократить срок службы теплообменника.
Компоненты: теплоносители
Жидкие теплоносители переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник в резервуары для хранения тепла в солнечных водонагревательных системах. При выборе теплоносителя следует учитывать следующие критерии:
- Коэффициент расширения: относительное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала за единицу изменения температуры
- Вязкость сопротивления жидкости сдвиговым силам (и, следовательно, течению)
- Теплоемкость: способность вещества накапливать тепло
- Точка замерзания температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество
- Точка кипения температура, при которой жидкость кипит
- Точка вспышки: самая низкая температура, при которой пар над жидкостью может воспламениться на воздухе.
Например, в холодном климате для солнечных водонагревательных систем требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подвергающиеся воздействию высоких температур, например, в пустынном климате, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют количество необходимой энергии откачки. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью перекачивать легче, поскольку она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются ее коррозионная активность и стабильность
Типы жидкостей-теплоносителей
Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых жидкостей-теплоносителей и их свойства:
Воздух
Воздух не замерзает и не закипает, не вызывает коррозии.Однако он имеет очень низкую теплоемкость и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, каналов и заслонок.
Вода
Вода нетоксична и недорогая. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости его легко перекачивать. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и высокую температуру замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности / щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне. Вода с высоким содержанием минералов (например, «жесткая» вода) может вызвать образование минеральных отложений в трубах коллектора и водопроводах системы.
Смеси гликоль / вода
Наиболее распространенной жидкостью, используемой в закрытых солнечных водонагревательных системах, является пропиленгликоль. Смеси гликоль / вода имеют соотношение гликоль-вода 50/50 или 60/40. Этилен и пропиленгликоль — «антифризы». Этиленгликоль чрезвычайно токсичен и должен использоваться только в двустенных замкнутых системах. Вы можете использовать смеси пропиленгликоля / воды пищевого качества в одностенных теплообменниках, если смесь сертифицирована как нетоксичная.Убедитесь, что в него не добавлены токсичные красители или ингибиторы. Большинство гликолей портятся при очень высоких температурах. Значение pH, точку замерзания и концентрацию ингибиторов следует проверять ежегодно, чтобы определить, нуждается ли смесь в каких-либо корректировках или заменах для поддержания ее стабильности и эффективности.
Хладагенты / жидкости с фазовым переходом
Они обычно используются в качестве теплоносителя в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. Обычно они имеют низкую температуру кипения и высокую теплоемкость.Это позволяет небольшому количеству хладагента очень эффективно передавать большое количество тепла. Хладагенты быстро реагируют на солнечное тепло, что делает их более эффективными в пасмурные дни, чем другие жидкости для переноса. Поглощение тепла происходит, когда хладагент закипает (переходит из жидкой фазы в газообразную) в солнечном коллекторе. Выделение собранной теплоты происходит, когда газообразный хладагент снова конденсируется в жидкость в теплообменнике или конденсаторе. В солнечных коллекторах с вакуумными тепловыми трубками используется этот вид жидкости.
В течение многих лет хлорфторуглеродные (CFC) хладагенты, такие как фреон, были основными жидкостями, используемыми производителями холодильников, кондиционеров и тепловых насосов, поскольку они негорючие, малотоксичные, стабильные, некоррозионные и не замерзают. Однако из-за негативного воздействия ХФУ на озоновый слой Земли производство ХФУ постепенно прекращается, как и производство гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Несколько компаний, производивших солнечные системы с хладагентом, либо полностью прекратили производство этих систем, либо в настоящее время ищут альтернативные хладагенты.Некоторые компании исследовали метиловый спирт в качестве замены хладагентов.
Если солнечная система заправлена хладагентом и нуждается в обслуживании, следует обратиться к местному специалисту по обслуживанию солнечных батарей или холодильного оборудования. С 1 июля 1992 года преднамеренный выброс ХФУ и ГХФУ во время обслуживания и ремонта или утилизации оборудования, содержащего эти соединения, является незаконным и карается высокими штрафами. Несмотря на то, что производство CFC было прекращено в США в 1996 г., лицензированный техник по холодильному оборудованию все еще может обслуживать вашу систему.
В начало
Компоненты: Циркуляционные насосы
Как только определено, что насос должен работать в замкнутом контуре, разомкнутом контуре или другой конкретной среде, требования к напору и расходу солнечной системы используются для выбора подходящего насоса. Напор — это давление, которое насос должен создать, чтобы создать желаемый поток через систему. Общее давление, которое должен создать насос, определяется высотой подъема воды и сопротивлением трения трубы.
Статический напор — это давление, возникающее в результате вертикальной высоты и соответствующего веса столба жидкости в системе. Чем выше насос должен поднимать жидкость против силы тяжести, тем выше статический напор, который он должен развивать. Динамический напор включает сопротивление трению жидкости, протекающей по трубе и фитингам в системе. Давление, которое насос должен развивать для преодоления динамического напора, зависит от размера и длины трубы, количества фитингов и изгибов, а также скорости потока и вязкости жидкости.
Циркуляционные насосы обычно делятся на категории с низким, средним или высоким напором. Приложения с низким напором имеют напор от 3 до 10 футов (0,9–3 м); аппликации со средним напором, от 10 до 20 футов (3-6 м) напора; и аппликации с высоким напором, более 20 футов напора.
Компоненты: датчики и органы управления
Дифференциальный контроллер сообщает насосу, когда включать и выключать. Контроллер через датчики, подключенные к коллектору и накопительному резервуару, определяет, достаточно ли теплее выход коллектора, чем дно резервуара, чтобы включить циркуляционный насос. |
Датчики расположены на выходе из коллектора и в нижней части солнечного резервуара. Эти датчики представляют собой термисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. Дифференциальный контроль сравнивает сопротивления двух датчиков. Он включает насос, когда коллекторы теплее (обычно 20F), чем дно солнечного резервуара для сбора полезного тепла. Контроллер обычно отключает насос, когда разница температур составляет от 3 до 50F. |
Компоненты: Накопительный бак
Солнечная система нагрева воды обычно устанавливается между холодной водой, поступающей в дом, и обычным водонагревателем, и используется для предварительного нагрева воды, поступающей в обычный водонагреватель. Накопительный бак необходим для хранения воды, нагретой солнечной системой нагрева воды. Добавление еще одного резервуара для хранения воды, нагретой солнечными батареями, не только более эффективно, чем обычный водонагреватель, но и резервуар для хранения воды на солнечной энергии действует как средство защиты солнечных панелей от перегрева.На этом рисунке слева показан накопительный бак емкостью 80 галлонов, а справа — обычный водонагреватель, работающий на природном газе, с дополнительным изоляционным покрытием.
Обратный клапан позволяет жидкости течь только в одном направлении.Он предотвращает потерю тепла ночью за счет конвективного потока из теплого накопительного бака в холодные коллекторы. Обратные клапаны бывают «поворотного» или «пружинного» типа. Обратные клапаны поворотного типа должны быть установлены надлежащим образом (то есть не перевернутыми вертикально, чтобы они могли быть открытыми). Обратный клапан поворотного типа следует использовать с насосом, питаемым непосредственно от фотоэлектрического модуля. В условиях слабого солнечного света происходит более низкая скорость потока, которая может быть недостаточно сильной для преодоления пружинного обратного клапана. Для систем, использующих циркуляционные насосы переменного тока, следует установить пружинные обратные клапаны.Пружина сопротивляется потоку термосифона в любом направлении.
Расширительный бак позволяет жидкости в замкнутой системе расширяться и сжиматься в зависимости от температуры жидкости. Без расширительного бачка водопровод легко лопнул бы при нагревании жидкости. Расширительные баки мембранного типа имеют внутреннюю камеру и камеру сжатого воздуха. Нагретая жидкость расширяется в замкнутом контуре относительно баллона и камеры сжатого воздуха.Поскольку жидкость сжимается при охлаждении, воздушная камера поддерживает давление в замкнутом контуре. Размер расширительного бака должен выдерживать расширение в зависимости от объема, коэффициента расширения и диапазона колебаний температуры. Размер и количество коллекторов, а также размер и длина трубопроводов и фитингов определяют объем жидкости. Расширительные баки мембранного типа можно найти в большинстве домов водоснабжения.
Компоненты: Клапан сброса давления
Каждая система водяного отопления должна иметь защиту от высокого давления из-за высоких температур.Клапан сброса давления на 50 фунтов на квадратный дюйм обычно достаточен для защиты систем водопровода с замкнутым контуром от чрезмерного давления. Клапаны сброса температуры / давления обычно не используются в замкнутом контуре, поскольку часто встречаются высокие температуры. Чаще всего используются предохранительные клапаны только давления. Клапаны сброса давления должны иметь вентиляционную трубку, которая направляет вытекающую жидкость в ведро или слив в полу. Как только один из этих клапанов открывается, целесообразно заменить его, поскольку они часто не полностью пересаживаются, частицы накипи или грязи могут привести к медленной утечке.
Манометр |
Манометр показывает, находится ли система с замкнутым контуром в допустимом диапазоне давления. Типичное давление в системе составляет от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Манометр используется в качестве диагностического прибора для контроля состояния заряда гликоля. Падение давления указывает на утечку в системе, которую необходимо найти и устранить.
Датчик температуры |
, Урок 2, Вопросы
- Кратко опишите два основных типа активных солнечных водонагревательных систем.
- Что движет циркуляцией жидкости из коллектора (коллекторов) в накопительный бак в пассивных солнечных водонагревательных системах?
- Какой самый распространенный тип солнечного коллектора?
- Когда требуется двустенный теплообменник в солнечной системе водяного отопления?
- Почему охлаждающие жидкости-теплоносители, такие как хлорфторуглерод, постепенно исключаются из систем солнечного отопления?
- Какой тип насоса обычно используется в типичной жилищной системе солнечного водонагревателя с обратной связью?
- В чем разница между статической головкой и динамической головкой?
- Где следует размещать датчики контроллеров в солнечной водонагревательной системе?
- Почему следует устанавливать обратный клапан в солнечной системе водяного отопления? Где должен быть установлен пружинный обратный клапан?
- Какова основная функция расширительного бачка в системе с обратной связью?
- Где должны быть установлены датчики температуры, чтобы показать, как система работает в разомкнутой и замкнутой системе солнечного водонагревания?
Вернуться к началу