Činjenica da nam ljetni tokovi sunčeve svjetlosti mogu dati mnogo slobodne topline često pada na pamet ljeti, tijekom razdoblja jake vrućine i asfalta i zidova zagrijanih na suncu. U vedrom ljetnom vremenu, po četvornom metru može pasti od 600 do 800 vata / h. Ovo je puno. Ako se množite na području osunčanog dvorišta ili krova, uz pomoć solarnog kolektora možete sakupljati energiju uporedivu po veličini s potrebama za grijanjem kuće.
Imenovanje solarnih kolektora ↑
Solarni termički kolektori omogućuju sakupljanje energije i usmjeravanje primljene topline u pravom smjeru:
- Osiguravanje tople vode za tuširanje, kadu i kuhinju;
- Grijanje prostora malog zatvorenog staklenika ili vrta bilo kojeg dizajna gotovo cijele godine;
- Značajan dodatak krugu grijanja u kući po hladnom vremenu i gotovo potpuna ponuda u hladnim jesenskim danima.
Kolektor je dizajniran za prikupljanje solarne energije u najpovoljnijem obliku za uporabu. Konvencionalno, prema uređaju solarnog kolektora, njihovi se projekti mogu podijeliti u tri glavne skupine:
- Vakuumski višecijevi ili ravni s prisilnom ili prirodnom cirkulacijom rashladnog sredstva. Najčešće su to stacionarne konstrukcije namijenjene sezonskim radovima.
- Zračni solarni kolektori, najjednostavniji i najlakši. Akumulirana toplina uklanja se sa zagrijane površine kolektora strujom zraka.
- U trećoj verziji dizajna solarnih kolektora, primljena toplina može se koristiti za pretvaranje u električnu energiju, u rasponu od termo-rashladnih jedinica do složenih strojeva s parno-električnim uređajima.
Ova posljednja skupina proizvoda rijetko nalazi potražnju među stanovništvom zbog visokih troškova i složenosti usluge..
Kako djeluje solarni kolektor s punim protokom ↑
Najjednostavnija verzija ravnog dizajna solarnog kolektora je inačica punog protoka s dvoslojnim hladnjakom. Sam uređaj po principu rada sličan je verziji za tuširanje u ljetnoj kućici, čija je osnova bačva obrađena na vanjskoj površini bitumenskim mastikom ili crnom bojom.
Za povećanje količine prikupljene solarne energije dizajn solarnog kolektora izrađuje se u obliku ravnog spremnika relativno male debljine, 5-7 cm, širina i duljina uređaja ovise o specifičnim potrebama snage kolektora. Jedan od zidova izrađen je od eloksiranog aluminija i obojen je crno kao čađa, u boji, bez ijedne iskra. Ovo je takozvana prijemna, odnosno radna površina kolektora. Na unutarnjoj strani radnog dijela sakupljača često se izrađuju tanka rebra od aluminija ili plastike koja poboljšavaju uklanjanje topline sa zida radne površine do rashladnog sredstva – vode ili antifriza.
Za smanjenje zagađenja i gubitaka na radnoj površini ugrađuje se tanki prozirni film ili lim plastike ili stakla s dobrim karakteristikama toplinske izolacije. Iznutra je takva zaštita prskana zrcalnim slojem aluminija, što u konačnici smanjuje gubitak topline zbog refleksije i konvekcije.
Dizajn ravnog solarnog kolektora može imati sendvič zid od praškastog grafita, metalnih vlakana i ojačavajuće smole umjesto klasičnog aluminijskog lima. Takav materijal ima dobru toplinsku vodljivost i visoku otpornost na oksidaciju..
Takve se građevine trebaju montirati na ojačani okvir, obično na sunčanoj strani krova ili zida kuće.
Sustavi vakuumskog grijanja ↑
Zbog svoje jednostavnosti, pouzdanosti i niskih troškova, ravni uređaji za solarno skladištenje imaju relativno dobru produktivnost topline samo po sunčanom danu. Za veće geografske širine ili u rano proljeće – kasnu jesen, njegova toplinska produktivnost opada za pola.
U odnosu na ravne solarne kolektore, vakuumski sustavi imaju veću učinkovitost. Dizajn se temelji na pojedinačnom toplinskom elementu – vakuumskoj cijevi, princip rada takvog solarnog kolektora temelji se na uređaju poznatom u fizici – toplinskoj cijevi, koji je prilično složen i kapriciozan, ali učinkovit u radu. Dizajnerska značajka je ultra visoka toplinska vodljivost, zbog koje se sva toplina koja je pala na jedan kraj cijevi, u trenucima sakuplja i koncentrira na suprotnom kraju..
Vakumski element je izdužena cijev za tikvice izrađena od izdržljivog stakla, na unutrašnjosti je raspršena zrcalna prevlaka. Zahvaljujući jednosmjernom ogledalu, solarni tok energije slobodno prodire u unutrašnjost žarulje i ne može pobjeći, on se učinkovito apsorbira bakrenim krajem toplinske cijevi postavljenim unutar tijela žarulje. Da bi se smanjili gubici, ispuhao se zrak iz staklene žarulje. Središnji bakreni element prenosi energiju primljenu iz svjetlosnog toka u nosač topline, obično antifriz, ili izravno u spremnik vode.
Prednosti vakuumskih solarnih kolektora ↑
Prednosti pretvorbe solarne energije u verziji toplinske cijevi:
- Učinkovitost apsorpcije i pretvorbe sunčeve topline je 3-4 puta veća u odnosu na ravne i zračne kolektore;
- Odlično djeluje u temperaturnom rasponu 0-50okoC, dok ostale vrste solarnih kolektora, prema pregledu korisnika, imaju radni interval od 20okoS;
- Najmanja osjetljivost na smjer i kut upada sunčeve svjetlosti. Za normalan rad solarnog kolektora dovoljno je osvijetliti sunce čak i pod oštrim kutom upada sunčeve svjetlosti, za ostale izvedbe solarnih kolektora kada prekorači optimalni kut osvjetljenja za više od 20oko učinkovitost pada za 10% na sat.
- Mala težina dizajna solarnog pogona omogućuje vam da ga instalirate izravno na krov, čak i bez posebne potpore.
Pri planiranju kupnje vrijedi uzeti približni izračun površine solarnog kolektora, temeljen na omjeru: kvadratni metar dnevno će dati oko 50-55 litara tople vode, ali ne kipuće vode. Točne informacije mogu se naći na web stranicama tvrtki koje se bave proizvodnjom solarnih kolektora. Tamo možete dobiti informacije o troškovima proizvoda. Svaka tvrtka dokazuje super efikasnost i niske cijene svojih proizvoda. Vakuum uređaj od 15 elemenata koštat će oko 15-20 tisuća. rubalja za grijanje snage 1,3-1,5 kW i spremnika 80-100 litara.
Zanimljive značajke takvih sustava solarnih kolektora uključuju mogućnost ispitivanja samostalnosti svake vakuumske žarulje bez posebnog alata. Dovoljno je navečer, u stanju mirovanja, staviti dlan na donji kraj cijevi. Ako element dulje vrijeme ostaje hladan, a na području brtve u tikvici nema mraza poput mraza, smatra se da uređaj radi.
Vruća voda iz spremnika može se opskrbiti gravitacijom, ali najčešće se ugrađuje potisna pumpa male snage koja vam omogućuje brzo punjenje spremnika nakon potrošnje vruće vode. U ozbiljnijim verzijama dizajna solarni se kolektor kombinira s akumulatorom topline i elektroničkim upravljačkim sustavom za dovod i grijanje vruće vode. Cijena takvih sustava nije manja od 1000EUR. Jamstvo za sustave s toplinskim cijevima, u pravilu, je od 5 do 25 godina, ovisno o razini kvalitete materijala koji se koriste u uređaju.
Zračni kolektori ↑
Što je složeniji dizajn, skuplji je rad i veća je vjerojatnost neočekivanih kvarova. S tim u vezi, dizajn kolektora s prijenosom topline zraka prvaci su u jednostavnosti i pouzdanosti. Zapravo, zračni razvodnik je skup vertikalnih kanala ili cijevi s mat crnim završetkom. Kolektor koristi princip ubrzanja zagrijanog zraka u vertikalnoj cijevi.
Prednosti i prednosti zračne konstrukcije uključuju:
- Najveća pouzdanost i jednostavnost dizajna;
- Mala težina uređaja, fleksibilnost ugradnje i jednostavnost ugradnje;
- Minimalna potrošnja energije za rad ventilatora, u nekim se slučajevima ventilator može isključiti, a grijanje vrši gravitacijom.
Dizajn kolektora sastoji se od velikog broja tankoslojnih aluminijskih cijevi s pocrnjenom mat površinom. Cijevna baterija ima centralni dovod hladnih i iscrpnih kanala za vrući zrak, a na hladnom je centrifugalni ventilator nultog otpora. Ako je potrebno, može se isključiti i u tom stanju praktično ne stvara otpor protoku zraka koji se kreće.
Uređaj ima dovod zraka koji vam omogućuje podešavanje količine i omjera zraka uzete izvana i iz grijane prostorije.
U proizvodnji topline, sakupljači zraka praktički su inferiorni od ravnih sustava, zahtijevaju vertikalni raspored cijevi i maksimalno izlaganje suncu. Snaga se lako podešava odabirom broja cijevi izmjenjivača topline. Često su zračni solarni kolektori neophodni za grijanje i ventilaciju različitih spremišta, koriste se za sušenje različitih povrća i voća.
