Слънчев колектор: устройство и принцип на работа

съдържание

Предназначение на слънчеви колектори
Как работи слънчев колектор с пълен поток
Вакуумни отоплителни системи

Предимства на вакуумните слънчеви колектори

Фактът, че летните потоци от слънчева светлина могат да ни дадат много безплатна топлина, често идва на ум през лятото, по време на силна топлина и асфалт и стени, нагряти на слънце. При ясно лятно време на квадратен метър може да падне от 600 до 800 вата / час. Това е много. Ако умножите по площта на слънчевия двор или покрив, с помощта на слънчев колектор можете да събирате енергия, сравнима по големина с нуждите за отопление на къща.

Назначаване на слънчеви колектори ↑

Слънчевите топлинни колектори позволяват събиране на енергия и насочване на получената топлина в правилната посока:

Осигуряване на топла вода за душ, вана и кухня;
Отопление на пространство на малка затворена оранжерия или градина от всякакъв дизайн почти през цялата година;
Значително допълнение към отоплителния кръг на дома в студено време и почти пълно осигуряване в хладните есенни дни.

На бележка! Сред дизайните на слънчеви колектори на потребителите се предлагат почти идентични дизайни с красиви имена – вакуумни колектори и плоски слънчеви колектори. Първите се отличават от вторите с висока цена, по-високотехнологичен дизайн и висока цена на ремонта. Преди да купите слънчев колектор, разберете в мрежата основните проблеми, с които се сблъскват потребителите на различни дизайни, и преценете прогнозните разходи.

Колекторът е проектиран да събира слънчева енергия в най-удобната за употреба форма. Конвенционално, според устройството на слънчевия колектор, техните проекти могат да бъдат разделени на три основни групи:

Вакуумна многотръбна или плоска с принудителна или естествена циркулация на охлаждащата течност. Най-често това са стационарни конструкции, предназначени за сезонна работа.
Въздушни слънчеви колектори, най-простият и лек. Натрупаната топлина се отстранява от нагрятата повърхност на колектора чрез поток въздух.
В третата версия на проектите на слънчеви колектори получената топлина може да се използва за преобразуването й в електричество, като се започне от термо-хладилни агрегати до сложни машини с парно-електрически устройства.

Последната група продукти рядко намира търсене сред населението поради високата цена и сложността на услугата..

Как работи слънчев колектор с пълен поток ↑

Най-простата версия на плоския дизайн на слънчевия колектор е версия с пълен поток с двуслоен радиатор. Самото устройство по принципа на работа е подобно на версия за лятна вила на душ, основата на която е варел, обработен на външната повърхност с битуминозен мастик или черна боя.

За да увеличите количеството на събраната слънчева енергия, дизайнът на слънчевия колектор е направен под формата на плосък контейнер със сравнително малка дебелина, 5-7 см, ширината и дължината на устройството зависи от специфичните нужди на мощността на колектора. Една от стените е направена от анодизиран алуминий и боядисана в черно като сажди, цвят, без нито една искрица. Това е така наречената приемателна или работна повърхност на колектора. От вътрешната страна на работната част на колектора често се правят тънки ребра от алуминий или пластмаса, които подобряват разсейването на топлината от стената на работната повърхност към охлаждащата течност – вода или антифриз.

За да се намалят замърсяването и загубите на работната повърхност, се монтира тънък прозрачен филм или лист пластмаса или стъкло с добри показатели за топлоизолация. От вътрешната страна такава защита е напръскана с огледален слой алуминий, което в крайна сметка намалява загубата на топлина поради отражение и конвекция.

Дизайнът на плосък слънчев колектор може да има сандвич-стена от прах графит, метални влакна и подсилваща смола вместо конвенционален алуминиев лист. Такъв материал има добра топлопроводимост и висока устойчивост на окисляване..

Такива конструкции се изискват да бъдат монтирани върху подсилена рамка, обикновено от слънчевата страна на покрива или стената на къщата.

Вакуумни отоплителни системи ↑

При цялата си простота, надеждност и ниска цена, плоските слънчеви задвижвания имат сравнително добра производителност на топлина само в слънчев ден. За по-високи географски ширини или в началото на пролетта – късната есен, топлинната му производителност спада наполовина.

В сравнение с плоските слънчеви колектори вакуумните системи имат по-висока ефективност. Дизайнът се основава на индивидуален термичен елемент – вакуумна тръба, принципът на работа на такъв слънчев колектор се основава на устройство, известно във физиката – топлинна тръба, която е доста сложна и капризна, но ефективна в експлоатация. Характеристика на дизайна е свръхвисоката топлопроводимост, поради която цялата топлина, която е паднала в единия край на тръбата, се събира и концентрира в противоположния край за броени моменти.

Вакуумният елемент е удължена колба-тръба, изработена от устойчиво стъкло, от вътрешната страна на която е напръскано огледално покритие. Благодарение на еднопосочното огледало, слънчевият енергиен поток свободно прониква във вътрешността на крушката и не може да избяга, той се абсорбира ефективно от медния край на топлинната тръба, поставен вътре в тялото на крушката. За да се намалят загубите, въздухът от стъклената крушка се изпомпва. Централният меден елемент прехвърля получената енергия от светлинния поток към топлоносителя, обикновено антифриз, или директно към резервоара за вода.

Предимства на вакуумните слънчеви колектори ↑

Предимства при преобразуването на слънчевата енергия във версията на топлинната тръба:

Ефективността на поглъщане и преобразуване на слънчевата топлина е 3-4 пъти по-висока от плоските и въздушните колектори;
Работи чудесно в температурния диапазон 0-50^{относно}C, докато другите видове слънчеви колектори според потребителските отзиви имат работен интервал от 20^{относно}С;
Най-малка чувствителност към посоката и ъгъла на падане на слънчевата светлина. За нормална работа на слънчевия колектор е достатъчно той да бъде осветен от слънцето дори при остър ъгъл на падане на слънчевата светлина, за други проекти на слънчеви колектори при превишаване на оптималния ъгъл на осветеност с повече от 20^{относно} ефективността спада с 10% на час.
Малкото тегло на дизайна на слънчевото задвижване ви позволява да го инсталирате директно на покрива, дори без специална опора.

важно! На стъклена колба на теория издържа дори градушка с диаметър 2-2,5 см, перфектно толерира многоциклично отопление-охлаждане, устойчиво на всякакви влияния на околната среда и слънчева светлина. Но за да премахнете праха от повърхността на чашата, е по-добре вечер да се измиете с топла чиста вода.

Когато планирате придобиване, струва си да вземете приблизително изчисление на площта на слънчевия колектор въз основа на съотношението: квадратен метър ще дава около 50-55 литра топла вода на ден, но не вряща вода. По-точна информация може да бъде намерена на уебсайтовете на компании, участващи в производството на слънчеви колектори. Там можете да получите информация за цената на продуктите. Всяка компания доказва супер ефективността и ниската цена на своите продукти. Вакуумно устройство от 15 елемента ще струва около 15-20 хиляди. рубли за отоплителна мощност от 1,3-1,5 кВт и резервоар за съхранение 80-100 литра.

Интересните характеристики на такива системи от слънчеви колектори включват възможност за тестване на работоспособността на всяка вакуумна крушка независимо, без специални инструменти. Достатъчно е вечер, в състояние на празен ход, да поставите длан в долния край на тръбата. Ако елементът остане студен за дълго време и в зоната на уплътнението на колбата няма мразовидна плака, устройството се счита за работещо.

Горещата вода от резервоара може да се подава чрез гравитация, но най-често те инсталират бустер с ниска мощност, който ви позволява бързо да напълните резервоара след използване на гореща вода. В по-сериозните версии на дизайна слънчевият колектор е комбиниран с акумулатор на топлина и електронна система за управление на подаването и отоплението с топла вода. Цената на такива системи е не по-ниска от 1000EUR. Гаранцията за системи с топлинни тръби, като правило, е от 5 до 25 години, в зависимост от нивото на качество на материалите, използвани в устройството.

Въздушни колектори ↑

Колкото по-сложен е дизайнът, толкова по-скъп е той за работа и толкова по-голяма е вероятността от неочаквани повреди. В тази връзка дизайнът на колекторите с въздушен топлопренос са шампиони в простотата и надеждността. Всъщност въздушен колектор е набор от вертикални канали или тръби с матово черно покритие. Колекторът използва принципа на ускорение на нагрятия въздух във вертикална тръба.

Предимствата и предимствата на въздушна конструкция включват:

Най-висока надеждност и простота на дизайна;
Малко тегло на устройството, гъвкавост на монтажа и лекота на инсталиране;
Минималната консумация на енергия за работа на вентилатора, в някои случаи вентилаторът може да се изключи и отоплението се извършва чрез гравитация.

Дизайнът на колектора се състои от голям брой тънкостенни алуминиеви тръби с почерняла матова повърхност. Тръбната батерия има централен захранващ канал за студени и изтощителни горещи въздухи; в студения е инсталиран центробежен вентилатор с нулево съпротивление. Ако е необходимо, той може да бъде изключен и в това състояние практически не създава съпротива срещу движещия се въздушен поток.

Устройството има вход за въздух, който ви позволява да регулирате количеството и съотношението въздух, поеман отвън и от отопляваното помещение.

При производството на топлина въздушните колектори на практика са по-ниски от плоските системи, те изискват вертикално разположение на тръбите и максимално излагане на слънце. Мощността се регулира лесно чрез избор на броя на тръбите за топлообменник. Често въздушните слънчеви колектори са незаменими при отопление и вентилация на различни складови помещения, използват се за сушене на различни зеленчукови и плодови продукти.

Свързани статии