Ποικιλίες και χαρακτηριστικά της εγκατάστασης ενός ηλιακού συλλέκτη για θέρμανση

Σήμερα υπάρχει η ευκαιρία να μειωθεί το κόστος θέρμανσης. Όλα αυτά είναι πραγματικά χάρη στους ηλιακούς συλλέκτες, τα οποία είναι μοναδικά συστήματα που σας επιτρέπουν να έχετε δωρεάν μια οικολογική πηγή καθαρής ενέργειας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ενεργά για τη θέρμανση μικρών εξοχικών κατοικιών και εξοχικών σπιτιών.

Χαρακτηριστικά και συσκευή

Ο ηλιακός συλλέκτης είναι ένας σύγχρονος σχεδιασμός που μπορεί να συσσωρεύσει την ηλιακή ενέργεια και να την μετατρέψει σε πηγή θερμότητας. Η συσκευή είναι κατασκευασμένη από μεταλλικές πλάκες, βαμμένες μαύρες και περικλειόμενες σε γυάλινη θήκη. Αυτός ο εξοπλισμός μπορεί να εγκατασταθεί για οικιακή θέρμανση, καθώς και για την παροχή συστημάτων με ζεστό νερό.

Χάρη στην εγκατάσταση του συλλέκτη, μπορείτε να εξοικονομήσετε από 30 έως 60% της ενέργειας, και αυτό σημαίνει ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας και του φυσικού αερίου μειώνεται σημαντικά και η συντήρηση του σπιτιού είναι φθηνότερη. Μια συσκευή συνδεδεμένη στο σύστημα τροφοδοσίας θερμότητας παίζει ρόλο θερμικού φορέα που διατηρεί τη θερμοκρασία γύρω από το ρολόι σύμφωνα με τα υγειονομικά και τεχνολογικά πρότυπα.

Ο σχεδιασμός του ηλιακού συλλέκτη παρουσιάζεται με τη μορφή ενός συστήματος σωλήνων που συνδέονται σε σειρά μεταξύ τους και έχουν κύρια και κύρια είσοδο. Μέσω των σωλήνων μπορεί να περάσει όπως η ροή του αέρα, και νερό επεξεργασίας. Κατά τη διάρκεια της κυκλοφορίας μιας ουσίας, παρατηρείται η μετάβασή της από μια κατάσταση συσσωμάτωσης σε μια άλλη, ως αποτέλεσμα της οποίας δημιουργείται θερμότητα. Δηλαδή, η αρχή της μπαταρίας είναι η συσσώρευση ενέργειας από τα φωτοκύτταρα, η συγκέντρωση και η μετάδοσή της.

Εκτός από τους σωλήνες, ο σχεδιασμός διαθέτει επίσης μια ειδική δεξαμενή όπου το νερό αποθηκεύεται σε θερμαινόμενη κατάσταση. Για να μην κρυώσει το υγρό, η δεξαμενή είναι επιπλέον επενδυμένη με θερμομόνωση υψηλής ποιότητας. Επιπλέον, υπάρχει μια εφεδρική ηλεκτρική θερμάστρα στη δεξαμενή, η οποία ενεργοποιείται αυτόματα το χειμώνα ή σε περίπτωση νεφελώδους καιρού.Το σώμα του συλλέκτη, κατά κανόνα, είναι κατασκευασμένο από γυαλί, καθώς η χρήση πολυμερών υλικών δεν συνιστάται. Έχουν υψηλό ρυθμό θερμικής διαστολής, είναι ασταθή σε υπεριώδη ακτινοβολία, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αποσυμπίεση του σώματος.

Το νερό συνήθως επιλέγεται ως ψυκτικό, αλλά εάν σχεδιάζεται η λειτουργία του συστήματος όλο το χρόνο, τότε είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί το τεχνικό υγρό με αντιψυκτικό πριν από την εμφάνιση του κρύου καιρού. Συχνά ο αέρας λειτουργεί επίσης ως ψυκτικό στα συλλέκτες και τα κανάλια για τη μετακίνηση είναι κατασκευασμένα από επαγγελματικά φύλλα.

Για τη θέρμανση μικρών κτιρίων χρησιμοποιούνται συμβατικές κατασκευές · για αυτόνομα και συγκεντρωτικά συστήματα, στο κύκλωμα προστίθενται όχι μόνο θερμαντικά μέσα αλλά και αντλίες κυκλοφορίας.

Τα κύρια πλεονεκτήματα των ηλιακών μονάδων περιλαμβάνουν:

  • δυνατότητα συνεχούς θέρμανσης των κτιρίων όλο το χρόνο ·
  • μεγάλη διάρκεια ζωής φτάνοντας τα 30 χρόνια.
  • εξοικονόμηση ενέργειας ·
  • δυνατότητα ταυτόχρονης θέρμανσης χώρων, θερμοκηπίων, επεκτάσεων και πισινών ·
  • χωρίς απόβλητα.
  • γρήγορη εγκατάσταση?
  • βελτιστοποίηση για μεμονωμένα έργα.

Όσον αφορά τις ελλείψεις, είναι λίγοι:

  • υψηλό κόστος εγκατάστασης.
  • χαμηλή απόδοση της συσκευής λόγω των κλιματικών συνθηκών και των χαρακτηριστικών του τοπίου.
  • αναγκαστική κυκλοφορία του νερού.

Είδη

    Υπάρχουν πολλοί τύποι ηλιακών συλλεκτών, οι οποίοι διαφέρουν ο ένας από τον άλλο από το σχεδιαστικό χαρακτηριστικό, αλλά παίζουν εξίσου ρόλο του φορέα θερμότητας και χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση των σπιτιών. Σήμερα, διακρίνονται οι παρακάτω τύποι συσκευών:

    Flat

    Θεωρείται η πιο κοινή επιλογή για εγκατάσταση σε σύγχρονα συστήματα ηλιακής ενέργειας. Αποτελείται από απορροφητή, θερμομονωτική επικάλυψη, διαφανές στρώμα και σωλήνα μεταφοράς θερμότητας. Η δημοτικότητα αυτού του τύπου οφείλεται στην ευκολία εγκατάστασης και σε προσιτή τιμή, αλλά σε αντίθεση με άλλους συλλέκτες χαρακτηρίζεται από μικρή απόδοση. Εξωτερικά, η συσκευή έχει την εμφάνιση χαλύβδινου ή αλουμινένιου πλαισίου με επιφάνεια από 2 έως 2,5 m2.

    Έξω από τον πίνακα είναι καλυμμένο με φύλλα ηλιόγλουΑυτό σας επιτρέπει να μεγιστοποιήσετε την ενέργεια του ήλιου και να το τροφοδοτήσετε με ελάχιστες απώλειες. Κάτω από το γυαλί είναι ένας ειδικός απορροφητήρας με τη μορφή επίπεδου σωλήνα, είναι κατασκευασμένος από κράμα αλουμινίου ή χαλκού.Ο σωλήνας είναι εφοδιασμένος με ακτινικά πτερύγια, επομένως κατά την διάρκεια της εργασίας υπάρχει υψηλή απόδοση.

    Ο επίπεδος συλλέκτης είναι κατάλληλος μόνο για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού, καθώς με τη βοήθεια του το χειμώνα μπορείτε να θερμαίνετε μια μικρή περιοχή.

    Κενό

    Αυτή είναι μια ακριβή συσκευή που έχει εξαιρετική απόδοση. Η μπαταρία είναι μια σειρά που αποτελείται από ζευγαρωμένους γυάλινους σωλήνες. Ο αέρας αντλείται από τον χώρο μεταξύ τους και πραγματοποιείται η συγκόλληση · το ούτως σχηματισμένο κενό χρησιμεύει ως ένας καλός θερμομονωτικός παράγων και μειώνει τις απώλειες ενέργειας. Οι άνω σωλήνες εισάγονται στον διανομέα, όπου κυκλοφορεί το ίδιο το ψυκτικό. Ανάλογα με τη διανομή της θερμότητας, οι συλλέκτες αυτοί είναι ευθύγραμμοι και με επίπεδη σωλήνα.

    Αέρας

    Αυτή η συσκευή προορίζεται για τη θέρμανση των κτιρίων με τη θέρμανση των μαζών του αέρα. Ο αέρας ρέει στο σύστημα μέσω του απορροφητήρα και παραδίδεται φυσικά ή βίαια στον εφεδρικό εναλλάκτη θερμότητας. Το μειονέκτημα του συλλέκτη είναι ότι, σε αντίθεση με τα υγρά είδη, η θερμότητα δεν είναι τόσο καλή σε αυτό. Αλλά ένα τέτοιο σύστημα χαρακτηρίζεται από ένα απλό σχεδιασμό και είναι εύκολο να το διαχειριστεί.Αν ακολουθήσετε όλους τους κανόνες λειτουργίας, ο συλλέκτης θα εξυπηρετήσει περισσότερα από 20 χρόνια.

    Νερό

    Εξωτερικά, μοιάζει με μια συσκευή κενού, αλλά στην κατασκευή του βρίσκεται ένα υγρό στους σωλήνες υπό μια ορισμένη γωνία. Οι σωλήνες συνδέονται με μια δεξαμενή, από την οποία μεταφέρεται ζεστό νερό στο σύστημα και επιστρέφεται. Το κύριο πλεονέκτημα της μονάδας είναι ότι η τοποθέτησή της δεν απαιτεί τη χρήση πρόσθετων στοιχείων. Ορισμένα μοντέλα τέτοιων συλλεκτών μπορούν επίσης να λειτουργούν χωρίς δεξαμενή. Κατά τη λειτουργία του συλλέκτη νερού σε θερμοκρασία μικρότερη των -10 ° C, είναι απαραίτητο να γεμίσετε το μη-ψυκτικό υγρό.

    Πώς να επιλέξετε;

    Πριν εγκαταστήσετε τον ηλιακό συλλέκτη, πρέπει να επιλέξετε τον κατάλληλο τύπο συσκευής, καθώς αυτό εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα της εργασίας του και το συντελεστή μεταφοράς θερμότητας.

    Ως εκ τούτου, πηγαίνετε ψώνια, αξίζει να εξεταστούν οι ακόλουθες αποχρώσεις:

    • Είναι προτιμότερο να προτιμάτε τα επίπεδη μοντέλα, καθώς θεωρούνται τα πιο ανθεκτικά και έχουν θετική ανατροφοδότηση από τον καταναλωτή. Η μονάδα τους μπορεί να θερμαίνει νερό πάνω από 40 ° C, αλλά αν αποτύχει η μπαταρία, θα πρέπει να αντικαταστήσετε ολόκληρο το σύστημα προσρόφησης.Οι τύποι συσκευών κενού χαρακτηρίζονται από ταχεία καταστροφή των σωλήνων και είναι πολύ ευαίσθητες στις εξωτερικές επιρροές. Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι η επισκευή του προϊόντος είναι απλή, αφού αντικαθίσταται μόνο μια συγκεκριμένη φιάλη. Αλλά το χειμώνα, τέτοιες μπαταρίες διατηρούν τη θερμοκρασία καλά, που είναι το πλεονέκτημά τους.
    • Όσο για τους συλλέκτες αέρα, σπάνια αποτυγχάνουν και δεν απαιτούν επισκευή. Επιπλέον, αντέχουν αξιόπιστα σε χαμηλές θερμοκρασίες και είναι ανθεκτικά στη χρήση. Το μόνο πράγμα που τέτοιες συσκευές δεν είναι κατάλληλες για τη θέρμανση μεγάλων κτιρίων, καθώς τα δωμάτια θερμαίνονται κακώς.
    • Ένας σημαντικός δείκτης για την επιλογή είναι το μέγεθος των σωλήνων, το οποίο καθορίζει την απόδοση μετατροπής της ηλιακής ενέργειας. Ο σωλήνας μικρής διαμέτρου μειώνει την παραγωγή ενέργειας. Ως εκ τούτου, είναι επιθυμητό να αγοραστούν συλλέκτες που έχουν αρκετές μεγάλες φιάλες στην κατασκευή με πλάτος έως 6 cm και μήκος μέχρι 2 m.
    • Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην ισχύ της μπαταρίας. Τα συστήματα με χαμηλή κατακράτηση θερμότητας δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε χαμηλές θερμοκρασίες. Συγκεκριμένα, αυτό ισχύει για μοντέλα με παροχή θέρμανσης νερού.
    • Η εγκατάσταση της εγκατάστασης πρέπει να πραγματοποιηθεί μετά από προκαταρκτικό σχεδιασμό. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζετε το μέγεθος της μπαταρίας, το οποίο θα ήταν κατάλληλο για προσάρτηση στην οροφή.
    • Είναι δυνατή η αγορά συλλεκτών τόσο με κάθετη όσο και με οριζόντια διάταξη. Ταυτόχρονα, οι κάθετες δομές πρέπει να εκδίδονται από προβλήματα με την απομάκρυνση του χιονιού, αλλά η αποτελεσματικότητά τους θα είναι χαμηλή. Για να αποφευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να δοθεί μια θέση για την έκβαση των βροχοπτώσεων πριν από την εγκατάσταση.

    Υπολογισμός

    Η ηλιακή ενέργεια είναι η ιδανική πηγή για τη θέρμανση κτιρίων. Προκειμένου να μετατραπεί το μέγιστο σε θερμότητα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί με ακρίβεια το κόστος των πόρων και της ισχύος των εγκαταστάσεων, λαμβανομένου υπόψη του τύπου της μονάδας και της θέσης της. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να ξέρετε πόση ενέργεια φτάνει στην επιφάνεια του πίνακα. Όπως είναι γνωστό, περίπου 1367 W ηλιακής ενέργειας ανά 1 m2 επιφάνειας, αλλά περνώντας μέσα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας, η ισχύς χάνεται μέχρι 500 W. Από την άποψη αυτή, για τους μέσους υπολογισμούς, λαμβάνεται συμβατική τιμή 800 W.

    Ο ηλιακός συλλέκτης είναι ένας σταθμός εργασίας, η βάση του οποίου προστατεύεται από αντιανακλαστική επίστρωση και γυαλί. Λόγω του ότι η βάση καλύπτεται με μαύρη βαφή, υπάρχει 100% απορρόφηση ενέργειας.Δεδομένου ότι η μπαταρία περιέχει θερμομόνωση, είναι δυνατό να καθοριστεί ο συντελεστής απώλειας θερμότητας. Είναι διαφορετικό για κάθε υλικό, αλλά η μόνωση των συλλεκτών πραγματοποιείται συχνά με βάση το ορυκτό μαλλί, συνεπώς, για απλούς υπολογισμούς, λαμβάνεται ο δείκτης 0.045. Υποθέτοντας ότι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού στρώματος της θερμομόνωσης δεν υπερβαίνει τους 50 C, η απώλεια ενέργειας θα είναι: 0,045: 0,1 × 50 = 22,5 W.

    Οι απώλειες για σωλήνες θα είναι παρόμοιες, οπότε το συνολικό ποσοστό θα είναι 45 watt. Επομένως, για να θερμανθεί 1 λίτρο νερού σε 1 C, απαιτείται ενέργεια 1,16 W. Αφού προσδιορίσατε αυτές τις τιμές, μπορείτε να μάθετε εύκολα τον όγκο του υγρού που μπορεί να θερμανθεί από μια μπαταρία με επιφάνεια εργασίας 1 m2 σε μία ώρα: 800: 1.16 = 689.65. Για να βελτιωθεί η μεταφορά θερμότητας, οι μονάδες είναι καλύτερα τοποθετημένες με νότιο προσανατολισμό.

    Υπολογίζεται ένας σημαντικός υπολογισμός και ο χώρος εργασίας της μπαταρίας. Για να γίνει αυτό, η ποσότητα της απαιτούμενης ενέργειας πρέπει να διαιρεθεί κατά 800 W και να επιτευχθεί η επιθυμητή τιμή. Πρέπει όμως να προσέξετε ότι ο δείκτης αυτός αντιστοιχεί στην περιοχή της μονάδας, που έχει σχεδιαστεί για τη συντήρηση ενός ατόμου. Επομένως, αν μια οικογένεια δύο, τριών ή περισσότερων ανθρώπων ζει στο σπίτι, η αξία θα πρέπει να αυξηθεί.

    Βιομηχανία

    Δεν μπορείτε μόνο να εγκαταστήσετε μόνοι σας την ηλιακή μονάδα, αλλά και να την κάνετε μόνοι σας.Ο αυτο-κατασκευασμένος συλλέκτης μπορεί να είναι τόσο κενός, όσο και αέρας ή επίπεδος.

    Τι να εγκαταστήσετε τη συσκευή θα χρειαστούν τα ακόλουθα στοιχεία:

    • αισθητήρες θερμοκρασίας.
    • προσαρμογείς που οδηγούν στο σύστημα σύνδεσης ψυχρού και ζεστού νερού.
    • αποστράγγιση για ζεστό νερό.
    • ρυθμιστής ηλιακής ενέργειας ·
    • δεξαμενή ή δεξαμενή ·
    • αντλία κυκλοφορίας;
    • οι αισθητήρες ελέγχουν τη θέρμανση του νερού.

      Η σύνδεση και συναρμολόγηση όλων των εξαρτημάτων της δομής θα πρέπει να γίνεται σύμφωνα με το σχέδιο, ακολουθώντας τις οδηγίες:

      • Στο πρώτο στάδιο προσδιορίζονται οι διαστάσεις του μελλοντικού συλλέκτη. Για να γίνει αυτό, υπολογίστε με ακρίβεια την περιοχή της τοποθέτησής της και την ένταση της ηλιακής ενέργειας. Είναι σημαντικό να δοθεί προσοχή στην τοποθεσία του κτιρίου όπου προγραμματίζεται η εγκατάσταση του συστήματος, ανάλογα με τους δείκτες που έχουν ληφθεί, επιλέγεται το υλικό για το κύκλωμα θέρμανσης.
      • Το επόμενο βήμα είναι η συναρμολόγηση της συσκευής, κατά τη διάρκεια της οποίας κατασκευάζονται το κουτί, το ψυγείο, το δοχείο αποθήκευσης και ο εναλλάκτης θερμότητας. Το κουτί μπορεί να κατασκευαστεί από τσιμεντοσανίδες ελάχιστου πάχους 5 mm, ο πυθμένας του είναι καλυμμένος με γαλβανισμένο φύλλο και ο αφρός τοποθετείται επιπλέον, ο οποίος θα χρησιμεύσει ως καλή θερμομόνωση.Για τον εναλλάκτη θερμότητας, χρησιμοποιούνται σωλήνες μήκους 1,6 m, πρέπει να είναι 15 τεμάχια, συναρμολογούνται σε ένα μονοκόμματο, παρατηρώντας πίσσα 4,5 cm. Για να βελτιωθεί η απορρόφηση των ακτίνων, ο πυθμένας του κουτιού είναι βαμμένος σε σκούρο χρώμα, τότε το γυαλί και οι αρμοί εγκαθίστανται ως χωρίσματα σφραγισμένο.

      Ως κύριος συσσωρευτής είναι δυνατή η χρήση τόσο δοχείου με όγκο από 140 έως 380 λίτρα, όσο και άλλων συγκολλημένων δομών ή βαρελιών. Το δοχείο πρέπει να είναι καλά μονωμένο από την απώλεια θερμότητας, επομένως, η anankamera είναι επιπλέον εξοπλισμένη με έναν αρθρωτό γερανό. Κατ 'αρχάς, τοποθετείται ένα φωτοβολταϊκό θάλαμο και η θερμική αποθήκευση, και στη συνέχεια η προκύπτουσα δομή τοποθετείται υπό γωνία 35-40.

      Μια απόσταση 70 cm γίνεται μεταξύ του συσσωρευτή και του εναλλάκτη θερμότητας, διαφορετικά η απώλεια θερμικής ενέργειας θα είναι σημαντική.

      • Το τελικό στάδιο είναι η θέση σε λειτουργία του εξοπλισμού. Η προκύπτουσα δομή συνδέεται με την παροχή νερού. Απαιτούνται βαλβίδες για αυτό. Η συσκευή είναι γεμάτη με νερό και προσαρτημένο προπέρρα. Στη συνέχεια, είναι σημαντικό να ελέγξετε τη στάθμη του υγρού και την απουσία διαρροών νερού. Μετά τον έλεγχο, ο οικιακός συλλέκτης είναι έτοιμος για λειτουργία.

      Συμβουλές

        Η εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων εξοικονομεί ενέργεια παρέχοντας στο σπίτι "ελεύθερη" θερμότητα και ζεστό νερό.Αλλά επιλέγοντας αυτόν τον τύπο συσκευής, πρέπει να θυμάστε ότι η αποτελεσματικότητα του συστήματος θα μειωθεί σημαντικά το βράδυ και το πρωί, καθώς ο κύριος όγκος ενέργειας παράγεται σε έντονο ήλιο. Έτσι ώστε οι ηλιακοί συλλέκτες να εξυπηρετούν με αξιοπιστία για πολλά χρόνια και να παρέχουν ομαλά το κτίριο με θερμότητα, Κατά την επιλογή και την εγκατάστασή τους πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθες συστάσεις των ειδικών:

        • Όταν αγοράζετε μια μπαταρία, θα πρέπει να διευκρινίσετε αν είναι δυνατό να λειτουργήσει το χειμώνα και πόση ισχύς έχει το σύστημα.
        • Εάν ο συλλέκτης συναρμολογείται μόνος του, το κατώτερο μέρος του εναλλάκτη θερμότητας θα πρέπει να διαθέτει νομισματικές βαλβίδες και θερμική μόνωση, που θα επιτρέψει τη διατήρηση της ποιότητας του θερμαινόμενου υγρού. Σε αυτή την περίπτωση, οι σωλήνες μπορούν επίσης να τυλιχτούν με ένα παχύ πανί ή πολυαιθυλένιο.
        • Στην δομή πρέπει να υπάρχει μια βαλβίδα για την αποφυγή της κυκλοφορίας από το ψυκτικό μέσο. Εάν υπάρχει έντονη μείωση της θερμοκρασίας, τότε η βαλβίδα πρέπει να είναι κλειστή.
        • Προτού δημιουργήσετε ηλιακές εγκαταστάσεις, θα πρέπει να κάνετε λεπτομερή υπολογισμό της περιοχής των μπαταριών, καθώς και τη μέγιστη παραγωγή ενέργειας.

        Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας από δοχεία αλουμινίου, δείτε το επόμενο βίντεο.

        Σχόλια
         Συντάκτης
        Πληροφορίες που παρέχονται για σκοπούς αναφοράς. Για κατασκευαστικά θέματα, συμβουλευτείτε πάντοτε έναν ειδικό.

        Αίθουσα εισόδου

        Σαλόνι

        Υπνοδωμάτιο