Solárna energia ako alternatívny zdroj energie: typy a vlastnosti solárnych systémov

V poslednom desaťročí sa solárna energia ako alternatívny zdroj energie čoraz viac využíva na vykurovanie a zásobovanie budov teplou vodou. Hlavným dôvodom je túžba nahradiť tradičné palivo cenovo dostupnými, ekologickými a obnoviteľnými zdrojmi energie.

K premene slnečnej energie na tepelnú energiu dochádza v solárnych systémoch – konštrukcia a princíp činnosti modulu určuje špecifiká jeho aplikácie. V tomto materiáli sa pozrieme na typy solárnych kolektorov a princípy ich fungovania, ako aj na populárne modely solárnych modulov.

Možnosť využitia solárneho systému

Solárny systém je komplex na premenu energie slnečného žiarenia na teplo, ktoré sa následne prenáša do výmenníka tepla na ohrev chladiacej kvapaliny vykurovacieho alebo vodovodného systému.

Účinnosť solárnej tepelnej inštalácie závisí od slnečného žiarenia - množstva energie prijatej počas jednej svetelnej hodiny na 1 štvorcový meter plochy umiestnenej v uhle 90° voči smeru slnečných lúčov. Nameraná hodnota ukazovateľa je kW*h/m2, hodnota parametra sa mení v závislosti od ročného obdobia.

Priemerná úroveň slnečného žiarenia pre región s miernym kontinentálnym podnebím je 1000-1200 kWh/m2 (za rok). Množstvo slnka je určujúcim parametrom pre výpočet výkonu solárneho systému.

Použitie solárneho systému
Využitie alternatívneho zdroja energie umožňuje vykurovať dom a získavať teplú vodu bez tradičných nákladov na energiu – výlučne prostredníctvom slnečného žiarenia

Inštalácia solárneho vykurovacieho systému je nákladná záležitosť. Aby boli kapitálové náklady opodstatnené, je potrebný presný výpočet systému a dodržiavanie inštalačnej technológie.

Príklad. Priemerná hodnota slnečného žiarenia pre Tulu v polovici leta je 4,67 kV/m2*deň za predpokladu, že systémový panel je inštalovaný pod uhlom 50°. Výkon solárneho kolektora s plochou 5 m2 sa vypočíta takto: 4,67*4=18,68 kW tepelnej energie za deň. Tento objem vystačí na zohriatie 500 litrov vody zo 17 °C na 45 °C.

Výpočet slnečnej sústavy
Ako ukazuje prax, pri používaní solárnej elektrárne môžu majitelia chatiek v lete úplne prejsť z elektrického alebo plynového ohrevu vody na solárnu metódu.

Keď už hovoríme o uskutočniteľnosti zavádzania nových technológií, je dôležité vziať do úvahy technické vlastnosti konkrétneho solárneho kolektora. Niektorí začínajú pracovať pri 80 W/m2 solárnej energie, zatiaľ čo iní potrebujú 20 W/m2.

Používať kolektorový systém výlučne na vykurovanie sa ani v južnej klíme neoplatí. Ak sa inštalácia používa výlučne v zime, keď je nedostatok slnka, potom sa náklady na zariadenie nepokryjú ani o 15-20 rokov.

Pre čo najefektívnejšie využitie solárneho komplexu je potrebné ho zaradiť do systému zásobovania teplou vodou. Aj v zime vám solárny kolektor umožní „znížiť“ účty za energiu na ohrev vody až o 40 – 50 %.

Solárny kolektor na streche domu
Podľa odborníkov sa solárny systém na domáce použitie vyplatí približne za 5 rokov. S rastúcimi cenami elektriny a plynu sa skráti doba návratnosti komplexu

Okrem ekonomických výhod má solárne vykurovanie aj ďalšie výhody:

  1. Šetrnosť k životnému prostrediu. Znižujú sa emisie oxidu uhličitého. V priebehu roka 1 m2 slnečného kolektora zabráni 350-730 kg odpadu dostať sa do atmosféry.
  2. Estetika. Priestor kompaktnej vane alebo kuchyne môže byť eliminovaný z objemných kotlov alebo gejzírov.
  3. Trvanlivosť. Výrobcovia ubezpečujú, že pri dodržaní inštalačnej technológie bude komplex trvať asi 25-30 rokov. Mnoho spoločností poskytuje záruku až 3 roky.

Argumenty proti využívaniu solárnej energie: výrazná sezónnosť, závislosť od počasia a vysoká počiatočná investícia.

Všeobecná štruktúra a princíp činnosti

Zoberme si možnosť solárneho systému s kolektorom ako hlavným pracovným prvkom systému. Vzhľad jednotky pripomína kovovú krabicu, ktorej predná strana je vyrobená z tvrdeného skla. Vo vnútri krabice je pracovný prvok - cievka s absorbérom.

Jednotka pohlcujúca teplo zabezpečuje ohrev chladiacej kvapaliny - cirkulujúcej kvapaliny, prenáša vytvorené teplo do okruhu prívodu vody.

Komponenty slnečnej sústavy
Hlavné komponenty solárneho systému: 1 – kolektorové pole, 2 – odvzdušňovač, 3 – rozvodná stanica, 4 – nádrž na odľahčenie pretlaku, 5 – regulátor, 6 – nádrž ohrievača vody, 7.8 – vykurovacie teleso a výmenník tepla, 9 – tepelný zmiešavací ventil, 10 – prietok teplej vody, 11 – prívod studenej vody, 12 – odtok, T1/T2 – snímače teploty

Solárny kolektor nevyhnutne pracuje v tandeme so zásobníkom. Keďže chladiaca kvapalina sa ohrieva na teplotu 90-130°C, nemôže byť dodávaná priamo do vodovodných kohútikov alebo vykurovacích radiátorov. Chladiaca kvapalina vstupuje do výmenníka tepla kotla. Zásobník je často doplnený elektrickým ohrievačom.

Schéma práce:

  1. Slnko ohrieva povrch zberateľ.
  2. Tepelné žiarenie sa prenáša na absorbčný prvok (absorbér), ktorý obsahuje pracovnú tekutinu.
  3. Chladivo cirkulujúce cez rúrky cievky sa zahrieva.
  4. Čerpacie zariadenie, riadiaca a monitorovacia jednotka zabezpečuje odvod chladiacej kvapaliny potrubím do špirály zásobníka.
  5. Teplo sa odovzdáva do vody v bojleri.
  6. Ochladená chladiaca kvapalina prúdi späť do kolektora a cyklus sa opakuje.

Ohriata voda z ohrievača vody sa privádza do vykurovacieho okruhu alebo do miest odberu vody.

Schéma prevádzky solárneho systému
Pri inštalácii vykurovacieho systému alebo celoročného zásobovania teplou vodou je systém vybavený zdrojom prikurovania (kotol, elektrické vykurovacie teleso). Toto je nevyhnutná podmienka pre udržanie nastavenej teploty

Solárne panely v súkromných domoch sa najčastejšie používajú ako záložný zdroj elektriny:

Typy slnečných kolektorov

Bez ohľadu na účel je solárny systém vybavený plochým alebo guľovým trubicovým solárnym kolektorom. Každá možnosť má množstvo charakteristických vlastností z hľadiska technických charakteristík a prevádzkovej efektívnosti.

Vákuum – pre chladné a mierne podnebie

Konštrukčne vákuový solárny kolektor pripomína termosku - úzke trubice s chladiacou kvapalinou sú umiestnené v bankách s väčším priemerom. Medzi nádobami sa vytvorí vákuová vrstva, ktorá je zodpovedná za tepelnú izoláciu (zadržiavanie tepla je až 95%). Rúrkový tvar je najoptimálnejší na udržanie vákua a „obsadenie“ slnečných lúčov.

Rúrkové potrubie
Základné prvky rúrkovej solárnej tepelnej inštalácie: nosný rám, teleso výmenníka tepla, vákuové sklenené trubice ošetrené vysoko selektívnym povlakom pre intenzívny „absorpciu“ slnečnej energie

Vnútorná (tepelná) trubica je naplnená fyziologickým roztokom s nízkym bodom varu (24-25 ° C). Pri zahrievaní sa kvapalina odparuje - para stúpa na vrch banky a ohrieva chladiacu kvapalinu cirkulujúcu v telese kolektora.

Počas procesu kondenzácie stekajú kvapky vody do špičky trubice a proces sa opakuje.

Vďaka prítomnosti vákuovej vrstvy je kvapalina vo vnútri termosky schopná vrieť a odparovať sa pri teplotách na ulici pod nulou (až do -35 ° C).

Vlastnosti solárnych modulov závisia od nasledujúcich kritérií:

  • prevedenie trubice – perové, koaxiálne;
  • zariadenie s tepelným kanálom - "Tepelné potrubie", priama cirkulácia.

Fľaša z peria - sklenená trubica obsahujúca doskový absorbér a tepelný kanál. Vákuová vrstva prechádza cez celú dĺžku tepelného kanála.

Koaxiálna trubica – dvojitá banka s vákuovou „vložkou“ medzi steny dvoch nádrží. K prenosu tepla dochádza z vnútorného povrchu rúrky. Špička termotrubice je vybavená indikátorom vákua.

Perie a koaxiálna trubica
Účinnosť perových trubíc (1) je vyššia v porovnaní s koaxiálnymi modelmi (2). Tie prvé sú však drahšie a náročnejšie na inštaláciu. Okrem toho v prípade poruchy bude potrebné úplne vymeniť fľašu s perím

Kanál „Heat pipe“ je najbežnejšou možnosťou prenosu tepla v solárnych kolektoroch.

Mechanizmus účinku je založený na umiestnení ľahko vyparujúcej sa kvapaliny do uzavretých kovových rúrok.

Tepelný kanál
Obľúbenosť „tepelného potrubia“ je spôsobená jeho dostupnou cenou, jednoduchou údržbou a udržiavateľnosťou. Vzhľadom na zložitosť procesu výmeny tepla je maximálna účinnosť 65%

Priamy prietokový kanál – cez sklenenú banku prechádzajú rovnobežné kovové rúrky spojené do oblúka v tvare U

Chladivo prúdiace cez kanál sa ohrieva a privádza do telesa kolektora.

Typy návrhov potrubí
Možnosti prevedenia vákuového solárneho kolektora: 1 – modifikácia s vykurovacou centrálnou rúrou „Heat pipe“, 2 – solárna inštalácia s priamoprúdovou cirkuláciou chladiacej kvapaliny

Koaxiálne a perové rúrky je možné kombinovať s tepelnými kanálmi rôznymi spôsobmi.

Možnosť 1. Koaxiálna banka s „Heat pipe“ je najobľúbenejším riešením. V kolektore dochádza k opakovanému prenosu tepla zo stien sklenenej trubice do vnútornej banky a potom do chladiacej kvapaliny. Stupeň optickej účinnosti dosahuje 65 %.

Koaxiálna trubica Tepelná trubica
Schéma konštrukcie koaxiálnej trubice „Heat pipe“: 1 – sklenený plášť, 2 – selektívny povlak, 3 – kovové rebrá, 4 – vákuum, 5 – termoska s ľahko vriacou látkou, 6 – vnútorná sklenená trubica

Možnosť 2. Koaxiálna banka s priamou cirkuláciou je známa ako rozdeľovač v tvare U. Vďaka konštrukcii sú znížené tepelné straty - tepelná energia z hliníka sa prenáša do rúrok s cirkulujúcim chladivom.

Spolu s vysokou účinnosťou (až 75%) má model nevýhody:

  • zložitosť inštalácie - banky sú integrálnou súčasťou telesa dvojrúrkového rozdeľovača (hlavného potrubia) a sú úplne inštalované;
  • výmena jednotlivých rúrok je vylúčená.

Jednotka v tvare U je navyše náročná na chladiacu kvapalinu a je drahšia ako modely „Heat pipe“.

 Solárny kolektor v tvare U
Konštrukcia solárneho kolektora v tvare U: 1 – sklenený „valec“, 2 – absorpčný povlak, 3 – hliníkové „puzdro“, 4 – banka s chladivom, 5 – vákuum, 6 – vnútorná sklenená trubica

Možnosť 3. Feather pipe s princípom fungovania „Heat pipe“. Charakteristické črty zberateľa:

  • vysoké optické vlastnosti - účinnosť asi 77%;
  • plochý absorbér priamo prenáša tepelnú energiu do rúrky chladiacej kvapaliny;
  • v dôsledku použitia jednej vrstvy skla sa znižuje odraz slnečného žiarenia;

Poškodený prvok je možné vymeniť bez vypustenia chladiacej kvapaliny zo solárneho systému.

Možnosť 4. Pierková žiarovka s priamym prúdením je najefektívnejším nástrojom na využitie slnečnej energie ako alternatívneho zdroja energie na ohrev vody alebo vykurovanie domácnosti. Vysokovýkonný kolektor pracuje s účinnosťou 80 %. Nevýhodou systému je náročnosť opravy.

Solárne systémy s perovými trubicami
Konštrukčné schémy pre perové solárne kolektory: 1 – solárny systém s kanálom „Heat pipe“, 2 – dvojrúrkový kryt solárneho kolektora s priamym prietokom chladiacej kvapaliny

Bez ohľadu na dizajn majú rúrkové kolektory nasledujúce výhody:

  • výkon pri nízkych teplotách;
  • nízke tepelné straty;
  • trvanie prevádzky počas dňa;
  • schopnosť ohrievať chladiacu kvapalinu na vysoké teploty;
  • nízky vietor;
  • jednoduchosť inštalácie.

Hlavnou nevýhodou vákuových modelov je nemožnosť samočistenia od snehovej pokrývky. Vákuová vrstva neprepúšťa teplo, takže vrstva snehu sa neroztopí a blokuje prístup slnka do kolektorového poľa. Ďalšie nevýhody: vysoká cena a nutnosť dodržania pracovného uhla sklonu baniek minimálne 20°.

Kolektorové solárne zariadenia, ktoré ohrievajú chladiacu kvapalinu, možno použiť pri príprave teplej vody, ak sú vybavené zásobníkom:

Prečítajte si viac o princípe fungovania vákuového solárneho kolektora s trubicami Ďalej.

Vodyanoy – najlepšia možnosť pre južné zemepisné šírky

Plochý (panelový) solárny kolektor je obdĺžniková hliníková doska pokrytá na vrchu plastovým alebo skleneným vekom. Vo vnútri boxu sa nachádza absorpčné pole, kovová cievka a vrstva tepelnej izolácie. Oblasť kolektora je vyplnená prietokovým potrubím, cez ktoré sa pohybuje chladiaca kvapalina.

Panelový solárny kolektor
Základné komponenty plochého solárneho kolektora: puzdro, absorbér, ochranný náter, tepelnoizolačná vrstva a upevňovacie prvky. Pri montáži sa používa matné sklo s priepustnosťou v spektrálnom rozsahu 0,4-1,8 mikrónov

Absorpcia tepla vysoko selektívneho savého náteru dosahuje 90%. Medzi „absorbér“ a tepelnú izoláciu je umiestnené prúdiace kovové potrubie. Používajú sa dve schémy kladenia rúr: „harfa“ a „meander“.

Proces montáže solárnych kolektorov, ktoré ohrievajú chladiacu kvapalinu, zahŕňa niekoľko tradičných krokov:

Ak je vykurovací okruh doplnený o vedenie privádzajúce sanitárnu vodu do prívodu teplej vody, má zmysel pripojiť k solárnemu kolektoru tepelný akumulátor. Najjednoduchšou možnosťou by bola nádrž vhodnej nádoby s tepelnou izoláciou, ktorá dokáže udržať teplotu ohrievanej vody. Musíte ho nainštalovať na nadjazd:

Rúrkový kolektor s kvapalným chladivom pôsobí ako „skleníkový“ efekt – slnečné lúče prenikajú cez sklo a ohrievajú potrubie. Vďaka tesnosti a tepelnej izolácii sa teplo zadržiava vo vnútri panelu.

Pevnosť solárneho modulu je do značnej miery určená materiálom ochranného krytu:

  • obyčajné sklo – najlacnejší a najkrehkejší náter;
  • napäté sklo – vysoký stupeň rozptylu svetla a zvýšená pevnosť;
  • antireflexné sklo - vyznačuje sa maximálnou absorpčnou kapacitou (95%) vďaka prítomnosti vrstvy, ktorá eliminuje odraz slnečných lúčov;
  • samočistiace (polárne) sklo s oxidom titaničitým – organické nečistoty vyhoria na slnku a zvyšné úlomky zmyje dážď.

Polykarbonátové sklo je najviac odolné voči nárazom. Materiál je inštalovaný v drahých modeloch.

Vonkajšia škrupina
Odraz slnečného žiarenia a absorpčná schopnosť: 1 – antireflexná vrstva, 2 – tvrdené nárazuvzdorné sklo. Optimálna hrúbka ochranného vonkajšieho plášťa je 4 mm

Prevádzkové a funkčné vlastnosti panelových solárnych inštalácií:

  • systémy s núteným obehom majú funkciu odmrazovania, ktorá vám umožňuje rýchlo sa zbaviť snehovej pokrývky na heliofielde;
  • hranolové sklo zachytáva širokú škálu lúčov pod rôznymi uhlami - v lete dosahuje účinnosť inštalácie 78-80%;
  • kolektor sa nebojí prehriatia - ak je prebytok tepelnej energie, je možné nútené chladenie chladiacej kvapaliny;
  • zvýšená odolnosť proti nárazu v porovnaní s rúrkovými náprotivkami;
  • Možnosť inštalácie v akomkoľvek uhle;
  • cenovo dostupnú cenovú politiku.

Systémy nie sú bez nedostatkov. V období nedostatku slnečného žiarenia, pri zvyšovaní teplotného rozdielu, účinnosť plochého solárneho kolektora výrazne klesá v dôsledku nedostatočnej tepelnej izolácie. Preto je panelový modul opodstatnený v lete alebo v regiónoch s teplým podnebím.

Solárne systémy: konštrukčné a prevádzkové vlastnosti

Rozmanitosť solárnych systémov možno klasifikovať podľa nasledujúcich parametrov: spôsob využitia slnečného žiarenia, spôsob cirkulácie chladiva, počet okruhov a sezónnosť prevádzky.

Aktívny a pasívny komplex

Každý systém premeny solárnej energie má solárny prijímač. Na základe spôsobu využitia prijatého tepla sa rozlišujú dva typy solárnych komplexov: pasívne a aktívne.

Prvým typom je solárny vykurovací systém, kde konštrukčné prvky budovy pôsobia ako prvok pohlcujúci teplo slnečného žiarenia. Strecha, kolektorová stena alebo okná fungujú ako plocha prijímajúca slnečné žiarenie.

Pasívna slnečná sústava
Schéma nízkoteplotného pasívneho solárneho systému s kolektorovou stenou: 1 - slnečné lúče, 2 - priesvitná clona, ​​3 - vzduchová bariéra, 4 - ohriaty vzduch, 5 - prúdenie odpadového vzduchu, 6 - tepelné žiarenie zo steny, 7 - teplo pohlcujúca plocha steny kolektora, 8 – dekoratívne žalúzie

V európskych krajinách sa pri výstavbe energeticky efektívnych budov využívajú pasívne technológie. Solárne prijímacie plochy sú zdobené ako falošné okná. Za sklenenou krytinou je začiernená tehlová stena s presvetlenými otvormi.

Prvky konštrukcie - steny a stropy, zateplené z vonkajšej strany polystyrénom - fungujú ako akumulátory tepla.

Aktívne systémy znamenajú použitie nezávislých zariadení, ktoré nesúvisia s konštrukciou.

Aktívna slnečná sústava
Do tejto kategórie patria vyššie spomínané komplexy s trubicovými, plochými kolektormi - solárne tepelné inštalácie sú zvyčajne umiestnené na streche budovy

Termosifónové a cirkulačné systémy

Solárne tepelné zariadenie s prirodzeným pohybom chladiva pozdĺž okruhu kolektor-akumulátor-kolektor sa uskutočňuje v dôsledku konvekcie - teplá kvapalina s nízkou hustotou stúpa nahor, ochladená kvapalina steká nadol.

V termosifónových systémoch je akumulačná nádrž umiestnená nad kolektorom, čím sa zabezpečuje spontánna cirkulácia chladiacej kvapaliny.

Termsifónový solárny systém
Prevádzková schéma je typická pre jednookruhové sezónne systémy. Termosifónový komplex sa neodporúča používať pre kolektory s plochou väčšou ako 12 m2.

Beztlakový solárny systém má celý rad nevýhod:

  • v zamračených dňoch výkon komplexu klesá - na pohyb chladiacej kvapaliny je potrebný veľký teplotný rozdiel;
  • tepelné straty v dôsledku pomalého pohybu kvapaliny;
  • riziko prehriatia nádrže v dôsledku nekontrolovateľnosti procesu ohrevu;
  • nestabilita kolektora;
  • ťažkosti s umiestnením akumulačnej nádrže - pri inštalácii na strechu sa zvyšujú tepelné straty, zrýchľujú sa korózne procesy a existuje riziko zamrznutia potrubia.

Výhody „gravitačného“ systému: jednoduchosť dizajnu a cenová dostupnosť.

Investičné náklady na inštaláciu obehového (núteného) solárneho systému sú výrazne vyššie ako na inštaláciu komplexu s voľným prietokom. Do okruhu sa „zarezáva“ čerpadlo, ktoré zabezpečuje pohyb chladiacej kvapaliny. Prevádzka čerpacej stanice je riadená regulátorom.

Nútená slnečná sústava
Dodatočný tepelný výkon generovaný v komplexe s núteným obehom vzduchu prevyšuje výkon spotrebovaný čerpacím zariadením. Účinnosť systému sa zvýši o tretinu

Tento spôsob cirkulácie sa používa v celoročných dvojokruhových solárnych tepelných inštaláciách.

Výhody plne funkčného komplexu:

  • neobmedzený výber umiestnenia zásobníka;
  • výkon mimo sezóny;
  • výber optimálneho režimu vykurovania;
  • bezpečnosť – zablokovanie chodu v prípade prehriatia.

Nevýhodou systému je jeho závislosť od elektrickej energie.

Technické riešenie obvodov: jedno- a dvojokruhové

V jednookruhových inštaláciách cirkuluje kvapalina, ktorá sa následne dodáva do miest odberu vody. V zime je potrebné vypustiť vodu zo systému, aby nedošlo k zamrznutiu a prasknutiu potrubia.

Vlastnosti jednookruhových solárnych tepelných komplexov:

  • odporúča sa „naplniť“ systém čistenou, mäkkou vodou - usadzovanie solí na stenách potrubí vedie k upchávaniu kanálov a poruche kolektora;
  • korózia spôsobená prebytočným vzduchom vo vode;
  • obmedzená životnosť - do štyroch až piatich rokov;
  • vysoká účinnosť v lete.

V dvojokruhových solárnych komplexoch cirkuluje špeciálna chladiaca kvapalina (nemrznúca kvapalina s protipenivými a antikoróznymi prísadami), ktorá cez výmenník tepla odovzdáva teplo vode.

Jedno- a dvojokruhové solárne systémy
Schémy návrhu jednookruhového (1) a dvojokruhového (2) solárneho systému. Druhá možnosť sa vyznačuje zvýšenou spoľahlivosťou, schopnosťou pracovať v zime a dlhou životnosťou (20-50 rokov)

Nuansy prevádzky dvojokruhového modulu: mierne zníženie účinnosti (o 3-5% menej ako v jednookruhovom systéme), potreba úplnej výmeny chladiacej kvapaliny každých 7 rokov.

Podmienky na zlepšenie práce a efektívnosti

Výpočet a montáž solárneho systému je lepšie zveriť odborníkom. Dodržiavanie inštalačnej techniky zabezpečí prevádzkyschopnosť a dosiahnutie deklarovaného výkonu. Na zlepšenie účinnosti a životnosti je potrebné vziať do úvahy niektoré nuansy.

Termostatický ventil. V tradičných vykurovacích systémoch termostatický prvok inštalované zriedka, pretože generátor tepla je zodpovedný za reguláciu teploty. Pri inštalácii solárneho systému však netreba zabúdať na poistný ventil.

Umiestnenie termostatického ventilu
Ohrev zásobníka na maximálnu prípustnú teplotu zvyšuje výkon kolektora a umožňuje využívať solárne teplo aj pri zamračenom počasí

Optimálne umiestnenie ventilu je 60 cm od ohrievača. Keď je umiestnený blízko, „termostat“ sa zahrieva a blokuje prívod teplej vody.

Umiestnenie akumulačnej nádrže. Akumulačný zásobník TÚV musí byť inštalovaný na prístupnom mieste. Pri umiestnení v kompaktnej miestnosti sa osobitná pozornosť venuje výške stropov.

Inštalácia akumulačnej nádrže
Minimálny voľný priestor nad nádržou je 60 cm Táto medzera je potrebná pre servis batérie a výmenu horčíkovej anódy

Inštalácia expanzná nádoba. Prvok kompenzuje tepelnú rozťažnosť počas obdobia stagnácie. Inštalácia nádrže nad čerpacie zariadenie spôsobí prehriatie membrány a jej predčasné opotrebovanie.

Expanzná nádoba
Optimálne miesto pre expanznú nádrž je pod čerpadlovou skupinou. Teplotný efekt pri tejto inštalácii je výrazne znížený a membrána si dlhšie zachováva svoju elasticitu.

Zapojenie solárneho okruhu. Pri pripájaní potrubí sa odporúča zorganizovať slučku. Tepelná slučka znižuje tepelné straty tým, že zabraňuje úniku ohriatej kvapaliny.

Zapojenie solárneho okruhu
Technicky správna možnosť realizácie „slučky“ solárneho okruhu. Zanedbanie tejto požiadavky spôsobí, že teplota v zásobníku cez noc klesne o 1-2°C

Spätný ventil. Zabraňuje „prevráteniu“ cirkulácie chladiacej kvapaliny. S nedostatkom slnečnej aktivity spätný ventil zabraňuje úniku tepla nahromadeného počas dňa.

Populárne modely solárnych modulov

Solárne systémy od domácich aj zahraničných firiem sú žiadané. Výrobky od výrobcov získali dobrú povesť: NPO Mashinostroeniya (Rusko), Gelion (Rusko), Ariston (Taliansko), Alten (Ukrajina), Viessman (Nemecko), Amcor (Izrael) atď.

Slnečná sústava "Falcon". Plochý solárny kolektor vybavený viacvrstvovým optickým povlakom s magnetrónovým naprašovaním. Minimálna emisná kapacita a vysoká úroveň absorpcie poskytujú účinnosť až 80%.

Výkonnostné charakteristiky:

  • prevádzková teplota – do -21 °C;
  • spätné tepelné žiarenie – 3-5%;
  • vrchná vrstva – tvrdené sklo (4 mm).

Zberač SVK-A (Alten). Vákuová solárna inštalácia s absorpčnou plochou 0,8-2,41 m2 (v závislosti od modelu). Chladivom je propylénglykol, tepelná izolácia 75 mm medeného výmenníka tepla minimalizuje tepelné straty.

Extra možnosti:

  • telo – eloxovaný hliník;
  • priemer výmenníka tepla – 38 mm;
  • izolácia – minerálna vlna s antihygroskopickou úpravou;
  • povlak – borosilikátové sklo 3,3 mm;
  • Účinnosť - 98%.

Vitosol 100-F je plochý solárny kolektor pre horizontálnu alebo vertikálnu inštaláciu. Medený absorbér s harfovým rúrkovým vinutím a heliotitanovým povlakom. Priepustnosť svetla – 81 %.

Charakteristika solárnych systémov
Orientačné ceny solárnych systémov: ploché solárne kolektory – od 400 USD/m2, trubicové solárne kolektory – 350 USD/10 fliaš. Kompletná sada obehového systému – od 2500 USD

Závery a užitočné video na túto tému

Princíp činnosti solárnych kolektorov a ich typy:

Hodnotenie výkonu plochého kolektora pri mínusových teplotách:

Technológia inštalácie panelového solárneho kolektora na príklade modelu Buderus:

Slnečná energia je obnoviteľný zdroj tepla. Berúc do úvahy rastúce ceny tradičných energetických zdrojov, implementácia solárnych systémov ospravedlňuje kapitálové investície a vyplatí sa v nasledujúcich piatich rokoch, ak budú dodržané inštalačné techniky.

Ak máte cenné informácie, o ktoré by ste sa chceli podeliť s návštevníkmi našej stránky, zanechajte prosím svoje pripomienky v poli pod článkom. Tam môžete klásť otázky k téme článku alebo sa podeliť o svoje skúsenosti s používaním solárnych kolektorov.

Komentáre návštevníkov
  1. Valery

    Využiť slnečnú energiu na osvetlenie a vykurovanie môjho domu je môj sen. Ušetrím nejaké peniaze a urobím to. Môj priateľ si na strechu nainštaloval solárne panely. Celý proces rekonštrukcie stál 25 000 dolárov. Teraz majú dostatok elektriny pre rodinu a prebytok predávajú štátu. Vypočítali, že náklady sa vrátia za 6 rokov a potom budú mať príjem. Sľubná investícia.

    • Vjačeslav

      Váš priateľ je neúprimný - súkromná osoba nemôže predávať elektrinu štátu. A vybavenie netrvá večne. Bude potrebné vykonať servis a opravu.

      Treba si počkať ešte 20 rokov – možno to potom bude dostupnejšie. Ale nie v našej krajine...

  2. Vjačeslav

    Okolo tejto témy sa rozbije oveľa viac kópií. Opakovane som skepticky čítal štúdie o návratnosti takýchto projektov. Všetko zrejme závisí od regionálneho prepojenia domu. Aj pri spotrebe elektriny 1 000 kW za mesiac za 3 ruble nejako nefunguje 25 000 dolárov za 5 rokov).

    Ale z hľadiska vykurovania je to podľa mňa zaujímavé.Len vyvstáva otázka: bude solárny kolektor schopný úplne prevziať vykurovanie a ohrev vody v stredných zemepisných šírkach? Potom sa otázka návratnosti stáva sekundárnou.

    • Expert
      Amir Gumarov
      Expert

      Ahoj. Túto otázku si aktívne kladiem aj ja a problém tu nie je v stredných zemepisných šírkach, ale v dĺžke denného svetla. Batérie a kolektory fungujú zo slnečného žiarenia, nie zo slnečného tepla. Trvanie svetelného cyklu v zime, v noci, v zamračenom období (a niekedy také počasie trvá týždne).

      Verzia výrobcov s 10-ročnou dobou návratnosti začína byť pochybná, ak vezmeme do úvahy priemernú životnosť batérie 25 rokov a dobíjacie batérie 12 rokov. A verzia nedávno počítaná s návratnosťou 45 rokov, ktorá sa už nezdá byť taká vhodná, sa zdá byť stále pravdivejšia.

  3. Boris

    Ako vypočítať návratnosť pre územie Krasnodar? S počtom slnečných dní sme v pohode. Bude ťažké inštalovať panely sami?

    • Expert
      Amir Gumarov
      Expert

      Ahoj Boris. Na území Krasnodar je pomerne dobre rozvinutá alternatívna energia, najmä solárne elektrárne pripojené k sieti (SPP).

      Pokiaľ ide o návratnosť, je potrebné vykonať určité výpočty. Aby to bolo jasnejšie, uvediem príklad hotového projektu pre mesto Soči, solárnej elektrárne s výkonom 10 kW. Okamžite berieme do úvahy miestnu tarifu za elektrinu 7,9 rubľov / kWh.
      Náklady na samotnú solárnu elektráreň sú 590 000 rubľov, plus upevnenie dreva a strechy, spotrebný materiál a inštalačné práce budú stáť 110 000 rubľov. Celková suma je 700 tisíc rubľov.

      Prikladám graf celkovej ročnej výroby elektriny solárnej elektrárne 10 kW za rok, čo je 15900 kWh.Graf priemerných mesačných úspor ukazuje, že SES môže ušetriť sumu 125 tisíc rubľov. v roku.
      Je ľahké vypočítať, že v Soči sa takáto stanica zlomí aj za 5 rokov.

      Odporúčam vám zveriť inštaláciu tímu z organizácie špecializovanej na tepelnú inštaláciu, aby ste získali oficiálnu záruku.

      Priložené fotografie:
Pridať komentár

Kúrenie

Vetranie

Elektrika