Domov » topení » Solární kolektory pro vytápění domu: je skutečně možné s nimi vytápět váš domov

Solární kolektory pro vytápění domu: je skutečně možné s nimi vytápět váš domov

Topné systémy v soukromých venkovských domech mohou být postaveny na zcela jiných zdrojích energie. Může se jednat o systémy založené na kotlích, ve kterých je ohřev chladicí kapaliny založen na spalování různých druhů paliv, jako je plyn nebo kapalná motorová nafta. Kotle mohou být topeny uhlím nebo dřevěnými peletami. V každém případě pro zprovoznění takového topného systému budete muset kromě vlastní instalace topných kotlů zakoupit i samotné palivo. Tato výdajová položka však může v určité situaci dokonce převýšit náklady na instalaci topného systému. Právě zde se mohou solární kolektory hodit pro vytápění vašeho domova.

Solární kolektory na střeše soukromého domu

Výhody a nevýhody solárních kolektorů pro vytápění domácností

Využití obnovitelných zdrojů energie v autonomních topných systémech obnáší finanční náklady pouze na pořízení a instalaci takového systému, jakož i na jeho údržbu a nutné údržbové opravy. Ale po instalaci začnou takové systémy pracovat zcela autonomně a pro své majitele zcela zdarma. Ve skutečnosti za sluneční paprsky nemusíte nic platit.

Někteří spotřebitelé vyjadřují pochybnosti o účinnosti instalace a používání solárních kolektorů ve středním Rusku, kde není tolik slunečných dnů jako například v Kubanu. Solární kolektory pro ohřev vody však lze využít nejen jako hlavní zdroj ohřevu chladiva, ale i jako doplňkový zdroj. Zařízení na ohřev vody na solární pohon bude v tomto případě fungovat pouze tehdy, když na obloze není mráček a v jiných obdobích lze použít klasická topná zařízení, jako jsou plynové kotle.

schéma vytápění

Co se týče efektivity využití solárních kolektorů z hlediska poměru ceny a návratnosti, doporučujeme vám věnovat pozornost severním provinciím Číny. Značný počet domů v těchto čínských městech a vesnicích je vybaven solárními kolektory pro vytápění. Klima a sluneční aktivita se v těchto oblastech příliš neliší od přilehlých ruských regionů: například Chabarovské a Transbajkalské území. Sám chápete, že klima v Transbaikalii, místě, kde byli trestanci v carských dobách deportováni, není vůbec sladké.To znamená, že použití solárních kolektorů pro vytápění domů, a to i v ruských regionech s nejtvrdším klimatem, je nejen možné, ale také velmi žádané a ekonomické.

Účinnost solárních kolektorů

Stojí za zmínku, že solární kolektory se staly snad nejúčinnějším zařízením, které dnes využívá sluneční energii. Pokud klasický solární fotovoltaické pole může vykazovat účinnost pouze do 18 procent, pak solární kolektor pro vytápění dosahuje záviděníhodné míry účinnosti až 95 procent. Rozdíl je zřejmý.

Principy fungování topných kolektorů

Jednou z hlavních konstrukcí solárních kolektorů jsou zařízení vakuového typu. Již z názvu je zřejmé, že taková zařízení budou sbírat zářivou sluneční energii a předávat ji k ohřevu vody nebo jiného chladiva. Takto to ve skutečnosti funguje.

Autonomní topné systémy se solárními kolektory se skládají z následujících hlavních komponent:

Ve skutečnosti solární kolektor - tedy zařízení, které je umístěno na přímém slunci a slouží k ohřevu chladiva,
Teplosměnný okruh: potrubní systém, kterým se pohybuje horké chladivo a postupně předává své teplo do vytápěných místností,
Termoakumulátor: jedná se o nádrž na vodu, ve které je uložena ohřátá voda pro budoucí použití.

Takže solární kolektor, sestávající z trubek, ve kterých ještě není ohřátá chladicí kapalina, je vystaven přímému slunečnímu záření.Chladicí kapalina (obvykle voda, případně speciální nemrznoucí kapalina) vstupuje do kolektoru, tam se ohřívá a je předávána do teplosměnného okruhu, který je namontován uvnitř tepelného akumulátoru. Ohřátá chladicí kapalina, pohybující se uvnitř potrubí teplosměnného okruhu, ohřívá vodu v tepelném akumulátoru. Ohřátá voda v akumulační nádrži se skladuje do doby, než je potřeba, např. do doby, než je dodávána do domácích topných okruhů a topných radiátorů nebo okruhů teplé užitkové vody, například k mytí.

Cirkulace přívodu vody v rozdělovači topení

Jelikož solární energie působí na kolektor zcela zdarma, je v systému kdykoliv ohřátá voda, která je ohřívána neustále cirkulujícím chladivem.

Akumulační nádrž tepla samozřejmě musí mít výbornou tepelnou izolaci, která pomáhá udržet teplotu ohřívané vody co nejdéle. Tím se zabrání poklesu teploty vody v noci, kdy není solární ohřev nebo v obdobích zataženého počasí. Pro zajištění nepřetržitého provozu takového systému ve velmi zatažených nebo deštivých dnech lze do zásobníku tepla namontovat běžný elektrický ohřívač vody.

Aby chladicí kapalina neustále předávala teplo slunečního záření na ohřev vody, musí neustále cirkulovat. V systémech se solárními kolektory může být oběh teplonosné kapaliny nucený (s čerpáním) nebo přirozený (kouř).

Typy topných solárních kolektorů pro domácnost

Moderní průmysl si osvojil výrobu různých typů solárních kolektorů.Abyste pochopili, které z nich mohou být vhodné pro instalaci domácího topného systému nebo okruhu teplé vody ve vašem domě, musíte se seznámit s jejich odrůdami. Existují dva hlavní typy: ploché a vakuové, méně rozšířené jsou vzduchové kolektory.

Ploché pohlcování světla

Plochý topný solární kolektor je tenký box, uvnitř kterého je speciální látka, která aktivně akumuluje a pohlcuje teplo. Horní část boxu je pokryta sklem, které propouští sluneční paprsky. Uvnitř adsorpční vrstvy, která shromažďuje teplo, je soustava potrubí, uvnitř kterých se chladivo pohybuje. Jako chladicí kapalina v takových systémech se zpravidla používá propylenglykol.

sekční plochý kolektor

Vakuum

Uvnitř vakuového topného potrubí jsou místo jedné ploché skříně duté skleněné nebo křemenné trubice, ze kterých je odčerpáván vzduch, pak vzniká vakuum. Ale už uvnitř takových dutých trubic jsou trubice s látkou, která absorbuje sluneční tepelnou energii. V souladu s tím jsou potrubí s chladicí kapalinou uvnitř trubek s adsorbérem. Sluneční paprsky snadno pronikají vakuem v mezeře mezi trubkami a ohřívají chladicí kapalinu. Stejné vakuum však zabraňuje zpětnému úniku tepelné energie z adsorbéru do okolního prostoru a působí jako tepelný izolant.

vakuové potrubí

Vzduch

Jak název napovídá, taková zařízení nemají tepelně izolační vakuovou vrstvu. Proto bude účinnost jejich působení nižší než u vakuových kolektorů.Taková zařízení se doporučují instalovat v oblastech s velkým počtem slunečných dnů. Navíc v takových kolektorech je chladicí kapalinou obyčejný vzduch. Do vytápěné místnosti se přenáší ventilátorem nebo přirozenou konvekcí. Provoz ventilátoru při pohybu vzduchu také vyžaduje samostatné napájení, což je další důvod, proč má tento systém nižší účinnost než ploché nebo vakuové kolektory. O nějakém zásobování teplou vodou v takovém provedení samozřejmě nemůže být řeč.

Jak vybrat požadovaný typ rozdělovače topení?

Každý typ solárních kolektorů má své zjevné výhody a zjevné nevýhody. Při výběru zařízení byste měli věnovat pozornost tomu, že plochý kolektor je odolnější konstrukce, ale vakuové kolektory jsou velmi citlivé na vnější vlivy kvůli přítomnosti dutých vzduchových trubic. U plochých kolektorů se však při opravě musí vyměnit celý adsorpční systém a pokud praskne jedna z trubic vakuového kolektoru, lze se omezit na pouhou výměnu.

Vzduchový kolektor je přes všechny své nedostatky extrémně jednoduchým zařízením a není kritický, když je vystaven nízkým teplotám. Dokáže fungovat i v kruté sibiřské zimě.

Plochý kolektor je ideální pro ohřev vody v rozmezí o 20 až 40 stupňů vyšší než je okolní teplota a vakuová zařízení mají vyšší stupeň ohřevu chladiva. V zimních podmínkách tak bude vakuový kolektor efektivnější a jednoduše použitelný. Také lépe udržují teplo při práci v oblačném počasí a dobře udržují tepelnou energii v chladných podmínkách.Celková křehkost konstrukce však snižuje životnost vakuových solárních kolektorů, které plochým zařízením nedosahují tohoto ukazatele. Ten druhý, pokud je dobře vyrobený, může ve vaší domácnosti vydržet od 15 do 30 let.

Vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při výběru kolektoru

Rychlost přenosu zářivé sluneční energie slunce na tepelnou energii chladiva ve vakuovém solárním kolektoru přímo závisí na velikosti trubic tohoto zařízení. Pokud je kolektorová vakuová trubice krátká a tenká, nebude schopna dostatečně efektivně ukládat vakuovou energii. Obvykle se pro kompletaci vakuových solárních kolektorů používají trubky dlouhé až 2 metry s průměrem kolem 6 centimetrů. Uvnitř vakuové trubice lze namontovat jednoduchou rovnou nebo zakřivenou U-trubici pro efektivnější sběr tepla.

Instalace solárního kolektoru

Solární kolektor spolu se systémem akumulace tepla a sestavou teplosměnného okruhu je poměrně složitým technologickým systémem. Stavebnice takového zařízení jsou vybaveny podrobnými instalačními pokyny a na internetu lze nalézt také podrobné videonávody. Před nákupem a instalací solárního kolektoru je však nutné navrhnout topný systém. V tomto procesu je nutné zapojit odborníka, který provede potřebné výpočty materiálů a zařízení.

Využívání alternativních zdrojů energie může výrazně snížit náklady na údržbu vašeho domova, navíc vás může učinit nezávislými na tradičních dodavatelích energií.