Dom » grijanje » Solarni kolektori za grijanje doma: je li doista moguće grijati dom s njima

Solarni kolektori za grijanje doma: je li doista moguće grijati dom s njima

Sustavi grijanja u privatnim seoskim kućama mogu se graditi na potpuno različitim izvorima energije. To mogu biti sustavi temeljeni na kotlovima, u kojima se zagrijavanje rashladne tekućine temelji na izgaranju raznih vrsta goriva, poput plina ili tekućeg dizelskog goriva. Kotlovi se mogu ložiti na ugljen ili drvene pelete. U svakom slučaju, da biste stavili takav sustav grijanja u rad, osim stvarne instalacije kotlova za grijanje, morat ćete kupiti i samo gorivo. Ali ova stavka rashoda može u određenoj situaciji čak i premašiti trošak instalacije sustava grijanja. Ovdje solarni kolektori mogu dobro doći za grijanje vašeg doma.

Solarni kolektori za grijanje na krovu privatne kuće

Za i protiv solarnih kolektora za grijanje doma

Korištenje obnovljivih izvora energije u autonomnim sustavima grijanja uključuje financijske troškove isključivo za kupnju i ugradnju takvog sustava, kao i za njegovo održavanje i potrebne popravke održavanja. Ali nakon instalacije, takvi sustavi počinju raditi potpuno autonomno i apsolutno besplatno za svoje vlasnike. Zapravo, za sunčeve zrake ne morate ništa platiti.

Neki potrošači izražavaju sumnju u učinkovitost instaliranja i korištenja solarnih kolektora u središnjoj Rusiji, gdje nema toliko sunčanih dana kao, na primjer, u Kubanu. Međutim, solarni kolektori za grijanje vode mogu se koristiti ne samo kao glavni izvor grijanja rashladne tekućine, već i kao dodatni izvor. U tom će slučaju solarni uređaj za grijanje vode raditi samo kada na nebu nema oblaka, au ostalim razdobljima mogu se koristiti klasični uređaji za grijanje, poput plinskih bojlera.

shema grijanja

Što se tiče učinkovitosti korištenja solarnih kolektora u smislu omjera cijene i povrata, preporučujemo da obratite pozornost na sjeverne provincije Kine. Značajan broj kuća u tim kineskim gradovima i selima opremljen je solarnim kolektorima za grijanje. Klima i solarna aktivnost u tim područjima ne razlikuju se previše od susjednih ruskih regija: na primjer, Khabarovsk i Trans-Baikal Territory. I sami razumijete da klima u Transbaikaliji, mjestu gdje su robijaši bili prognani u carsko doba, apsolutno nije slatka.To znači da je korištenje solarnih kolektora za grijanje kuća, čak iu ruskim regijama s najtežom klimom, ne samo moguće, već i prilično traženo i ekonomično.

Učinkovitost solarnih kolektora grijanja

Vrijedno je napomenuti da su solarni kolektori danas postali možda najučinkovitiji uređaji koji koriste sunčevu energiju. Ako je klasičan solarni fotonaponski niz može pokazati učinkovitost do samo 18 posto, tada solarni kolektor za grijanje postiže zavidnu učinkovitost do 95 posto. Razlika je očita.

Principi rada kolektora grijanja

Jedna od glavnih konstrukcija solarnih kolektora su uređaji vakuumskog tipa. Na temelju imena, očito je da će takvi uređaji prikupljati sunčevu energiju zračenja i prenositi je na grijanje vode ili druge rashladne tekućine. To je zapravo kako to funkcionira u stvarnosti.

Autonomni sustavi grijanja koji uključuju solarne kolektore sastoje se od sljedećih glavnih komponenti:

Zapravo solarni kolektor grijanja - to jest, uređaj koji se nalazi na izravnoj sunčevoj svjetlosti i služi za zagrijavanje rashladne tekućine,
Krug izmjene topline: sustav cjevovoda kroz koji se kreće vruća rashladna tekućina, postupno prenoseći svoju toplinu u grijane prostorije,
Toplinski akumulator: ovo je spremnik za vodu u kojem se pohranjuje zagrijana voda za buduću upotrebu.

Tako je solarni kolektor, koji se sastoji od cijevi u kojima još nije zagrijana rashladna tekućina, izložen izravnoj sunčevoj svjetlosti.Rashladna tekućina (obično voda, ali eventualno poseban antifriz) ulazi u kolektor, zagrijava se tamo i prenosi u krug za izmjenu topline, koji je montiran unutar akumulatora topline. Zagrijana rashladna tekućina, koja se kreće unutar cjevovoda kruga izmjene topline, zagrijava vodu u akumulatoru topline. Zagrijana voda u spremniku skladišti se sve dok nije potrebna, na primjer, dok se ne isporuči krugovima grijanja u kućanstvu i radijatorima grijanja ili krugovima tople vode u kućanstvu, na primjer za pranje.

Kruženje opskrbe vodom u razdjelniku grijanja

Budući da sunčeva energija djeluje na kolektor potpuno besplatno, u sustavu se u svakom trenutku nalazi zagrijana voda koja se zagrijava rashladnom tekućinom koja stalno cirkulira.

Naravno, spremnik akumulatora topline mora imati izvrsnu toplinsku izolaciju, koja pomaže u održavanju temperature grijane vode što je duže moguće. Time ćete izbjeći pad temperature vode noću kada nema solarnog grijanja ili tijekom razdoblja oblačnog vremena. Kako bi se osigurao nesmetan rad takvog sustava u vrlo oblačnim ili kišnim danima, u spremnik toplinskog akumulatora može se ugraditi obični električni bojler.

Da bi rashladno sredstvo stalno prenosilo toplinu sunčeve svjetlosti na grijanje vode, mora stalno cirkulirati. U sustavima sa solarnim kolektorima cirkulacija prijenosnika topline može biti prisilna (uz pumpanje) ili prirodna (dim).

Vrste grijanja solarnih kolektora za dom

Moderna industrija ovladala je proizvodnjom raznih vrsta solarnih kolektora.Da biste razumjeli koji od njih može biti prikladan za ugradnju sustava kućnog grijanja ili kruga tople vode u vašem domu, morate se upoznati s njihovim sortama. Postoje dvije glavne vrste: ravni i vakuumski, manje su rasprostranjeni zračni kolektori.

Ravno upijanje svjetla

Ravni solarni kolektor za grijanje je tanka kutija unutar koje se nalazi posebna tvar koja aktivno akumulira i apsorbira toplinu. Gornji dio kutije prekriven je staklom koje propušta sunčeve zrake. Unutar adsorpcijskog sloja, koji prikuplja toplinu, nalazi se sustav cjevovoda, unutar kojih se kreće rashladna tekućina. Kao rashladno sredstvo u takvim sustavima, u pravilu se koristi propilen glikol.

sekcijski ravni kolektor

Vakuum

Unutar razdjelnika vakuumskog grijanja, umjesto jedne ravne kutije, nalaze se šuplje staklene ili kvarcne cijevi iz kojih se ispumpava zrak, zatim stvara se vakuum. Ali već unutar takvih šupljih cijevi nalaze se cijevi s tvari koja apsorbira sunčevu toplinsku energiju. Sukladno tome, cjevovodi s rashladnom tekućinom nalaze se unutar cijevi s adsorberom. Sunčeve zrake lako prodiru kroz vakuum u razmaku između cijevi i zagrijavaju rashladnu tekućinu. Međutim, isti vakuum sprječava obrnuto curenje toplinske energije iz adsorbera u okolni prostor, djelujući kao toplinski izolator.

vakuumski razdjelnik

Zrak

Kao što naziv implicira, takvi uređaji nemaju toplinski izolacijski vakuumski sloj. Stoga će učinkovitost njihovog djelovanja biti niža od one vakuumskih kolektora.Takve uređaje preporuča se instalirati u područjima s velikim brojem sunčanih dana. Štoviše, u takvim kolektorima rashladno sredstvo je običan zrak. U grijanu prostoriju prenosi se ventilatorom ili prirodnom konvekcijom. Za rad ventilatora pri kretanju zraka potrebno je i zasebno napajanje, što je dodatni razlog što ovaj sustav ima manju učinkovitost od ravnih ili vakuumskih kolektora. Naravno, u takvom dizajnu ne može biti govora o opskrbi toplom vodom.

Kako odabrati potrebnu vrstu razdjelnika grijanja?

Svaka vrsta solarnih kolektora ima svoje očite prednosti i očite nedostatke. Prilikom odabira uređaja treba obratiti pozornost na to da je ravni kolektor izdržljiviji dizajn, ali su vakuumski kolektori vrlo osjetljivi na vanjske utjecaje zbog prisutnosti šupljih zračnih cijevi. Međutim, kod ravnih kolektora potrebno je tijekom popravka zamijeniti cijeli adsorpcijski sustav, a ako pukne jedna od cijevi vakuumskog kolektora, može se ograničiti samo na njezinu zamjenu.

Zračni kolektor, usprkos svim svojim nedostacima, izuzetno je jednostavan uređaj i nije kritičan kada je izložen niskim temperaturama. Može raditi čak iu žestokoj sibirskoj zimi.

Pločasti kolektor idealan je za zagrijavanje vode u rasponu od 20 do 40 stupnjeva više od temperature okoline, a vakuumski uređaji imaju viši stupanj zagrijavanja rashladne tekućine. Tako će u zimskim uvjetima vakuumski kolektor biti učinkovitiji, a jednostavno moguć za korištenje. Također bolje zadržavaju toplinu kada rade po oblačnom vremenu i dobro zadržavaju toplinsku energiju u hladnim vremenskim uvjetima.Međutim, ukupna krhkost dizajna smanjuje vijek trajanja vakuumskih solarnih kolektora, koji ovaj pokazatelj ne zadovoljavaju ravni uređaji. Potonji, ako je dobro napravljen, može trajati u vašem domu od 15 do 30 godina.

Značajke koje treba uzeti u obzir pri odabiru kolektora

Brzina prijenosa zračenja sunčeve energije sunca u toplinsku energiju rashladnog sredstva u vakuumskom solarnom kolektoru izravno ovisi o veličini cijevi ovog uređaja. Ako je vakuumska cijev kolektora kratka i tanka, neće moći dovoljno učinkovito pohraniti vakuumsku energiju. Tipično, cijevi duljine do 2 metra s promjerom od oko 6 centimetara koriste se za kompletiranje vakuumskih solarnih kolektora. Jednostavna ravna ili zakrivljena U-cijev može se montirati unutar vakuumske cijevi za učinkovitije prikupljanje topline.

Ugradnja solarnog kolektora za grijanje

Solarni kolektor grijanja, zajedno sa sustavom skladištenja topline i sklopom kruga za izmjenu topline, prilično je složen tehnološki sustav. Kompleti takve opreme opremljeni su detaljnim uputama za instalaciju, a detaljne video upute mogu se pronaći i na internetu. Ali prije kupnje i ugradnje solarnog kolektora potrebno je izraditi nacrt sustava grijanja. U ovom procesu neophodno je uključiti stručnjaka koji će napraviti potrebne izračune materijala i opreme.

Korištenje alternativnih izvora energije može značajno smanjiti troškove održavanja vašeg doma, štoviše, može vas učiniti neovisnima o tradicionalnim dobavljačima energije.