namai » šildymas » Saulės kolektoriai namų šildymui: ar tikrai jais įmanoma šildyti namus

Saulės kolektoriai namų šildymui: ar tikrai jais įmanoma šildyti namus

Šildymo sistemos privačiuose kaimo namuose gali būti statomos naudojant visiškai skirtingus energijos šaltinius. Tai gali būti katilų pagrindu veikiančios sistemos, kuriose aušinimo skysčio šildymas pagrįstas įvairių rūšių kuro, pavyzdžiui, dujų arba skysto dyzelinio kuro, deginimu. Katilai gali būti kūrenami anglimi arba medžio granulėmis. Bet kokiu atveju, norint pradėti eksploatuoti tokią šildymo sistemą, be realaus šildymo katilų įrengimo, teks įsigyti ir patį kurą. Tačiau šis išlaidų punktas tam tikroje situacijoje gali net viršyti šildymo sistemos įrengimo išlaidas. Čia saulės kolektoriai gali būti naudingi šildant namus.

Saulės kolektoriai ant privataus namo stogo

Saulės kolektorių privalumai ir trūkumai namų šildymui

Atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimas autonominėse šildymo sistemose yra susijęs su finansinėmis išlaidomis tik tokiai sistemai įsigyti ir įrengti, taip pat jos priežiūrai ir būtiniems priežiūros remontams. Tačiau po įdiegimo tokios sistemos pradeda veikti visiškai autonomiškai ir visiškai nemokamai jų savininkams. Tiesą sakant, jums nereikia nieko mokėti už saulės spindulius.

Kai kurie vartotojai abejoja saulės kolektorių įrengimo ir naudojimo centrinėje Rusijoje, kur nėra tiek daug saulėtų dienų, kaip, pavyzdžiui, Kubane, efektyvumo. Tačiau vandens šildymo saulės kolektoriai gali būti naudojami ne tik kaip pagrindinis aušinimo skysčio šildymo šaltinis, bet ir kaip papildomas šaltinis. Šiuo atveju saulės energija varomas vandens šildymo įrenginys veiks tik tada, kai danguje neliks debesų, o kitais laikotarpiais galima naudoti klasikinius šildymo įrenginius, pavyzdžiui, dujinius katilus.

šildymo schema

Kalbant apie saulės kolektorių naudojimo efektyvumą kainos ir grąžos santykio požiūriu, rekomenduojame atkreipti dėmesį į šiaurines Kinijos provincijas. Nemažai namų šiuose Kinijos miestuose ir kaimuose yra įrengti saulės kolektoriai šildymui. Klimatas ir saulės aktyvumas šiose srityse labai nesiskiria nuo gretimų Rusijos regionų: pavyzdžiui, Chabarovsko ir Trans-Baikalo teritorijų. Jūs pats suprantate, kad Užbaikalėje, ten, kur caro laikais buvo tremti nuteistuosius, klimatas yra visiškai necukrus.Tai reiškia, kad saulės kolektorių naudojimas namų šildymui, net ir Rusijos regionuose su atšiauriausiu klimatu, yra ne tik įmanomas, bet ir gana paklausus bei ekonomiškas.

Saulės šildymo kolektorių efektyvumas

Verta paminėti, kad saulės kolektoriai šiandien tapo bene efektyviausiais saulės energiją naudojančiais prietaisais. Jei klasikinis saulės fotovoltinė matrica gali parodyti tik iki 18 procentų naudingumo koeficientą, tuomet šildymui skirtas saulės kolektorius pasiekia pavydėtinus efektyvumo rodiklius iki 95 procentų. Skirtumas akivaizdus.

Šildymo kolektorių veikimo principai

Vienas iš pagrindinių saulės kolektorių konstrukcijų yra vakuuminio tipo įrenginiai. Remiantis pavadinimu, akivaizdu, kad tokie įrenginiai surinks spinduliuojančią saulės energiją ir perduos ją vandens ar kito aušinimo skysčio šildymui. Iš tikrųjų taip tai veikia realybėje.

Autonominės šildymo sistemos su saulės kolektoriais susideda iš šių pagrindinių komponentų:

Tiesą sakant, saulės šildymo kolektorius - tai yra prietaisas, kuris yra tiesioginiuose saulės spinduliuose ir skirtas aušinimo skysčiui šildyti,
Šilumos mainų grandinė: vamzdynų sistema, per kurią juda karštas aušinimo skystis, palaipsniui perduodamas šilumą į šildomas patalpas,
Šiluminis akumuliatorius: tai vandens rezervuaras, kuriame laikomas pašildytas vanduo, skirtas naudoti ateityje.

Taigi saulės kolektorius, sudarytas iš vamzdžių, kuriuose dar nėra įkaitusio aušinimo skysčio, yra veikiamas tiesioginių saulės spindulių.Aušinimo skystis (dažniausiai vanduo, bet galbūt specialus antifrizas) patenka į kolektorių, ten įšyla ir patenka į šilumos mainų kontūrą, kuris yra sumontuotas šilumos akumuliatoriaus viduje. Šildomas aušinimo skystis, judėdamas šilumos mainų kontūro vamzdynuose, šildo vandenį šilumos akumuliatoriuje. Pašildytas vanduo akumuliacinėje talpykloje saugomas tol, kol jo prireiks, pavyzdžiui, kol jis bus tiekiamas į buitinius šildymo kontūrus ir šildymo radiatorius arba buitinio karšto vandens kontūrus, pavyzdžiui, plovimui.

Vandens tiekimo cirkuliacija šildymo kolektoriuje

Kadangi saulės energija kolektorių veikia visiškai nemokamai, sistemoje bet kuriuo metu yra šildomo vandens, kuris šildomas nuolat cirkuliuojančiu aušinimo skysčiu.

Natūralu, kad šilumos akumuliatoriaus bakas turi turėti puikią šilumos izoliaciją, kuri padeda išlaikyti šildomo vandens temperatūrą kuo ilgiau. Taip išvengsite vandens temperatūros kritimo naktį, kai nėra saulės energijos, arba debesuoto oro laikotarpiais. Norint užtikrinti nepertraukiamą tokios sistemos veikimą labai debesuotomis ar lietingomis dienomis, šilumos akumuliatoriaus bake galima montuoti įprastą elektrinį vandens šildytuvą.

Kad aušinimo skystis nuolat perduotų saulės spindulių šilumą vandeniui šildyti, jis turi nuolat cirkuliuoti. Sistemose su saulės kolektoriais šilumos perdavimo skysčio cirkuliacija gali būti priverstinė (siurbiant) arba natūrali (dūmai).

Šildymo saulės kolektorių tipai namams

Šiuolaikinė pramonė įvaldė įvairių tipų saulės kolektorių gamybą.Norint suprasti, kuris iš jų gali būti tinkamas namo šildymo sistemai ar karšto vandens kontūrui įrengti, reikia susipažinti su jų atmainomis. Yra du pagrindiniai tipai: plokšti ir vakuuminiai, oro kolektoriai yra mažiau paplitę.

Plokščias šviesos sugeriantis

Plokščias šildymo saulės kolektorius yra plona dėžutė, kurios viduje yra speciali medžiaga, kuri aktyviai kaupia ir sugeria šilumą. Dėžutės viršus padengtas stiklu, pro kurį prasiskverbia saulės spinduliai. Adsorbuojančio sluoksnio, kuris surenka šilumą, viduje yra vamzdynų sistema, kurios viduje juda aušinimo skystis. Kaip aušinimo skystis tokiose sistemose, kaip taisyklė, naudojamas propilenglikolis.

sekcinis plokščias kolektorius

Vakuuminis

Vakuuminio šildymo kolektoriaus viduje, vietoj vienos plokščios dėžės, yra tuščiaviduriai stiklo arba kvarco vamzdeliai, iš kurių išpumpuojamas oras, tada susidaro vakuumas. Tačiau jau tokių tuščiavidurių vamzdžių viduje yra vamzdeliai su medžiaga, kuri sugeria saulės šiluminę energiją. Atitinkamai, vamzdynai su aušinimo skysčiu yra vamzdžių su adsorberiu viduje. Saulės spinduliai lengvai prasiskverbia pro vakuumą tarp vamzdžių ir įkaitina aušinimo skystį. Tačiau tas pats vakuumas apsaugo nuo atvirkštinio šiluminės energijos nutekėjimo iš adsorberio į aplinkinę erdvę, veikdamas kaip šilumos izoliatorius.

vakuuminis kolektorius

Oras

Kaip rodo pavadinimas, tokie įrenginiai neturi šilumą izoliuojančio vakuuminio sluoksnio. Todėl jų veikimo efektyvumas bus mažesnis nei vakuuminių kolektorių.Tokius įrenginius rekomenduojama montuoti vietose, kuriose yra daug saulėtų dienų. Be to, tokiuose kolektoriuose aušinimo skystis yra paprastas oras. Į šildomą patalpą jis perduodamas ventiliatoriumi arba natūralia konvekcija. Ventiliatoriaus veikimui judant orui taip pat reikalingas atskiras maitinimo šaltinis, tai yra papildoma priežastis, dėl kurios ši sistema pasižymi mažesniu efektyvumu nei plokštieji ar vakuuminiai kolektoriai. Žinoma, apie jokį karšto vandens tiekimą tokioje konstrukcijoje negali būti nė kalbos.

Kaip išsirinkti reikiamo tipo šildymo kolektorių?

Kiekvienas saulės kolektorių tipas turi savo akivaizdžių privalumų ir akivaizdžių trūkumų. Renkantis įrenginį reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad plokščias kolektorius yra patvaresnės konstrukcijos, tačiau vakuuminiai kolektoriai yra labai jautrūs išoriniams poveikiams dėl tuščiavidurių oro vamzdžių. Tačiau plokščiuose kolektoriuose remonto metu turi būti pakeista visa adsorbcijos sistema, o sugedus vienam iš vakuuminio kolektoriaus vamzdelių, galima apsiriboti tik jo pakeitimu.

Oro kolektorius, nepaisant visų savo trūkumų, yra itin paprastas įrenginys ir nėra kritinis, kai jį veikia žema temperatūra. Jis gali veikti net ir nuožmią Sibiro žiemą.

Plokščiasis kolektorius idealiai tinka šildyti vandenį, kurio temperatūra yra nuo 20 iki 40 laipsnių aukštesnė už aplinkos temperatūrą, o vakuuminiai įrenginiai turi didesnį aušinimo skysčio įkaitinimo laipsnį. Taigi, žiemos sąlygomis vakuuminis kolektorius bus efektyvesnis ir jį bus paprasčiausiai galima naudoti. Jie taip pat geriau išlaiko šilumą dirbant debesuotu oru ir gerai išlaiko šilumos energiją šaltu oru.Tačiau bendras konstrukcijos trapumas sumažina vakuuminių saulės kolektorių tarnavimo laiką, o plokštiems įrenginiams šis rodiklis nesiekia. Pastaroji, jei gerai pagaminta, jūsų namuose gali tarnauti nuo 15 iki 30 metų.

Ypatybės, į kurias reikia atsižvelgti renkantis kolektorių

Saulės spinduliuojamos saulės energijos perdavimo greitis į aušinimo skysčio šiluminę energiją vakuuminiame saulės kolektoriuje tiesiogiai priklauso nuo šio įrenginio vamzdžių dydžio. Jei kolektoriaus vakuuminis vamzdis yra trumpas ir plonas, jis negalės pakankamai efektyviai kaupti vakuumo energijos. Paprastai vakuuminiams saulės kolektoriams sukomplektuoti naudojami iki 2 metrų ilgio vamzdžiai, kurių skersmuo apie 6 centimetrai. Vakuuminio vamzdžio viduje gali būti sumontuotas paprastas tiesus arba lenktas U formos vamzdis, kad būtų galima efektyviau surinkti šilumą.

Saulės šildymo kolektoriaus montavimas

Saulės šildymo kolektorius kartu su šilumos kaupimo sistema ir šilumos mainų kontūro mazgu yra gana sudėtinga technologinė sistema. Tokios įrangos rinkiniuose pateikiamos išsamios montavimo instrukcijos, taip pat internete galima rasti išsamių vaizdo pamokų. Tačiau prieš perkant ir montuojant saulės kolektorių būtina parengti šildymo sistemos projektą. Į šį procesą būtina įtraukti specialistą, kuris atliks reikiamus medžiagų ir įrangos skaičiavimus.

Alternatyvių energijos šaltinių naudojimas gali žymiai sumažinti būsto išlaikymo išlaidas, be to, gali tapti nepriklausomu nuo tradicinių energijos tiekėjų.