mājas » apkure » Saules kolektori mājas apkurei: vai tiešām ar tiem ir iespējams apsildīt savu māju

Saules kolektori mājas apkurei: vai tiešām ar tiem ir iespējams apsildīt savu māju

Apkures sistēmas privātajās lauku mājās var būvēt uz pilnīgi dažādiem enerģijas avotiem. Tās var būt sistēmas, kuru pamatā ir katli, kurās dzesēšanas šķidruma sildīšanas pamatā ir dažāda veida degvielas, piemēram, gāzes vai šķidrās dīzeļdegvielas, sadedzināšana. Katlus var kurināt ar oglēm vai kokskaidu granulām. Jebkurā gadījumā, lai šādu apkures sistēmu nodotu ekspluatācijā, papildus reālai apkures katlu uzstādīšanai būs jāiegādājas arī pati degviela. Bet šī izdevumu pozīcija noteiktā situācijā var pat pārsniegt apkures sistēmas ierīkošanas izmaksas. Šeit saules kolektori var noderēt jūsu mājas apkurei.

Saules apkures kolektori uz privātmājas jumta

Saules kolektoru plusi un mīnusi mājas apkurei

Atjaunojamo energoresursu izmantošana autonomās apkures sistēmās ir saistīta ar finansiāliem izdevumiem tikai šādas sistēmas iegādei un uzstādīšanai, kā arī tās uzturēšanai un nepieciešamajiem apkopes remontiem. Bet pēc uzstādīšanas šādas sistēmas sāk darboties pilnīgi autonomi un to īpašniekiem absolūti bez maksas. Patiesībā jums nekas nav jāmaksā par saules stariem.

Daži patērētāji pauž šaubas par saules kolektoru uzstādīšanas un izmantošanas efektivitāti Krievijas centrālajā daļā, kur nav tik daudz saulainu dienu kā, piemēram, Kubanā. Tomēr saules kolektorus ūdens sildīšanai var izmantot ne tikai kā galveno dzesēšanas šķidruma sildīšanas avotu, bet arī kā papildu avotu. Šajā gadījumā ar saules enerģiju darbināmā ūdens sildīšanas iekārta darbosies tikai tad, kad debesīs nebūs mākoņu, un citos periodos var izmantot klasiskās apkures ierīces, piemēram, gāzes katlus.

apkures shēma

Runājot par saules kolektoru izmantošanas efektivitāti cenas un atdeves attiecības ziņā, iesakām pievērst uzmanību Ķīnas ziemeļu provincēm. Ievērojams skaits māju šajās Ķīnas pilsētās un ciematos ir aprīkotas ar saules kolektoriem apkurei. Klimats un saules aktivitāte šajos apgabalos pārāk neatšķiras no blakus esošajiem Krievijas reģioniem: piemēram, Habarovskas un Trans-Baikāla teritorijām. Jūs pats saprotat, ka klimats Transbaikalijā, vietā, kur cara laikos tika izsūtīti notiesātie, absolūti nav cukurots.Tas nozīmē, ka saules kolektoru izmantošana māju apkurei pat Krievijas reģionos ar vissmagāko klimatu ir ne tikai iespējama, bet arī diezgan pieprasīta un ekonomiska.

Saules apkures kolektoru efektivitāte

Ir vērts atzīmēt, ka saules kolektori mūsdienās ir kļuvuši par visefektīvākajām ierīcēm, kas izmanto saules enerģiju. Ja klasisks saules fotoelementu bloks var uzrādīt efektivitāti tikai līdz 18 procentiem, tad saules kolektors apkurei sasniedz apskaužamus efektivitātes rādītājus līdz pat 95 procentiem. Atšķirība ir acīmredzama.

Apkures kolektoru darbības principi

Viens no galvenajiem saules kolektoru dizainiem ir vakuuma tipa ierīces. Pamatojoties uz nosaukumu, ir acīmredzams, ka šādas ierīces savāks izstarojošo saules enerģiju un nodos to ūdens vai cita dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Tā tas patiesībā darbojas patiesībā.

Autonomās apkures sistēmas ar saules kolektoriem sastāv no šādām galvenajām sastāvdaļām:

Faktiski saules apkures kolektors - tas ir, ierīce, kas tiek novietota tiešos saules staros un kalpo dzesēšanas šķidruma sildīšanai,
Siltuma apmaiņas ķēde: cauruļvadu sistēma, pa kuru pārvietojas karsts dzesēšanas šķidrums, pakāpeniski pārnesot siltumu uz apsildāmām telpām,
Siltuma akumulators: šī ir ūdens tvertne, kurā tiek uzglabāts uzsildīts ūdens izmantošanai nākotnē.

Tātad saules kolektors, kas sastāv no caurulēm, kurās vēl nav uzkarsēts dzesēšanas šķidrums, ir pakļauts tiešiem saules stariem.Dzesēšanas šķidrums (parasti ūdens, bet, iespējams, speciālais antifrīzs) nonāk kolektorā, tur uzsilst un tiek nodots siltuma apmaiņas kontūrā, kas ir uzstādīta siltuma akumulatora iekšpusē. Uzkarsētais dzesēšanas šķidrums, kas pārvietojas siltummaiņas ķēdes cauruļvados, silda ūdeni siltuma akumulatorā. Uzsildītais ūdens uzglabāšanas tvertnē tiek uzglabāts, līdz tas ir nepieciešams, piemēram, līdz tiek piegādāts mājas apkures lokiem un apkures radiatoriem vai karstā ūdens lokiem, piemēram, mazgāšanai.

Ūdens padeves cirkulācija apkures kolektorā

Tā kā saules enerģija iedarbojas uz kolektoru pilnīgi bez maksas, sistēmā jebkurā brīdī atrodas uzsildīts ūdens, ko silda pastāvīgi cirkulējošs dzesēšanas šķidrums.

Dabiski, ka siltuma akumulatora tvertnei jābūt ar izcilu siltumizolāciju, kas palīdz uzturēt uzkarsētā ūdens temperatūru pēc iespējas ilgāk. Tas ļaus izvairīties no ūdens temperatūras pazemināšanās naktī, kad nav saules apkures vai mākoņainā laikā. Lai nodrošinātu šādas sistēmas nepārtrauktu darbību ļoti mākoņainās vai lietainās dienās, siltuma akumulatora tvertnē var uzstādīt parastu elektrisko ūdens sildītāju.

Lai dzesēšanas šķidrums nepārtraukti nodotu saules gaismas siltumu ūdens sildīšanai, tam pastāvīgi jācirkulē. Sistēmās ar saules kolektoriem siltumnesēja cirkulācija var būt piespiedu (ar sūknēšanu) vai dabiska (dūmi).

Apkures saules kolektoru veidi mājai

Mūsdienu rūpniecība ir apguvusi dažāda veida saules apkures kolektoru ražošanu.Lai saprastu, kurš no tiem var būt piemērots mājas apkures sistēmas vai karstā ūdens kontūra ierīkošanai jūsu mājās, jums ir jāiepazīstas ar to šķirnēm. Ir divi galvenie veidi: plakanie un vakuuma, gaisa savācēji ir mazāk izplatīti.

Plakana gaismas absorbcija

Plakanais apkures saules kolektors ir plāna kaste, kuras iekšpusē atrodas īpaša viela, kas aktīvi akumulē un absorbē siltumu. Kastes augšdaļa ir pārklāta ar stiklu, kas ļauj saules stariem iziet cauri. Adsorbējošā slāņa iekšpusē, kas savāc siltumu, atrodas cauruļvadu sistēma, kuras iekšpusē pārvietojas dzesēšanas šķidrums. Kā dzesēšanas šķidrums šādās sistēmās parasti tiek izmantots propilēnglikols.

sekciju plakanais kolektors

Vakuums

Vakuuma sildīšanas kolektora iekšpusē vienas plakanas kastes vietā ir dobas stikla vai kvarca caurules, no kurām tiek izsūknēts gaiss, tad ir izveidots vakuums. Bet jau šādās dobās caurulēs ir caurules ar vielu, kas absorbē saules siltumenerģiju. Attiecīgi cauruļvadi ar dzesēšanas šķidrumu atrodas caurulēs ar adsorberu. Saules stari viegli iekļūst vakuumā spraugā starp caurulēm un silda dzesēšanas šķidrumu. Tomēr tas pats vakuums novērš siltumenerģijas reverso noplūdi no adsorbera apkārtējā telpā, darbojoties kā siltumizolators.

vakuuma kolektors

Gaiss

Kā norāda nosaukums, šādām ierīcēm nav siltumizolējoša vakuuma slāņa. Tāpēc to darbības efektivitāte būs zemāka nekā vakuuma kolektoriem.Šādas ierīces ieteicams uzstādīt vietās, kur ir daudz saulainu dienu. Turklāt šādos kolektoros dzesēšanas šķidrums ir parasts gaiss. To pārnes uz apsildāmu telpu ar ventilatoru vai dabisko konvekciju. Ventilatora darbībai, pārvietojot gaisu, ir nepieciešams arī atsevišķs barošanas avots, kas ir vēl viens iemesls, kāpēc šai sistēmai ir zemāka efektivitāte nekā plakanajiem vai vakuuma kolektoriem. Protams, šādā dizainā nevar būt ne runas par karstā ūdens padevi.

Kā izvēlēties nepieciešamo apkures kolektora veidu?

Katram saules kolektoru veidam ir savas acīmredzamās priekšrocības un acīmredzami trūkumi. Izvēloties ierīci, jāņem vērā, ka plakanais kolektors ir izturīgāks dizains, bet vakuuma kolektori ir ļoti jutīgi pret ārējām ietekmēm dobu gaisa cauruļu klātbūtnes dēļ. Taču plakanu kolektoros remonta laikā ir jānomaina visa adsorbcijas sistēma, un, ja kāda no vakuuma kolektora caurulēm saplīst, var aprobežoties tikai ar tās nomaiņu.

Gaisa savācējs, neskatoties uz visiem tā trūkumiem, ir ārkārtīgi vienkārša ierīce, un tā nav kritiska, ja tiek pakļauta zemai temperatūrai. Tas var darboties pat sīvā Sibīrijas ziemā.

Plakanais kolektors ir ideāli piemērots ūdens sildīšanai diapazonā no 20 līdz 40 grādiem augstāka par apkārtējās vides temperatūru, un vakuuma ierīcēm ir augstāka dzesēšanas šķidruma sildīšanas pakāpe. Tādējādi ziemas apstākļos vakuuma kolektors būs efektīvāks un vienkārši lietojams. Tie arī labāk saglabā siltumu, strādājot mākoņainā laikā, un labi saglabā siltumenerģiju aukstā laikā.Tomēr vispārējā konstrukcijas trauslums samazina vakuuma saules kolektoru kalpošanas laiku, kas neatbilst šim rādītājam plakanām ierīcēm. Pēdējais, ja tas ir labi izgatavots, var kalpot jūsu mājās no 15 līdz 30 gadiem.

Funkcijas, kas jāņem vērā, izvēloties kolektoru

Saules izstarotās saules enerģijas pārneses ātrums dzesēšanas šķidruma siltumenerģijā vakuuma saules kolektorā ir tieši atkarīgs no šīs ierīces cauruļu izmēra. Ja kolektora vakuuma caurule ir īsa un plāna, tā nespēs pietiekami efektīvi uzglabāt vakuuma enerģiju. Parasti vakuuma saules kolektoru komplektēšanai tiek izmantotas caurules, kuru garums ir līdz 2 metriem un kuru diametrs ir aptuveni 6 centimetri. Vakuuma caurules iekšpusē var uzstādīt vienkāršu taisnu vai izliektu U veida cauruli efektīvākai siltuma savākšanai.

Saules apkures kolektora uzstādīšana

Saules apkures kolektors kopā ar siltuma uzglabāšanas sistēmu un siltuma apmaiņas kontūru komplektu ir diezgan sarežģīta tehnoloģiska sistēma. Šāda aprīkojuma komplekti ir aprīkoti ar detalizētām uzstādīšanas instrukcijām, un internetā var atrast arī detalizētas video pamācības. Bet pirms saules kolektora iegādes un uzstādīšanas ir jāizstrādā apkures sistēma. Šajā procesā obligāti jāpiesaista speciālists, kurš veiks nepieciešamos materiālu un aprīkojuma aprēķinus.

Alternatīvo enerģijas avotu izmantošana var ievērojami samazināt jūsu mājokļa uzturēšanas izmaksas, turklāt tas var padarīt jūs neatkarīgu no tradicionālajiem enerģijas piegādātājiem.