Domov » kúrenie » Slnečné kolektory na vykurovanie domu: je s nimi naozaj možné vykurovať váš domov

Slnečné kolektory na vykurovanie domu: je s nimi naozaj možné vykurovať váš domov

Vykurovacie systémy v súkromných vidieckych domoch môžu byť postavené na úplne iných zdrojoch energie. Môžu to byť systémy založené na kotloch, v ktorých je ohrev chladiacej kvapaliny založený na spaľovaní rôznych druhov palív, ako je plyn alebo kvapalná motorová nafta. Kotly je možné spaľovať uhlím alebo drevenými peletami. V každom prípade, na uvedenie takéhoto vykurovacieho systému do prevádzky budete musieť okrem samotnej inštalácie vykurovacích kotlov zakúpiť aj samotné palivo. Ale táto výdavková položka môže v určitej situácii dokonca presiahnuť náklady na inštaláciu vykurovacieho systému. Práve tu sa môžu solárne kolektory hodiť na vykurovanie vášho domova.

solárne kolektory na vykurovanie domácností

Solárne vykurovacie kolektory na streche súkromného domu

Výhody a nevýhody solárnych kolektorov na vykurovanie domácností

Využitie obnoviteľných zdrojov energie v autonómnych vykurovacích systémoch zahŕňa finančné náklady výlučne na nákup a inštaláciu takéhoto systému, ako aj na jeho údržbu a nevyhnutné údržbové opravy. Ale po inštalácii takéto systémy začnú pracovať úplne autonómne a úplne zadarmo pre svojich majiteľov. V skutočnosti za slnečné lúče nemusíte nič platiť.

Niektorí spotrebitelia vyjadrujú pochybnosti o účinnosti inštalácie a používania slnečných kolektorov v strednom Rusku, kde nie je toľko slnečných dní ako napríklad v Kubane. Slnečné kolektory na ohrev vody však možno využiť nielen ako hlavný zdroj ohrevu chladiacej kvapaliny, ale aj ako doplnkový zdroj. Zariadenie na ohrev vody na solárny pohon bude v tomto prípade fungovať len vtedy, keď na oblohe nie sú žiadne mraky a v iných obdobiach možno použiť klasické vykurovacie zariadenia, ako sú plynové kotly.

schéma vykurovania

Čo sa týka efektivity využívania slnečných kolektorov z hľadiska pomeru ceny a návratnosti, odporúčame vám venovať pozornosť severným provinciám Číny. Značný počet domov v týchto čínskych mestách a dedinách je vybavených solárnymi kolektormi na vykurovanie. Podnebie a slnečná aktivita sa v týchto oblastiach príliš nelíši od priľahlých ruských regiónov: napríklad územia Chabarovsk a Trans-Baikal. Sám chápete, že klíma v Transbaikalii, v mieste, kde boli v cárskych časoch vyhnaní trestanci, absolútne nie je sladká.To znamená, že použitie slnečných kolektorov na vykurovanie domov, dokonca aj v ruských regiónoch s najtvrdšou klímou, je nielen možné, ale aj dosť žiadané a ekonomické.

Účinnosť solárnych kolektorov

Stojí za zmienku, že solárne kolektory sa stali azda najefektívnejšími zariadeniami, ktoré dnes využívajú slnečnú energiu. Ak klasický solárne fotovoltaické pole môže vykazovať účinnosť len do 18 percent, potom solárny kolektor na vykurovanie dosahuje závideniahodnú účinnosť až 95 percent. Rozdiel je evidentný.

Princípy fungovania vykurovacích kolektorov

Jednou z hlavných konštrukcií solárnych vykurovacích kolektorov sú zariadenia vákuového typu. Už podľa názvu je zrejmé, že takéto zariadenia budú zbierať žiarivú slnečnú energiu a odovzdávať ju na ohrev vody alebo iného chladiva. Takto to v skutočnosti funguje.

Autonómne vykurovacie systémy so solárnymi kolektormi pozostávajú z týchto hlavných komponentov:

Vlastne solárny vykurovací kolektor - teda zariadenie, ktoré je umiestnené na priamom slnku a slúži na ohrev chladiacej kvapaliny,
Okruh výmeny tepla: potrubný systém, ktorým sa pohybuje horúce chladivo a postupne odovzdáva svoje teplo do vykurovaných miestností,
Termoakumulátor: ide o nádrž na vodu, v ktorej je uložená ohriata voda pre budúce použitie.

Takže solárny kolektor pozostávajúci z rúrok, v ktorých ešte nie je zohriata chladiaca kvapalina, je vystavený priamemu slnečnému žiareniu.Chladiaca kvapalina (zvyčajne voda, ale prípadne špeciálna nemrznúca kvapalina) vstupuje do kolektora, tam sa ohrieva a prenáša sa do okruhu výmeny tepla, ktorý je namontovaný vo vnútri tepelného akumulátora. Ohriata chladiaca kvapalina, ktorá sa pohybuje vo vnútri potrubí okruhu výmeny tepla, ohrieva vodu v tepelnom akumulátore. Ohriata voda v zásobníku sa skladuje dovtedy, kým nie je potrebná, napríklad kým nie je dodávaná do vykurovacích okruhov domácností a vykurovacích radiátorov alebo okruhov teplej úžitkovej vody, napríklad na umývanie.

Cirkulácia prívodu vody vo vykurovacom potrubí

Keďže slnečná energia pôsobí na kolektor úplne zadarmo, v systéme je kedykoľvek ohriata voda, ktorú ohrieva neustále cirkulujúca chladiaca kvapalina.

Prirodzene, zásobník tepla musí mať vynikajúcu tepelnú izoláciu, ktorá pomáha udržiavať teplotu ohrievanej vody čo najdlhšie. Vyhnete sa tak poklesu teploty vody v noci, keď nie je k dispozícii solárny ohrev alebo v období zamračeného počasia. Na zabezpečenie nepretržitej prevádzky takéhoto systému vo veľmi zamračených alebo daždivých dňoch je možné do zásobníka tepla namontovať bežný elektrický ohrievač vody.

Aby chladiaca kvapalina neustále prenášala teplo slnečného žiarenia na ohrev vody, musí neustále cirkulovať. V systémoch so solárnymi kolektormi môže byť obeh teplonosnej kvapaliny nútený (s čerpaním) alebo prirodzený (dym).

Typy vykurovacích solárnych kolektorov pre domácnosť

Moderný priemysel si osvojil výrobu rôznych typov solárnych vykurovacích kolektorov.Aby ste pochopili, ktoré z nich môžu byť vhodné na inštaláciu domáceho vykurovacieho systému alebo okruhu teplej vody vo vašej domácnosti, musíte sa oboznámiť s ich odrodami. Existujú dva hlavné typy: ploché a vákuové, vzduchové kolektory sú menej rozšírené.

Plochá absorpcia svetla

Plochý vykurovací solárny kolektor je tenká krabica, vo vnútri ktorej je špeciálna látka, ktorá aktívne akumuluje a absorbuje teplo. Vrch krabičky je pokrytý sklom, ktoré prepúšťa slnečné lúče. Vo vnútri adsorpčnej vrstvy, ktorá zhromažďuje teplo, sa nachádza systém potrubí, vo vnútri ktorých sa chladiaca kvapalina pohybuje. Ako chladivo v takýchto systémoch sa spravidla používa propylénglykol.

sekčný plochý kolektor

Vákuum

Vo vnútri vákuového vykurovacieho potrubia sú namiesto jednej plochej skrinky duté sklenené alebo kremenné trubice, z ktorých sa odčerpáva vzduch, potom vzniká vákuum. Ale už vo vnútri takýchto dutých trubíc sú trubice s látkou, ktorá absorbuje slnečnú tepelnú energiu. V súlade s tým sú potrubia s chladivom vo vnútri rúrok s adsorbérom. Slnečné lúče ľahko prenikajú podtlakom v medzere medzi rúrkami a ohrievajú chladiacu kvapalinu. Rovnaké vákuum však zabraňuje spätnému úniku tepelnej energie z adsorbéra do okolitého priestoru, pričom pôsobí ako tepelný izolant.

vákuové potrubie

Vzduch

Ako už názov napovedá, takéto zariadenia nemajú tepelne izolačnú vákuovú vrstvu. Preto bude účinnosť ich pôsobenia nižšia ako u vákuových kolektorov.Takéto zariadenia sa odporúčajú inštalovať v oblastiach s veľkým počtom slnečných dní. Navyše v takýchto kolektoroch je chladivom obyčajný vzduch. Do vykurovanej miestnosti sa prenáša ventilátorom alebo prirodzenou konvekciou. Prevádzka ventilátora pri pohybe vzduchu tiež vyžaduje samostatné napájanie, čo je ďalší dôvod, prečo má tento systém nižšiu účinnosť ako ploché alebo vákuové kolektory. O nejakom prívode teplej vody v takomto prevedení samozrejme nemôže byť ani reči.

Ako vybrať požadovaný typ vykurovacieho rozdeľovača?

Každý typ solárnych kolektorov má svoje zjavné výhody a zjavné nevýhody. Pri výbere zariadenia by ste mali venovať pozornosť tomu, že plochý kolektor je odolnejšia konštrukcia, ale vákuové kolektory sú veľmi citlivé na vonkajšie vplyvy kvôli prítomnosti dutých vzduchových trubíc. Pri plochých kolektoroch však treba pri oprave vymeniť celý adsorpčný systém a ak praskne jedna z trubíc vákuového kolektora, môže sa obmedziť len na jej výmenu.

Zberač vzduchu je so všetkými svojimi nedostatkami extrémne jednoduchým zariadením a nie je kritický pri vystavení nízkym teplotám. Dokáže fungovať aj v tuhej sibírskej zime.

Plochý kolektor je ideálny na ohrev vody v rozsahu o 20 až 40 stupňov vyššej ako je teplota okolia a vákuové zariadenia majú vyšší stupeň ohrevu chladiacej kvapaliny. V zimných podmienkach tak bude vákuový kolektor efektívnejší a jednoducho použiteľný. Tiež lepšie udržujú teplo pri práci v zamračenom počasí a dobre udržujú tepelnú energiu v chladnom počasí.Celková krehkosť konštrukcie však znižuje životnosť vákuových solárnych kolektorov, ktoré plochým zariadeniam nedosahujú tento ukazovateľ. Ten druhý, ak je dobre vyrobený, môže vo vašej domácnosti vydržať od 15 do 30 rokov.

Vlastnosti, ktoré treba zvážiť pri výbere kolektora

Rýchlosť prenosu sálavej slnečnej energie slnka na tepelnú energiu chladiva vo vákuovom solárnom kolektore priamo závisí od veľkosti trubíc tohto zariadenia. Ak je kolektorová vákuová trubica krátka a tenká, nebude schopná dostatočne efektívne ukladať energiu vákua. Na dokončenie vákuových solárnych kolektorov sa zvyčajne používajú rúrky dlhé až 2 metre s priemerom okolo 6 centimetrov. Vnútri vákuovej trubice je možné namontovať jednoduchú rovnú alebo zakrivenú U-trubicu pre efektívnejší zber tepla.

Inštalácia solárneho kolektora

Solárny vykurovací kolektor spolu so systémom akumulácie tepla a zostavou okruhu výmenníka tepla je pomerne zložitý technologický systém. Súpravy takýchto zariadení sú vybavené podrobnými pokynmi na inštaláciu a na internete nájdete aj podrobné videonávody. Pred nákupom a inštaláciou solárneho kolektora je však potrebné navrhnúť vykurovací systém. V tomto procese je nevyhnutné zapojiť špecialistu, ktorý vykoná potrebné výpočty materiálov a zariadení.

Využívanie alternatívnych zdrojov energie môže výrazne znížiť náklady na údržbu vášho domova, navyše vás môže urobiť nezávislými od tradičných dodávateľov energií.