domov » ogrevanje » Sončni kolektorji za ogrevanje doma: ali je res mogoče z njimi ogrevati svoj dom

Sončni kolektorji za ogrevanje doma: ali je res mogoče z njimi ogrevati svoj dom

Ogrevalni sistemi v zasebnih podeželskih hišah so lahko zgrajeni na popolnoma različnih virih energije. To so lahko sistemi na osnovi kotlov, v katerih ogrevanje hladilne tekočine temelji na zgorevanju različnih vrst goriva, na primer plina ali tekočega dizelskega goriva. Kotli so lahko kurjeni na premog ali lesne pelete. V vsakem primeru boste morali za zagon takšnega ogrevalnega sistema poleg same namestitve ogrevalnih kotlov kupiti tudi samo gorivo. Toda ta odhodkovna postavka lahko v določeni situaciji celo preseže stroške namestitve ogrevalnega sistema. Tu vam za ogrevanje doma lahko prav pridejo sončni kolektorji.

Sončni kolektorji za ogrevanje na strehi zasebne hiše

Prednosti in slabosti sončnih kolektorjev za ogrevanje doma

Uporaba obnovljivih virov energije v avtonomnih sistemih ogrevanja vključuje finančne stroške izključno za nakup in namestitev takšnega sistema ter za njegovo vzdrževanje in potrebna vzdrževalna popravila. Toda po namestitvi takšni sistemi začnejo delovati popolnoma avtonomno in popolnoma brezplačno za svoje lastnike. Pravzaprav vam za sončne žarke ni treba plačati ničesar.

Nekateri potrošniki dvomijo o učinkovitosti namestitve in uporabe sončnih kolektorjev v osrednji Rusiji, kjer ni toliko sončnih dni kot na primer na Kubanu. Vendar pa se sončni kolektorji za ogrevanje vode lahko uporabljajo ne le kot glavni vir ogrevanja hladilne tekočine, temveč tudi kot dodaten vir. V tem primeru bo naprava za ogrevanje vode na sončno energijo delovala le, ko na nebu ni oblačka, v ostalih obdobjih pa lahko uporabite klasične kurilne naprave, kot so plinski kotli.

ogrevalna shema

Kar zadeva učinkovitost uporabe sončnih kolektorjev v smislu razmerja med ceno in donosom, priporočamo, da ste pozorni na severne province Kitajske. Precejšnje število hiš v teh kitajskih mestih in vaseh je opremljenih s sončnimi kolektorji za ogrevanje. Podnebje in sončna aktivnost na teh območjih se ne razlikujeta preveč od sosednjih ruskih regij: na primer Habarovskega in Transbajkalskega ozemlja. Sami razumete, da podnebje v Transbaikaliji, kjer so bili obsojenci izgnani v carskih časih, nikakor ni sladko.To pomeni, da uporaba sončnih kolektorjev za ogrevanje hiš, tudi v ruskih regijah z najhujšim podnebjem, ni samo možna, ampak tudi precej povpraševana in ekonomična.

Učinkovitost sončnih kolektorjev

Omeniti velja, da so sončni kolektorji danes postali morda najučinkovitejše naprave, ki uporabljajo sončno energijo. Če je klasična sončni fotovoltaični niz lahko pokaže izkoristek le do 18 odstotkov, potem sončni kolektor za ogrevanje dosega zavidljive izkoristke do 95 odstotkov. Razlika je očitna.

Načela delovanja ogrevalnih kolektorjev

Ena glavnih izvedb sončnih kolektorjev so vakuumske naprave. Glede na ime je očitno, da bodo takšne naprave zbirale sevalno sončno energijo in jo prenašale na ogrevanje vode ali drugega hladilnega sredstva. Tako to pravzaprav deluje v resnici.

Avtonomni ogrevalni sistemi s sončnimi kolektorji so sestavljeni iz naslednjih glavnih komponent:

Pravzaprav sončni kolektor - to je naprava, ki je nameščena na neposredni sončni svetlobi in služi za ogrevanje hladilne tekočine,
Krog za izmenjavo toplote: cevni sistem, skozi katerega se premika vroča hladilna tekočina, ki postopoma prenaša svojo toploto v ogrevane prostore,
Toplotni akumulator: to je rezervoar za vodo, v katerem je shranjena ogrevana voda za prihodnjo uporabo.

Tako je sončni kolektor, sestavljen iz cevi, v katerih še ni segrete hladilne tekočine, izpostavljen neposredni sončni svetlobi.Hladilna tekočina (običajno voda, lahko pa tudi poseben antifriz) vstopi v kolektor, se tam segreje in prenese v krogotok za izmenjavo toplote, ki je nameščen znotraj hranilnika toplote. Ogrevano hladilno sredstvo, ki se giblje znotraj cevovodov krogotoka za izmenjavo toplote, segreva vodo v hranilniku toplote. Ogrevana voda v zalogovniku je shranjena, dokler ni potrebna, na primer, dokler ni dovedena v ogrevalne kroge in radiatorje ali kroge tople sanitarne vode, na primer za pranje.

Kroženje oskrbe z vodo v ogrevalnem kolektorju

Ker sončna energija deluje na kolektor popolnoma brezplačno, je v sistemu vedno ogreta voda, ki jo ogreva stalno krožeča hladilna tekočina.

Seveda mora hranilnik toplote imeti odlično toplotno izolacijo, ki pomaga ohranjati temperaturo ogrevane vode čim dlje. Tako se boste izognili padcu temperature vode ponoči, ko ni sončnega ogrevanja ali ob oblačnem vremenu. Za zagotovitev nemotenega delovanja takšnega sistema v zelo oblačnih ali deževnih dneh lahko v hranilnik toplote vgradimo navaden električni bojler.

Da bi hladilno sredstvo nenehno prenašalo toploto sončne svetlobe na ogrevanje vode, mora nenehno krožiti. V sistemih s sončnimi kolektorji je lahko kroženje prenosnika toplote prisilno (s črpanjem) ali naravno (dimljenje).

Vrste ogrevalnih sončnih kolektorjev za dom

Sodobna industrija je obvladala proizvodnjo različnih vrst sončnih kolektorjev.Da bi razumeli, kateri od njih je lahko primeren za namestitev ogrevalnega sistema doma ali tople vode v vašem domu, se morate seznaniti z njihovimi sortami. Obstajata dve glavni vrsti: ploščati in vakuumski, zračni zbiralniki so manj razširjeni.

Ravno absorbira svetlobo

Sončni kolektor za ravno ogrevanje je tanka škatla, znotraj katere je posebna snov, ki aktivno akumulira in absorbira toploto. Zgornji del škatle je prekrit s steklom, ki prepušča sončnim žarkom. Znotraj adsorbirajočega sloja, ki zbira toploto, je sistem cevovodov, znotraj katerega se premika hladilna tekočina. Kot hladilno sredstvo v takih sistemih se praviloma uporablja propilenglikol.

sekcijski ploščati kolektor

Vakuum

Znotraj vakuumskega grelnega kolektorja so namesto ene ploske škatle votle steklene ali kvarčne cevi, iz katerih se črpa zrak, potem nastane vakuum. Toda že znotraj takih votlih cevi so cevi s snovjo, ki absorbira sončno toplotno energijo. V skladu s tem so cevovodi s hladilno tekočino znotraj cevi z adsorberjem. Sončni žarki zlahka prodrejo v vakuum v reži med cevmi in segrejejo hladilno tekočino. Vendar pa isti vakuum preprečuje povratno uhajanje toplotne energije iz adsorberja v okolico in deluje kot toplotni izolator.

vakuumski razdelilnik

zrak

Kot že ime pove, takšne naprave nimajo toplotnoizolacijskega vakuumskega sloja. Zato bo učinkovitost njihovega delovanja nižja kot pri vakuumskih kolektorjih.Takšne naprave je priporočljivo namestiti na območjih z velikim številom sončnih dni. Poleg tega je v takih kolektorjih hladilno sredstvo navaden zrak. V ogrevan prostor se prenaša z ventilatorjem ali naravno konvekcijo. Delovanje ventilatorja pri premikanju zraka zahteva tudi ločeno napajanje, kar je dodaten razlog, da ima ta sistem nižji izkoristek kot ploščati ali vakuumski kolektorji. Seveda v takšni zasnovi ni mogoče govoriti o oskrbi s toplo vodo.

Kako izbrati želeno vrsto ogrevalnega razdelilnika?

Vsaka vrsta sončnih kolektorjev ima svoje očitne prednosti in očitne slabosti. Pri izbiri naprave bodite pozorni, da je ploščati kolektor bolj vzdržljiva izvedba, vendar so vakuumski kolektorji zaradi prisotnosti votlih zračnih cevi zelo občutljivi na zunanje vplive. Pri ploščatih kolektorjih pa je treba med popravilom zamenjati celoten adsorpcijski sistem, če se katera od cevi vakuumskega kolektorja zlomi, pa se lahko omeji le na zamenjavo.

Zračni zbiralnik je kljub vsem svojim pomanjkljivostim izredno enostavna naprava in pri nizkih temperaturah ni kritičen. Lahko deluje tudi v hudi sibirski zimi.

Ploščati kolektor je idealen za ogrevanje vode v območju od 20 do 40 stopinj višje od temperature okolice, vakuumske naprave pa imajo višjo stopnjo segrevanja hladilne tekočine. Tako bo v zimskih razmerah vakuumski kolektor bolj učinkovit in enostaven za uporabo. Prav tako bolje ohranjajo toploto pri delu v oblačnem vremenu in dobro ohranjajo toplotno energijo v hladnih vremenskih razmerah.Vendar pa splošna krhkost zasnove skrajša življenjsko dobo vakuumskih sončnih kolektorjev, ki tega indikatorja ne dosegajo za ploščate naprave. Slednji, če je dobro izdelan, lahko v vašem domu zdrži od 15 do 30 let.

Lastnosti, ki jih je treba upoštevati pri izbiri zbiralnika

Hitrost prenosa sevalne sončne energije sonca v toplotno energijo hladilne tekočine v vakuumskem sončnem kolektorju je neposredno odvisna od velikosti cevi te naprave. Če je kolektorska vakuumska cev kratka in tanka, ne bo mogla dovolj učinkovito shranjevati vakuumske energije. Običajno se za dokončanje vakuumskih sončnih kolektorjev uporabljajo do 2 metra dolge cevi s premerom približno 6 centimetrov. V notranjost vakuumske cevi je mogoče namestiti preprosto ravno ali ukrivljeno U-cev za učinkovitejše zbiranje toplote.

Montaža sončnega kolektorja

Sončni kolektor je skupaj s sistemom hranilnika toplote in sklopom toplotnega izmenjevalnika precej zapleten tehnološki sistem. Kompleti takšne opreme so opremljeni s podrobnimi navodili za namestitev, podrobne video vaje pa lahko najdete tudi na internetu. Toda pred nakupom in namestitvijo sončnega kolektorja je potrebno izdelati osnutek ogrevalnega sistema. V ta proces je nujno vključiti strokovnjaka, ki bo opravil potrebne izračune materialov in opreme.

Uporaba alternativnih virov energije lahko bistveno zmanjša stroške vzdrževanja vašega doma, poleg tega pa vas lahko naredi neodvisne od tradicionalnih dobaviteljev energije.