Отопление солнечными вакуумными коллекторами: Вакуумный солнечный коллектор для отопления и горячего водоснабжения —

Содержание

Солнечные коллекторы для отопления дома – максимум экономии

11-06-2017

Отопление

Человек постоянно старался максимально использовать возобновляемые источники энергии. На реках строятся плотины, употребляется энергия ветра, а в солнечных регионах и солнечный свет может стать хорошим источником энергии. Многих завлекает то, что такая энергия фактически бесплатна – потратиться придется лишь на установку соответствующего оборудования и периодическое физико-техническое обслуживание.

Виды солнечных коллекторов

Точно как мы знаем, что за сутки Земля в среднем получает столько же солнечной энергии, сколько все люди израсходует в лучшем случае за год. К сожалению, большинство данной энергии уходит впустую. Применение коллекторов разрешает перенаправить хотя бы часть полностью бесплатной энергии на свои потребности.

Такие устройства смогут употребляться, к примеру, для несложного подогрева воды в бассейне на улице, но и отопление дома солнечными коллекторами делается все более настоящим.

Обратите внимание! На 100 % обеспечить потребность дома в тепле коллекторы пока не в состоянии, особенно в случае если дом находится в жёстких климатических условиях. Исходя из этого они значительно чаще употребляются в связке с более привычными отопительными системами.

Перед тем как думать о коллекторной системе отопления не лишним будет ознакомиться с их основными видами.

Выделяют:

  • вакуумные коллекторы на тепловых трубках – считаются самыми идеальными представителями этого класса устройств. В конструкции употребляются полые герметичные трубки с залитой вовнутрь легкокипящей жидкостью. При нагревании солнечным светом жидкость вскипает, испаряется и переносится в верхнюю часть трубки, где отдает тепло теплоносителю. Наряду с этим газ снова переходит в состояние жидкости и стекает вниз, цикл повторяется;

Обратите внимание! Вакуумный коллектор на теплотрубках стоит много, но это того стоит. Кроме высокой эффективности он отличается еще и устойчивостью к повреждениям, дело в том, что трубки работают независимо друг от друга и в случае если случится разгерметизация одной из них, то остальные все равно будут работать.

  • плоский коллектор – асборбер (поглощающий элемент) в этом случае выглядит как пластина, соответственно, от размеров пластины зависит и мощность устройства. Светопоглощающий элемент передает накопленную энергию теплоносителю. Самым действенным режимом работы считается тот, при котором теплоноситель необходимо нагреть до температура на 20-40?С больше, чем температура снаружи.

Отопление на солнечных коллекторах будет более действенным в случае применения вакуумных моделей. Дело в том, что конструкция трубок разрешает направить солнечные лучи под углом 90? к внутренней трубке кроме того в утренние и вечерние часы. Плоские коллекторы сейчас работают в разы менее действенно.

Единственным минусом вакуумных устройств можно считать цена. При таких условиях разовые затраты на монтаж отопительной системы будут выше, иначе, ремонт плоских коллекторов обойдется намного дороже, поскольку поменять придется всю пластину полностью, а не отдельную трубку.

Раздельно стоит упомянуть об устройствах, в которых в качестве теплоносителя употребляется воздушное пространство. Воздушный солнечный коллектор для отопления громадных площадей не подойдет, поскольку у воздуха если сравнивать с водой нехорошая теплопроводность.

Максимум на что такие коллекторы способны – создать комфорт в маленьком помещении, к примеру, маленькой мастерской. При таких условиях вентиляторы подают подогретый воздушное пространство в помещение и нет потребности тратиться на монтаж классической отопительной системы.

Применение солнечного коллектора для отопления дома

Не обращая внимания на различия в конструкции все коллекторы употребляются для одной и той же цели. Принцип работы у отопительных систем, применяющих энергию Солнца кроме этого не резко отличается – солнечная энергия передается теплоносителю (значительно чаще употребляется вода) и подогретая жидкость подается дальше, в отопительный контур.

Принцип действия отопительной системы с применением солнечных коллекторов

Отопление солнечными коллекторами возможно, как с естественной, так и с принудительной циркуляцией. В первом случае теплоноситель движется за счет отличия температур в подающем и отводящем трубопроводе, во втором – циркуляционный насос решает все вопросы с движением воды по контуру.

Обратите внимание! Система с естественной циркуляцией полностью независима от электропитания. Это может стать решающим причиной для загородных домов в труднодоступной местности.

Для систем с естественной циркуляцией свойственны такие особенности:

  • накопительный бак устанавливается в обязательном порядке выше уровня самого коллектора;
  • верхний вывод теплообменника – точка подключения подающей трубы, нижний – обратка;
  • кроме не сильный циркуляции отметить возможно да и то, что при таких условиях велик риск происхождения воздушных пробок.

В случае если с питанием нет неприятностей, то солнечный коллектор для отопления своими руками возможно применять в системе с принудительной циркуляцией. Работа таковой системы отличается тем, что по достижении определенной температуры теплоносителя она просто отключается.

Для этого в местах где к теплообменнику подключаются подающий трубопровод и обратка в обязательном порядке устанавливаются датчики для контроля температуры воды. Вне зависимости от того, употребляются вакуумные солнечные коллекторы для отопления либо простые плоские модели, такая система неспособна обогреть жилище, исходя из этого рекомендуется ее применять как дополнение к, к примеру, газовому либо электрическому обогреву.

Самодельный коллектор

Строго говоря, кроме того выкрашенная в черный цвет бочка с водой может принимать во внимание несложным коллектором, поскольку она преобразовывает солнечную энергию в тепловую и передает ее теплоносителю. Ясно, что в этом случае КПД будет минимальным и такое решение подойдет разве что для душа на дачном участке.

Однако, любому по силам самостоятельно изготовить коллектор, который возможно применять для обогрева жилья и подачи тёплой воды. Особенных навыков не потребуется, разве что умение работы со сварочным аппаратом.

Солнечный коллектор своими руками для отопления будет складываться из таких элементов как:

  • теплоизолированный короб, в нем поместиться радиатор;
  • аквакамера – пригодится для давления в системе;
  • бак для воды – накопитель;
  • трубы.

Система планирует в таковой последовательности:

  • вначале изготавливается короб, для него подойдут простые доски, а дно возможно усилить несколькими брусьями. Щели теплоизолируются любым доступным методом. На дне ящика должен находиться железный лист тёмного цвета, на него ставится радиатор (кроме этого окрашенный в черный цвет), все это накрывается прозрачным куском стекла и размещается на крыше;
  • на чердаке размещается накопительный бак и аквакамера, которая находится приблизительно на 1 метр выше бака;
  • после этого система соединяется трубами.

На протяжении работы подогретая вода в радиаторе поднимается вверх и по трубам поступает в бак, вытесняя холодную. Холодная вода напротив – попадает в радиатор.

Обратите внимание! Аквакамера делает еще одну функцию – не позволяет смешиваться горячей и холодной воде.

Таковой солнечный коллектор зимний период для отопления вряд ли может употребляться. Это скорее хороший метод существенно сократить затраты на оплату тёплой воды, при жажде он может употребляться чтобы мало разгрузить основную отопительную систему.

Подведение итогов

Солнечные коллекторы – попытка человека применять возобновляемый источник энергии в повседневной жизни. Такие решения пока что не могут обеспечить на 100%, к примеру, обогрев жилья, но смогут употребляться для понижения затрат на отопление приблизительно на 40-60%. Учитывая то, что тепловая энергия полностью бесплатна, неудивительно, что солнечные коллекторы пользуются популярностью (см.кроме этого статью «Ремонт вентиляции: кое-какие особенности и советы мастеров»).

На видео продемонстрирована работа самодельного коллектора.

Монтаж коллектора для теплого пола, воды или солнечного отопления на крышу дома: Советы- Обзор +Видео

В настоящее время все чаще возникает вопрос об использовании альтернативной энергии для обогрева жилища. Давайте разберемся возможно ли обойтись без классических схем отопления и горячего водоснабжения с помощью коллекторов солнечной энергии.

[contents]

Коллектор – устройство для сбора солнечной энергии и перевода ее в тепловую энергию.

Коллекторы бывают вакуумными и плоскими, совмещенными с баком аккумулятором и раздельные так называемые сплит системы когда бак аккумулятор устанавливается отдельно (например на чердаке).

Устройство вакуумного солнечного коллектора

Вакуумный солнечный коллектор состоит из вакуумных трубок. Наружная часть трубки прозрачная, а на внутреннюю наносят покрытие (высокоселективное) улавливающее солнечную энергию. В расстояние между трубками закачивают вакуум. В качестве проводника тепла используют тепловые трубки, наполненные жидкостью и объединённые в общий контур. Также в контур включается циркуляционный насос и бак аккумулятора. Бак представляет собой емкость, заполняемую жидкостью в котором находится теплообменник.

Вакуумный коллектор принцип работы

Коллектор поглощает солнечную энергию посредством вакуумных трубок и передает ее в бак аккумулятор посредством принудительной циркуляции жидкости. Всем процессами управляет контролер, когда температура в коллекторе достигает определенного значения, автоматически запускается циркуляционный насос.

При использовании системы солнечного нагрева в качестве отопительной системы рекомендуется устанавливать бак-аккумулятор, внутри помещений это дает возможность использовать систему в качестве дополнительного источника отопления и ГВС. При недостатке энергии солнца или большом расходе горячей воды система автоматически включится главный источник нагрева. В качестве теплоносителя используют не замерзающие жидкости на основе пропилен гликоля или минеральное масло.

В летний период существует опасность закипания жидкости и для обеспечения безопасности системы оборудуют защитой оп перегрева и устанавливают предохранительный клапан и расширительный бак.

Область применения вакуумных коллекторов

Солнечные коллекторы применяются для обогрева промышленных и бытовых помещений, для горячего водоснабжения на производствах и бытовых нужд.

Устройство плоского коллектора

Эти установки имеют простую конструкцию. На металлической раме закрепляется основание. На основание укладывается теплоизоляция также изолируются и стенки корпуса. Дальше укладывают материал, который хорошо поглощает солнечное излучение, превращая его в тепло (абсорбер). Этот слой темного цвета. Сверху закрепляют трубы, по которым течет жидкость. Все это закрывают закалённым стеклом.

Принцип действия плоских солнечных коллекторов

Солнечный свет проходит стекло и попадает на поглощающий слой, который нагревается, превращая солнечную энергию в тепловую энергию. Это тепло передается жидкости, циркулирующей по трубкам      .

Особенности выбора системы солнечных нагревателей для дома

Что нужно знать при выборе вакуумных коллекторов:

Место расположения объекта (регион).

Исходя из этого определяется среднее количество солнечного излучения на квадратный метр в течении года по месяцам. Исходя из этих данных определяется количество коллекторов. Объем аккумуляторного бака рассчитывается исходя из количества проживающих. На семью из 3х человек рекомендуется порядка 300-400 литров исходя из расчета 100 литров на человека с резервом мощности.

Минимальное солнечное излучение в январе. В феврале становиться больше по отношению с января в 2,5 раза , а в марте еще в 2 раза по отношению с февралем. Из этого видно что, получаемое тепла становиться больше в 5 раз с января по март. Из этого следует, что выбирать оборудование исходя из потребностей зимних месяцев – не стоит. В этом случае возникнет проблема излишков энергии в более солнечный дни.

Выбирать оборудование нужно так, чтобы компенсировать порядка 30% затрат на отопление за весь зимний период.

Достоинства:

  • Безопасный и экологичный.
  • Уменьшение затрат на отопление и ГВС.

Недостатки:

  • Зависимость от погодных условий и региона установки.
  • Высокие стартовые вложения.
Заключение

В виду всего выше представленного делаем вывод о том что температура нагрева полностью зависит от активности Солнца. В южных регионах можно полностью обеспечить жилье и ГВС даже в зимнее время. В регионах же Северных и Сибирских регионах в зимний период можно лишь компенсировать порядка 30% затрат на тепло и ГВС.

В настоящее время различными производителями производят различные системы отопления и выбирая ту или иную марку необходимо руководствоваться различными параметрами поскольку расчет данных систем сложен лучше предоставить проектирование профессионалам.


 

Солнечный коллектор для отопления цена, отзывы

Солнечный коллектор: применение и виды

Все чаще на рынке появляются новые устройства способные преобразовывать солнечный свет и тепло в экологически чистую энергию для бытовых нужд. Солнечный коллектор представляет собой набор металлических пластин темного цвета, помещенных в стеклянный или пластмассовый корпус. Данное устройство служит для поглощения солнечной энергия и дальнейшего ее преобразования в тепло, которое через теплоноситель может подаваться в систему водоснабжения или отопления.

Как уже было указано, солнечные коллектора применяются в целях обеспечения жилого помещения теплом и горячей водой посредством нагрева теплоносителя. В зависимости от целей использования следует подбирать коллектор определенной мощности. Так сегодня на рынке представлены коллекторы: низких, средних и высоких температур, различия между которыми заключаются в максимальной температуре, до которой способны разогреваться пластины устройства. Как правило, для бытовых помещений установка солнечного коллектора со средней температурой нагрева будет достаточной, так как вода в таком случае будет нагреваться до 800 градусов Цельсия, что вполне достаточно для бытовых потребностей.

Какой солнечный коллектор купить?

Наиболее популярные солнечные коллекторы для отопления и горячего водоснабжения на отечественном рынке стали:

  • Вакуумные;
  • Плоские.

Вакуумный солнечный коллектор и плоский имеют ряд конструктивных и технических отличий. А именно, плоские коллекторы состоят из одной монолитной пластины, более компактные и прочные. Тогда как поверхность вакуумных коллекторов состоит из продолговатых стеклянных колб, такая конструкция более тяжёлая и габаритная. Тем не менее, вакуумный коллектор более мощный и эффективнее работает при низкий температурах в зимнее время года при недостатке солнечного света, что особенно актуально для климата наших широт.

Купить солнечный коллектор он-лайн

Интернет-магазин еlektro.in.ua предлагает ознакомиться с современными и качественным оборудованием на страницах каталога. Здесь вы сможете узнать, сколько стоит солнечная батарея или коллектор с необходимыми вам техническими характеристиками, доставкой и монтажом. Опытные консультанты сайта подберут оборудование согласно вашим требованиям. В разделе солнечные коллекторы, цена техники варьируется в зависимости от производителя, конструкции и мощности. У нас вы сможете приобрести надежное и качественное оборудование он-лайн с доставкой по всей Украине.

Солнечный вакуумный коллектор для отопления частного дома

Процентное соотношение в Европейских странах солнечных коллекторов для отопления достигает уже более 50% в соотношении с остальными монтируемыми гелиосистемами. При этом стоит учитывать, что в наших климатических условиях вакуумный солнечный коллектор для отопления помещений в большинстве регионов используется в виде дополнительного источника тепла. Во время его эксплуатации снижается нагрузка на основной теплогенератор, поддерживается температура в помещении и снижаются расходы на отопление.

Актуальность применения

Необходимо учитывать, что для развития данного направления уже появились реальные предпосылки:

  • Во время строительства используются современные энергоэффективные технологии, позволяющие избежать значительных потерь вырабатываемого установками тепла.
  • Тарифы на традиционные энергоносители регулярно растут, а во время использования солнечного коллектора для отопления достаточно единственный раз вложиться в оборудование, чтобы после получать бесплатную энергию солнца.
  • Повышается рентабельность установок, типа вакуумных солнечных коллекторов за счет понижения их стоимости в сравнении с предыдущими периодами.
  • Появляется все больше граждан, заботящихся об экологической составляющей потребления ресурсов, а использование не формирует вредных выбросов в атмосферу или почву.
  • Развитие технологий продолжается, поэтому многие компании проводят оптимизационные решения, позволяющие продлить срок службы приборов, подобных вакуумным солнечным коллекторам.

В быту часто применяются отопление солнечными коллекторами с суточным аккумулированием энергии. Такой подход позволяет балансировать мощностью в пределах одних суток. Недостатком является небольшой период накопления и сброса энергии.

Решить эту проблему удастся с помощью монтажа сезонных аккумуляторных установок, имеющих значительный объем резервуара. Подобные накопители достигают более 10 м3, и, как правило, укрываются глубоко в грунт. Для них формируются бетонные емкости с высокой степенью теплоизоляции.

С этой статьей читают: Как обогреть дачный дом зимой экономно

Основные понятия

Отопление солнечными коллекторами, по отзывам пользователей, является достаточно эффективным. Основой большинства гелиоустановок является тепловой коллектор, необходимый для нагрева воды, подающейся в отопительную систему либо использующуюся для горячего водоснабжения.

Кроме этого установка окажется полезной в таких случаях:

  • повышение температуры во вспомогательных или подсобных помещениях, например, теплицах, мастерских или гаражах;
  • прогрев воды в крупных резервуарах, таких как бассейн;
  • обеспечение теплой технологической водой;
  • подача горячей воды для посудомоечных или стиральных машин, снижая затраты на электроэнергию.

Наиболее распространенным местом установки панелей являются крыши зданий. Однако, нередко их монтируют на территории приусадебного участка или даже на балконе. Можно для монтажа использовать и стены, но при этом необходимо обеспечить правильный угол наклона. Если оставить его в вертикальном положении, то КПД установки может снизиться на 50-60%.

Производительность вакуумных солнечных коллекторов меняется в зависимости от условий климата области расположения, а также длины светового дня.

ВИДЕО: Солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления

Внутренняя компоновка коллектора

По текущей классификации в большинстве случаев подобные установки можно поделить на такие группы:

  • плоские коллекторы;
  • солнечные вакуумные коллекторы.

Первый тип состоит из корпуса, с вмонтированными в нем медными тонкими трубопроводами. В качестве поглощателя используется абсорбер – алюминиевая либо медная пластина (более частый вариант)  с высокими теплопроводными свойствами. Наружная сторона защищена слоем четырехмиллиметрового стекла (закаленное и антирефлексное). Прогрев происходит солнечными лучами абсорбера, отдающего энергию трубопроводу, в котором перемещается закачанный теплоноситель.

Конструкция вакуумного коллектора

Второй тип, вакуумный солнечный коллектор можно сделать как своими руками, так и приобрести готовый у поставщиков. В данной конструкции лучи от солнца прогревают покрытие внутренней колбы. Далее тепло поступает к теплоносителю. Отличие от первого типа будет заметно даже при внешнем простом осмотре.

Активная поверхность не является плоской, а сформирована из трубок с откачанным воздухом, уложенных в параллельные ряды. Материалом для труб служит высокопрочное стекло. Форма и конструкция колбочек бывает разной.

Вакуумные модели имеет значительно более высокий ценник, чем плоские разновидности коллекторов.

Правильный выбор типа коллектора

Ценовая разница в большую сторону у вакуумных моделей обоснована сложностью изготовления данной группы изделий. Позитивные характеристики этих аппаратов проявляются благодаря цилиндрической форме трубок, занимающихся преобразованием в тепловую солнечной энергии в течение всего светового дня. При этом происходит потребление большого процента рассеянного света.

Конструкция гелиосистемы

Недостатком таких моделей является пониженный на 10-15% КПД в соотношении с плоскими экземплярами. Данный факт имеет научное подтверждение после значительного числа исследований. Из этого следует, что когда температура теплоносителя и наружной воздушной среды имеют перепад не более 50-520С, то уместнее будет использовать плоскую модель. Она справится с работой быстрее.

Когда температурный порог между выбранными значениями превысит 520С, то рекомендуется применять вакуумную аппаратуру. Такой температурный разброс удастся получить лишь в некоторые зимние месяцы и то не во всех регионах, при этом производительность всех коллекторов в данный период бывает минимальной, что снижает общую ценность.

Исходя из подобной логики, в большинстве случаев уместно использование плоских тепловых солнечных коллекторов. Также и стоимость их доступнее.

При определенном желании можно собрать водяной солнечный коллектор вручную, используя для этого тепловой приемник – змеевик, встроенный в пластину, и металлический корпус. Ультрафиолет накапливание на темной пластине, а тепло аккумулируется под стеклом. Это простейший пример коллектора, который тем не менее позволяет эффективно обогреть небольшую площадь.

С этой статьей читают: Солнечный коллектор для отопления дома своими руками

Один коллектор не в состоянии обеспечить нужный объем тепла. Установка такого альтернативного оборудования рациональна только в виде нескольких панель и наличия вентилятора, который будет нагнетать теплый воздух в систему.

Самодельная конструкция

Во время выбора необходимо учесть практическую часть использования. За плоскими моделями значительно легче ухаживать. Для вакуумных попадание снега может вызвать нерабочее состояние на период, пока не очистится поверхность от осадков и прочих веществ, препятствующих аккумуляции солнечного света.

Также колбы вакуумных моделей, хоть и обладают упрочненным стеклом, но могут быть повреждены от значительного механического воздействия, например, града или повышенной статической нагрузки.

ВИДЕО: Как работает солнечный коллектор зимой

Солнечные коллекторы для отопления

#

Альтернативные источники энергии сегодня популярны как никогда. Одним из них является вакуумный солнечный коллектор, устройство, преобразующее тепловую энергию солнца.

Применение солнечных коллекторов:

Солнечный коллектор позволяют отапливать и снабжать горячей водой любые помещения. Это:

  • и коттеджы,
  • и бассейны,
  • и теплицы,
  • и автономные объекты промышленного назначения,
  • в том числе, система солнечно отопления широко применяется в популярных сегодня «тёплых полах».

 

 

Принцип работы солнечного коллектора:

Преобразование энергии солнца возможно на протяжении круглого года. Солнечные водонагреватели способны обеспечить сбор солнечной энергии в абсолютно любую погоду, невзирая на перепады температуры и прочего.

Устанавливают нагреватели на крыше, ориентируя элементы поглощения солнечной энергии на Юг. При этом угол наклона установки должен быть идентичен градусу широты данной местности. Для Северо-Западного региона РФ рекомендуемый угол равен 70° в зимний период, и 60° в остальные сезоны. Правильная установка системы гарантирует высокий коэффициент поглощения – до 97%.

Таким образом, солнечное отопление позволяет сэкономить до 40% средств, ежегодно тратящихся на обогрев помещения и воды.

Цена на солнечный коллектор от компании Кофулсо:

Цены на солнечные коллекторы зависят от многих показателей, в частности и от того, какой коллектор Вам необходим – сезонный или всесезонный. Первый вариант – это вакуумные коллекторы прямого нагрева воды, второй – косвенного.  Прайс на продукцию компании Кофулсо можно скачать тут:

Прайс-лист/каталог

Солнечные коллектора: фото

Кооперативное расширение Корнелла | Солнечные тепловые системы

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками на крыше в Вашингтоне, округ Колумбия.

Солнечные тепловые системы преобразуют солнечное излучение в тепловую энергию. Эти системы отличаются от фотоэлектрических систем тем, что фотоэлектрические системы преобразуют солнечное излучение в электричество, а не в тепловую энергию.

Как они работают?

Основными компонентами солнечной тепловой системы являются солнечные коллекторы и бак для горячей воды.Солнечные коллекторы, как и солнечные панели, устанавливаются на крыше здания. Солнечные коллекторы преобразуют солнечное излучение в тепло, которое затем передается в бак с горячей водой через теплоноситель. Теплоноситель состоит из воды, этиленгликоля или комбинации этих двух жидкостей. Солнечные коллекторы бывают двух типов: плоские и вакуумные. Вопрос о том, какой коллектор предпочтительнее для вашей системы, зависит от ряда факторов: крыши рассматриваемого здания, вашего бюджета, климата вашего местоположения и типа системы, которую вы хотите спроектировать.

После того, как бак с горячей водой нагреется, горячая вода может быть распределена по всему дому или передана в бойлер. Если ваша солнечная тепловая система не вырабатывает достаточно тепла для бака с горячей водой, сработает резервная система.

Какие виды солнечных тепловых систем существуют?

Доступны два типа солнечных тепловых систем: активные и пассивные. Активные системы дороже пассивных, но и более эффективны. Наиболее распространенные области применения этих систем:

  • Горячее водоснабжение (ГВС)
  • Подогрев плавательного бассейна или гидромассажной ванны
  • Системы обогрева помещений 

Зачем использовать солнечную тепловую энергию?

Установка солнечной тепловой системы составит:

  • удовлетворить 90-100% ваших потребностей в горячей воде летом
  • сократить выбросы парниковых газов
  • уменьшите свою зависимость от невозобновляемых источников энергии, цены на которые подвержены колебаниям
  • ведут к долгосрочной финансовой экономии
  • ведут к преимуществам в области маркетинга и связей с общественностью для бизнеса

Сколько это будет стоить?

Оцените стоимость и энергоэффективность  солнечной тепловой системы.

Последнее обновление: 24 августа 2020 г.

Солнечная энергия – WaterStillar

Обогрев и охлаждение вашего дома. Нагрейте воду для купания. Сделать электричество.
А теперь: сделайте чистую питьевую воду
.

Солнечные коллекторы – тепло или электричество?

Мы используем тепловые солнечные коллекторы для сбора энергии для процесса дистилляции. Эта (старая) технология проста и намного эффективнее, чем фотоэлектрические панели (примерно в 4-5 раз) для нагрева/испарения воды.Есть в основном 2 типа солнечных коллекторов: плоские пластины и вакуумные трубки. При высоких температурах предпочтительнее использовать вакуумные трубки, так как потери тепла в окружающую среду практически исключены.

Вакуумные трубки обозначаются как «тепловые трубки» или «U». Они выглядят абсолютно одинаково, но отличаются внутри. U-образный тип представляет собой непрерывную трубу, которая входит или выходит из всех стеклянных трубок, тогда как вакуумные трубки с тепловыми трубками (EHPT) состоят из нескольких вакуумированных стеклянных трубок, каждая из которых содержит поглощающую пластину, приваренную к тепловой трубке.Тепло передается перекачиваемой жидкости системы WaterStillar в теплообменнике, называемом «коллектором». Коллектор обернут изоляцией и закрыт защитным кожухом из листового металла.

Было доказано, что вакуум внутри вакуумных трубчатых коллекторов сохраняется более 25 лет, отражающее покрытие для конструкции заключено в вакууме внутри трубки, который не ухудшится до тех пор, пока вакуум не исчезнет. Вакуум, который окружает трубу снаружи, значительно снижает тепловые потери на конвекцию и теплопроводность, что обеспечивает более высокую эффективность, чем у обычных плоских коллекторов, особенно в более холодных условиях.

WaterStillar использует в основном тип тепловых трубок (хотя U-образный тип немного более эффективен), который имеет сухое соединение между солнечной вакуумной трубкой и коллектором, что позволяет очень легко заменять трубки. Замена трубки производится во время работы системы, и нет риска потери давления или выплескивания горячей воды. Также упрощается транспортировка всего коллектора.

КПД и тип солнечного коллектора

Солнечные коллекторы с термовакуумными трубками имеют КПД примерно 60-80% при высоких температурах.По сравнению с эффективностью фотоэлектрических панелей около 10-18%, тепловые коллекторы являются очевидным выбором. Оба эти числа основаны на предположениях, и промышленность разработала стандартизированные тесты, чтобы сделать коллекторы сопоставимыми, но, короче говоря, тепловые солнечные коллекторы в 3-4 раза эффективнее солнечных фотоэлектрических коллекторов

.

Время запуска любой системы WaterStillar имеет решающее значение. Время до того, как солнечный коллектор станет достаточно горячим, чтобы достичь производственной температуры, может занять много времени, и тем временем производственное окно становится меньше.Поэтому все системы предназначены для быстрого запуска и использования энергии. Недостатком является то, что после захода солнца производство воды также прекращается — в качестве альтернативы включается электрический нагреватель.

В дневное время солнечные коллекторы обеспечивают достаточно энергии для работы системы. В ночное время система WaterStillar либо полностью отключается, либо работает с терморегулятором и электрическим нагревателем. Для Works это обязательно; для семьи это вариант.

Солнечная дистилляция – старые новости!

Самые ранние зарегистрированные солнечные дистилляторы относятся к середине 18 века — шахтеры в Лас-Салинас, Чили, получали питьевую воду из солнечных дистилляторов в 1870 году.См. рисунок выше. Сегодня солнечные дистилляторы по-прежнему являются нишевым продуктом, поскольку фильтры и глубокие скважины с грунтовыми водами обеспечивают пресную воду в большинстве мест. Существует множество различных солнечных фотокамер, большинство из них недоступны на рынке.

Перегонка воды довольно проста. Черный ящик с наклонной стеклянной крышкой и водосточным желобом — это традиционный солнечный перегонный куб, как показано на картинке из Лас-Салинас

.

Сила солнца позволяет испарить определенный объем воды, а эффективность солнечных дистилляторов часто измеряется ГФ (коэффициент прироста мощности) — отношением, показывающим, сколько дистиллированной воды производится за счет того, сколько энергии.Солнечную энергию в определенный день в определенном месте легко измерить. Количество энергии, необходимое для испарения воды при определенном давлении, хорошо известно. Эти 2 фактора дадут определенную эффективность солнечного дистиллятора — упрощенный пример: дневная освещенность в жарком и солнечном месте составляет 6 кВтч на м2, и для испарения 1 литра воды требуется около 650 Вт — тогда дневная мощность составляет (6 /0,65) 9 литров с 1 м2 будет означать 100% эффективность или значение газового фактора 1.

Производительность простых фотоэлектрических установок всегда ниже 100%.Типичная производительность находится в диапазоне 1-4 л/м2/день. В этих системах есть некоторые проблемы: когда стекло становится молочным, эффективность просто падает, а потеря тепловой энергии является еще одной проблемой.

Улучшить это небольшое количество можно разными способами. Рефлекторы, наклонная конструкция, вентиляторы, проточные фитили, тепловые солнечные коллекторы, изоляция, активное охлаждение, мультиэффектная конструкция, аккумулирование тепла и этот список можно продолжить. ( Ссылка: П. Вишванат Кумас и др. 2015 ). Добавление этого к бассейну по-прежнему улучшает производительность, но к уравнению добавляются стоимость и сложность.

Наиболее энергоэффективными являются солнечные дистилляторы с несколькими эффектами (например, WaterStillar Works). WaterStillar Family — это улучшенный перегонный куб. Оба используют высокопроизводительные тепловые солнечные коллекторы, что устраняет некоторые проблемы с дизайном классического типа бассейна.

В WaterStillar мы считаем, что простые технологии служат дольше всего, и мы стараемся проектировать наши системы как можно проще. Улучшение производительности за счет добавления все новых и новых технологий в нашу конструкцию возможно, но мы также знаем о последствиях.

Вакуумный трубчатый коллектор периодического действия | Солнечная энергия

GLE Solar предлагает солнечные водонагреватели, которые, по сути, являются гибридом следующих традиционных солнечных водонагревателей со всеми общими преимуществами и без каких-либо досадных ограничений:

Вакуумный трубчатый коллектор (ETC):

  • Преимущества: ETC всегда были полезны в отрасли солнечного нагрева воды благодаря своей изолирующей конструкции. Тонкий вакуумный слой между двумя концентрическими стеклянными цилиндрами позволяет солнечному свету проникать во внутренний слой, но предотвращает выход тепла в окружающую атмосферу.
  • Недостатки: Тепло аккумулируется в жидкости, находящейся внутри трубок (обычно это водно-гликолевая смесь), и передается через тепловую трубу жидкости, протекающей по соседнему трубопроводу. Эта сантехника является частью замкнутого контура воды и гликоля, циркулирующего с помощью насоса между ETC и теплообменником, присоединенным к еще одному источнику воды.

Интегрированное хранилище коллекторов (ICS):

  • Преимущества: Системы ICS , широко известные как нагреватели периодического действия или коллекторы периодического действия, являются простыми в установке, эксплуатации и обслуживании изделиями.Питьевая вода поступает в резервуар, находящийся внутри изолированного бокса со стеклянной панелью, обращенной к солнцу. Коробка помогает концентрировать тепло вокруг бака. После того, как вода прогреется, она течет прямо по трубам к нужному месту назначения.
  • Недостатки: Внутри коробки нет вакуума, поэтому тепло довольно легко уходит. Система ICS потеряет большую часть своих преимуществ в одночасье, даже в умеренном климате.

Преимущество GLE Solar:

GLE Solar сочетает сильные стороны этих двух систем в линейке вакуумных трубчатых коллекторов периодического действия (ETBC) .Наши установки состоят из ряда резервуаров-сборщиков порций, расположенных под большими вакуумными трубами. Безопасная, чистая водопроводная вода поступает в наши коллекторы, чтобы поглощать солнечное тепло. Солнечный свет проходит через три слоя трубы (стекло, вакуум, стекло), чтобы нагреть резервуар из нержавеющей стали под ним, и тепло не может выйти за пределы внутреннего слоя стекла. После этого безопасная, чистая водопроводная вода поступает из наших коллекторов в предполагаемое место использования.

Вакуумные трубчатые коллекторы GLE Solar:

  • НЕ нагревайте воду в течение дня, а затем потеряйте весь этот прогресс за ночь.
  • НЕ требуют дополнительных насосов для работы простой установки.
  • НЕ тратить энергию на один или два ненужных теплообменника.
  • DO сочетают в себе удобство и эффективность, как ничто другое на рынке.

Продолжить

 

Солнечные тепловые комплекты — вакуумный коллектор RVR

20 — 170030 евро — 195040 евро — 220050 евро — 237560 евро — 265080 евро — 315090 евро — 3100 евро

1700 евро пр.НДС

Производитель: RVR Energy Technology Ltd.
Обратите внимание, что товары могут незначительно отличаться от показанных на изображениях.

Стоимость доставки зависит от веса и рассчитывается при оформлении заказа. Все поставки осуществляются курьером или на поддоне (в зависимости от размера и веса доставки) и должны быть подписаны при получении.

  • Самовывоз с нашего склада (Кенмэр): Бесплатно
  • Фиксированная стоимость доставки до 15 кг: 12 евро.50 + НДС
  • Доставка по фиксированной ставке — свыше 30 кг: 25 евро + НДС

Сроки доставки обычно следующие:

  • Готовые товары (пакеты или посылки) – включая котлы Immergas Victrix Tera – заказ до 12:30 для отправки в тот же день
  • Котлы, требующие переоборудования, и обычные поддоны – заказ до 16:00 для отправки на следующий день
  • Предметы, требующие сборки, сборки или подготовки — 2-й рабочий день после даты заказа
  • Заказы обычно доставляются на следующий рабочий день после отправки

В.A.T взимается по стандартной ставке 23%. Мы показываем цены Ex. НДС, поскольку мы в основном продаем торговым клиентам.

Оплата осуществляется с помощью кредитной или дебетовой карты. Наши платежи обрабатываются Realex Payments (ирландская компания), и мы не видим и не храним данные вашей карты.

Возврат возможен в любое время в течение 7 дней с полным возвратом средств. Мы предоставим номер возврата по запросу, и вы должны вернуть товар за свой счет.Вне 7-дневного периода обдумывания применяется наша стандартная политика возврата.

Все заказы регулируются нашими стандартными условиями продажи.

Солнечный тепловой коллектор | Green Wiki

Солнечный тепловой коллектор — это солнечный коллектор, специально предназначенный для сбора тепла, то есть для поглощения солнечного света для обеспечения тепла. Хотя этот термин может применяться к простым солнечным панелям горячего водоснабжения, он обычно используется для обозначения более сложных установок.Существуют различные типы тепловых коллекторов, такие как солнечные параболические, солнечные желоба и солнечные башни. Этот тип коллекторов обычно используется на солнечных электростанциях, где солнечное тепло используется для выработки электроэнергии путем нагрева воды для производства пара и привода турбины, подключенной к электрическому генератору.

Типы

Плоские и коробчатые коллекторы обычно используются в быту и легкой промышленности. Параболические желоба, тарелки и башни используются почти исключительно на солнечных электростанциях или в исследовательских целях.Эффективность преобразования солнечного коллектора выражается как эта0 или η0.

Плоская пластина

Файл:Солнечные панели, Санторини.jpg

Солнечная тепловая система для нагрева воды — они развернуты на плоской крыше.

Это наиболее распространенный тип солнечного теплового коллектора, который обычно используется в качестве солнечной панели горячего водоснабжения для получения солнечной горячей воды. защищенный от непогоды, изолированный ящик, содержащий черный металлический поглощающий лист со встроенными трубами, расположен на пути солнечного света. Солнечная энергия нагревает воду в трубах, заставляя ее циркулировать по системе за счет естественной конвекции.Вода обычно подается в накопительный бак, расположенный над коллектором. Эта пассивная солнечная система нагрева воды обычно используется в отелях и домах в солнечном климате, например, в южной Европе.

Для этих целей общепринятой практикой является использование плоских коллекторов солнечной энергии или вакуумных трубчатых коллекторов с фиксированной ориентацией (положением). Наивысшая эффективность с фиксированным плоским коллектором или вакуумным трубчатым коллектором достигается, если он обращен к солнцу и наклонен под углом к ​​горизонту, равным широте плюс около 10 градусов.Солнечные коллекторы делятся на две основные категории: неконцентрирующие и концентрирующие.

В неконцентрирующем типе площадь коллектора (т. е. площадь, поглощающая солнечное излучение) равна площади поглотителя (т. е. площади, поглощающей излучение).

Существует множество конструкций плоских коллекторов, но, как правило, все они состоят из

(1) плоский поглотитель, улавливающий и поглощающий солнечную энергию,
(2) прозрачная крышка (крышки), которая пропускает солнечную энергию, но снижает потери тепла от поглотителя,
(3) теплоноситель (воздух или вода), протекающий по трубам для отвода тепла от поглотителя, и
(4) теплоизоляционная подложка.Один плоский коллектор предназначен для вакуумирования во избежание потери тепла.

Наиболее эффективно использовать коллекторы с герметичной системой теплообмена, а не с протоком питьевой воды через коллекторы. Смесь воды и пропиленгликоля (которая используется в пищевой промышленности) может использоваться в качестве теплоносителя для защиты от замерзания до температуры, зависящей от доли пропиленгликоля в смеси.

Первая точная модель плоских солнечных коллекторов была разработана Хоттелом и Уиллиером в 1950-х годах.

Вакуумная трубка

Файл:Коллектор вакуумных трубок.gif

Панель вакуумных (или вакуумных) трубок.

Эти коллекторы имеют несколько вакуумированных стеклянных трубок, которые нагревают солнечные поглотители и, в конечном счете, рабочую жидкость солнечной системы (воду или смесь антифриза, обычно пропиленгликоль) для нагрева горячей воды для бытовых нужд или для водяного отопления помещений. Вакуум внутри вакуумированных трубок снижает кондуктивные тепловые потери, позволяя им достигать значительно более высоких температур, чем у большинства плоских коллекторов.По этой причине они могут хорошо работать в более холодных условиях. Преимущество в значительной степени теряется в более теплом климате, за исключением тех случаев, когда желательна очень горячая вода, например техническая техническая вода. Возможные высокие температуры могут потребовать специальной конструкции системы, чтобы избежать или смягчить условия перегрева. Еще одно преимущество этой конструкции по сравнению с плоской пластиной заключается в том, что постоянный профиль круглой трубы означает, что коллектор всегда перпендикулярен солнечным лучам, и, следовательно, поглощаемая энергия примерно постоянна в течение дня.

Бассейн или неглазурованный

Этот тип коллектора очень похож на плоский коллектор, за исключением того, что он не имеет остекления/прозрачной крышки. Он широко используется для обогрева бассейнов, так как работает достаточно хорошо, когда желаемая температура на выходе близка к температуре окружающей среды (то есть, когда на улице тепло). Когда температура окружающей среды становится ниже, эти коллекторы становятся крайне неэффективными.

Воздух

Эти коллекторы нагревают воздух напрямую, почти всегда для отопления помещений.Они также используются для предварительного нагрева подпиточного воздуха в коммерческих и промышленных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Тип коробки

Обычная солнечная плита представляет собой коллектор коробчатого типа. Это металлическая коробка, открытая сверху и изолированная с боков, с прикрепленным к ней на петлях зеркалом того же размера (как простая коробка с зеркалом, прикрепленным к нижней стороне крышки).

Параболический желоб

File:Smallsketch.jpg

Параболический желоб

Этот тип коллектора обычно используется на солнечных электростанциях.Параболический рефлектор желобообразной формы используется для концентрации солнечного света на изолированной трубке (трубке Дьюара) или тепловой трубе, размещенной в фокусе, содержащей теплоноситель, передающий тепло от коллекторов к котлам электростанции.

Параболическая тарелка

Файл:Parabolic-dish.jpg

Солнечная параболическая тарелка

Это самый мощный тип коллектора, который концентрирует солнечный свет в одной фокусной точке с помощью одной или нескольких параболических тарелок, расположенных подобно телескопу-рефлектору, фокусирующему звездный свет. , или параболическая антенна фокусирует радиоволны.Эта геометрия может быть использована в солнечных печах и солнечных электростанциях.

Есть два ключевых явления, которые необходимо понять, чтобы понять конструкцию параболической тарелки. Во-первых, форма параболы определена таким образом, что входящие лучи, параллельные оси тарелки, будут отражаться в направлении фокуса, независимо от того, на какую часть тарелки они приходят. Второй ключ заключается в том, что световые лучи от Солнца, достигающие земной поверхности, почти полностью параллельны. Таким образом, если тарелку можно выровнять так, чтобы ее ось была направлена ​​на солнце, почти все входящее излучение будет отражаться в направлении фокальной точки тарелки — большинство потерь происходит из-за несовершенства параболической формы и несовершенного отражения.

Потери из-за атмосферы между тарелкой и ее точкой фокусировки минимальны, так как тарелка, как правило, специально спроектирована так, чтобы быть достаточно маленькой, чтобы в ясный солнечный день этот фактор был незначительным. Сравните это с некоторыми другими конструкциями, и вы увидите, что это может быть важным фактором, и если местная погода туманная или туманная, это может значительно снизить эффективность параболической антенны.

В некоторых конструкциях электростанций двигатель Стирлинга, соединенный с динамо-машиной, размещается в фокусе тарелки, которая поглощает тепло падающего солнечного излучения и преобразует его в электричество.См. раздел «Знание параболических концентраторов» и «Концентрация солнечной энергии».

Силовая башня

Файл: Power Tower.jpg

Power Tower

Силовая башня представляет собой большую башню, окруженную небольшими вращающимися (отслеживающими) зеркалами, называемыми гелиостатами. Эти зеркала выравниваются и фокусируют солнечный свет на приемнике наверху башни, собранное тепло передается на электростанцию ​​внизу.

Солнечные пирамиды

Другой дизайн представляет собой структуру в форме пирамиды, которая работает, втягивая воздух, нагревая его солнечной энергией и пропуская его через турбины для выработки электроэнергии.Солнечные пирамиды были построены в таких местах, как Австралия. В настоящее время Индия строит такие пирамиды. [1]

Преимущества

  • Достигнуты очень высокие температуры. Высокие температуры подходят для производства электроэнергии с использованием традиционных методов, таких как паровая турбина или прямая высокотемпературная химическая реакция.
  • Хорошая эффективность. Концентрируя солнечный свет, современные системы могут получить более высокую эффективность, чем простые солнечные элементы.
  • Можно покрыть большую площадь, используя относительно недорогие зеркала, а не дорогие солнечные батареи.
  • Сконцентрированный свет можно перенаправить в подходящее место по оптоволоконному кабелю. Например, освещение зданий, как здесь (гибридное солнечное освещение).

Недостатки

  • Концентрирующие системы требуют слежения за солнцем по двум осям, чтобы поддерживать фокусировку солнечного света на коллекторе.
  • Неспособность обеспечить питание в условиях рассеянного света. Солнечные элементы могут обеспечить некоторую мощность, даже если небо становится немного облачным, но выходная мощность концентрирующих систем резко падает в облачных условиях, поскольку рассеянный свет не может пассивно концентрироваться.

Шаблон:Солнечная энергия

Солнечное тепло || Солнечный водонагреватель из нержавеющей стали 316L

Плоские пластинчатые и вакуумные солнечные коллекторы горячей воды
Работа солнечного коллектора проста – он находится на солнце, поглощает тепло и передает его туда, где оно необходимо.
Чтобы сделать это эффективно, солнечные коллекторы должны ежедневно поглощать и удерживать большое количество солнечного света.

Стоимость
Обычно основное внимание уделяется стоимости.Коллектор за коллектором, вакуумированный намного дешевле, чем плоские коллекторы. Однако при сравнении цены следует учитывать, что стоимость емкости БТЕ также меньше, что делает круглогодичную работу более эффективной и дешевой.
В прохладном климате вакуумные трубчатые коллекторы будут иметь меньшую стоимость в пересчете на БТЕ.

Стоимость доставки может быть больше для плоских панелей, чем для вакуумных трубок, особенно при заказе комплектной системы.
Вакуумные пробирки имеют модульную конструкцию и могут транспортироваться вертикально, максимально увеличивая полезное пространство на поддоне.Для установки плоскопанельного коллектора всегда требуется 2-3 человека
, тогда как вакуумный трубчатый коллектор может быть установлен одним человеком.

Местоположение также является важным фактором для определения стоимости. В некоторых регионах для нагрева того же количества воды требуется больше или меньше одного типа коллектора по сравнению с другим типом
. Например, в прохладном климате вам может понадобиться 2 или 3 плоских коллектора для производства того же тепла
, что и 1 вакуумный трубчатый коллектор. В очень холодную (ниже 50F) погоду плоские коллекторы собирают мало тепла или совсем не собирают его.

Производительность
Как правило, вакуумные трубки работают лучше в более холодных и/или облачных условиях, чем их аналоги с плоскими панелями. Это происходит из-за вакуума в стеклянной трубке, который позволяет трубчатым коллекторам удерживать высокий процент собранного тепла. Они хорошо работают в условиях мороза
, где плоские панели не работают.

Однако в районах, где возможен сильный снегопад, вакуумные трубчатые коллекторы не будут выделять много тепла из коллектора, и поэтому
не будет таять снег и сильный мороз так же быстро, как плоские коллекторы.
Вакуумные трубчатые коллекторы в холодном климате могут быть установлены под большим углом, чтобы лучше смотреть на солнце, и это, наряду с разделением между трубками, позволяет снегу легче соскальзывать.

Плоский коллектор, с другой стороны, будет собирать некоторое количество тепла за счет отражения солнечного света от снега и льда, поднимаясь выше точки замерзания, и
поэтому растапливает снег или сильный мороз намного быстрее, даже если он не может произвести никакого тепла. горячая вода в холодном состоянии.
Для клиентов, которым нужна действительно горячая вода, например, в прачечных, автомойках, производственном процессе и т. д.обратите внимание, что плоские коллекторы
не будут надежно работать при температуре выше 130-140°F. Вакуумные трубчатые коллекторы могут производить горячую воду до 200F.

Благодаря саморегулирующейся конструкции вакуумных трубчатых коллекторов они довольно равномерно собирают тепло в течение дня, начиная с
минут до восхода солнца. Плоские коллекторы должны собирать почти все свое тепло в середине дня.

Дизайн

Плоские панели обычно имеют негерметичный корпус.Это может сделать их склонными к конденсации с течением времени, что может привести к коррозии.
Однако это в значительной степени не влияет на фактические характеристики плоской панели, если только не возникает коррозия, и в основном является косметическим дефектом.
Плоские коллекторы – если они повреждены, они будут продолжать функционировать и иногда могут быть отремонтированы. В других случаях необходимо заменить всю плоскую панель.
Вакуумные пробирки, напротив, герметизируются вакуумом. Это придает им высокие теплоудерживающие свойства, однако без этого вакуума
вакуумный трубчатый коллектор работает очень плохо.Если трубка потеряла вакуум, это, как правило, очень легко исправить, и это можно легко сделать, просто заменив трубку.

Установка
Вакуумные трубки обычно менее чувствительны к углу и ориентации солнца, чем их аналоги с плоскими панелями. Их круглая конструкция позволяет солнечному свету
проходить под оптимальным углом в течение дня — с утра до вечера.
Коллекторы с плоскими панелями более чувствительны к углу наклона солнца, и для максимизации их производительности может потребоваться использование стеллажных систем или других возвышений.
При выборе технологии проконсультируйтесь с местным дилером или свяжитесь с нами напрямую. Мы будем рады рассмотреть обе технологии и
, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для вашего конкретного применения.

Резюме
Плоские коллекторы лучше всего подходят для пользователей в южном климате или для северных сезонных домов, используемых только летом. Вакуумные трубчатые коллекторы
лучше всего подходят для районов, где зимние температуры часто падают до 40F или ниже. Клиентам, которым нужна горячая вода при более высоких температурах 90 052 во всех климатических условиях, следует рассмотреть возможность использования вакуумных трубчатых коллекторов.

Часто задаваемые вопросы о Solar

Опубликовано: 17 июня 2014 г. — Макс Рор

Категории: Солнечная

В: В чем разница между солнечными тепловыми и солнечными фотоэлектрическими (PV)?

A: Солнечные тепловые панели нагревают воду. Фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет в электричество. Это один из наиболее часто задаваемых вопросов о солнечной энергии с точки зрения домовладельца.

В: Какой тип термопанели лучше: плоские коллекторы или коллекторы с вакуумными трубками?

A:Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов, характерных для каждой установки.Вот некоторые плюсы и минусы каждого типа панелей:


Вакуумные трубки

Плюсы: Вакуумная трубчатая технология является более новым и технологически продвинутым типом солнечной тепловой панели. Панели с вакуумными трубками производятся с начала 1980-х годов, но не так давно, как плоские панели. Вакуум, созданный между двумя слоями стекла, является почти идеальным изолятором. Полезно иметь полупрозрачный изолятор, такой как воздух, чтобы обеспечить захват наибольшего количества солнечного света.Вакуумные трубы имеют наилучшую тепловую эффективность в течение всего года.

Вакуумный трубный массив может быть легко установлен на крыше одним монтажником. Каждую трубу можно нести отдельно на крышу. Процесс сборки позволяет собирать массив по частям вместо одной панели лифта.

При установке солнечной батареи необходимо предусмотреть перегрев системы. В пиковые летние месяцы трубы можно снять, если панели производят больше горячей воды, чем необходимо.Кроме того, если одна трубка сломается, массив может продолжать функционировать, ожидая замены.

Минусы: Основной проблемой является долговечность. Вакуумные трубы появились на рынке не так давно, как плоские панели. Недостатком трубки, полностью сделанной из стекла, является необходимость дополнительной осторожности при ее транспортировке и обращении. Резкий удар или падение могут мгновенно испортить ряд трубок.

Поскольку стекло постоянно расширяется и сжимается в зависимости от тепловых условий, резиновый кожух в верхней части должен оставаться герметичным, чтобы поддерживать вакуум между слоями стекла в панели.Вакуум используется для снижения температуры кипения жидкости внутри тепловой трубы. Более низкая температура кипения заставляет жидкость мгновенно превращаться в пар. Беспокойство вызывает то, что годы воздействия ультрафиолетового излучения могут снизить способность резины сохранять свою эффективность. Если какая-либо часть резиновой втулки протекает, вакуум теряется. Когда вакуум исчезнет, ​​исчезнет и вся изоляция. Кроме того, некоторые типы вакуумных трубок имеют вакуум на медной тепловой трубке. Это еще одна возможная точка отказа в панели.В случае потери вакуума необходимо заменить всю трубку. В случае утечки или разрыва трубки она запотевает, выделяя барий в стекло в некоторых конструкциях.

Плоские коллекторы

Плюсы: Эта технология используется на крышах уже более ста лет. Кларенс Кемп из Балтимора, штат Мэриленд, является отцом-основателем солнечного нагрева воды в США. В 1891 году он запатентовал первый тепловой коллектор. Технология плоских панелей улучшилась, но дизайн по-прежнему упрощен.Плоские панели являются золотым стандартом в отрасли. Конструкция выдержала испытание временем и находится в стадии доводки.

Плоские панели обычно состоят из медных трубок, изоляции и корпуса. В случае повреждения панель может быть легко отремонтирована большинством подрядчиков. В отличие от вакуумной трубки, плоскую панель не нужно заменять в случае незначительного повреждения. В целом, плоские панели гораздо более долговечны, чем трубы, полностью сделанные из стекла.

Минусы: Плоские панели не так эффективны при низких температурах окружающей среды или более высоких температурах рабочей жидкости.Некоторым людям не так нравится внешний вид массива плоских панелей, как вакуумные трубки.

Для монтажа плоских панелей может потребоваться больше труда. Для подъема панели на крышу требуется как минимум два человека. В некоторых случаях автокран может быть полезен для подъема массива панелей. Аренда автокрана ускорит процесс подъема массива и будет безопаснее, чем поднимать панели вручную, но увеличит стоимость установки.

Сравнение производительности и другие общие данные можно найти по адресу: http://www.солнечный-рейтинг.org/

В: Популярна ли солнечная тепловая энергия в других частях мира?

A: В Китае более 40 миллионов домов имеют солнечные водонагреватели на крышах. Пекин планирует к 2020 году иметь 300 миллионов квадратных футов солнечных тепловых панелей. Европейская федерация солнечной тепловой промышленности стремится к 2020 году иметь один квадратный метр солнечного коллектора на каждого гражданина Европы. новые строительные проекты. Мировым лидером по количеству солнечной энергии на человека является Израиль.(Лестер Р. Браун, План Б 3.0: Мобилизация для спасения цивилизации (Нью-Йорк: В. В. Нортон и компания, Институт политики Земли, 2008 г.)

В: Сколько времени нужно солнечной системе, чтобы окупиться?

A: На время, необходимое для окупаемости солнечной установки, влияет множество переменных. Необходимо учитывать стоимость других форм энергии. Если установка находится в районе с низкими энергозатратами, окупаемость будет выше. Количество солнечного света, доступного в этом районе, является еще одним фактором, который следует учитывать.Время возврата инвестиций для массива на Аляске будет намного больше, чем для массива в Фениксе.

Стоимость фактической установки системы является основным фактором при оценке срока окупаемости. Система с самыми передовыми компонентами и контроллерами будет иметь более высокую эффективность, но увеличит стоимость и время окупаемости. Объем работ вне здания будет очень большим для каждой установки. Простой наземный массив потребует меньше времени на установку, чем массив на 5 этаже строения.

Лучший способ компенсировать время окупаемости солнечной энергии — использовать все стимулы, доступные в районе установки. В некоторых областях доступны местные, государственные и федеральные налоговые льготы. Эти стимулы стоят документов, необходимых для их получения. Информацию о федеральных, государственных и местных льготах можно найти ЗДЕСЬ.

Для конкретных расчетов доступно несколько ресурсов для оценок. Программные программы, такие как RetScreen, F-Chart, T-Sol и различные специальные программы для производства солнечных батарей, могут помочь в оценке экономических параметров.Эти программы будут количественно определять несколько факторов одновременно. Большинство этих программ имеют бесплатные демоверсии на своих веб-сайтах.

В: Чем солнечная энергия лучше других форм энергии?

A: Цена на солнечный свет никогда не повысится. Это бесплатный и обильный ресурс, который не нужно транспортировать. Даже солнечная фотоэлектрическая и ветровая энергия требуют обширных систем энергосистемы. Одним из наиболее привлекательных аспектов солнечной энергетики является свобода, которую она предоставляет владельцам от неопределенности ограниченных запасов ресурсов.Эскалация цен на энергию привела к буму в солнечной промышленности.

Solar обращается к рынку «зеленых потребителей». Солнечные системы привлекают потребителей, которые простят первоначальную стоимость системы, чтобы жить более экологичной жизнью. В свете надвигающегося климатического кризиса каждый день на передний план выходит все больше умов.

Обратная сторона солнечной энергии наблюдается во времена стабильных недорогих форм других источников энергии. Интерес к солнечной энергии напрямую связан с ценами на другие энергозатраты.Если нефть снова упадет до 20 долларов за баррель, интерес к солнечному теплу может снизиться, как это произошло после нефтяного эмбарго 1970-х годов.

В: Солнечная энергия — это мода?

А: Возможно. Солнечная тепловая энергия имела несколько взлетов и падений в прошлом веке. Весьма вероятно, что при росте цен на другие виды энергии солнечная энергия будет продолжать расти. Одна из проблем с более ранними формами солнечных тепловых систем связана с отсутствием технологий и долговечностью. Системы бума 1970-х годов были неэффективны и во многих случаях не были установлены должным образом.Энергетическое осознание, кажется, сейчас более популярно, чем когда-либо прежде. Сейчас модно «зеленеть». Это дает отрасли новый активизированный рынок.

В: Правда ли, что солнечный свет — слабый источник энергии?

A: Реакции синтеза на солнце создают температуру поверхности 5700 градусов по Цельсию. Солнце питает растения, ветры и круговорот воды на Земле. Никакой другой источник энергии не мог бы питать эти экологические процессы в темноте. Причина, по которой солнечная энергия получила репутацию слабой силы, заключается в неспособности людей эффективно ее использовать.(Фред Монтегю, Записная книжка по окружающей среде: наблюдения, принципы, тенденции и идеи о жизни на Земле (Солт-Лейк-Сити: чернила горного медведя, 2007 г.)

В: Можно ли использовать солнечную тепловую энергию для производства электроэнергии?

А: Да. Nevada Solar 1 является примером солнечной тепловой электростанции. В нем используются параболические зеркала в форме желоба, чтобы фокусировать солнечный свет на трубопроводе, содержащем солнечную переносящую жидкость. В других моделях используются плоские зеркала, чтобы сфокусировать солнечную энергию на одной башне со всех сторон.Нагретая жидкость используется для преобразования энергии в пар. Пар вращает турбину, которая вырабатывает электричество. Новейшие технологии позволили этим электростанциям работать в ночное время с накопленной энергией, чтобы производить более стабильный поток электроэнергии для населения. Технологии делают этот тип производства энергии более последовательным и эффективным. К сожалению, температуры настолько экстремальны, что этот тип выработки электроэнергии в настоящее время нецелесообразен для использования в жилых домах.

Технологии в области солнечной энергетики повысили эффективность использования солнечного света людьми.Тепловая солнечная электростанция во французских Пиренеях может производить температуру 3800 градусов по Цельсию, используя зеркала для фокусировки лучей в одной фокусной точке. Менее половины солнечного тепла теряется во время путешествия на Землю. Электростанции, подобные этой, — невероятный прогресс в способности использовать солнце.

 

В: Какие типы управления можно использовать для солнечной системы?

A: Контроллер Delta T является наиболее распространенным устройством для управления солнечными батареями.Датчик контролирует температуру в коллекторе и сравнивает ее с температурой в баке-аккумуляторе. Когда панель становится теплее, чем температура бака, включается насос для сбора энергии. Основной причиной использования солнечного контроллера является защита компонентов солнечной системы. Застойная жидкость в панели может испариться и повредить компоненты. Защита от перегрева может быть реализована, например, путем сброса тепла в бассейн. В современных контроллерах эта функция может быть доступна.

Контроллер также работает, чтобы сделать систему максимально эффективной. Правильно работающий контроллер не позволит панелям охлаждать воду в баке для хранения солнечной энергии. В последние годы контроллеры добились значительного прогресса и инноваций, отчасти благодаря микропроцессорной технологии и европейскому влиянию.

В: Можно ли использовать солнечную энергию для горячего водоснабжения и отопления?

А: Да. Солнечная горячая вода может использоваться для отопления помещений и/или горячего водоснабжения.Горячее водоснабжение — одно из лучших применений солнечной энергии, потому что это круглогодичная нагрузка. Отопление помещений, как правило, требует гораздо большей площади поверхности панелей и накопительной емкости, чем простое обеспечение горячей водой для бытовых нужд. Солнечное отопление помещений также полезно только в зимние месяцы. Летом большие массивы отопления необходимо защищать от проблем с перегревом. Вода, нагретая солнечными батареями, может циркулировать через систему лучистого пола или радиаторы. Системы должны быть спроектированы для работы при минимально возможных температурах жидкости, чтобы использовать солнечную эффективность.

В: Могу ли я обогреть весь дом с помощью солнечной энергии?

А: Возможно. Первым шагом будет расчет тепловой нагрузки здания. Используя данные из SRCC или другого программного обеспечения для проектирования солнечных батарей, вы можете лучше оценить площадь коллектора, которая потребуется.

В: Хорошо ли работает солнечная тепловая энергия в холодных северных регионах?

А: Это зависит. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) каталогизировала доступную солнечную энергию в таблицы для большей части Северной Америки.Это хорошее место, чтобы определить, сколько энергии доступно в вашем районе по месяцам. Обратите внимание на то, насколько сильно падает энергия в зимние месяцы. Просмотрите PDF-файл в информационном поле в правом верхнем углу этой страницы.

В: Как нагреть бассейн с помощью солнечной энергии?

A: Плавательные бассейны могут быть одним из самых простых способов использования солнечной энергии. Вода в бассейне напрямую прокачивается через панели бассейна без теплообменника или накопительного бака.Панели для бассейнов не дорогие, потому что им не нужен стеклянный корпус. По сути, панели для бассейна представляют собой простые черные пластиковые коврики или трубки, которые нагревают воду так же, как черный садовый шланг на солнце. Это очень упрощенная солнечная энергия. Если вы устанавливаете солнечную систему для бассейна, помните, что сильно хлорированная вода и ультрафиолетовое излучение вредны для пластика.

Бассейн также может быть идеальным местом для сброса избыточного тепла в летние месяцы от ГВС или обогрева жилых помещений.

В: Можно ли устанавливать солнечные системы без насоса?

А: Да. Их часто называют пассивными солнечными тепловыми системами. Они работают без насоса. Они работают по принципу термосифона. Теплая вода поднимается вверх, а более холодная опускается, заставляя жидкость циркулировать. Пассивные тепловые системы распространены в более теплом климате, где нет вероятности замерзания.

Однако эффективность массива количества грунта может быть снижена, если панели находятся слишком далеко от резервуара.Обширная изоляция необходима, потому что земля будет забирать все тепло из воды, транспортируемой обратно в резервуар. Чем ближе панель к конструкции, тем лучше.

В: Что произойдет, если у меня нет крыши, выходящей на юг, чтобы ставить панели?

A: Панели можно монтировать разными способами. Массивы могут быть установлены на земле отдельно от существующего здания. Панели можно монтировать вертикально на стены. Коллекторы также могут монтироваться в виде тента или навеса.

Панели также можно монтировать на крыше различными способами. В лучшем случае панель должна быть обращена прямо к солнечному югу. Не все постройки имеют хорошие поверхности, выходящие на южную сторону. Панели можно монтировать с восточной и/или западной стороны крыши. Некоторые контроллеры могут легко переключаться между восточной и западной панелями в течение дня, чтобы собрать наибольшее количество энергии. Панели также можно монтировать на северной стороне здания с помощью кронштейнов с обратным шагом. При использовании кронштейна с обратным шагом панель указывает на юг с северной стороны здания.

 

В: В чем разница между компасом на юг и солнечным югом?

A: Для достижения наилучшего КПД панели следует располагать прямо на юг от солнечного света. Тем не менее, только небольшая часть производительности теряется, когда панели не направлены прямо на солнечный юг. Таблицы склонения можно найти на веб-сайте Национального центра геофизических данных.

В: Под каким углом следует устанавливать солнечные панели?

A: Панели должны быть установлены по градусу вашей широты.Это обеспечивает лучшую круглогодичную производительность. Однако небольшие отклонения от вашей широты лишь незначительно снижают эффективность. Для обогрева помещений вам может понадобиться более крутой угол, чтобы использовать преимущества зимнего солнца. Летом они будут ближе к вертикали и не будут получать столько лишнего тепла.

В: Что произойдет, если снег скопится на солнечных панелях?

A: Лучшим планом действий для панелей в местах с большим количеством снега является угол установки панелей.Большинство производителей панелей рекомендуют угол наклона панели около 40 градусов от уровня. Панели под достаточно крутым углом будут сбрасывать снег экспоненциально быстрее, чем панель, расположенная ближе к уровню. Гравитация — самый простой способ убрать снег с панели.

Кроме того, панели должны быть установлены достаточно высоко над крышей или землей, чтобы сброшенный снег мог собираться под поверхностью панели. Без помещения внизу снег будет скапливаться так, как будто его туда сгребли. Часто такая куча снега тает гораздо медленнее, чем один слой.Куча снега, касающаяся панели, отнимает тепло и блокирует площадь поверхности коллектора. Белый снег имеет высокое альбедо. Это означает, что он отражает солнечный свет, как зеркало. Черные поверхности, такие как асфальт и солнечные панели, имеют низкое альбедо и поглощают более высокий процент лучей.

 

В: Как защитить панели от замерзания?

A: Защита от замерзания требуется не во всех местах. Однако достаточно одного замораживания, чтобы разрушить солнечную панель.Обычно используются два метода:

Система обратного слива позволяет сливать воду из панелей, когда отключается насос. Метод обратного слива обеспечивает защиту от замерзания, а также защиту от перегрева. Устройство обратного слива может потребовать дополнительного бака для обратного слива воды в панелях. Дренажная система требует большей осторожности при установке, чтобы обеспечить правильный наклон трубопровода к резервуару. Каждый дюйм трубопровода от панели вниз должен иметь соответствующий уклон, чтобы вода могла стекать вниз под действием силы тяжести.Неправильная установка может привести к зависанию. Для установки системы обратного дренажа требуется меньше компонентов по сравнению с гликолевой системой с замкнутым контуром.

Системы с гликолем под давлением полагаются на более низкую температуру замерзания жидкости, чтобы предотвратить замерзание панели и трубопровода. Для защиты систем с гликолем необходимо ежегодно проводить испытания уровня pH и защиты жидкости от замерзания.

Экваториальные зоны могут не нуждаться в защите от замерзания. Однако даже Флорида время от времени замерзает.Достаточно одного замораживания, чтобы сломать коллектор или другие компоненты. Не стоит портить солнечную панель или другой компонент, если он не замерзнет.

В: Повредит ли град солнечную панель?

A: Чем меньше угол наклона панели, тем выше вероятность того, что она пострадает от града. Чем круче угол панели, тем меньше вероятность того, что она сломается во время града. Однако град, способный разбить лобовое стекло автомобиля, скорее всего разобьёт и стекло солнечной батареи.Многие производители панелей тщательно тестируют свою продукцию на устойчивость к суровым погодным условиям. Обратитесь к конкретному производителю за информацией о граде.

В: Может ли ветер сорвать панель с крыши?

A: Производство строительных панелей и монтажного оборудования, способных выдерживать определенные ветровые нагрузки. Это одно из требований SRCC к производителям. Вы всегда должны проверять наличие сертификационной этикетки SRCC при покупке коллектора. Чтобы панель оставалась на крыше, рекомендуется использовать крепежные детали из нержавеющей стали.Аппаратное обеспечение должно учитывать факторы окружающей среды, такие как стоимость воды, например соль. Еще одна хорошая процедура — установить панель так, чтобы верхняя часть панели была ниже пика крыши, чтобы избежать ветровой нагрузки.

В: Нужен ли смесительный клапан при установке солнечной системы?

А:Абсолютно да. Температура воды от солнечной панели может превышать 300 градусов по Фаренгейту. Солнечную воду необходимо смешивать с холодной водой, чтобы предотвратить ошпаривание. Убедитесь, что вы используете качественное устройство, внесенное в список ASME.

В: Каких кодов мне следует придерживаться?

О: Это зависит от вашего региона. В некоторых районах действуют солнечные нормы, регулирующие установку. Во многих штатах необходимо соблюдать коды, чтобы получать скидки. Обратитесь в орган, имеющий юрисдикцию в вашем районе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.