Ηλιακοί συλλέκτες για θέρμανση σπιτιού: τύποι, πώς να τα επιλέξετε και να τα εγκαταστήσετε σωστά

Βασίλι Μπορούτσκυ
Έλεγχος από ειδικό: Βασίλι Μπορούτσκυ
Δημοσιεύτηκε από Alesia Markova
Τελευταία ενημέρωση: Ιούλιος 2019

Η τεχνολογική καινοτομία είναι πραγματικά εκπληκτική, ειδικά όταν πρόκειται για την πρακτική πλευρά της ζωής. Πιο πρόσφατα, οι άνθρωποι δεν γνώριζαν τα σχέδια απόκτησης κερδοφόρας ενέργειας, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόρριψη ακριβού ηλεκτρισμού. Συμφωνώ, τώρα είναι διαθέσιμες εναλλακτικές πηγές σε όλους και θα ήταν υπέροχο να τις χρησιμοποιήσετε.

Καινοτόμα ηλιακά πάνελ για τη θέρμανση ενός σπιτιού σταδιακά, αλλά συνεχώς εισάγονται στις καθημερινές μας πραγματικότητες. Αλλά πριν πάτε στο κατάστημα για αυτούς, θα πρέπει να σταθμίσετε τα υπέρ και τα κατά, διαφορετικά μπορείτε να αγοράσετε ένα εντελώς ακατάλληλο μοντέλο. Προκειμένου να αποφευχθεί αυτό, θα αποκαλύψουμε τα μυστικά της επιλογής αυτών των συσκευών.

Επιπλέον, από το υλικό μας θα μάθετε τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των ηλιακών συλλεκτών, καθώς και οδηγίες βήμα προς βήμα για την εγκατάσταση ηλιακών κυψελών. Για ευκολία αντίληψης, το υλικό συνοδεύεται από θεματικές φωτογραφίες και βίντεο.

Η αρχή της χρήσης ηλιακής ενέργειας

Συχνά, αντιμέτωποι με την ανάγκη εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών, ένα άτομο ρωτά για τη σκοπιμότητα της επιχείρησης. Επειδή στις περισσότερες περιπτώσεις το ποσοστό των ηλιόλουστων ημερών χάνει σημαντικά την ίδια συννεφιά.

Μια παρόμοια αναλογία είναι τυπική για τις περιοχές της μεσαίας ζώνης και το κλίμα των βόρειων περιοχών χαρακτηρίζεται από έναν ακόμη μεγαλύτερο αριθμό συννεφιασμένων ημερών.

Ο ανεπαρκής αριθμός ηλιόλουστων ημερών σχετίζεται άμεσα με την αποτελεσματικότητα των συσκευών που επεξεργάζονται την ενέργεια του γήινου φωτισμού. Ως αποτέλεσμα, η έκθεση στο φως του ήλιου στην επιφάνεια της μπαταρίας μειώνεται. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ηλιακή ακτινοβολία.

Πώς λειτουργούν τα ηλιακά πάνελ για θέρμανση στο σπίτι;
Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα θέρμανσης ως ψυκτικός ή ενεργειακός προμηθευτής ηλεκτρικών συσκευών

Η ουσία του είναι ότι κάθε αεροπλάνο, ανεξάρτητα από τον σκοπό του, παίρνει μια ορισμένη ποσότητα ηλιακής ενέργειας. Στις νότιες περιοχές, η ποσότητα είναι φυσικά υψηλότερη, γεγονός που καθιστά την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών πιο σημαντική.

Ωστόσο, όπως δείχνει η πρακτική, η αγορά τεχνολογικού εξοπλισμού στον τομέα της σύνθεσης ηλιακής ενέργειας βελτιώνει συνεχώς τα προϊόντα της, έτσι τα σύγχρονα ηλιακά κύτταρα ηλιακοί συλλέκτες λειτουργούν καλά ακόμη και σε περιοχές με χαμηλό επίπεδο ηλιακής ακτινοβολίας.

Όπου είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ηλιακούς συλλέκτες στο σύστημα θέρμανσης
Η κατανομή της ηλιακής δραστηριότητας στο παράδειγμα ενός χάρτη της Ρωσίας. Ένας υψηλότερος συντελεστής είναι χαρακτηριστικός των νότιων περιοχών (+)

Προσέγγιση σταθμισμένης εγκατάστασης

Πριν οργανώσετε ένα ηλιακό σύστημα θέρμανσης, θα πρέπει να μάθετε τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα της δομής, που τροφοδοτείται από ηλιακή ενέργεια.

Αυτή η γνώση είναι απαραίτητη για την καλύτερη κατανόηση των διαφορών μεταξύ εξοπλισμού και αναλόγων και για την αξιολόγηση του ορθολογικού χαρακτήρα της συσκευής και την αξιολόγηση της σκοπιμότητας της κατασκευής.

Οι πιο σημαντικοί παράγοντες είναι:

  • Αποτελεσματικότητα. Πραγματική απόδοση κατά τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Ενώ η ενέργεια των ηλιακών κυψελών είναι σχεδόν πέντε φορές ακριβότερη από τη συμβατική ηλεκτρική ενέργεια.
  • Εποχικότητα εφαρμογής. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά μόνο εάν δεν υπάρχουν εμπόδια στο φως του ήλιου, συμπεριλαμβανομένης της κάλυψης υψηλού νέφους.
  • Αδύναμο σχήμα συσσώρευσης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ενέργεια που λαμβάνεται πρέπει να καταναλώνεται αμέσως. Για να το συσσωρεύσετε και να το αποθηκεύσετε, απαιτούνται αρκετά ογκώδεις μονάδες δίσκου, η τοποθέτηση των οποίων θα απαιτήσει μια εντυπωσιακή περιοχή.
  • Η ανάγκη για βοηθητική ενέργεια. Το χειμώνα, οι ηλιακοί συλλέκτες δεν θα είναι σε θέση να παρέχουν αρκετή θερμότητα για τη θέρμανση ενός σπιτιού. Αλλά μπορεί να είναι μια χρήσιμη προσθήκη σε λέβητα θέρμανσης σε περίπτωση ηλιόλουστου καιρού.
  • Η σκοπιμότητα κατασκευής. Προς το παρόν, είναι πολύ επιθυμητή η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών. Η εγκατάστασή τους δικαιολογείται μόνο σε περιοχές που δεν είναι συνδεδεμένες σε κεντρικά δίκτυα. Όπου δεν υπάρχει καθόλου εναλλακτική λύση στις ηλιακές συσκευές.

Υπάρχουν ελπίδες για την ανάπτυξη και παραγωγή πιο προσιτών συσκευών ηλιακής ενέργειας. Υπάρχει πεποίθηση ότι μόλις η κατασκευή συστημάτων που επεξεργάζονται ηλιακή ενέργεια θα γίνει οικονομικά αποδοτική.

Είναι αλήθεια, αν λάβουμε υπόψη ότι οι ενεργειακοί πόροι του πλανήτη λιώνουν σταδιακά, τότε μπορούμε να θεωρήσουμε την ηλιακή τεχνολογία ως κερδοφόρα, πολλά υποσχόμενη επένδυση.

Περιβαλλοντικές πτυχές της χρήσης ηλιακών συλλεκτών
Το ηλιακό συγκρότημα είναι απολύτως ασφαλές για το περιβάλλον, δεν εκπέμπει προϊόντα τοξικής καύσης, δεν διαταράσσει τη φυσική ισορροπία, δεν απαιτεί καύση απολιθωμάτων και ξύλου

Ωστόσο, τώρα αυτό είναι μόνο μια προσθήκη στις κύριες πηγές θερμότητας, αλλά έχει ήδη τα δικά του πλεονεκτήματα.

Σημαντικά πλεονεκτήματα του ηλιακού συγκροτήματος:

  • Μεγάλη περίοδος λειτουργίας. Η εποικοδομητική απλότητα εγγυάται ελάχιστη ζημιά. Τα πάνελ μπορεί να καταστραφούν κατά λάθος κατά τον καθαρισμό από το χιόνι, αλλά η αντικατάσταση του γυαλιού είναι αρκετά προσιτή για να το φτιάξετε μόνοι σας.
  • Μεγάλη ποικιλία μοντέλων. Η συσκευή παράγει σημαντικό αριθμό ξένων εταιρειών και μεμονωμένων αντιπροσώπων εγχώριων κατασκευαστών. Η διασπορά τιμών σάς επιτρέπει να επιλέξετε την επιλογή "οικονομικά".
  • Ρυθμίσεις ατομικότητας. Ο εξοπλισμός μπορεί να διαμορφωθεί λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμορφώσεις της φύσης σε μια συγκεκριμένη περιοχή.
  • Φτηνή ενέργεια. Πιο συγκεκριμένα, η πλήρης φιλοσοφία του είναι μια ποιότητα που δεν πρέπει να λαμβάνεται κυριολεκτικά λόγω της κατανάλωσης στερεών υλικών από την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών.
  • Εξωτερική έκκληση. Τα επίπεδα συστήματα θέρμανσης δεν παραβιάζουν την αρχιτεκτονική των σπιτιών, μπορούν να θεωρηθούν ως στοιχεία δημιουργικού σχεδιασμού.

Ανακαλύψαμε ότι το ηλιακό συγκρότημα μπορεί να βοηθήσει στην καθημερινή ζωή, συμπληρώνοντας τις παραδοσιακές πηγές θέρμανσης.Επιπλέον, δεδομένων των σημερινών τιμών των καυσίμων, εναλλακτική ενέργεια συμβάλλει στην εξοικονόμηση, ιδίως στον ιδιωτικό τομέα.

Κορυφαίοι κατασκευαστές εξοπλισμού, στην περιγραφή των προϊόντων τους, με κάθε δυνατό τρόπο τονίζουν το απόλυτο φιλικότητα προς το περιβάλλον σύστημα. Φυσικά, η διαδικασία μετατροπής ενέργειας φωτονίων πραγματοποιείται χωρίς τη συμμετοχή καύσιμων, τοξικών ή χημικών εκρηκτικών ουσιών.

Πώς μοιάζουν τα ηλιακά πάνελ στην οροφή ενός ιδιωτικού σπιτιού;
Τα ηλιακά πάνελ που βρίσκονται στην οροφή δεν χαλούν το εξωτερικό του σπιτιού, δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο

Σε όλο τον κόσμο, η ευρεία χρήση ηλιακών συλλεκτών θα μειώσει σίγουρα την κατανάλωση άλλων πηγών ενέργειας, όπως άνθρακα ή φυσικό αέριο. Φυσικά, η κατάσταση με το περιβάλλον σε αυτήν την περίπτωση θα βελτιωθεί ποιοτικά και θα παραμείνουν στο παρελθόν ακατάλληλοι λογαριασμοί για θέρμανση και καύσιμα υλικά.

Η αποδοτικότητα των πλαισίων είναι άμεσα ανάλογη με την ποσότητα της απορροφούμενης ηλιακής ενέργειας. Αλλά η τεχνολογική πτυχή των διαφόρων τύπων εξοπλισμού σάς επιτρέπει να αυξήσετε ή να μειώσετε την παραγωγικότητα.

Για να αυξήσετε την απόδοση του συστήματος, συνιστάται η εγκατάσταση ηλιακής θέρμανσης σε συμβίωση με άλλες, πιο παραδοσιακές μεθόδους θέρμανσης.

Μην ανησυχείτε για το γεγονός ότι ο ηλιακός συλλέκτης θα αποτύχει πολύ σύντομα. Η μέση διάρκεια ζωής αυτού του εξοπλισμού είναι περίπου 15 χρόνια. Η σωστή λειτουργία των φωτοκυττάρων εξαρτάται κυρίως από την περιοχή στην οποία χρησιμοποιείται η εγκατάσταση.

Κατά κανόνα, το πιο έντονο επίπεδο απομόνωσης θέτει το σύστημα σε μεγαλύτερη πίεση. Επομένως, εάν ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται σε εύκρατο κλίμα, είναι αρκετά ικανός να εξυπηρετήσει περισσότερα από 15 χρόνια.

Λειτουργία ηλιακών συλλεκτών σε συστήματα θέρμανσης
Η διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών είναι από 12 έως 15 χρόνια. Με σωστή φροντίδα, θα διαρκέσουν περισσότερο

Τύποι ηλιακών συμπλοκών

Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι ορισμένες ουσίες είναι σε θέση να αντιδρούν πιο έντονα στις επιδράσεις των φωτονίων. Επομένως, η τεχνολογία κατασκευής ηλιακών συλλεκτών είναι διαφορετική.

Τα ηλιακά συστήματα οικιακής χρήσης χωρίζονται σε 2 κυρίαρχους τύπους:

  • Φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς (πυρίτιο και φιλμ). Είναι ομάδες φωτοκυττάρων συνδεδεμένες σε σειρά ή παράλληλα μεταξύ τους, μετατρέποντας την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα στοιχεία που συναρμολογούνται σε ένα σύστημα ημιαγωγών ονομάζονται ηλιακός συλλέκτης, η οποία παρέχει ενέργεια σε ηλεκτρικά εξαρτώμενες συσκευές θέρμανσης.
  • Ηλιακοί συλλέκτες (επίπεδο, κενό ή σωληνοειδές, κόμβοι συλλογής ή καθρέφτης). Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος στην καθημερινή ζωή, ο οποίος λαμβάνει ηλιακή ενέργεια και τη μεταφέρει στο σύστημα θέρμανσης με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας ή θερμαινόμενου ψυκτικού.

Εκτός από αυτούς τους τύπους, υπάρχουν ηλιακοί σταθμοί που παράγουν ενέργεια σε βιομηχανική κλίμακα. Για τον ιδιώτη έμπορο, μπορούν να χρησιμεύσουν ως κεντρικός προμηθευτής ενέργειας.

Διάγραμμα κυκλώματος συστήματος θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες
Ένα σύστημα θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες παρέχει κατανάλωση ενέργειας αμέσως μετά τη λήψη του

Η συσκευή των φωτοβολταϊκών μετατροπέων

Η αρχή της λειτουργίας των φωτοβολταϊκών μετατροπέων βασίζεται στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας στον ηλεκτρικό της τύπο. Παράγονται με τη μορφή δομοστοιχείων σε πλαίσιο αλουμινίου ή σε εύκαμπτο πολυμερές ύφασμα.

Στην πρώτη περίπτωση, το πάνω μέρος της μονάδας προστατεύεται από γυαλί υψηλής αντοχής και το κάτω μέρος από μονωτικό φιλμ. Στη δεύτερη περίπτωση, και τα δύο προστατευτικά κελύφη είναι κατασκευασμένα από πολυμερή.

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα συνδέονται μέσω αγώγιμων ζυγών, η λειτουργία των οποίων είναι η μεταφορά ενέργειας σε μπαταρία ή καταναλωτή. Οι επαφές συνδέονται με τα λεωφορεία, τα οποία εξυπηρετούν τη σύνδεση μεμονωμένων μπαταριών σε ένα πλήρες σύστημα και τη σύνδεση με τους καταναλωτές.

Πώς λειτουργούν τα ηλιακά πάνελ πυριτίου
Η αρχή της λειτουργίας των φωτοηλεκτρικών μετατροπέων βασίζεται στην ικανότητα των στοιχείων να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια

Με έμφαση στην οργάνωση ατόμων πυριτίου, τα ηλιακά κύτταρα χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:

  • Μονοκρυσταλλικό. Παρέχεται με το καθαρότερο πυρίτιο, της οποίας η τεχνολογία παραγωγής χρησιμοποιείται εδώ και καιρό στην κατασκευή ημιαγωγών. Η ουσία της παραγωγής είναι η τεχνητή καλλιέργεια ενός μόνο κρυστάλλου, η οποία τελικά κόβεται σε πλάκες πάχους 0,2-0,4 mm. Αυτά είναι τα κελιά της μελλοντικής μπαταρίας, η οποία θα απαιτήσει 36 τεμάχια.
  • Πολυκρυσταλλικό. Στην κατασκευή γκοφρετών χρησιμοποιούνται, που λαμβάνονται από τηγμένο πυρίτιο μετά την αργή ψύξη του. Η τεχνολογία απαιτεί λιγότερη ενέργεια και εργασία, επειδή τα ηλιακά πάνελ με πολυκρυστάλλους κοστίζουν πολύ λιγότερο. Συνήθως, αυτές οι μπαταρίες έχουν τυπικό φωτεινό μπλε χρώμα.
  • Από άμορφο πυρίτιο. Η τεχνολογία της παραγωγής τους εστιάζεται στην αρχή της φάσης εξάτμισης. Ως αποτέλεσμα της διαδικασίας εξάτμισης, ένα λεπτό φιλμ πυριτίου εγκαθίσταται στο στοιχείο στήριξης, το οποίο καλύπτεται με μια διαφανή προστατευτική επικάλυψη στην κορυφή. Αυτή η κατηγορία ηλιακών συλλεκτών ονομάζεται λεπτή μεμβράνη, τοποθετημένη στους τοίχους των σπιτιών.

Οι μονοκρυσταλλικές μπαταρίες είναι οι πιο παραγωγικές. Η απόδοση κυμαίνεται από 14-17% ανάλογα με το μοντέλο και τον κατασκευαστή. Πολυκρυσταλλικά χάνουν από αυτά με τα κριτήρια απόδοσης, την αποδοτικότητά τους κατά μέσο όρο 10-12%.

Τα πιο αναποτελεσματικά συστήματα είναι ηλιακά κύτταρα άμορφου πυριτίου. Είναι σχεδιασμένα για να επεξεργάζονται διάσπαρτη ακτινοβολία, τοποθετούνται στους τοίχους των σπιτιών ως προσθήκη στα πιο ισχυρά συστήματα που βρίσκονται στην οροφή. Απόδοση εντός 5-6%.

Πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ σε ιδιωτικό σύστημα θέρμανσης
Επιλογές Polycrystalline Solar - Μεσαία τιμή και προσφορά απόδοσης

Με βάση δεδομένα από κορυφαίους κατασκευαστές ηλιακών συλλεκτών όπως το SunTech Δύναμη, καθίσταται σαφές ότι η απόδοση των μεμονωμένων κρυστάλλων αυξάνεται κάθε χρόνο και σύντομα η απόδοση μπορεί να φτάσει περίπου το 33%.

Ωστόσο, σήμερα οι καλύτεροι δείκτες απόδοσης ανήκουν στα προϊόντα της εταιρείας. Σάνιο. Η ιδιαιτερότητα αυτών των πλαισίων έγκειται στην πολυεπίπεδη φύση του εξωτερικού στοιχείου, το οποίο αυξάνει σημαντικά την απόδοση και την αποδοτικότητα ηλιακοί συλλέκτες είναι 23%.

Λόγω της χαρακτηριστικής διαδικασίας επεξεργασίας πυριτίου, η πολυκρυσταλλική δομή περιέχει ανεπιθύμητους σχηματισμούς που παρεμποδίζουν την καλύτερη απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας.

Επίσης, τα κρυσταλλικά σωματίδια της μικροδομής του δομοστοιχείου διατάσσονται με χαοτικό τρόπο το ένα με το άλλο, το οποίο περιπλέκει την εξάχνωση της ενέργειας. Ως αποτέλεσμα, η απόδοση του πίνακα σπάνια υπερβαίνει το 18%.

Μερικές φορές υπάρχει μια συμβίωση των άμορφων και πολυ-/ μονών κρυστάλλων δεξαμενών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κανονική λειτουργία των πολυκρυστάλλων απαιτεί έντονο ηλιακό φως, σε αντίθεση με τα άμορφα φύλλα. Επομένως, ο συνδυασμός δύο τεχνολογιών μπορεί να είναι μια διέξοδος.

Υπάρχουν απτές αλλαγές στην παραγωγή συστημάτων ταινιών. Έτσι, στο παρόν στάδιο, οι ταινίες ταινιών είναι αρκετά κοινές ηλιακές μονάδες με βάση το κάδμιο και το ίνδιο.

Πάνελ φιλμ για θέρμανση εξοχικού σπιτιού
Σε κάθε στάδιο, η επικάλυψη πυριτίου-υδρογόνου παρακολουθείται συνεχώς, διαφορετικά είναι πιθανά προβλήματα που σχετίζονται με τη λειτουργικότητα

Έχει αποδειχθεί ότι το κάδμιο απορροφά πολύ καλά το φως του ήλιου, έτσι πολλοί κατασκευαστές στον τομέα της ηλιακής ενέργειας το έχουν υιοθετήσει. Όπως γνωρίζετε, η ουσία είναι ραδιενεργός, αλλά δεν πρέπει να ανησυχείτε λόγω της πιθανότητας έκθεσης, επειδή η αναλογία του μετάλλου δεν είναι τόσο μεγάλη ώστε να προκαλεί βλάβη στην ατμόσφαιρα, για να μην αναφέρουμε τον άνθρωπο.

Ο ημιαγωγός Indium παράγει επιτυχώς απόδοση 20%, μπροστά από το κάδμιο. Λόγω του γεγονότος ότι το ίνδιο είναι πολύ μεγαλύτερη ζήτηση στις οικιακές συσκευές, δηλαδή στην παραγωγή τηλεοράσεων LCD, οι κατασκευαστές συχνά αντικαθιστούν το μέταλλο με ένα άλλο αναλογικό - γάλλιο.

Πλεονεκτήματα των ηλιακών πάνελ φιλμ για θέρμανση
Ο εξοπλισμός ηλιακής μεμβράνης έχει ευέλικτη δομή, η οποία απλοποιεί σημαντικά την εγκατάσταση

Μιλώντας για τα πλεονεκτήματα των πολυμερών μονάδων και των συλλεκτών φιλμ στο σύνολό του, θα ήθελα να επισημάνω μια μάλλον χαμηλή τιμή, σε σύγκριση με τις κρυσταλλικές μπαταρίες, την πλήρη ασφάλεια και φιλικότητα προς το περιβάλλον, λόγω της σταθερής κατάστασης της χημείας. ουσίες. Επίσης, η ευελιξία και η ευελιξία μπορούν να προστεθούν στον αριθμό των πρόσθετων πλεονεκτημάτων.

Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά ηλιακών συλλεκτών

Η απλούστερη επιλογή είναι ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης είναι μια θήκη κουτιού, η μπροστινή πλευρά της οποίας είναι μια μαύρη μεταλλική επιφάνεια. Μέσα είναι ένα πηνίο γεμάτο με νερό, ένα μείγμα νερού με μη παγωμένο παράγοντα ή αέρα.

Το κάτω μέρος και τα τοιχώματα του κουτιού κλείνουν με θερμομόνωση, απαραίτητο για εξοικονόμηση ενέργειας που λαμβάνεται μέσα στην μπαταρία.

Μια μεταλλική πλάκα, σε συνδυασμό με σωλήνες, συλλέγει και μεταφέρει το θερμαινόμενο ψυκτικό στο σύστημα θέρμανσης. Αυτό το μέρος ονομάζεται απορροφητής. Τις περισσότερες φορές, το φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται για την κατασκευή του, που χαρακτηρίζεται από υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Η εξωτερική πλευρά του προσροφητή πρέπει να είναι έντονα μαύρο για μέγιστη απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας.

Το σχήμα του ηλιακού συλλέκτη
Τα ηλιακά πάνελ σωληνοειδούς τύπου είναι ένα σύστημα σωλήνων ή πηνίου με μεταλλική πλάκα στην κορυφή

Προκειμένου να αποφευχθεί η ανάκλαση των ακτίνων από τη μεταλλική επιφάνεια του προσροφητή, τοποθετείται στην κορυφή ένα ανθεκτικό διαφανές επίχρισμα. Συνήθως πρόκειται για γυαλί με ελάχιστη περιεκτικότητα σε μέταλλο.

Εξωτερικά, εφαρμόζεται ειδική οπτική επίστρωση, η οποία δεν εκπέμπει θερμότητα στο υπέρυθρο φως. Βοηθά στην αύξηση της παραγωγικότητας της συσκευής, ικανής θέρμανσης νερού στους 200 ° C.

Τα σωληνοειδή πάνελ είναι ευαίσθητα στην ατμοσφαιρική αρνητικότητα. Μετά από έντονες βροχοπτώσεις, ιδιαίτερα χαλάζι, συνιστάται να ελέγχετε προσεκτικά την ακεραιότητα του μπροστινού καλύμματος του συλλέκτη.

Εκφυλισμένο από φύλλωμα, σκονισμένα σωματίδια και θραύσματα κλαδιών μπορούν επίσης να καταστρέψουν την επιφάνεια. Οι γρατσουνιές και τα τσιπ θα προκαλέσουν απότομη επιδείνωση της απόδοσης του εξοπλισμού.

Επιλογές για ηλιακούς συλλέκτες για θέρμανση
Υπάρχουν πολλές επιλογές για την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών, όπως κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, οι προγραμματιστές εξάλειψαν σταδιακά τις ελλείψεις

Η έκδοση κενού είναι εξοπλισμένη με έναν πολυστρωματικό σωλήνα σχεδιασμένο σύμφωνα με την αρχή ενός θερμού. Ένα τέτοιο σύστημα επιτρέπει 95% καλύτερα από τα προηγούμενα μοντέλα να διατηρούνται ζεστά.

Στο κάτω μέρος του πολυστρωματικού σωλήνα υπάρχει ένα υγρό, το οποίο όταν θερμαίνεται από τον ήλιο μετατρέπεται σε ατμό. Ένας πυκνωτής είναι τοποθετημένος στην κορυφή αυτού του ιδιότυπου σφραγισμένου λαμπτήρα. Φτάνοντας στον ατμό συμπυκνώνει και μεταφέρει θερμότητα στο σύστημα.

Τα Heliopanels που λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή κενού είναι πιο αποτελεσματικά από τα συμβατικά σωληνοειδή σε περιοχές με μικρό αριθμό ηλιόλουστων ημερών.

Οι συλλέκτες πλήμνης είναι εξοπλισμένοι με μια συσκευή με επιφάνεια καθρέφτη, η οποία εστιάζει την ενέργεια που λαμβάνει στην επιφάνεια του απορροφητή. Η περιοχή του καθρέφτη είναι μεγαλύτερη από το ίδιο μέγεθος του απορροφητή, αυξάνοντας έτσι την αποδοτικότητα της λήψης ηλιακής ενέργειας.

Ένα στοιχείο καθρέφτη μπορεί γενικά να συγκεντρωθεί σε μια κουκκίδα ή μια λεπτή γραμμή χωρίς την παραμικρή απώλεια απόδοσης.

Η συσκευή ηλιακών συλλεκτών κενού για θέρμανση
Λόγω της συσκευής του σωλήνα λήψης θερμότητας από την αρχή του θερμού, η παραγωγικότητα της συσκευής αυξάνεται σχεδόν δύο φορές

Το μειονέκτημα των συμπυκνωτών είναι ότι μπορούν να αντιληφθούν μόνο την άμεση ακτινοβολία. Επομένως, οι τελευταίες εξελίξεις είναι εξοπλισμένες με περιστροφικές συσκευές παρακολούθησης προκειμένου να εξαλειφθεί ή να μειωθεί η επίδραση αυτού του μειονεκτήματος.

Οι συσκευές παρακολούθησης κάνουν τον συλλέκτη να γυρίζει μετά την κίνηση του αστεριού για να συλλέξει όλες τις ακτίνες του.

Αυτός είναι ο πιο αποτελεσματικός τύπος συλλεκτών ηλιακών συλλεκτών, που επιτρέπει τη θέρμανση του ψυκτικού σε μέγιστη θερμοκρασία σε σύγκριση με άλλες θερμοκρασίες. Είναι αλήθεια ότι λειτουργούν καλά σε περιοχές της ερήμου, κοστίζουν πολύ, λόγω των οποίων είναι κυρίως ζήτηση από οργανισμούς παραγωγής.

Ο διανομέας συλλογής για θέρμανση σπιτιού
Ο ηλιακός συλλέκτης λειτουργεί με εστίαση της ηλιακής ενέργειας σε έναν απορροφητή με μικρότερη έκταση

Μια ενδιαφέρουσα νέα λύση ήταν ο σφαιρικός σχεδιασμός συλλεκτών, ο οποίος συλλαμβάνει κυριολεκτικά όλες τις ακτίνες που μπορεί να αντιληφθεί. Δεν χρειάζεται να διαθέτει περιστροφικό μηχανισμό, παρεμπιπτόντως, πτητικό και απαιτείται σύνδεση με το δίκτυο.

Ο σφαιρικός σχεδιασμός διαφέρει από τον συνηθισμένο, δεδομένου ότι δεν αποτελείται από ξεχωριστούς σωλήνες που συνδέονται με τους σωλήνες εισόδου και εξόδου, αλλά από έναν μόνο βιδωτό δέκτη θερμότητας.

Το πηνίο του δέκτη είναι γεμάτο με τεχνικό νερό, το οποίο, όταν θερμαίνεται, κινείται επάνω στην ελικοειδή διαδρομή και εξέρχεται θερμαίνεται στον σωλήνα εξόδου, και από εκεί στο σύστημα θέρμανσης.

Μετά την ψύξη, το ψυκτικό επιστρέφει από το κύκλωμα θέρμανσης στον σωλήνα εισόδου του σφαιρικού συλλέκτη. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Σφαιρικά ηλιακά πάνελ για θέρμανση σπιτιών
Το σφαιρικό σχήμα επιτρέπει το πλήρες φως της ημέρας να δέχεται τις ακτίνες του ήλιου χωρίς τη χρήση περιστροφικών μηχανισμών

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του σφαιρικού συστήματος είναι ότι η θέρμανση πραγματοποιείται καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Δεν χρειάζεται να διαθέτει περιστροφικούς μηχανισμούς που χρειάζονται ισχύ. Χάρη στο βιδωτό κύκλωμα, χαρακτηρίζεται από ελάχιστες απώλειες ενέργειας στον αγωγό.

Όλοι οι τύποι ηλιακών συλλεκτών ανήκουν στην κατηγορία συστημάτων εποχικής βοηθητικής παραγωγής ενέργειας. Ανάλογα με το μοντέλο, ο εσωτερικός αγωγός τους μπορεί να χωρέσει έως και 200 ​​λίτρα υγρού και η ελάχιστη ποσότητα που χρησιμοποιείται στις μονάδες κενού είναι περίπου 60 λίτρα.

Είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη με τα χέρια σας. Ο ιστότοπος διαθέτει μια επιλογή άρθρων για σπιτικά ηλιακά συστήματα.

Σας συμβουλεύουμε να εξοικειωθείτε με:

  1. Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη για θέρμανση DIY - βήμα προς βήμα οδηγός
  2. Πώς να φτιάξετε μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια σας: οδηγίες αυτοσυναρμολόγησης

Οδηγίες εγκατάστασης για ηλιακές μπαταρίες

Πάνελ που ανήκουν στην κατηγορία "flat", συνιστάται η εγκατάσταση κατά τη θερινή περίοδο, όταν το επίπεδο της ηλιακής ακτινοβολίας είναι υψηλότερο. Αυτή θα είναι η καλύτερη επιλογή για την αναλογία τιμής και ενέργειας που λαμβάνεται, που σημαίνει την αγορά τέτοιου είδους ηλιακοί συλλέκτες δικαιολογεί πλήρως όλα τα χρήματα που δαπανήθηκαν.

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, το ενεργειακό δυναμικό του εξοπλισμού το επιτρέπει να χρησιμοποιείται σε συστήματα ζεστού νερού και θέρμανσης.

Η διαδικασία μετατροπής ενέργειας είναι εξαιρετικά ευαίσθητη σε ακραίες θερμοκρασίες. Αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την εγκατάσταση. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το σπίτι είναι καλά μονωμένο, διαφορετικά ενδέχεται να προκύψουν απρόβλεπτες δυσλειτουργίες στο σύστημα.

Αυτόνομο σύστημα θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες
Το σύστημα θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες είναι ένα κλειστό κύκλωμα με ψυκτικό που κυκλοφορεί μέσω αυτού

Για κάθε περιοχή, παρέχεται μια βέλτιστη επιλογή εγκατάστασης εξοπλισμού. Ο υπολογισμός γίνεται με τον ίδιο βαθμό ηλιακής ακτινοβολίας. Σύμφωνα με τους κανόνες χρήσης, ο συλλέκτης πρέπει να είναι τοποθετημένος έτσι ώστε η γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός στην επιφάνειά του να είναι 90 °.

Μόνο σε αυτήν την περίπτωση η απόδοση του συστήματος θα είναι μέγιστη. Η απόλυτη ακρίβεια στην εγκατάσταση των πάνελ μπορεί να επιτευχθεί με τη μέτρηση του γεωγραφικού πλάτους του εδάφους.

Ένας σημαντικός παράγοντας θα είναι η κατεύθυνση στην οποία βρίσκονται τα πάνελ. Λόγω του γεγονότος ότι το υψηλότερο επίπεδο ισχύος επιτυγχάνεται κυρίως στη μέση της ημέρας, αξίζει τον προσανατολισμό των πλαισίων προς νότια κατεύθυνση. Ορισμένες αποκλίσεις επιτρέπονται κατά την εγκατάσταση, ανατολικά ή δυτικά, αλλά όχι πάρα πολύ.

Επιπλέον, συχνά παρατηρείται μείωση της αποδοτικότητας στο πλαίσιο των σκιών από δέντρα στο πλαίσιο συλλεκτών. Το χειμώνα, συνιστάται να αυξηθεί η γωνία κλίσης των ηλιακών συλλεκτών, κάτι που θα βελτιώσει το επίπεδο απόδοσης του συστήματος.

Βήμα 1. Επιλογή γωνίας

Η αποδοτικότητα των συλλεκτών εξαρτάται κυρίως από τη γωνία του πλαισίου σε σχέση με την οριζόντια επιφάνεια. Για βέλτιστο απορρόφηση φωτός Συνιστάται να διατηρείτε κλίση 45 °.

Γωνία εγκατάστασης πάνελ ηλιακής θέρμανσης
Η βέλτιστη γωνία κλίσης του ηλιακού πλαισίου εξαρτάται από την εποχή. Λοιπόν, εάν η συσκευή είναι εξοπλισμένη με μια συσκευή για ρύθμιση της γωνίας

Το αζιμούθιο πρέπει να διατηρείται στους 0 ° (κατευθείαν νότια). Ορισμένες αποκλίσεις 30-40 ° επιτρέπονται για καλύτερη ηλιακή ακτινοβολία. Για να αυξήσετε την ακαμψία, υπάρχει ένα ειδικό. κατασκευές αλουμινίου.

Αυτό είναι κυρίως χαρακτηριστικό της εγκατάστασης συλλεκτών σε κεκλιμένη οροφή. Θα αποτρέψουν αλλαγές στις καθορισμένες παραμέτρους λόγω καιρικών συμβάντων και η γρήγορη ταχύτητα εγκατάστασης, χρησιμοποιώντας τα άγκιστρα και τα προφίλ στήριξης, θα εξοικονομήσει χρόνο.

Βήμα # 2. Κατασκευή πρωτογενούς κυκλώματος

Στο πρώτο στάδιο, όλα τα εξαρτήματα θέρμανσης είναι εγκατεστημένα: λέβητες, συμπιεστές, αγωγοί θερμότητας κ.λπ. Για ευκολία, συνιστάται η τοποθέτηση των στοιχείων του συστήματος σε ένα εύκολα προσβάσιμο μέρος. Κατά την εγκατάσταση δεξαμενή διαστολής, σημειώστε την απουσία εμποδίων μεταξύ αυτού και των συλλεκτών.

Η θερμοκρασία στο εσωτερικό της δεξαμενής μετράται χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα θερμοκρασίας. Πρέπει να είναι προσαρτημένο στο κάτω μέρος της δεξαμενής.

Το επόμενο βήμα θα είναι η οργάνωση ενός συστήματος εξαερισμού. Κατά την εγκατάσταση του κυκλώματος, πρέπει να δημιουργήσετε εξαερισμόςβγαίνει από το δοχείο διαστολής. Η καλύτερη λύση θα ήταν να τοποθετήσετε την επικοινωνία στην οροφή. Αυτό θα συμβάλει στη ρύθμιση των πτώσεων πίεσης μέσα στο σύστημα θέρμανσης.

Στοιχεία συστήματος θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες
Ηλιακοί συλλέκτες - μέρος του συστήματος θέρμανσης, το οποίο πρέπει να περιλαμβάνει, εκτός από αυτά, λέβητες, φυγοκεντρικές αντλίες, σωληνώσεις κ.λπ.

Η διαδικασία της κίνησης υγρών στο εσωτερικό DHW εξαρτάται από αντλία κυκλοφορίας. Συνιστάται να χρησιμοποιείται μόνο για συστήματα με κλειστό τύπο κυκλώματος νερού. Επιπλέον, για την ευκολία αλλαγής του υγρού, το δοχείο διαστολής πρέπει να είναι εφοδιασμένο με σύστημα αποστράγγισης. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε το γερανό κάπου στο κάτω μέρος της συσκευής.

Βήμα # 3. Κατανοούμε τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας

Ηλιοσύστημα Λειτουργεί από ένα δίκτυο 220 V. Κάθε μοντέλο διαθέτει ένα μοναδικό σχήμα σύνδεσης, το οποίο παρέχεται.

Η καλωδίωση πρέπει να είναι προσεκτικά μονωμένη και οι θερμοστάτες και όλα τα είδη ρελέ πρέπει να βρίσκονται σε εξαιρετικά στεγνό μέρος. Για καλύτερη στεγανότητα, συνιστάται η προστασία του εξοπλισμού με υδρόφοβο υλικό.

Βεβαιωθείτε ότι το σύστημα είναι συνδεδεμένο στη γείωση. Αυτό θα σας προστατεύσει από απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις.

Βήμα # 4. Επιλέγοντας έναν τρόπο σύνδεσης στοιχείων

Η συγκόλληση κυκλωμάτων χαλκού και ηλεκτρικών εξαρτημάτων πρέπει να γίνεται χρησιμοποιώντας ειδική κόλλα συγκόλλησης. Πριν από αυτό, πρέπει να καθαρίσετε τις αρθρώσεις. Αυτό γίνεται καλύτερα με ατσάλινη βούρτσα.

Στοιχεία που οδηγούν στη δεξαμενή διανομής (σωλήνες, πηνία) συγκολλούνται ή βιδώνονται προηγουμένως ψιλοκομμένο νήμα. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι ένας σωλήνας με ψυχρό υγρό πρέπει να πλησιάζει το κάτω μέρος της δεξαμενής και με ζεστό - στην κορυφή.

Βήμα # 5. Ηλιακή εγκατάσταση

Προπαρασκευαστικό στάδιο: τι πρέπει να προετοιμαστεί για εγκατάσταση.

Ακολουθεί η διαδικασία εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών.Οι οδηγίες εγκατάστασης για 2 πάνελ είναι κατάλληλες για τη συναρμολόγηση οποιουδήποτε αριθμού ηλιακών συλλεκτών: η αρχή εγκατάστασης δεν αλλάζει. Το κύριο πράγμα είναι να βρείτε την περιοχή για εγκατάσταση.

Το τελευταίο βήμα είναι η δοκιμή συστήματος.

Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την εγκατάσταση και τη σύνδεση ηλιακών συλλεκτών παρουσιάζονται στα άρθρα:

  1. Σχέδια και μέθοδοι σύνδεσης ηλιακών συλλεκτών: πώς να εγκαταστήσετε σωστά το ηλιακό πάνελ
  2. Διάγραμμα σύνδεσης για ηλιακούς συλλέκτες: στον ελεγκτή, στην μπαταρία και στα συντηρούμενα συστήματα

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Εφαρμογή ηλιακών συλλεκτών σε αυτόνομα συστήματα επικοινωνίας:

Επίδειξη προϊόντων ενός από τους ηγέτες στην παραγωγή ηλιακών μπαταριών:

Η αρχή του σχεδιασμού και της λειτουργίας της πολλαπλής κενού:

Τα ηλιακά συστήματα βελτιώνουν κάθε χρόνο την απόδοση στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας. Οι προγραμματιστές προσφέρουν ήδη μια τεράστια συλλογή επίπεδων και σωληνοειδών συλλεκτών χρησιμοποιώντας μονάδες ψεκασμού χαλαζία ή μονής κρυστάλλου.

Όλα αυτά αναβαθμίζουν σταδιακά εναλλακτικές πηγές ενέργειας, με αποτέλεσμα η ηλιακή ενέργεια να είναι σύντομα διαθέσιμη σε όλους.

Έχετε εμπειρία σύνδεσης ή χρήσης ηλιακών συλλεκτών για τη θέρμανση του σπιτιού σας; Ή έχετε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα; Παρακαλώ μοιραστείτε τη γνώμη σας, αφήστε σχόλια και συμμετάσχετε σε συζητήσεις. Η μονάδα επικοινωνίας βρίσκεται παρακάτω.

Ήταν χρήσιμο το άρθρο;
Ευχαριστούμε για τα σχόλιά σας!
Όχι (14)
Ευχαριστούμε για τα σχόλιά σας!
Ναι (90)
Σχόλια επισκεπτών
  1. Αλεξέι

    Λατρεύω όλα αυτά τα οικολογικά gadgets μοντέρνα! Θυμάμαι πώς χτύπησαν ολόκληρα πεδία με ανεμόμυλους στη Γερμανία όταν τα είδα για πρώτη φορά τη δεκαετία του '90. Ηλιακά πάνελ στην καθημερινή ζωή, στη χώρα - είναι μόνο το όνειρό μου! Μέχρι στιγμής το χρησιμοποιώ μόνο για πεζοπορίες και για διακοπές, βοηθά πολύ όταν πρέπει να φορτίσω το τηλέφωνο.Αλλά για να ζεσταίνουμε τα σπίτια μας στη Ρωσία έτσι, μου φαίνεται ότι πρόκειται για ουτοπία! Ωστόσο, δεν έχουμε αποπνικτική Ιταλία εδώ, υπάρχει λίγος ήλιος, συχνά συννεφιά. Αν και ίσως για το Krasnodar Territory αυτό είναι μια επιλογή. Και πόσο ωραίο θα ήταν!

  2. Αντρέι

    Ηλιακοί συλλέκτες για τη θέρμανση των εξοχικών σπιτιών - αυτό είναι το παλιό μου όνειρο, σπάζοντας σε σκληρή πραγματικότητα. Πρώτον, αυτά τα πάνελ δεν είναι τόσο φθηνά και δεν είναι σαφές πότε η εξοικονόμηση που φαίνεται να δίνει αντισταθμίζει το κόστος τους. Και δεύτερον, φοβάμαι απλώς τη σκέψη να αφήσω όλα αυτά τα πράγματα χωρίς επίβλεψη για εκείνους τους έξι μήνες που δεν έχω πάει στη χώρα ... Πώς αυτά τα πάνελ ανέχονται τους χειμερινούς παγετούς; Υπάρχουν επιλογές με γρήγορη συναρμολόγηση / αποσυναρμολόγηση, ώστε να μπορείτε να τις αφαιρέσετε όταν φύγετε;

    • Ειδικός
      Βασίλι Μπορούτσκυ
      Ειδικός

      Η τιμή του τεύχους τώρα για ηλιακούς συλλέκτες και σχετικό εξοπλισμό είναι αρκετά επαρκής από, για παράδειγμα, πριν από πέντε χρόνια. Τέτοιες πηγές εναλλακτικής ενέργειας καθίστανται όλο και πιο διαθέσιμες, αλλά η τοποθέτησή της σε μια εξοχική κατοικία όπου δεν θα επισκεφθείτε για μισό χρόνο δεν είναι συνετή. Πρώτον, κάποιος μπορεί να "παρατηρήσει" τέτοιο εξοπλισμό. Δεύτερον, τα ηλιακά πάνελ πρέπει να καθαρίζονται από σκόνη, χιόνι, φυλλώματα, ώστε να μην χάνουν την απόδοσή τους.

      Εάν αποφασίσετε να εγκαταστήσετε ηλιακούς συλλέκτες, τότε μπορούν να τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να αφαιρεθούν εύκολα πριν φύγετε. Και μπορείτε επίσης να βρείτε ένα ειδικό πλαίσιο αλουμινίου, για παράδειγμα, με μια κλειδαριά, κάτω από την οποία θα κρύβονται τα ηλιακά πάνελ για όλη τη διάρκεια της απουσίας σας.

      Εάν εγκαταστήσετε ηλιακούς συλλέκτες όχι στην οροφή, αλλά στο έδαφος, τότε μπορείτε να δημιουργήσετε οποιαδήποτε προστασία κατά της κλοπής, δεν θα υπάρχουν πλέον περιορισμοί στο βάρος της κατασκευής.

  3. Ντάρια

    Ναι, στην εποχή της τεχνολογίας μας, δεν έχετε πλέον χρόνο να παρακολουθήσετε την ανάπτυξή τους. Πριν από δέκα χρόνια, ο πατέρας μου συμμετείχε προσωπικά στην ανάπτυξη αυτού του τύπου ηλιακών συλλεκτών, αλλά τότε ήταν τεράστια βαρέα δεξαμενή και όχι μόνο συλλέκτης. Στην οροφή μας, αυτή η γιγαντιαία κατασκευή εμφανίστηκε πρώτη σε ολόκληρη την περιοχή και μόλις χωράει 🙂 Οι ζηλότυποι άνθρωποι το χτύπησαν με πέτρες και μας ρώτησαν συνεχώς τι ήταν ... Τώρα κάπως όλα έγιναν πιο συμπαγή, αλλά στη μνήμη μου, φυσικά, είναι ακόμα φρέσκο ένα χαριτωμένο παιδικό μοντέλο, συναρμολογημένο από εμένα από κώνους και ένα τόσο μεγάλο κουτί ειδικά για κάποιο διαγωνισμό 🙂

Πισίνες

Αντλίες

Θέρμανση