Im Durchschnitt pro Jahr, abhängig von den klimatischen Bedingungen und dem Breitengrad des Geländes, beträgt der Fluss der Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche von 100 bis 250 W / m 2, wobei die Spitzenwerte an Mittag mit einem klaren Himmel erreicht, fast In jedem (unabhängig von der Breite), etwa 1.000 W / m 2. Unter den Bedingungen des mittleren Streifens Russlands bringt die Sonnenstrahlung "die Energie" bringt die Energie auf die Oberfläche der Erde, die auf etwa 100-150 kg bedingter Kraftstoff bei M 2 pro Jahr entspricht.

Die mathematische Modellierung der einfachsten Solarwasseranlage, die am Hochtemperaturinstitut der russischen Akademie der Wissenschaften mit moderner Software und Daten eines typischen Meteogen durchgeführt wurde, hat gezeigt, dass in den echten klimatischen Bedingungen des mittleren Streifens Russlands ratsam ist Um saisonale flache Solarwasserheizungen zu verwenden, die im Zeitraum von März bis September arbeiten. Um mit dem Verhältnis des Sonnenkollektorbereichs auf das Volumen der Tankbatterie 2 m 2/100 l zu installieren, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die tägliche Wasserheizung während dieser Frist auf eine Temperatur von mindestens 37 ° C bis zu 50-90% ist, zu Eine Temperatur von mindestens 45 ° C - 30 bis 70% auf eine Temperatur von mindestens 55 ° C - 20-60%. Die maximalen Werte der Wahrscheinlichkeiten gehören zu den Sommermonaten.

"Ihr sonniges Haus" entwickelt, ausgestattet und liefert sowohl mit passiven als auch in Wirkstoffkreislauf des Kühlmittels. In den relevanten Abschnitten unserer Website finden Sie eine Beschreibung dieser Systeme. Bestellung und Kauf erfolgt durch.

Häufig gefragt, ob es möglich ist, Solarkanlagen zum Heizen im Rahmen Russlands zu verwenden. Bei dieser Gelegenheit ist ein separater Artikel geschrieben - "Solarunterstützung für das Heizen"

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Die Solarheizung eines privaten Hauses mit eigenen Händen aufzubauen - nicht so eine schwierige Aufgabe, da es auf der Straße nicht erkannte Mann erscheint. Dies erfordert die Fähigkeiten des Schweißer- und Materials in jedem Bauspeicher.

Die Relevanz, die Solarheizung eines privaten Hauses mit ihren eigenen Händen zu schaffen

Erhalten Sie volle Autonomie - den Traum eines jeden Eigentümers, der private Konstruktion auffällt. Aber ist die Sonnenenergie, die wirklich in der Lage ist, ein Wohngebäude abzulegen, insbesondere wenn das Gerät in der Garage für seine Anhäufung gesammelt wird?

Je nach Region kann der Solarfluss von 50 W / SQ. M an einem bewölkten Tag bis 1400 W / SQ. M. mit einem klaren Sommerhimmel. Mit solchen Indikatoren, sogar ein primitiver Krümmer mit niedriger Effizienz (45-50%) und 15 qm. Kann etwa 7000-10000 kW pro Jahr * h ausgeben. Und diese werden 3 Tonnen Brennholz für einen Feststoffkessel gespeichert!

• im Durchschnitt entspricht der Quadratmeter des Geräts 900 W;
• um die Wassertemperatur zu erhöhen, ist es notwendig, 1,16 W auszugeben;
• angesichts des Wärmeverlusts des Kollektors kann 1 m² Wasser pro Stunde auf eine Temperatur von 70 Grad etwa 10 Liter Wasser erhitzen;
• um 50 Liter heißes Wasser bereitzustellen, muss die notwendige Person 3,48 kW ausgeben.
• zuschneiden Mit den Daten des Hydometektors auf der Leistung der Sonnenstrahlung (W / SQ.M) in der Region ist 3480 W erforderlich, um die resultierende Leistung der Sonneneinstrahlung zu teilen. Dies ist der gewünschte Bereich des Solarsammlers für Erhitzen von 50 Liter Wasser.

Da es klar wird, ist eine wirksame autonome Heizung ausschließlich mit Solarenergie sehr problematisch. Schließlich ist Sonnenstrahlen in einer runzelierenden Winterzeit extrem klein, und ein Sammler von 120 Quadratmetern auf der Baustelle beträgt 120 m². Es wird nicht immer funktionieren.

Also sind wirklich Sonnenkollektoren nicht funktionsfähig? Es ist nicht notwendig, sie im Voraus mit den Rechnungen abzulegen. Mit Hilfe eines ähnlichen Antriebs können Sie ohne Kessel ausgehen - Macht reicht aus, um eine Familie mit heißem Wasser bereitzustellen. Im Winter ist es möglich, die Energiekosten zu senken, wenn Sie das Warmwasser vom Sonnenkollektor in einen elektrischen Kessel füttern.
Darüber hinaus wird der Sonnenkollektor zu einem ausgezeichneten Helfer mit einer Wärmepumpe in einem Haus mit Niedertemperaturheizung (warme Böden).

Somit wird im Winter der beheizte Wärmeträger in warmen Böden eingesetzt, und im Sommer mit überschüssiger Wärme kann in die geothermische Kontur geschickt werden. Dadurch wird die Leistung der Wärmepumpe reduziert.
Immerhin wird keine geothermische Hitze erneuert, so dass im Laufe der Zeit der "Kühlbeutel" in der Dicke des Bodens ausgebildet ist. Zum Beispiel in der üblichen Geothermiekreis zu Beginn der Heizungssaison beträgt die Temperatur +5 Grad und am Ende -2c. Wenn er erhitzt wird, steigt die Anfangstemperatur auf +15 s, und am Ende der Heizungssaison fällt er nicht unter + 2c.

Selbst gemachter Sonnenkollektorgerät

Wenn Sie in ihren eigenen Meistern zuversichtlich, sammeln Sie den Wärmesammler nicht schwierig. Sie können mit einem kleinen Gerät beginnen, um Warmwasser im Land zu gewährleisten, und im Falle eines erfolgreichen Experiments, um eine vollwertige Solarstation zu schaffen.

Flache Solarsammler-Metallrohre

Der einfachste Verteiler ist flach. Es wird dauern:

• schweißvorrichtung;
• edelstahl- oder Kupferrohre;
• stahlblech;
• gehärtetes Glas oder Polycarbonat;
• holzbretter für Rahmen;
• nicht brennbare Isolierung, die auf 200 Grad Metall erhitzt werden kann;
• schwarze matte Farbe, resistent gegen hohe Temperaturen.

Die Solar-Kollektor-Montage ist ganz einfach:

1. Die Rohre sind mit dem Stahlblech verschweißt - es fungiert als Adsorber der Sonnenenergie, so dass die Fassung der Rohre so dicht wie möglich sein sollte. Alles ist in einer mattschwarzen Farbe lackiert.



2. Der Rahmen wird mit Rohrleitungen mit Rohrleitungen angelegt, so dass die Rohre von innen sind. Bohren Sie Löcher zum Eintreten und Beenden von Rohren. Die Isolierung ist gestapelt. Wenn hygroskopisches Material verwendet wird, müssen Sie sich um die Abdichtung kümmern - schließlich schützt die Nassisolierung die Rohre nicht mehr vor der Kühlung.





3. Die Isolierung ist mit einem OSB-Blatt fixiert, alle Gelenke sind mit Dichtungsmittel gefüllt.
4. Von der Adsorberseite befindet sich ein klares Glas oder ein Polycarbonat mit einem kleinen Luftspalt. Es dient dazu, zu verhindern, dass das Kühlblech abgekühlt ist.
5. Sie können das Glas mit Hilfe von Holzfensteilen fixieren, mit der zuvor das Dichtungsmittel gepflastert sind. Es verhindert, dass kalte Luft das Glas beim Erwärmen und Kühlen von dem Kompressionsrahmen betreten und schützt.

Für das vollständige Funktionieren des Kollektors benötigen Sie einen Vorratsbehälter. Es kann aus einem Kunststofffass hergestellt werden, der draußen isoliert ist, in dem der mit dem Sonnenkollektor verbundene Wärmetauscher gestapelt ist. Der erhitzte Wassereinlass sollte sich oben befinden, und die Ausbeute ist kaltboden.

Es ist wichtig, den Tank und den Kollektor richtig zu platzieren. Um den natürlichen Wasserzirkulation sicherzustellen, muss der Tank über dem Kollektor liegen, und die Rohre - haben eine dauerhafte Neigung.

Solarheizung von der Freundin

Wenn die Freundschaft mit der Schweißmaschine fehlgeschlagen ist und fehlgeschlagen ist, können Sie einen einfachen Solarheizgerät von dem zur Hand herstellen. Zum Beispiel von Blechdosen. Zu diesem Zweck werden Löcher unten gemacht, die Banken selbst befestigen sich mit einem anderen Dichtungsmittel, sie sitzen an der Verbindung mit PVC-Rohren. Es ist schwarz und in einem Rahmen unter dem Glas sowie gewöhnliche Rohre gestapelt.

Fassade des Sonnenhauses

Warum trennen Sie statt normalem Abstellgleis das Haus nicht mit etwas Nützlichem? B. durch Herstellung eines Solarheizers von der Südseite zur gesamten Wand.

Eine solche Entscheidung wird die Erhitzungskosten auf einmal in zwei Richtungen optimieren - die Energiekosten senken und den Wärmeverlust aufgrund der zusätzlichen Isolierung der Fassade erheblich reduzieren.

Das Gerät ist einfach zu schließen und erfordert keine speziellen Werkzeuge:

• auf der isolierenden lackierten galvanisierten Blatt;
• über dem rostfreien Wellrohr, auch in Schwarz lackiert;
• alle sind mit Polycarbonatblechen bedeckt und mit Aluminiumcken fixiert.

Wenn diese Methode schwierig erscheint, enthält das Video eine Option aus Zinn-, Polypropylenrohren und Filmen. Wo ist es einfacher!

Doktor der Technischen Wissenschaften B.I. Kazanzhan
Moskau Energy Institute.
(Technische Universität), Russland
Zeitschriftenergie, №12, 2005.

1. Einleitung.

Die Hauptgründe, die die Menschheit dazu veranlasste, sich mit einer großen industriellen Entwicklung erneuerbarer Energiequellen zu engagieren, sind:
-klimatische Änderungen aufgrund einer Erhöhung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre;
- die Abhängigkeit vieler entwickelter Länder, insbesondere der Europäer, aus dem Import von Treibstoff;
- Einschränkung der organischen Kraftstoffreserven auf der Erde.
Die jüngste Unterzeichnung des Kyoto-Protokolls durch die Mehrheit der Industrieländer der Welt hat die Agenda der beschleunigten Entwicklung von Technologien zur Reduzierung der CO2-Emissionen in die Umwelt erhöht. Der Anreiz für die Entwicklung dieser Technologien ist nicht nur das Bewusstsein für die Androhung des Klimawandels und der damit verbundenen wirtschaftlichen Verluste, sondern auch die Tatsache, dass die Quoten für Treibhausgasemissionen zu einem Produkt geworden sind, das ziemlich echte Kosten hat. Eine der Technologien zur Reduzierung des organischen Kraftstoffverbrauchs und der Reduzierung der CO2-Emissionen ist die Herstellung von niedrig-wertvoller Hitze für Warmwasser, Heizung, Klimaanlage, technologische und andere Bedürfnisse aufgrund von Sonnenenergie. Derzeit fällt mehr als 40% der von der Menschheit verbrachten Primärenergie auf diese Bedürfnisse, und es ist in diesem Sektor, dass die Technologie der Nutzung von Solarenergie am reifen und wirtschaftlich annehmbarsten für den umfangreichen praktischen Einsatz ist. Für viele Länder ist auch der Einsatz von Solarwärmeversorgungssystemen ein Weg, um die Abhängigkeit der Wirtschaft vom Import fossiler Brennstoffe zu reduzieren. Diese Aufgabe ist insbesondere für die Länder der Europäischen Union relevant, deren Wirtschaft ist in Bezug auf die Einfuhr von fossilen Energieressourcen bereits 50%, und bis 2020 kann diese Abhängigkeit auf 70% steigen, was die Androhung der wirtschaftlichen Unabhängigkeit von diese Region.

2. Wissenschaftliche Verwendung von Solarwärmeversorgungssystemen

Die folgenden Statistiken zeigen den Umfang der modernen Nutzung von Solarenergie für die Bedürfnisse der Wärmeversorgung an.
Die Gesamtfläche von Solarsammlern, die bis Ende 2004 in den EU-Ländern installiert wurden, erreichte 13960000 M2 und in der Welt überschritten 150000000 m2. Die jährliche Erhöhung des Bereichs von Solarsammlern in Europa beträgt 12%, und in den einzelnen Ländern erreicht es 20 bis 30% oder mehr. Durch die Anzahl der vielfältigen Anwohner der Bevölkerung ist der Weltmarktführer Zypern, wo 90% der Häuser mit Solarinstallationen ausgestattet sind (für tausend Einwohner sind 615,7 m2 Solarkollektoren), Israel, Griechenland und Österreich. Der absolute Führer des Gebiets installierter Sammler in Europa ist Deutschland - 47%, gefolgt von Griechenland - 14%, Österreich - 12%, Spanien - 6%, Italien - 4%, Frankreich - 3%. Die europäischen Länder sind unbestreitbare Führungskräfte bei der Entwicklung neuer Technologien von Solarwärmeversorgungssystemen, aber China ist im Volumen der Inbetriebnahme neuer Solarinstallationen stark minderwertig. Statistische Daten zur Erhöhung der Anzahl der Solarkollektoren der Welt im Jahr 2004 geben die folgende Verteilung: China - 78%, Europa - 9%, die Türkei und Israel - 8%, der Rest der Länder - 5%.
Laut der Expertenbewertung von ESTIF (Europäischer Solaranlage Industrieverband) beträgt das technische und wirtschaftliche Potenzial für den Einsatz von Solarkollektoren nur in den EU-Ländern mehr als 1,4 Milliarden M2, um mehr als 680.000 GWTH Wärmeenergie pro Jahr zu produzieren . Pläne für die nahe Zukunft bieten bis 2010 die Installation in dieser Region 100.0000 M2-Sammler.

3. Sonnenkollektor - das Schlüsselelement des Solarwärmeversorgungssystems

Solarsammler ist der Hauptkomponenten eines Solarwärmeversorgungssystems. Es ist dabei, dass es eine Umwandlung von Sonnenenergie zur Hitze gibt. Die Effizienz des gesamten Systems der Solarwärmeversorgung und seiner wirtschaftlichen Indikatoren hängt von seiner technischen Exzellenz und den Kosten ab.
In Wärmeversorgungssystemen werden zwei Arten von Solarkollektoren hauptsächlich verwendet: Flach und Vakuum.

Ein flacher Sonnenkollektor besteht aus einem Fall, transparentem Fechten, Absorber und Wärmedämmung (Abbildung 1).

FEIGE. 1 typisch flacher Sonnenkollektordesign

Das Gehäuse ist die Hauptstützstruktur ,. Transparentes Fechten leitet die Sonnenstrahlung innerhalb des Kollektors, schützt den Absorber aus der äußeren Umgebung und verringert thermische Verluste von der Vorderseite des Kollektors. Der Absorber absorbiert Sonneneinstrahlung und auf den mit seiner Wärmeoberfläche verbundenen Rohre, die mit seiner Wärmeoberfläche verbunden sind, überträgt die Wärmeträger. Die Wärmedämmung reduziert thermische Verluste von den Rücken- und Seitenflächen des Kollektors.
Die Wärmefläche des Absorbers hat eine selektive Beschichtung mit einem hohen Absorptionskoeffizienten im sichtbaren und benachbarten Infrarotbereich des Sonnenspektrums und des geringen Strahlungskoeffizienten im Bereich der entsprechenden Kollektionstemperaturen. Bei den besten modernen Reservoirs beträgt der Absorptionskoeffizient innerhalb von 94 bis 95%, der Strahlungskoeffizient beträgt 3-8%, und der Effizienz auf dem Gebiet der betrieblichen Temperaturen, die für Wärmeversorgungssysteme typisch sind, übersteigt 50% nicht selektive schwarze Absorber des Absorbers In modernen Reservoiren wird wegen hoher Emissionsverluste selten verwendet. Abbildung 2 zeigt Beispiele für moderne Flachkollektoren.

Bei Vakuumkollektoren (Fig. 3) wird jedes Element des Absorbers in einem separaten Glasrohr angeordnet, in dem sich ein Vakuum erzeugt, wodurch der Wärmeverlust aufgrund von Konvektion und Wärmeleitfähigkeit von Luft fast vollständig zugeführt wird. Die selektive Beschichtung auf der Oberfläche des Absorbers ermöglicht es Ihnen, Emissionsverluste zu minimieren. Infolgedessen ist der KPD des Vakuumsammlers deutlich höher als der eines flachen Kollektors, und die Kosten dafür ist ein umfassenderererer.

aber b.

Abbildung 2 flache Sonnenkollektoren

a) Firma Wagner, B) Firma Feron

aber B.

Abbildung 3 Vakuumsammler Vismaan
a) Allgemeine Ansicht, B) Montageschema

3. Thermische Systeme von Solarwärmeversorgungssystemen

In der Weltpraxis sind kleine Solarwärmeversorgungssysteme am häufigsten verteilt. In der Regel umfassen solche Systeme Solarkollektoren mit einer Gesamtfläche von 2-8 m², dem Batterietank, dem Behälter dies wird durch den Bereich verwendeter Kollektoren, Zirkulationspumpe oder Pumpen (abhängig von der Art des Wärmekreislaufs) und anderer Hilfsgeräte bestimmt. In kleinen Systemen kann die Zirkulation des Kühlmittels zwischen dem Kollektor und der Batterie aufgrund der natürlichen Konvektion (thermisch-Prinzip) ohne Pumpe durchgeführt werden. In diesem Fall sollte der Akku über dem Kollektor liegen. Die einfachste Art solcher Anlagen ist ein Kollektor, ein mit einem Tankbatterie gepaart an der Oberseite des Kollektors (Fig. 4). Systeme dieser Art werden in der Regel für die Bedürfnisse der Warmwasserversorgung in kleinen einseitigen Häuschenhäusern eingesetzt.

Abb.4 Thermossi- und diagonales Solarwärmeversorgungssystem.

In FIG. Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines größeren Systems, in dem sich der Batteriebehälter unter Sammlern befinden, und der Kühlmittelzirkulation wird mit einer Pumpe durchgeführt. Solche Systeme werden für die Bedürfnisse und Warmwasserversorgung und -heizung verwendet. In der Regel ist es in aktiven Systemen, die an der Abdeckung der Heizlast beteiligt sind, auf eine doppelte Wärmequelle mit Strom oder Gas vorgesehen .

Abbildung 5 Thermaldiagramm des aktiven Sonnensystems der Warmwasserversorgung und der Heizung

Relativ neues Phänomen in der Praxis der Verwendung von Solarwärmeversorgung es gibt große Systeme, die in der Lage sind, die Bedürfnisse der Warmwasserversorgung und der Erwärmung von Wohngebäuden oder der gesamten Wohngegend zu erbringen. In solchen Systemen wird entweder die tägliche oder saisonale Wärmeakkumulation verwendet.
Die tägliche Akkumulation beinhaltet die Möglichkeit, das System mehrere Tage lang angesammelte Wärme zu betreiben, saisonal - für mehrere Monate.
Für saisonale Wärmeakkumulation, große unterirdische Tanks, gefüllt mit Wasser, in dem alle überschüssigen Wärme, die sich im Sommer von Kollektoren ergibt, zurückgesetzt. Eine andere saisonale Akkumulationsoption besteht darin, den Boden mit Brunnen mit Pfeifen zu erwärmen, das heißes Wasser bringt, das von Sammlern kommt.

Tabelle 1. Die Hauptparameter großer Solaranlagen mit täglicher und saisonaler Wärmeansammlung im Vergleich zu einem kleinen Sonnensystem für ein Einfamilienhaus sind dargestellt.

Systemtyp
Sammlerbereich pro Person M2 / Person
Das Volumen der Wärmebatterie, l / m2kol
Warmwasserlastanteil mit Sonnenenergie
Anteil der allgemeinen Belastung aufgrund von Sonnenenergie
Die Wärmekosten, die auf Kosten der Solarenergie für die Bedingungen von Deutschland Euro / kWh erhalten wurden

Ökologie des Verbrauchs. Hiermit: Das meiste des Jahres müssen wir Geld für die Heizung unserer Häuser ausgeben. In einer solchen Situation wird jede Hilfe nicht überflüssig sein. Die Energie der Sonne eignet sich für diese Zwecke, da es unmöglich ist: absolut umweltfreundlich und frei.

Das meiste des Jahres gezwungen sind wir gezwungen, Geld für die Erhitzen unserer Häuser auszugeben. In einer solchen Situation wird jede Hilfe nicht überflüssig sein. Die Energie der Sonne eignet sich für diese Zwecke, da es unmöglich ist: absolut umweltfreundlich und frei. Moderne Technologien ermöglichen es, die Solarheizung eines Privathauses nicht nur in südlichen Bereichen, sondern auch unter den Bedingungen des mittleren Streifens durchzuführen.

Diese moderne Technologie kann anbieten

Im Durchschnitt empfängt 1 m2 der Erdoberfläche 161 W Sonnenenergie pro Stunde. Natürlich ist in dem Äquator diese Zahl ein Vielfaches höher als in der Pest. Darüber hinaus hängt die Dichte der Sonneneinstrahlung vom Jahreszeit ab. In der Region Moskau unterscheidet sich die Intensität der Sonneneinstrahlung im Dezember von Mai-Juli mehr als fünfmal. Moderne Systeme sind jedoch so effektiv, dass sie fast überall auf der Erde arbeiten können.

Die Aufgabe der Verwendung von Sonneneinstrahlungsenergie mit der maximalen Effizienz wird auf zwei Arten gelöst: Direktheizung in thermischen Kollektoren und Solarphotovoltaikbatterien.

Sonnenkollektoren konvertieren zunächst die Energie des Sonnenlichts in Elektrizität, und dann über ein spezielles System an Verbraucher, wie Elektrorokotel, übertragen.

Wärmekollektoren werden unter der Wirkung von Sonnenlicht erhitzt, wobei der Wärmeenträger von Heizsystemen und Warmwasserversorgung erhitzt wird.

Thermalkollektoren sind mehrere Arten, einschließlich offener und geschlossener Systeme, flachen und kugelförmigen Strukturen, hemisphärischen Sammlernaben und vielen anderen Optionen.

Wärmeenergie, die von Sonnenkollektoren erhalten wird, wird zur Erwärmung der Warmwasser- oder Wärmeträgerheizung verwendet.

Trotz des expliziten Fortschritts bei der Entwicklung von Lösungen zur Erfassung, Ansammlung und Verwendung von Solarenergie gibt es Vor- und Nachteile.

Die Effizienz der Solarheizung in unseren Breiten ist ziemlich niedrig, was durch die unzureichende Anzahl von sonnigen Tagen für den regelmäßigen Betrieb des Systems erläutert wird

Vor- und Nachteile der Verwendung von Energie der Sonne

Der offensichtlichste Vorteil der Nutzung der Energie der Sonne ist seine Verringerung. Tatsächlich kann Solarenergie auch beim umfangreichsten und Wolkenwetter gesammelt und verwendet werden.

Das zweite Plus ist Nullemissionen. Tatsächlich ist es die umweltfreundlichste und natürliche Art von Energie. Sonnenkollektoren und Sammler produzieren kein Geräusch. In den meisten Fällen, installiert auf den Dächern von Gebäuden, ohne den nützlichen Bereich der Landschaft zu besetzen.

Die Nachteile, die mit der Verwendung der Energie der Sonne verbunden sind, sind in der Unbeständigkeit der Beleuchtung. Im Dunkeln gibt es nichts zu sammeln, die Situation wird durch die Tatsache verschärft, dass der Gipfel der Heizsaison auf die kürzesten Lichttage pro Jahr fällt.

Ein erheblicher Nachteil der Heizung basierend auf der Verwendung von Sonnenkollektoren ist das Fehlen der Möglichkeit, Wärmeenergie anzunehmen. Im Schema ist nur ein Erweiterungstank enthalten.

Es ist notwendig, die optische Sauberkeit der Paneele zu überwachen, die geringfügige Kontamination verringert die Effizienz drastisch.

Darüber hinaus ist es unmöglich zu sagen, dass der Betrieb des Systems auf Solarenergiekosten völlig kostenlos, es gibt konstante Kosten für Dämpfungsgeräte, den Betrieb der Zirkulationspumpe und der Steuerelektronik.

Freie Sonnenkollektoren öffnen.

Ein offener Sonnenkollektor ist ein ungeschütztes System von Röhren, das den Wärmeträger zirkuliert, der direkt von der Sonne erhitzt wird. Als Kühlmittel werden Wasser, Gas, Luft, Frostschutzmittel verwendet. Die Röhrchen sind entweder auf der Trägerplatte in Form einer Serpentin, oder sind parallele Reihen an der Auslassdüse befestigt.

Open-Typ-Solarkollektoren können mit der Heizung eines privaten Hauses nicht fertig werden. Aufgrund des fehlenden Isoliers kühlt das Kühlmittel schnell ab. Sie werden im Sommer hauptsächlich für die Wasserheizung in Dusche oder Pools verwendet

Offene Sammler sind in der Regel keine Isolierung. Das Design ist sehr einfach, so dass es niedrige Kosten aufweist und oft unabhängig voneinander hergestellt wird.

Durch das Mangel an Isolation erhalten sie praktisch nicht die von der Sonne abgeleitete Energie, unterscheidet sich in geringer Effizienz. Sie werden hauptsächlich im Sommer verwendet, um Wasser in Pools oder Sommerdusche zu heilen. In Solar- und Warmbereiche installiert, mit kleinen Tropfen Umgebungslufttemperatur und beheiztem Wasser. Sie arbeiten gut nur bei sonnigem, windloses Wetter.

Der einfachste Sonnenkollektor mit einem Wärmeübergang aus der Bucht von Polymerleitungen liefert die Zufuhr von beheizten Wasser in der Hütte zum Bewässerung und Haushaltsbedürfnissen.

Rohrförmige Sonnenkollektoren.

Tubuläre Solarkollektoren werden aus einzelnen Röhren geerntet, für die Wasser, Gas oder Dampf läuft. Dies ist eine der Arten offener Heliosysteme. Das Kühlmittel ist jedoch viel besser vor äußeren Negativen geschützt. Insbesondere in Vakuumanlagen, die auf dem Prinzip der Thermoskörper angeordnet sind.

Jedes Rohr verbindet sich separat mit dem System, parallel zueinander. Beim Versagen einer Röhre ist es leicht, zu einem neuen zu wechseln. Das gesamte Design kann direkt auf dem Dach des Gebäudes gesammelt werden, das die Installation erheblich erleichtert.

Der rohrförmige Kollektor hat eine modulare Struktur. Das Hauptelement ist ein Vakuumröhrchen, die Anzahl der Rohre variiert zwischen 18 und 30, mit der Sie die Systemleistung genau auswählen können

Das gewichtige Plus von röhrenförmigen Sonnenkollektoren liegt in der zylindrischen Form der Hauptelemente, aufgrund der die Sonnenstrahlung von einem runden Tag erfasst wird, ohne teure Tracking-Systeme für die Bewegung der Leuchten anzuwenden.

Eine spezielle mehrschichtige Beschichtung erzeugt eine Art optische Falle für das Sonnenlicht. Das Schema zeigt teilweise die Außenwand des Vakuumkolbens reflektierende Strahlen an den Wänden des Innenkolbens

Das Design der Röhrchen unterscheidet Federn und koaxiale Solarkollektoren.

Koaxialrohr ist ein Diaury-Schiff oder ein bekannter Thermos. Hergestellt aus zwei Kolben, zwischen denen die Luft abgeladen wird. Eine hochselektive Beschichtung, die effektiv Sonnenenergie absorbiert, wird auf die Innenfläche des Innenkolbens aufgebracht.

Wärmeenergie aus der inneren selektiven Schicht wird von einem Wärmerohr oder einem inneren Wärmetauscher aus Aluminiumplatten übertragen. Zu diesem Zeitpunkt tritt unerwünschter Wärmeverlust auf.

Das Feuchtrohr ist ein Glaszylinder mit innen mit einem pektischen Absorber.

Für eine gute Wärmedämmung von der Röhre füllt sich Luft aus. Die Wärmeübertragung vom Absorber tritt ohne Verlust auf, so dass die Effizienz der Fat-Wannen höher ist.

Gemäß der Wärmebehandlungsweise gibt es zwei Systeme: Gerade Strömung und Wärmerohr (Wärmerohr).

Das Wärmerohr ist ein abgedichteter Behälter mit einfach zu schlafender Flüssigkeit.

Innerhalb des Wärmerohrs befindet sich ein leicht schlafendes Fluid, das Wärme von der Innenwand des Kolbens oder aus dem Stangenabsorber wahrnimmt. Unter der Temperaturtemperatur kocht und steigt die Flüssigkeit in Form eines Paares an. Nach der Wärme wird der Wärmeträgerheizung oder der Warmwasserzufuhrdampf in die Flüssigkeit konfrontiert und fließt.

Wasser wird häufig als leicht zulässiger Flüssigkeit bei niedrigem Druck verwendet.

Das Gleichstromsystem verwendet ein U-förmiges Rohr, das das Wasser- oder Heizkühlmittel aufläuft.

Eine Hälfte des U-förmigen Röhrchens ist für ein kaltes Kühlmittel ausgebildet, der zweite ist das erhitzt. Wenn er erhitzt wird, dehnt sich das Kühlmittel aus und betritt den kühlenden Tank, wodurch der natürliche Zirkulation bereitgestellt wird. Wie bei Systemen mit einem Wärmerohr sollte der Mindestwinkel der Neigung mindestens 20 ° sein.

Richtungssysteme sind effizienter, weil das Kühlmittel sofort erhitzt wird.

Wenn Solar-Collector-Systeme das ganze Jahr über geplant sind, wird spezielles Frostschutzmittel injiziert.

Vor- und Nachteile von Schlauchkollektoren

Die Verwendung von röhrenförmigen Solarkollektoren hat eine Reihe von Vorteilen und Nachteilen. Das Design eines rohrförmigen Solarkollektors besteht aus identischen Elementen, die relativ einfach zu ersetzen sind.

Vorteile:

• niedriger Wärmeverlust;
• die Fähigkeit, bei Temperaturen bis -30 ° C zu arbeiten;
• wirksame Leistung während des Tages;
• gute Leistung in Gebieten mit gemäßigten und kalten Klimazonen;
• niedriges Segelboot, gerechtfertigt durch die Fähigkeit von röhrenförmigen Systemen, die Luftmassen durchlaufen;
• die Möglichkeit, hohe Wärmeträgertemperatur herzustellen.

Das strukturell röhrenförmige Design hat eine begrenzte Blendenoberfläche. Es hat folgende Nachteile:

• es ist nicht in der Lage, von Schnee, Eis, Ina zu säubern;
• hoher Preis.

Trotz der anfangs hohen Kosten zahlen die röhrenförmigen Kollektoren schneller aus. Habe ein langes Leben.

Flach geschlossene Sonnenkollektoren

Ein flacher Kollektor besteht aus einem Aluminiumrahmen, einem speziellen absorbierenden Schichtabsorber, transparenter Beschichtung, Rohrleitungen und Isolierung.

Als Absorber wird ein zerkleinerter Blechkupfer verwendet, der durch Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet ist, um Heliosysteme zu erstellen. Wenn die Sonnenenergie vom Absorber absorbiert wird, wird der von der von ihm erhaltene Sonnenenergie erhaltene Wärmeträger durch das von dem Rohrsystem angrenzende Rohrsystem angrenzend angrenzend an.

Von außen ist die geschlossene Platte durch eine transparente Beschichtung geschützt. Es besteht aus stoßsicherem gehärtetem Glas mit einer Bandbreite von 0,4-1., 8 μm. Diese Reichweite berücksichtigt maximale Sonneneinstrahlung. Stoßfestes Glas serviert guten Schutz gegen Hagel. Von hinten wird das gesamte Panel zuverlässig abgenutzt.

Flache Solarkollektoren zeichnen sich durch maximale Leistung und einfaches Design aus. Die Effizienz wird durch Aufbringen des Absorbers erhöht. Sie können verstreute und direkte Sonneneinstrahlung erfassen

In der Liste der Vorteile geschlossener flacher Platten ist es:

• einfachheit des Designs;
• gute Leistung in Regionen mit einem warmen Klima;
• die Möglichkeit der Installation in einem beliebigen Winkel in Anwesenheit von Vorrichtungen zum Ändern des Neigungswinkels;
• die Fähigkeit, von Schnee und Inlet selbst zu säubern;
• niedriger Preis.

Flache Sonnenkollektoren sind besonders vorteilhaft, wenn ihre Verwendung auf der Designphase geplant ist. Die Lebensdauer von hochwertigen Produkten beträgt 50 Jahre.

Die Nachteile umfassen:

• hoher Wärmeverlust;
• schwer;
• hohe Segelboot am Standort der Paneele in einem Winkel zum Horizont;
• einschränkungen bei der Leistung mit Temperaturabfällen von mehr als 40 ° C.

Der Anwendungsbereich geschlossener Sammler ist viel breiter als der offene Helix. Im Sommer können sie den Bedarf an heißem Wasser vollständig erfüllen. In kühlen Tagen können sie nicht mit öffentlichen Versorgungsunternehmen in der Heizperiode enthalten, können sie anstelle von Gas- und elektrischen Heizgeräten arbeiten.

Vergleich von Solar Collector-Eigenschaften

Der wichtigste Indikator des Sonnenkollektors ist der Effizienz. Die nützliche Leistung verschiedener Solarkollektor-Design hängt von der Temperaturdifferenz ab. Gleichzeitig sind flache Kollektoren viel billiger als röhrenförmig.

Die Effizienz der Effizienz hängt von der Qualität der Herstellung des Sonnenkollektors ab. Der Zeitplan, um die Wirksamkeit der Verwendung verschiedener Systeme in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zu zeigen

Bei der Auswahl eines Sonnenkollektors ist es wert, auf eine Reihe von Parametern aufmerksam zu achten, die die Effizienz und Leistung des Geräts zeigen.

Für Solarkollektoren gibt es mehrere wichtige Eigenschaften:

• das Adsorptionsverhältnis - zeigt die Beziehung von absorbiertem Energie an den General;
• der Emissionskoeffizient - zeigt das Verhältnis von übertragbarer Energie in das absorbierte;
• general- und Blendenbereich;
• Effizienz.

Aperture Square ist der Arbeitsbereich des Solarsammlers. Am Flachkollektor ist Aperture-Bereich maximal. Der Aperturbereich ist gleich dem Bereich des Absorbers.

Möglichkeiten zur Verbindung mit dem Heizungssystem

Da die Geräte auf Sonnenenergie keine stabile und um die Taktversorgung mit Energie bieten können, ist ein System erforderlich, um gegen diese Nachteile resistent zu sein.

Für den mittleren Streifen Russlands können Sonnengeräte keinen stabilen Energiezufluss garantieren, der so als zusätzliches System verwendet wird. Die Integration in das vorhandene Heiz- und Warmwasserversorgungssystem ist durch einen Sonnenkollektor und Sonnenkollektor gekennzeichnet.

Schemasanschluss des Wärmesammlers

Je nach Zwecke der Verwendung eines Wärmekollektors werden verschiedene Verbindungssysteme angewendet. Möglicherweise gibt es mehrere Möglichkeiten:

1. Sommeroption für Warmwasserversorgung
2. Winteroption für Heizung und Warmwasserversorgung

Die Sommerversion ist am einfachsten und kann sogar ohne Zirkulationspumpe unter Verwendung der natürlichen Wasserkreislaufs ausgehen.

Wasser erhitzt sich in einem Sonnenkollektor und tritt aufgrund von Wärmeausdehnung in den Batterie oder den Kessel ein. Gleichzeitig tritt der natürliche Zirkulation auf: Kälte wird im Warmwasser aus dem Tank ausgerubt.

Im Winter ist bei negativen Temperaturen die direkte Erwärmung des Wassers nicht möglich. Ein spezielles Frostschutzmittel zirkuliert entlang des geschlossenen Kreises und bietet Wärmeübertragung vom Kollektor an den Wärmetauscher im Tank

Wie jedes System, das auf natürlicher Zirkulation basiert, funktioniert er nicht sehr effektiv, was die Einhaltung der erforderlichen Pisten erfordern. Darüber hinaus muss der Akkumulationstank höher sein als der Solarsammler.

Damit das Wasser so lange wie möglich heißer Tank bleibt, ist es notwendig, sorgfältig zu inspirieren.

Wenn Sie wirklich den effizientesten Betrieb des Solarsammlers erreichen möchten, ist das Verbindungsschema kompliziert.

Der nicht eingebaute Wärmeträger zirkuliert über das Solar-Kollektorsystem. Die Zwangszirkulation stellt eine Pumpe unter dem Controller bereit.

Der Controller verwaltet den Betrieb der Zirkulationspumpe basierend auf dem Zeugnis von mindestens zwei Temperatursensoren. Der erste Sensor misst die Temperatur in dem kumulativen Tank, dem zweiten - an der Rohrzufuhr des heißen Wärmeleisters des Sonnenkollektors. Sobald die Temperatur im Tank die Temperatur des Kühlmittels übersteigt, schaltet der Controller die Zirkulationspumpe im Kollektor aus, wobei das Kühlmittel das Kühlmittel über dem System zirkuliert.

Gleichzeitig wird der Heizkessel mit einer Temperaturabnahme in dem kühlenden Tank eingeschaltet.

Solarbatterie-Anschlussschema

Es wäre verlockend, ein ähnliches Schema zum Anschluss der Solarbatterie an das Stromnetz anzuwenden, wie im Fall eines Solarsammlers implementiert, und die gesammelte Energie pro Tag. Leider erstellen Sie für das Stromversorgungssystem eines Privathauss einen Batterieblock mit ausreichender Kapazität sehr teuer. Daher ist das Verbindungsschema wie folgt.

Bei der Verringerung der Leistung des elektrischen Stroms von der Solarbatterie bietet der ABR-Block (automatisches Umschalten der Reserve) den Anschluss von Verbrauchern in den gesamten EtherProve

Mit Sonnenkollektoren tritt die Ladung in den Ladecontroller ein, der mehrere Funktionen ausführt: Bietet eine konstante Aufladung von Batterien und stabilisiert die Spannung. Als nächstes tritt der elektrische Strom in den Wechselrichter ein, wo die Gleichstromwandlung in 12 V oder 24V in einen variablen Einphasenstrom 220V umgewandelt wird.

Leider sind unsere Stromnetze nicht angepasst, um Energie zu erhalten, kann nur in einer Richtung von der Quelle an den Verbraucher arbeiten. Aus diesem Grund können Sie den extrahierten Strom nicht verkaufen oder den Zähler zumindest zwingen, sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen.

Die Verwendung von Solarbatterien ist von der Tatsache von Vorteil, dass sie eine universellere Energie bieten, aber es kann nicht in Effizienz mit Solarkollektoren verglichen werden. Letztere haben jedoch nicht die Möglichkeit, Energie im Gegensatz zu Solar-Photovoltaik-Batterien anzusammeln.

So berechnen Sie den erforderlichen Power Collector

Bei der Berechnung der erforderlichen Leistung des Solarsammlers ist es sehr häufig, Berechnungen auf der Grundlage der ankommenden Solarenergie in den kältesten Monaten des Jahres vorzunehmen.

Tatsache ist, dass die restlichen Monate des Jahres das gesamte System ständig überhitzt werden. Die Temperatur des Kühlmittels im Sommer am Auslass des Sonnenkollektors kann 200 ° C mit Erwärmen von Dampf oder Gas, 120 ° C Frostschutzmittel, 150 ° C Wasser erreichen. Wenn das Kühlmittel kocht, wird es teilweise verdampft. Infolgedessen muss er ersetzt werden.

• warmwasserversorgung, nicht mehr als 70%;
• sicherstellen, dass das Heizungssystem nicht mehr als 30% beträgt.

Der Rest der notwendigen Wärme sollte Standardheizungsgeräte erstellen. Mit solchen Indikatoren pro Jahr gibt es jedoch im Durchschnitt etwa 40% bei der Heizung und Warmwasserversorgung.

Die von einem Röhrchen des Vakuumsystems erzeugte Leistung hängt von der geografischen Stelle ab. Der Sonnenenergieanzeiger, der pro Jahr pro Jahr 1 m2 der Erde fällt, wird als Unleinigung bezeichnet. Wenn Sie die Länge und den Durchmesser der Röhre kennen, können Sie die Öffnung berechnen - einen wirksamen Absorptionsbereich. Es bleibt, die Absorptions- und Emissionskoeffizienten anzuwenden, um die Leistung eines Rohrs pro Jahr zu berechnen.

Beispiel für Berechnung:

Die Standardrohrlänge beträgt 1800 mm, effizient - 1600 mm. Durchmesser 58 mm. Blende - schattiertes Diagramm, das von einem Röhrchen erstellt wurde. So wird der Schattenrechtextbereich sein:

S \u003d 1,6 * 0,058 \u003d 0,0928m2

Die Effizienz der mittleren Röhre beträgt 80%, der Sonneneinstrahlung für Moskau ist etwa 1170 kW * b / m2 pro Jahr. Somit erzeugt ein Rohr ein Jahr:

W \u003d 0,0928 * 1170 * 0,8 \u003d 86,86 kW * h

Es sei darauf hingewiesen, dass dies eine sehr ungefähre Berechnung ist. Die erzeugte Energiemenge hängt von der Orientierung der Installation, des Winkels, der durchschnittlichen Jahrestemperatur usw. ab. Veröffentlicht

Selektive Beschichtungen.

Gemäß der Art des Mechanismus, der für die Selektivität optischer Eigenschaften verantwortlich ist, werden vier Gruppen von selektiven Beschichtungen unterschieden:

1) besitzen;

2) Zweischicht, bei denen die obere Schicht einen großen Absorptionskoeffizienten im sichtbaren Bereich und klein in der IR-Region aufweist, und die untere Schicht ist ein hoher Reflexionskoeffizient in der IR-Region;

3) mit einem Mikrorelief, das den erforderlichen Effekt bereitstellt;

4) Interferenz.

Eine kleine Anzahl bekannter Materialien wie W, Cu 2 S, HFC, hat eine eigene Selektivität der optischen Eigenschaften.

Interferenz selektive Oberflächen werden von mehreren intermittierenden Metallschichten und einem Dielektrikum gebildet, in denen Kurzwellenstrahlung durch Interferenzen gequencht wird, und die Langwellen-frei reflektiert.

Klassifizierung und Hauptelemente Heliosysteme

Sonnenheizsysteme werden als Systeme bezeichnet, die Sonneneinstrahlungsenergie als Wärmequelle verwenden. Ihr charakteristischer Unterschied zu anderen Niedertemperaturheizsystemen ist die Verwendung eines speziellen Elements - ein Helium, das zur Erfassung von Sonnenenstrahlung und in thermische Energie konzipiert ist.

Gemäß dem Verfahren zur Verwendung der Sonneneinstrahlung des Solar-Niedertemperaturheizungssystems, unterteilt in Passiv und aktiv.

Passivsie werden Solarheizungssysteme genannt, in denen es sich um das Gebäude oder seine separaten Zäune als ein Element handelt, das die Sonnenstrahlung wahrnimmt und ihn (Sammlergebäude, Wandkollektor, Dachkollektor usw. (Abb. 4.1.1) transformieren.

Aktivsie werden Solar-Niedertemperatur-Heizsysteme genannt, in denen das Helium ein unabhängiges separates Gerät ist, das nicht mit dem Gebäude zusammenhängt. Aktive Heliosysteme können geteilt werden:

Nach Vereinbarung (heißes Wasser, Heizsysteme, kombinierte Systeme für Wärmeboot-Versorgungszwecke);

Entsprechend der Art des verwendeten Kühlmittels (Flüssigkeitswasser, Frostschutzmittel und Luft);

Auf der Arbeitsdauer (ganzjährig, saisonal);

Entsprechend der technischen Lösung der Schemata (ein-, zwei-, mehrmontierter).

Luft ist weit verbreitet, die nicht einfrieren, in dem gesamten Betriebsbereich der Betriebsparameter. Wenn Sie es als Kühlmittel verwenden, ist es möglich, Heizsysteme mit Lüftungssystem zu kombinieren.

Saisonale Heißwasserheliosysteme sind in der Regel einkreisförmig und fungieren in Perioden mit einer positiven Temperatur der Außenluft. Sie können eine zusätzliche Wärmequelle aufweisen oder ohne dies abhängig von dem Zweck des servierten Objekts und des Betriebsbedingungens verzichten.

Heliosysteme der Bauheizung sind in der Regel zweikreisförmig oder am häufigsten mehreren montierten, und für unterschiedliche Schaltungen können verschiedene Kühlmittel (beispielsweise in helium-wässrigen Lösungen von nicht einfrierenden Flüssigkeiten in Zwischenkreisläufen - Wasser und in der Verbraucherschaltung - Luft).

Verbindliche ganze Jahr über Heliosysteme zum Zwecke des Wärmebaums von Gebäuden aus mehreren montierten Gebäuden und umfassen eine zusätzliche Wärmequelle in Form eines herkömmlichen Wärmeerzeugers, der auf organischem Kraftstoff oder Wärmertransformator tätig ist.

Die Hauptelemente des aktiven Sonnensystems sind ein Helizid, ein Wärmekanal, eine zusätzliche Quelle oder ein Wärmeübertrager (Wärmepumpe), ihre Verbraucher (Heizsysteme und Warmwasserversorgungssysteme). Die Wahl und das Layout der Elemente in jedem bestimmten Fall werden durch klimatische Faktoren, den Zweck des Objekts, der Art des Wärmeverbrauchs, der wirtschaftlichen Indikatoren, bestimmt.