Apie tai, kad vasaros saulės šviesos srautai gali suteikti mums daug laisvos šilumos, dažnai ateina į galvą vasarą, smarkaus karščio, saulės kaitros ir asfalto bei sienų metu. Esant skaidriems vasaros orams, kvadratinis metras gali sumažėti nuo 600 iki 800 vatų per valandą. Tai yra daug. Padauginę iš saulės apšviesto kiemo ar stogo ploto, saulės kolektoriaus pagalba galite surinkti energiją, kurios dydis yra panašus į namo šildymo poreikius..
Saulės kolektorių paskyrimas ↑
Saulės šilumos kolektoriai leidžia surinkti energiją ir nukreipti gautą šilumą teisinga linkme:
- Karšto vandens tiekimas dušui, voniai ir virtuvei;
- Bet kokio dizaino nedidelio uždaro šiltnamio ar sodo erdvės šildymas beveik visus metus;
- Reikšmingas namų šildymo kontūro papildymas šaltu oru ir beveik visiškas aprūpinimas vėsiomis rudens dienomis.
Kolektorius yra skirtas saulės energijai surinkti patogiausiu pavidalu. Paprastai pagal saulės kolektoriaus įtaisą jų dizainą galima suskirstyti į tris pagrindines grupes:
- Vakuuminis daugiavamzdis arba plokščias su priverstine ar natūralia aušinimo skysčio cirkuliacija. Dažniausiai tai yra stacionarios konstrukcijos, suprojektuotos sezoniniam darbui.
- Oro saulės kolektoriai, patys paprasčiausi ir lengviausi. Susikaupusi šiluma iš šildomo kolektoriaus paviršiaus pašalinama oro srove.
- Trečiojoje saulės kolektorių projekto versijoje gautą šilumą galima panaudoti paverčiant ją elektra, pradedant nuo šiluminio šaldymo įrenginių ir baigiant sudėtinėmis mašinomis su elektriniais garo įrenginiais..
Pastaroji produktų grupė dėl didelių paslaugų kainos ir sudėtingumo retai randa paklausą tarp gyventojų..
Kaip veikia viso srauto saulės kolektorius ↑
Paprasčiausias plokščio saulės kolektoriaus dizaino variantas yra viso srauto versija su dviejų sluoksnių šilumos kriaukle. Pats prietaisas, veikimo principu, yra panašus į vasarnamio dušo variantą, kurio pagrindas yra statinė, išoriniame paviršiuje apdorota bitumine mastika arba juodais dažais..
Norint padidinti sukauptos saulės energijos kiekį, saulės kolektoriaus dizainas yra pagamintas iš plokščio konteinerio, kurio storis yra santykinai mažas, 5–7 cm, o prietaiso plotis ir ilgis priklauso nuo konkrečių kolektoriaus galios poreikių. Viena iš sienų yra pagaminta iš anoduoto aliuminio ir nudažyta juoda kaip suodžių spalva, be vienos spindesio. Tai yra vadinamasis kolektoriaus gaunamasis arba darbinis paviršius. Darbinės kolektoriaus dalies vidinėje pusėje dažnai gaminami ploni aliuminio arba plastiko šonkauliai, kurie pagerina energijos šalinimą nuo darbinio paviršiaus sienos iki aušinimo skysčio – vandens ar antifrizo..
Norint sumažinti taršą ir nuostolius ant darbinio paviršiaus, sumontuota plona permatoma plėvelė arba plastiko ar stiklo lakštas, pasižymintis geromis šilumos izoliacijos savybėmis. Viduje tokia apsauga yra purškiama veidrodiniu aliuminio sluoksniu, kuris galiausiai sumažina šilumos nuostolius dėl atspindžio ir konvekcijos.
Plokščio saulės kolektoriaus konstrukcijoje vietoj įprasto aliuminio lakšto gali būti miltelinio grafito, metalo pluoštų ir armavimo dervos sumuštinė. Tokia medžiaga turi gerą šilumos laidumą ir didelį atsparumą oksidacijai..
Tokias konstrukcijas reikia montuoti ant sustiprinto rėmo, paprastai saulėtoje namo stogo ar sienos pusėje.
Vakuuminės šildymo sistemos ↑
Dėl visų paprastumo, patikimumo ir nebrangių plokščių saulės akumuliatorių šilumos našumas yra gana geras tik saulėtą dieną. Aukštesnėse platumose arba ankstyvą pavasarį – vėlyvą rudenį jo šilumos produktyvumas sumažėja perpus.
Palyginti su plokščiais saulės kolektoriais, vakuuminės sistemos yra efektyvesnės. Projektavimo pagrindas yra atskiras šiluminis elementas – vakuuminis vamzdis, tokio saulės kolektoriaus veikimo principas pagrįstas fizikoje žinomu prietaisu – šilumos vamzdžiu, kuris yra gana sudėtingas ir kaprizingas, tačiau veiksmingas. Projektavimo bruožas yra ypač didelis šilumos laidumas, dėl kurio visa šiluma, kuri nukrito ant vieno vamzdžio galo, akimirksniu surenkama ir sukoncentruojama kitame gale..
Vakuumo elementas yra pailgas kolbos vamzdelis, pagamintas iš tvirto stiklo, kurio vidinė pusė purškiama veidrodine danga. Dėl vienpusio veidrodžio saulės energijos srautas laisvai prasiskverbia pro lemputės vidų ir negali iš jo išbėgti. Jį efektyviai sugeria šilumos vamzdžio varinis galas, esantis lemputės korpuse. Norint sumažinti nuostolius, oras iš stiklinės lemputės buvo išpumpuotas. Centrinis vario elementas perduoda energiją, gautą iš šviesos srauto, į šilumos nešiklio srautą, paprastai antifrizą, arba tiesiai į vandens rezervuarą..
Vakuuminių saulės kolektorių pranašumai ↑
Saulės energijos konvertavimo šilumos vamzdžio versijoje pranašumai:
- Saulės šilumos sugerties ir konvertavimo efektyvumas yra 3–4 kartus didesnis nei plokščių ir oro kolektorių;
- Puikiai veikia 0–50 laipsnių temperatūrojeapieC, o kitų tipų saulės kolektoriai, pagal vartotojų apžvalgas, turi darbo intervalą 20apieSU;
- Mažiausias jautrumas saulės spindulių kritimo krypčiai ir kampui. Normaliam saulės kolektoriaus darbui pakanka, kad saulė būtų apšviesta net esant ūmiam saulės spindulių kritimo kampui, jei tai yra kiti saulės kolektorių projektai, kai optimalus apšvietimo kampas viršija daugiau kaip 20apie efektyvumas sumažėja 10% per valandą.
- Mažas saulės kolektorių konstrukcijos svoris leidžia ją montuoti tiesiai ant stogo, net neturint specialios atramos.
Planuojant įsigijimą, verta apytiksliai apskaičiuoti saulės kolektoriaus plotą, remiantis santykiu: kvadratinis metras duos apie 50–55 litrus karšto vandens per dieną, bet ne verdančio vandens. Tikslesnę informaciją galima rasti bendrovių, užsiimančių saulės kolektorių gamyba, tinklalapiuose. Ten galite gauti informacijos apie gaminių kainą. Kiekviena įmonė įrodo, kad produktai yra labai efektyvūs ir pigūs. Vakuuminis įtaisas iš 15 elementų kainuos apie 15-20 tūkst. rublių už 1,3–1,5 kW galios šilumą ir 80–100 litrų talpos baką.
Įdomios tokių saulės kolektorių sistemų savybės yra galimybė išbandyti kiekvienos vakuuminės lemputės veikimą savarankiškai, be jokių specialių įrankių. Pakanka vakare, dirbant laisvąja eiga, uždėti delną ant apatinio vamzdžio galo. Jei elementas ilgą laiką išlieka šaltas, o kolbos sandarinimo srityje nėra šalčiui būdingų apnašų, laikoma, kad prietaisas veikia.
Karštą vandenį iš rezervuaro galima tiekti sunkio jėgos dėka, tačiau dažniausiai jie montuoja mažos galios stiprintuvą, leidžiantį greitai užpildyti baką panaudojus karštą vandenį. Rimtesnėse projekto versijose saulės kolektorius derinamas su šilumos akumuliatoriumi ir elektronine karšto vandens tiekimo ir šildymo valdymo sistema. Tokių sistemų kaina yra ne mažesnė kaip 1000EUR. Sistemoms su šilumos vamzdžiais, kaip taisyklė, garantija yra nuo 5 iki 25 metų, atsižvelgiant į įrenginyje naudojamų medžiagų kokybės lygį.
Oro kolektoriai ↑
Kuo sudėtingesnė konstrukcija, tuo brangesnė ji eksploatuoti ir tuo didesnė netikėtų gedimų tikimybė. Šiuo atžvilgiu kolektorių su oro šilumos perdavimu dizainas yra paprastumo ir patikimumo čempionai. Tiesą sakant, oro kolektorius yra vertikalių ortakių ar vamzdžių rinkinys su matiniu juodu apdaila. Kolektorius naudoja šildomo oro pagreičio principą vertikaliame vamzdyje.
Oro konstrukcijos pranašumai ir pranašumai apima:
- Didžiausias dizaino patikimumas ir paprastumas;
- Mažas prietaiso svoris, pritaikymo lankstumas ir paprastas montavimas;
- Mažiausias energijos suvartojimas ventiliatoriui veikiant, kai kuriais atvejais ventiliatorius gali išsijungti, o šildymas atliekamas sunkio jėgos dėka.
Kolektoriaus dizainą sudaro daugybė plonasienių aliumininių vamzdžių su pajuodintu matiniu paviršiumi. Vamzdžio akumuliatorius turi centrinį šalto ir ištraukiamojo karšto oro kanalus, šaltame yra įmontuotas išcentrinis ventiliatorius, kurio atsparumas nuliui. Jei reikia, jį galima išjungti ir tokia būsena praktiškai nesukuria pasipriešinimo judančiam oro srautui.
Įrenginyje yra oro įsiurbimo anga, leidžianti reguliuoti oro, paimamo iš lauko ir iš šildomos patalpos, kiekį ir santykį.
Gaminant šilumą oro kolektoriai praktiškai nėra prastesni už plokščias sistemas, jiems reikalingas vertikalus vamzdžių išdėstymas ir maksimalus saulės spindulių poveikis. Galia lengvai reguliuojama pasirenkant šilumokaičio vamzdžių skaičių. Dažnai oro saulės kolektoriai yra būtini kaitinant ir vėdinant įvairias sandėliavimo patalpas, naudojami džiovinant įvairius daržovių ir vaisių produktus..
