Μέθοδοι ηλιακής θέρμανσης ιδιωτικής κατοικίας

Η αρχή της λειτουργίας ενός ηλιακού σταθμού στο σπίτι

Μια ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι ένα σύστημα που αποτελείται από πάνελ, έναν μετατροπέα, μια μπαταρία και έναν ελεγκτή. Το ηλιακό πάνελ μετατρέπει την ακτινοβολούμενη ενέργεια σε ηλεκτρική (όπως προαναφέρθηκε). Συνεχές ρεύμα εισέρχεται στον ελεγκτή, ο οποίος διανέμει το ρεύμα στους καταναλωτές (για παράδειγμα, υπολογιστής ή φωτισμός).Ένας μετατροπέας μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα και τροφοδοτεί τις περισσότερες ηλεκτρικές οικιακές συσκευές. Η μπαταρία αποθηκεύει ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τη νύχτα.

Περιγραφή βίντεο

Ένα καλό παράδειγμα υπολογισμών που δείχνουν πόσα πάνελ χρειάζονται για την παροχή αυτόνομης παροχής ρεύματος, δείτε αυτό το βίντεο:

Πώς χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή θερμότητας

Τα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούνται για θέρμανση νερού και θέρμανση σπιτιού. Μπορούν να παρέχουν θέρμανση (κατόπιν αιτήματος του ιδιοκτήτη) ακόμα και όταν έχει τελειώσει η περίοδος θέρμανσης και να παρέχουν δωρεάν ζεστό νερό στο σπίτι. Η πιο απλή συσκευή είναι τα μεταλλικά πάνελ που τοποθετούνται στην οροφή του σπιτιού. Συσσωρεύουν ενέργεια και ζεστό νερό, το οποίο κυκλοφορεί μέσω σωλήνων που κρύβονται κάτω από αυτά. Η λειτουργία όλων των ηλιακών συστημάτων βασίζεται σε αυτήν την αρχή, παρά το γεγονός ότι μπορεί να διαφέρουν δομικά μεταξύ τους.

Οι ηλιακοί συλλέκτες αποτελούνται από:

• δεξαμενή αποθήκευσης;
• αντλιοστάσιο;
• ελεγκτής
• αγωγοί?
• εξαρτήματα.

Ανάλογα με τον τύπο κατασκευής διακρίνονται οι επίπεδοι και οι συλλέκτες κενού. Στην πρώτη, ο πυθμένας καλύπτεται με θερμομονωτικό υλικό και το υγρό κυκλοφορεί μέσω γυάλινων σωλήνων. Οι συλλέκτες κενού είναι εξαιρετικά αποδοτικοί επειδή οι απώλειες θερμότητας περιορίζονται στο ελάχιστο. Αυτός ο τύπος συλλέκτη παρέχει όχι μόνο θέρμανση με ηλιακούς συλλέκτες ιδιωτικής κατοικίας - είναι βολικό να χρησιμοποιείται για συστήματα παροχής ζεστού νερού και πισίνες θέρμανσης.

Η αρχή λειτουργίας του ηλιακού συλλέκτη

Δημοφιλείς κατασκευαστές ηλιακών συλλεκτών

Τις περισσότερες φορές, προϊόντα της Yingli Green Energy και της Suntech Power Co. βρίσκονται στα ράφια.Τα πάνελ Himin Solar (Κίνα) είναι επίσης δημοφιλή. Τα ηλιακά πάνελ τους παράγουν ηλεκτρισμό ακόμα και σε βροχερό καιρό.

Η παραγωγή ηλιακών μπαταριών έχει επίσης καθιερωθεί από εγχώριο κατασκευαστή. Οι παρακάτω εταιρείες το κάνουν αυτό:

• Hevel LLC στο Novocheboksarsk;
• "Telecom-STV" στο Zelenograd.
• Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) στη Μόσχα.
• JSC "Ryazan Plant of Metal-Ceramic Devices";
• CJSC "Termotron-zavod" και άλλοι.

Μπορείτε πάντα να βρείτε μια κατάλληλη επιλογή για την τιμή. Για παράδειγμα, στη Μόσχα για ηλιακούς συλλέκτες για ένα σπίτι, το κόστος θα κυμαίνεται από 21.000 έως 2.000.000 ρούβλια. Το κόστος εξαρτάται από τη διαμόρφωση και την ισχύ των συσκευών.

Τα ηλιακά πάνελ δεν είναι πάντα επίπεδα - υπάρχουν πολλά μοντέλα που εστιάζουν το φως σε ένα σημείο

Βήματα εγκατάστασης μπαταρίας

1. Για την εγκατάσταση των πάνελ, επιλέγεται το πιο φωτισμένο μέρος - πιο συχνά αυτές είναι οι στέγες και οι τοίχοι των κτιρίων. Προκειμένου η συσκευή να λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά, τα πάνελ είναι τοποθετημένα σε μια συγκεκριμένη γωνία ως προς τον ορίζοντα. Το επίπεδο σκότους της επικράτειας λαμβάνεται επίσης υπόψη: γύρω αντικείμενα που μπορούν να δημιουργήσουν μια σκιά (κτίρια, δέντρα κ.λπ.)
2. Τα πάνελ εγκαθίστανται χρησιμοποιώντας ειδικά συστήματα στερέωσης.
3. Στη συνέχεια, οι μονάδες συνδέονται με την μπαταρία, τον ελεγκτή και τον μετατροπέα και ρυθμίζεται ολόκληρο το σύστημα.

Για την εγκατάσταση του συστήματος, αναπτύσσεται πάντα ένα προσωπικό έργο, το οποίο λαμβάνει υπόψη όλα τα χαρακτηριστικά της κατάστασης: πώς θα εγκατασταθούν οι ηλιακοί συλλέκτες στην οροφή του σπιτιού, τιμή και όρους. Ανάλογα με το είδος και το εύρος των εργασιών, όλα τα έργα υπολογίζονται σε ατομική βάση. Ο πελάτης αποδέχεται την εργασία και λαμβάνει εγγύηση για αυτήν.

Η εγκατάσταση των ηλιακών συλλεκτών πρέπει να γίνεται από επαγγελματίες και με την τήρηση των μέτρων ασφαλείας.

Ως αποτέλεσμα - οι προοπτικές για την ανάπτυξη των ηλιακών τεχνολογιών

Εάν στη Γη η πιο αποτελεσματική λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών παρεμποδίζεται από τον αέρα, ο οποίος σε κάποιο βαθμό διασκορπίζει την ακτινοβολία του Ήλιου, τότε στο διάστημα δεν υπάρχει τέτοιο πρόβλημα. Οι επιστήμονες αναπτύσσουν έργα για γιγάντιους δορυφόρους σε τροχιά με ηλιακούς συλλέκτες που θα λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα. Από αυτά, η ενέργεια θα μεταδοθεί σε συσκευές λήψης εδάφους. Αλλά αυτό είναι θέμα του μέλλοντος και για τις υπάρχουσες μπαταρίες, οι προσπάθειες στοχεύουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και στη μείωση του μεγέθους των συσκευών.

3 Κύριοι τύποι

Οι μεγάλες εγκαταστάσεις είναι σε θέση να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε ολόκληρο το σπίτι και, εάν είναι απαραίτητο, να το θερμαίνουν πλήρως. Αλλά αυτό ισχύει μόνο για μικρές ιδιωτικές εξοχικές κατοικίες, δεν θα μπορούν να θερμάνουν πολυώροφα κτίρια.

Όσον αφορά τον εξοπλισμό, μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το μοντέλο. Κατά κανόνα, το βασικό σετ περιλαμβάνει:

• ηλιακός συλλέκτης κενού?
• έναν ειδικό ελεγκτή που παρακολουθεί την απόδοση της εργασίας.
• μια αντλία με την οποία τροφοδοτείται το ψυκτικό υγρό.
• μια δεξαμενή με όγκο 500-1000 λίτρα για ζεστό νερό.
• ηλεκτρική θερμάστρα ή αντλία θερμότητας.

Πριν από την εγκατάσταση συλλεκτών, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε πόση ισχύ χρειάζονται για να ικανοποιήσουν πλήρως όλες τις ανάγκες. Κατά τον υπολογισμό, αξίζει να λάβετε υπόψη την περιοχή μιας ιδιωτικής κατοικίας, τον αριθμό των ανθρώπων που ζουν, καθώς και την κατανάλωση ενέργειας. Για παράδειγμα, για μια μικρή οικογένεια τριών ατόμων, κατά μέσο όρο, απαιτούνται από 200 έως 500 W / m² ανά μήνα.

Εάν σκοπεύετε να παρέχετε ένα σπίτι με ζεστό νερό, τότε το κόστος ενέργειας θα αυξηθεί.Για αποτελεσματικότητα, μπορείτε να φτιάξετε μια συνδυασμένη έκδοση του συστήματος θέρμανσης. Σε αυτή την περίπτωση τα νοικοκυριά θα είναι ασφαλισμένα και δεν θα μείνουν χωρίς θέρμανση σε έκτακτες και απρόβλεπτες καταστάσεις.

Φτιάξτο μόνος σου θέρμανση σε ιδιωτικό σπίτι: η καλύτερη επιλογή

Στο σχέδιο θέρμανσης με ατμό μιας οικιστικής μονοκατοικίας ή διώροφης κατοικίας, υπάρχει ένας λέβητας θέρμανσης, καλοριφέρ και ένα κλειστό κύκλωμα σωλήνων μέσω του οποίου κυκλοφορεί ένα υγρό που θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία (αντιψυκτικό, νερό). Για ένα μονώροφο κτίριο, είναι κατάλληλο το απλούστερο σύστημα βαρύτητας, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στους νόμους της φυσικής.

Σε αυτό, το ψυκτικό κυκλοφορεί με τη βαρύτητα λόγω της υδραυλικής πίεσης που προκύπτει από τον συνδυασμό:

• σωλήνες διαφόρων διαμέτρων.
• συμπερίληψη στο κύκλωμα μιας δεξαμενής διαστολής κλειστού (expansomat) ή ανοιχτού τύπου.
• διαφορά ύψους μεταξύ των σωληνώσεων επιστροφής (επιστροφής) και απευθείας (προμήθειας).

Για σπίτια μεγάλης επιφάνειας οποιουδήποτε αριθμού ορόφων (1-2 ορόφους), επιλέγεται ένα σύστημα θέρμανσης με αναγκαστική κυκλοφορία:

• αντλία;
• δοχείο διαστολής οποιουδήποτε τύπου, τοποθετημένο κοντά σε λέβητα στερεών καυσίμων (τύπου μεμβράνης) ή στην κορυφή του κυκλώματος θέρμανσης (ανοιχτό).

Σύστημα θέρμανσης συλλέκτη

Η μεγαλύτερη απόδοση και απόδοση μπορεί να επιτευχθεί με την εγκατάσταση συλλεκτών αντί για ηλιακές μονάδες - υπαίθριες εγκαταστάσεις στις οποίες το νερό θερμαίνεται υπό τη δράση της ηλιακής ακτινοβολίας. Ένα τέτοιο σύστημα είναι πιο λογικό και φυσικό, καθώς δεν απαιτεί θέρμανση του ψυκτικού από άλλες συσκευές.

Εξετάστε το σχεδιασμό και την αρχή της λειτουργίας συσκευών δύο κύριων τύπων: επίπεδες και σωληνοειδείς.

Επίπεδη έκδοση για DIY

Ο σχεδιασμός επίπεδων εγκαταστάσεων είναι τόσο απλός που έμπειροι τεχνίτες συναρμολογούν ανάλογα χειροτεχνίας με τα χέρια τους, αγοράζοντας μερικά από τα εξαρτήματα σε ένα εξειδικευμένο κατάστημα και κατασκευάζοντας μερικά από αυτοσχέδιο υλικό.

Μέσα σε ένα κουτί με μόνωση από χάλυβα ή αλουμίνιο, στερεώνεται μια πλάκα που απορροφά την ηλιακή θερμότητα. Τις περισσότερες φορές καλύπτεται με ένα στρώμα μαύρου χρωμίου. Από πάνω η ψύκτρα προστατεύεται από ένα ερμητικό διαφανές κάλυμμα.

Το νερό θερμαίνεται σε σωλήνες που τοποθετούνται σε ένα φίδι και συνδέονται με την πλάκα. Το νερό ή το αντιψυκτικό εισέρχεται στο κουτί μέσω του σωλήνα εισόδου, θερμαίνεται στους σωλήνες και μετακινείται στην έξοδο - στον σωλήνα εξόδου.

Η μετάδοση του φωτός του καλύμματος οφείλεται στη χρήση ενός διαφανούς υλικού - ανθεκτικού σκληρυμένου γυαλιού ή πλαστικού (για παράδειγμα, πολυανθρακικό). Για να μην αντανακλούν οι ακτίνες του ήλιου, η γυάλινη ή η πλαστική επιφάνεια είναι μπερδεμένη (+)

Υπάρχουν δύο τύποι σύνδεσης, μονοσωλήνων και δύο σωλήνων, δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά στην επιλογή. Αλλά υπάρχει μεγάλη διαφορά στο πώς θα παρέχεται το ψυκτικό στους συλλέκτες - βαρύτητα ή χρησιμοποιώντας αντλία. Η πρώτη επιλογή αναγνωρίζεται ως αναποτελεσματική λόγω της χαμηλής ταχύτητας κίνησης του νερού · σύμφωνα με την αρχή της θέρμανσης, μοιάζει με δοχείο για καλοκαιρινό ντους.

Η λειτουργία της δεύτερης επιλογής συμβαίνει λόγω της σύνδεσης μιας αντλίας κυκλοφορίας, η οποία τροφοδοτεί το ψυκτικό με δύναμη. Το ηλιακό σύστημα ενέργειας μπορεί να γίνει πηγή ενέργειας για τη λειτουργία του εξοπλισμού άντλησης.

Η θερμοκρασία του ψυκτικού όταν θερμαίνεται από ηλιακό συλλέκτη φτάνει τους 45-60 ºС, στην έξοδο ο μέγιστος δείκτης είναι 35-40 ºС.Για να αυξηθεί η απόδοση του συστήματος θέρμανσης, μαζί με τα θερμαντικά σώματα, χρησιμοποιούνται "θερμά δάπεδα" (+)

Σωληνοειδείς συλλέκτες - μια λύση για τις βόρειες περιοχές

Η γενική αρχή λειτουργίας μοιάζει με τη λειτουργία επίπεδων ομολόγων, αλλά με μια διαφορά - οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας με το ψυκτικό υγρό βρίσκονται μέσα στις γυάλινες φιάλες. Οι ίδιοι οι σωλήνες είναι φτερά, σφραγισμένοι στη μία πλευρά και μοιάζουν με φτερά στην εμφάνιση, και ομοαξονικοί (κενό), εισάγονται ο ένας μέσα στον άλλο και σφραγίζονται και στις δύο πλευρές.

Οι εναλλάκτες θερμότητας είναι επίσης διαφορετικοί:

• Ένα σύστημα για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμική ενέργεια Heat-pipe.
• ένας συμβατικός σωλήνας για τη μετακίνηση ψυκτικού υγρού τύπου U.

Ο δεύτερος τύπος εναλλάκτη θερμότητας αναγνωρίζεται ως πιο αποδοτικός, αλλά όχι αρκετά δημοφιλής λόγω του κόστους των επισκευών: εάν ένας σωλήνας αποτύχει, ολόκληρο το τμήμα θα πρέπει να αντικατασταθεί.

Ο σωλήνας θερμότητας δεν αποτελεί μέρος ενός ολόκληρου τμήματος, επομένως μπορεί να αλλάξει σε 2-3 λεπτά. Τα αποτυχημένα ομοαξονικά στοιχεία επισκευάζονται με απλή αφαίρεση του βύσματος και αντικατάσταση του κατεστραμμένου καναλιού.

Ένα διάγραμμα που εξηγεί την κυκλική φύση της διαδικασίας θέρμανσης μέσα στους σωλήνες κενού: το κρύο υγρό θερμαίνεται και εξατμίζεται υπό την επίδραση της ηλιακής θερμότητας, δίνοντας τη θέση του στο επόμενο τμήμα του κρύου ψυκτικού (+)

Αφού αναλύσαμε τα τεχνικά χαρακτηριστικά συλλεκτών διαφόρων τύπων και συνοψίσαμε την εμπειρία χρήσης τους, αποφασίσαμε ότι οι επίπεδοι συλλέκτες είναι πιο κατάλληλοι για τις νότιες περιοχές και οι σωληνοειδείς συλλέκτες για τις βόρειες περιοχές. Ιδιαίτερα αποδεδειγμένο στις συνθήκες έντονου κλίματος της εγκατάστασης με το σύστημα Heat-pipe. Έχουν θερμαντική ικανότητα ακόμα και τις συννεφιασμένες μέρες και τη νύχτα, «τρέφονται» με ελάχιστη ποσότητα ηλιακού φωτός.

Ένα παράδειγμα τυπικού σχεδίου σύνδεσης ηλιακών συλλεκτών με εξοπλισμό λέβητα: ένα αντλιοστάσιο παρέχει κυκλοφορία νερού, ένας ελεγκτής ρυθμίζει τη διαδικασία θέρμανσης

Αύξηση της απόδοσης των ηλιακών πλαισίων

Η απόδοση των ηλιακών συστημάτων μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας μία από τις ακόλουθες μεθόδους:

1. Αλλαγή της θέσης των μονάδων. Μερικές φορές, για να αυξηθεί η απόδοση, θα αρκεί να τοποθετήσετε σωστά τις μονάδες σε σχέση με το διάνυσμα κατευθυντικότητας των ακτίνων του ήλιου. Αυτό συνήθως απαιτεί την ανάπτυξη όλων των μονάδων προς τα νότια. Εάν η μέρα στην περιοχή είναι μεγάλη, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τις επιφάνειες που κατευθύνονται προς την ανατολική και τη δυτική πλευρά - υπάρχει επίσης αρκετό φως που μετατρέπεται σε ενέργεια.
2. Αλλαγή γωνίας κλίσης. Η τεκμηρίωση για τις μονάδες υποδεικνύει πάντα τη συνιστώμενη γωνία κλίσης στην οποία η απόδοση του συστήματος θα είναι μέγιστη. Στην πράξη, αυτή η τιμή μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τη γεωγραφική θέση και άλλα μεμονωμένα χαρακτηριστικά.
3. Επιλογή τοποθεσίας για εγκατάσταση. Τις περισσότερες φορές, οι ηλιακές μονάδες εγκαθίστανται στην οροφή ενός κτιρίου - αυτή είναι η πιο εύκολη, πιο προσιτή και προφανής επιλογή, αλλά όχι η πιο αποτελεσματική. Το καλύτερο που έχετε να κάνετε είναι να προετοιμάσετε μια περιστρεφόμενη βάση εκ των προτέρων και να εγκαταστήσετε τα πάνελ πάνω της έτσι ώστε οι συσκευές να ακολουθούν τις ακτίνες του ήλιου καθώς κινούνται.

Το τελευταίο σημείο αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. Φυσικά, οι μονάδες που είναι εγκατεστημένες στην οροφή δεν είναι άχρηστες - τελικά, δεν υπάρχουν εμπόδια για τις ακτίνες του ήλιου σε αυτή την περίπτωση, επομένως φτάνουν εύκολα στη συσκευή και μετατρέπονται στον απαιτούμενο τύπο ενέργειας.

Το πρόβλημα είναι ότι η διάταξη των μονάδων κάθετα στις ακτίνες του ήλιου έχει μέγιστη απόδοση σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Οι περιστροφικές συσκευές που παρακολουθούν την τρέχουσα κατεύθυνση των δοκών σας επιτρέπουν να απαλλαγείτε από τέτοια προβλήματα. Είναι αλήθεια ότι τέτοιες συσκευές έχουν επίσης αρνητικές πλευρές - ειδικότερα, μιλάμε για το εξαιρετικά υψηλό κόστος των περιστροφικών συστημάτων. Επιπλέον, σε ορισμένες περιπτώσεις, η απόκτηση τέτοιου εξοπλισμού δεν επηρεάζει την απόδοση του συστήματος με οποιονδήποτε τρόπο - για παράδειγμα, εάν οι κλιματικές συνθήκες δεν ελήφθησαν δεόντως υπόψη. Το κόστος σε αυτή την περίπτωση θα είναι εντελώς ακατάλληλο.

Σύμφωνα με κατά προσέγγιση υπολογισμούς, για να αποδώσουν τα περιστροφικά στοιχεία, ο αριθμός τους πρέπει να είναι τουλάχιστον οκτώ. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μικρότερο αριθμό μονάδων (περίπου 3-4), αλλά θα είναι μια κερδοφόρα αγορά μόνο εάν τα συνδέσετε απευθείας στην αντλία νερού, σε άλλες περιπτώσεις, η αύξηση της απόδοσης θα είναι ασήμαντη.

Υπολογισμός της ενεργειακής απόδοσης των ηλιακών συλλεκτών

Κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης επιφάνειας των ηλιακών συλλεκτών, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ένα τετραγωνικό μέτρο τέτοιου εξοπλισμού θα δώσει περίπου 120 Watt στο δίκτυό σας. Τώρα περπατήστε γύρω από το σπίτι σας και υπολογίστε πόση ισχύ έχουν οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές και ο εξοπλισμός σας. Θα ήταν επίσης λογικό να εκτιμηθεί πόση εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί με την αντικατάσταση ορισμένων συσκευών με ενεργειακά αποδοτικές. Μετά από αυτό, μπορείτε να αρχίσετε να υπολογίζετε τον απαιτούμενο αριθμό και την περιοχή των ηλιακών συλλεκτών, προσπαθώντας να λάβετε υπόψη τον χρόνο της ηλιακής δραστηριότητας στην περιοχή σας.

Θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας από ηλιακή ενέργεια

Εκτός από την εξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή ενέργεια, το φωτιστικό μας μπορεί κάλλιστα να θερμάνει το σπίτι σας. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πιο απλό τρόπο και να συνδέσετε το ηλεκτρικό σύστημα θέρμανσης με ηλιακούς συλλέκτες. Αλλά πιθανότατα θα είναι μάλλον αναποτελεσματικό, ειδικά δεδομένου του όχι πολύ μεγάλου αριθμού ηλιόλουστων ημερών ετησίως στα γεωγραφικά πλάτη μας.

Θα ήταν καλύτερο να συνδυάσετε ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ηλιακών συλλεκτών και ένα αυτόνομο σύστημα θέρμανσης που βασίζεται στη θέρμανση του υγρού με ηλιακή θερμότητα, το οποίο στη συνέχεια εισέρχεται στα καλοριφέρ του σπιτιού σας.

Πώς λειτουργεί η ηλιακή θέρμανση

Οι συλλέκτες θέρμανσης θα είναι ο βασικός κρίκος σε ένα τέτοιο αυτόνομο σύστημα ηλιακής θέρμανσης. Πρόκειται για εξειδικευμένες συσκευές που με ελάχιστες απώλειες μεταφέρουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ένα ψυκτικό υγρό, το οποίο μπορεί να είναι νερό ή ειδικό αντιψυκτικό.

κύκλωμα ηλιακού θερμοσίφωνα

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα μιας τέτοιας προσέγγισης υψηλής τεχνολογίας είναι ότι ένα τέτοιο σύστημα θα λειτουργεί αποτελεσματικά ακόμη και στις πιο δύσκολες κλιματικές συνθήκες, η απόδοσή του δεν μειώνεται ακόμη και σε χαμηλές αρνητικές εξωτερικές θερμοκρασίες.

Τέτοια συστήματα, που ονομάζονται επίσης ηλιακοί συλλέκτες, έχουν αποδειχθεί, για παράδειγμα, στις βόρειες περιοχές της Κίνας - σε περιοχές με πολύ σκληρό κλίμα. Επιπλέον, σε αυτές τις περιοχές εγκαθίστανται ακόμη και σε πολυκατοικίες.

Μετά τη θέρμανση στον συλλέκτη, το ψυκτικό συνήθως εισέρχεται στη δεξαμενή αποθήκευσης, η οποία είναι εξοπλισμένη με εξαιρετική θερμομόνωση. Η θερμοκρασία του υγρού σε μια τέτοια δεξαμενή διατηρείται για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.Εάν το συνηθισμένο νερό της βρύσης χρησιμοποιείται ως φορέας θερμότητας, τότε, εκτός από τη θέρμανση, ένα τέτοιο υγρό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για οικιακούς σκοπούς, για παράδειγμα, για πλύσιμο ή πλύσιμο πιάτων.

Κανόνες και απαιτήσεις για αυτόνομη θέρμανση

Πριν σχεδιάσετε μια δομή θέρμανσης, είναι απαραίτητο να εξετάσετε το SNiP 2.04.05-91, το οποίο καθορίζει τις βασικές απαιτήσεις για σωλήνες, θερμαντήρες και βαλβίδες.

Οι γενικοί κανόνες συνοψίζονται στη διασφάλιση ότι το σπίτι έχει ένα άνετο μικροκλίμα για τους ανθρώπους που ζουν σε αυτό, για να εξοπλίσει σωστά το σύστημα θέρμανσης, έχοντας προηγουμένως εκπονήσει και εγκρίνει το έργο.

Πολλές απαιτήσεις διατυπώνονται με τη μορφή συστάσεων στο SNiP 31-02, το οποίο ρυθμίζει τους κανόνες για την κατασκευή μονοκατοικιών και την παροχή επικοινωνιών τους.

Ξεχωριστά, προβλέπονται διατάξεις σχετικά με τη θερμοκρασία:

• οι παράμετροι του ψυκτικού στους σωλήνες δεν πρέπει να υπερβαίνουν τους + 90ºС.
• Οι βέλτιστοι δείκτες είναι εντός + 60-80ºС.
• η θερμοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας των συσκευών θέρμανσης που βρίσκονται στη ζώνη άμεσης πρόσβασης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 70ºС.

Οι σωληνώσεις των συστημάτων θέρμανσης συνιστάται να είναι από ορείχαλκο, χαλκό, χαλύβδινους σωλήνες. Στον ιδιωτικό τομέα χρησιμοποιούνται κυρίως πολυμερή και μεταλλοπλαστικά σωληνοειδή προϊόντα που έχουν εγκριθεί για χρήση στις κατασκευές.

Οι σωληνώσεις των κυκλωμάτων θέρμανσης νερού τοποθετούνται συχνότερα με ανοιχτό τρόπο. Επιτρέπεται η κρυφή τοποθέτηση κατά την εγκατάσταση "θερμών δαπέδων"

Η μέθοδος τοποθέτησης του αγωγού θέρμανσης μπορεί να είναι:

• Άνοιξε. Περιλαμβάνει τοποθέτηση σε κτιριακές κατασκευές με στερέωση με κλιπ και σφιγκτήρες. Επιτρέπεται κατά την κατασκευή κυκλωμάτων από μεταλλικούς σωλήνες.Η χρήση αναλόγων πολυμερών επιτρέπεται εάν αποκλείεται η ζημιά τους από θερμική ή μηχανική κρούση.
• Κρυμμένος. Περιλαμβάνει την τοποθέτηση σωληνώσεων σε στροβοσκόπια ή κανάλια που επιλέγονται σε κτιριακές κατασκευές, σε σοβατεπί ή πίσω από προστατευτικά και διακοσμητικά παραβάν. Το μονολιθικό περίγραμμα επιτρέπεται σε κτίρια σχεδιασμένα για τουλάχιστον 20 χρόνια λειτουργίας και με διάρκεια ζωής σωλήνων τουλάχιστον 40 χρόνια.

Προτεραιότητα είναι η ανοιχτή μέθοδος τοποθέτησης, επειδή ο σχεδιασμός της διαδρομής του αγωγού θα πρέπει να παρέχει δωρεάν πρόσβαση σε οποιοδήποτε στοιχείο του συστήματος για επισκευή ή αντικατάσταση.

Οι σωλήνες κρύβονται σε σπάνιες περιπτώσεις, μόνο όταν μια τέτοια λύση υπαγορεύεται από τεχνολογική, υγιεινή ή εποικοδομητική ανάγκη, για παράδειγμα, κατά την εγκατάσταση "θερμών δαπέδων" σε τσιμεντοκονία.

Κατά την τοποθέτηση του αγωγού συστημάτων με φυσική κίνηση του ψυκτικού υγρού, είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε μια κλίση 0,002 - 0,003. Οι αγωγοί συστημάτων άντλησης, μέσα στους οποίους το ψυκτικό κινείται με ταχύτητα τουλάχιστον 0,25 m/s, δεν χρειάζεται να παρέχουν κλίσεις

Σε περίπτωση ανοιχτής τοποθέτησης του κεντρικού, τα τμήματα που διασχίζουν μη θερμαινόμενες εγκαταστάσεις πρέπει να είναι εφοδιασμένα με θερμομόνωση που να αντιστοιχεί στα κλιματικά δεδομένα της περιοχής κατασκευής.

Πρέπει να εγκατασταθούν αυτόνομοι αγωγοί θέρμανσης με τύπο φυσικής κυκλοφορίας προς την κατεύθυνση της κίνησης του ψυκτικού, έτσι ώστε το θερμαινόμενο νερό να φτάνει στις μπαταρίες με τη βαρύτητα και μετά την ψύξη να κινείται κατά μήκος της γραμμής επιστροφής στον λέβητα με τον ίδιο τρόπο. Τα δίκτυα των συστημάτων άντλησης κατασκευάζονται χωρίς κλίση, γιατί. δεν είναι απαραίτητο.

Η χρήση διαφόρων τύπων δεξαμενών διαστολής ορίζεται:

• ανοιχτό, που χρησιμοποιείται για συστήματα τόσο με άντληση όσο και με φυσικό εξαναγκασμό, θα πρέπει να εγκατασταθεί πάνω από τον κύριο ανυψωτήρα.
• Οι συσκευές κλειστής μεμβράνης, που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σε συστήματα εξαναγκασμού, εγκαθίστανται στη γραμμή επιστροφής μπροστά από το λέβητα.

Οι δεξαμενές διαστολής έχουν σχεδιαστεί για να αντισταθμίζουν τη θερμική διαστολή του υγρού όταν θερμαίνεται. Χρειάζονται για την απόρριψη της περίσσειας στον αποχετευτικό αγωγό ή στο δρόμο, όπως συμβαίνει με τις απλούστερες ανοιχτές επιλογές. Οι κλειστές κάψουλες είναι πιο πρακτικές, γιατί δεν απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση στη ρύθμιση της πίεσης του συστήματος, αλλά πιο ακριβές.

Στο υψηλότερο σημείο του συστήματος τοποθετείται δοχείο διαστολής ανοιχτού τύπου. Εκτός από την παροχή ενός αποθέματος για τη διόγκωση του υγρού, του ανατίθεται επίσης το έργο της αφαίρεσης αέρα. Μπροστά από το λέβητα τοποθετούνται κλειστές δεξαμενές, αεραγωγοί και διαχωριστές χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του αέρα

Κατά την επιλογή βαλβίδων διακοπής, προτιμώνται οι σφαιρικές βαλβίδες, όταν επιλέγεται μονάδα άντλησης - εξοπλισμός με πίεση έως 30 kPa και χωρητικότητα έως 3,0 m3 / h.

Οι ποικιλίες ανοίγματος προϋπολογισμού πρέπει να ανανεώνονται περιοδικά λόγω της τυπικής διάβρωσης του υγρού. Κάτω από την εγκατάστασή τους, είναι απαραίτητο να ενισχυθεί σημαντικά το δάπεδο της σοφίτας και να μονωθεί η σοφίτα.

Τα θερμαντικά σώματα και τα θερμαντικά σώματα συνιστώνται να τοποθετούνται κάτω από παράθυρα, σε μέρη κατάλληλα για συντήρηση. Ο ρόλος των θερμαντικών στοιχείων στα μπάνια ή τα μπάνια μπορεί να διαδραματιστεί από θερμαινόμενες ράγες πετσετών που συνδέονται με επικοινωνίες θέρμανσης

Συσσώρευση θερμότητας σε θερμούς βράχους, σκυρόδεμα, βότσαλα κ.λπ.

Το νερό έχει μία από τις υψηλότερες θερμικές ικανότητες - 4,2 J / cm3 * K, ενώ το σκυρόδεμα έχει μόνο το ένα τρίτο αυτής της τιμής.Το σκυρόδεμα, από την άλλη πλευρά, μπορεί να θερμανθεί σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες 1200C με ηλεκτρική θέρμανση, για παράδειγμα, και έτσι έχει πολύ μεγαλύτερη συνολική χωρητικότητα. Ακολουθώντας το παρακάτω παράδειγμα, ένας μονωμένος κύβος πλάτους περίπου 2,8 m μπορεί να είναι σε θέση να παρέχει αρκετή αποθηκευμένη θερμότητα για ένα σπίτι για να καλύψει το 50% της ζήτησης θέρμανσης. Κατ' αρχήν, αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση περίσσειας αιολικής ή φωτοβολταϊκής θερμικής ενέργειας λόγω της ικανότητας της ηλεκτρικής θέρμανσης να φτάσει σε υψηλές θερμοκρασίες.

Σε επίπεδο κομητείας, το έργο Wiggenhausen-Süd στη γερμανική πόλη Friedrichshafen προσέλκυσε τη διεθνή προσοχή. Πρόκειται για μια μονάδα θερμικής αποθήκευσης οπλισμένου σκυροδέματος 12.000 m3 (420.000 cu.ft.) συνδεδεμένη με ένα συγκρότημα ηλιακών συλλεκτών 4.300 m2 (46.000 τετραγωνικά πόδια) που παρέχει το ήμισυ των αναγκών ζεστού νερού και θέρμανσης 570 σπιτιών.

Η Siemens κατασκευάζει μια εγκατάσταση αποθήκευσης θερμότητας κοντά στο Αμβούργο, χωρητικότητας 36 MWh, που αποτελείται από βασάλτη που θερμαίνεται στους 600 C και παράγει ισχύ 1,5 MW. Παρόμοιο σύστημα σχεδιάζεται να κατασκευαστεί στην πόλη Sorø της Δανίας, όπου το 41-58% της αποθηκευμένης θερμότητας ισχύος 18 MWh θα μεταφερθεί στην τηλεθέρμανση της πόλης και το 30-41% ως ηλεκτρική ενέργεια.

πόδια), καλύπτοντας τις μισές ανάγκες σε ζεστό νερό και θέρμανση για 570 σπίτια. Η Siemens κατασκευάζει μια εγκατάσταση αποθήκευσης θερμότητας κοντά στο Αμβούργο, χωρητικότητας 36 MWh, που αποτελείται από βασάλτη που θερμαίνεται στους 600 C και παράγει ισχύ 1,5 MW. Παρόμοιο σύστημα σχεδιάζεται να κατασκευαστεί στην πόλη Sorø της Δανίας, όπου το 41-58% της αποθηκευμένης θερμότητας ισχύος 18 MWh θα μεταφερθεί στην τηλεθέρμανση της πόλης και το 30-41% ως ηλεκτρική ενέργεια.

Βασικές πληροφορίες για σπιτικούς ηλιακούς συλλέκτες

Οι επαγγελματικές μονάδες έχουν απόδοση περίπου 80-85%, αλλά πρέπει να λάβετε υπόψη το γεγονός ότι είναι αρκετά ακριβές και σχεδόν όλοι μπορούν να αντέξουν οικονομικά να αγοράσουν υλικά για τη συναρμολόγηση ενός οικιακού συλλέκτη.

Από αυτή την άποψη, όλα εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, τα οποία καθορίζονται και υπολογίζονται μεμονωμένα.

Η συναρμολόγηση της μονάδας δεν απαιτεί δύσκολα στη χρήση και δυσπρόσιτα εργαλεία και ακριβά υλικά.

ηλιακός συλλέκτης

Εργαλεία DIY ηλιακού συλλέκτη

1. Τρύπανο.
2. Ηλεκτρικό τρυπάνι.
3. Ενα σφυρί.
4. Σιδηροπρίονο.

Υπάρχουν διάφορες ποικιλίες του εξεταζόμενου σχεδίου. Διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την αποτελεσματικότητα και το τελικό κόστος. Υπό οποιεσδήποτε συνθήκες, μια οικιακή μονάδα θα κοστίσει μια τάξη μεγέθους φθηνότερα από ένα εργοστασιακό μοντέλο με παρόμοια χαρακτηριστικά.

Μία από τις καλύτερες επιλογές είναι ένας ηλιακός συλλέκτης κενού. Αυτή είναι η πιο οικονομική και η πιο εύκολη επιλογή στην εκτέλεσή της.