Пластиковые солнечные коллекторы: Солнечный коллектор из пластиковых бутылок своими руками: инструктаж по сооружению

Содержание

Пластиковые солнечные коллекторы и гелиоустановки на их основе | Архив С.О.К. | 2014

Рис. 1. Структура площадей различных типов солнечных коллекторов (СК) в мире

На рис. 1 представлена структура площадей различных типов солнечных коллекторов (СК) мира. Преобладают вакуумные трубчатые солнечные коллекторы — 62,3 % и плоские СК — 27,9 %. Одной из самых дешевых конструкций плоских СК являются коллекторы с пластиковыми абсорберами, в основном неостекленные. Как следует из рис. 1, их доля составляет 9,2 %.

Всего по данным МЭА в мире в 27-ми странах на конец 2011 года работали 248 752 гелиоустановок бассейнов с неостекленными, в основном пластиковыми, СК общей площадью 30 709 138 м2. В табл. 1 по данным МЭА приведены площади и количество гелиоустановок бассейнов семи стран с неостекленными плоскими, в основном пластиковыми и вакуумными трубчатыми СК на конец 2011 года.

Из таблицы следует, что около 70 % площади всех коллекторов гелиоустановок бассейнов построено в США при средней площади одной установки 200 м

2. Наибольшее число гелиоустановок бассейнов эксплуатируется в Австралии при средней площади одной установки 40 м2. В табл. 2 по данным [1] представлены основные технические характеристики десяти ведущих мировых производителей пластиковых СК без стекол.

Для изготовления абсорберов 50 % из них применяют полипропилен, 30 % — полиэтилен, по 10 %, соответственно, резину EPDM и поливинилхлорид. Большинство производителей (70 %) изготовляет литые и термоформованные конструкции абсорберов; трубчатые абсорберы со сборными коллекторами производят 30 % фирм. Толщина стенок абсорберов от 0,8 до 6 мм. Максимальную длину (до 200 м) и ширину абсорбера (до 25 м) имеют СК фирмы Solar-Ripp, Германия.

Рабочее давление коллекторов от 0,5 до 6 бар. КПД пластиковых СК от 0,79 до 0,85 (Solarfocus, Германия). В табл. 3 представлены примеры применения пластиковых СК пяти производителей при сооружении гелиоустановок (ГУ) отелей [2]. Удельная стоимость таких абсорберов — от 85 до 120 $/м2. На фото 1 представлена гелиоустановка бассейна отеля Playitas в городе Fuerteventura (Испания) с пластиковыми СК. На фото 2 приведена самая большая в мире гелиоустановка отеля Сandia Maris на острое Крит (Греция) [3].

ГУ построена в 2001 году израильской фирмой Chromagen по проекту греческой фирмы Sol Energy Hellas. При числе номеров отеля 2304 с несколькими бассейнами площадь гелиоустановки 2800 м

2, вместимость баков-аккумуляторов — 125 м3, циркуляция насосная, доля тепловой нагрузки ГУ — 70 %, стоимость — 200 €/м2. Во всем мире 29 фирм специализируется на строительстве гелиоустановок бассейнов и отелей, в основном, с применением пластиковых СК [4].

Среди них лидером является бразильская фирма Soletrol Industrial Comecio (1030 ГУ отелей). Китайская фирма Himin Energy Group построила 786 ГУ отелей. Для отеля Lanchow в городе Ланьчжоу (Китай) эта фирма построила ГУ с вакуумными трубчатыми коллекторами площадью 1162 м2 с термосифонной циркуляцией. На третьем месте в мире турецкая фирма Ezinc — 350 ГУ отелей.

Для отеля Eſt alia Village (город Анталья, Турция) с числом номеров 1300 эта фирма в 2006 году построила гелиоустановку с насосной циркуляцией площадью 1233 м

2, обеспечивающей 100 % нагрузки горячего водоснабжения отеля. В табл. 4 показаны основные характеристики представительных гелиоустановок отелей в Европе, Турции и Израиле ведущих мировых производителей.

Минимальную стоимость 122 €/м2 имеет гелиоустановка отеля «Иерусалим» в Израиле, построенная израильской фирмой Plastic Magen в 2007 году, площадью 260 м2 с пластиковыми СК. Данная фирма построила таких ГУ уже 50 шт.

Солнечный коллектор для отопления


Солнечные коллекторы для отопления: какой лучше

Солнечные коллекторы — системы сбора тепла, поступающего от солнца. Именно эти устройства удобнее использовать для водяного отопления:  в них нагревается теплоноситель. Затем он может подаваться в систему отопления (лучше — в теплый пол)  или горячего водоснабжения.  

Конструктивно любая установка состоит из самой солнечной панели и резервуара для нагретой воды (баки бывают с теплообменником при использовании в качестве теплоносителя антифриза). В местностях с небольшим количеством солнечных дней в бак для воды может быть установлен резервный нагреватель. Чаще всего это ТЭН. Но нужно помнить, что подключать второй источник нужно не параллельно, а последовательно. Только тогда он будет работать лишь в том случае, если солнечной энергии для нагрева до заданных температур не хватает.  В этом случае система будет экономно расходовать платные источники энергии.

Принципиальная схема отопления дома с солнечными коллекторами

По строению солнечные коллекторы для отопления бывают:

  • плоские;
  • трубчатые;
  • воздушные.

Есть еще коллекторы концентраторы, но это уже системы промышленного типа, состоящие из множества параболических зеркал, установленных на подвижных опорах. Положение зеркал регулируется системой слежения, которая дает команды сервомоторам, изменяющим положение зеркал вслед за движением солнца. Такие системы способны нагревать теплоноситель до 120-250oC, но крайне сложны и дороги. Для бытового отопления подходят мало.

Плоские коллекторы

Плоские гелиоколлекторы — это металлическая рама, на которой, если смотреть снизу-вверх, закреплены:

Схема плоского коллектора

  • пластина корпуса;
  • слой термоизоляции;
  • светоотражающий слой (присутствует не во всех моделях) ;
  • пластина теплосборника (теплопоглотителя или еще называют адсорбирующая пластина), к которой припаяны теплообменные трубки;
  • прозрачная светопропускающая крышка (закаленное стекло с 95% коэффициентом пропускания света или не менее прозрачный поликарбонат).

Также на корпусе имеется выпускной и впускной патрубок — через них циркулирует теплоноситель.

Есть модели открытые — без крышки. Единственное их достоинство — низкая цена, но они очень неэффективны и совершенно неработоспособны при отрицательных температурах. Из-за того, что крышки нет, абсорбционное покрытие быстро разрушается, так что служат открытые коллекторы несколько сезонов, а из-за своих особенностей могут использоваться для подогрева воды в бассейне или в душе. Для отопления они бесполезны.

Внешний вид плоского коллектора

Принцип работы плоского солнечного коллектора следующий: солнечные лучи почти полностью проходят через верхнее защитное стекло. От этих лучей нагревается теплопоглотитель. Тепло, понятное дело излучается, но наружу почти не выходит: прозрачное для солнечных лучей стекло, тепло не пропускает (позиция «в» на диаграммах). Получается, что тепловая энергия не рассеивается, а сохраняется внутри панели. От этого тепла нагреваются теплообменные трубки, а от них тепло передается циркулирующему по ним теплоносителю.

Правила расположения плоских коллекторов

Коллекторы этого типа должны располагаться под углом 90o по отношению к падающим лучам света. Чем точнее выставлен этот угол, тем больше тепла собирает система. Понятно, что на неподвижной крыше постоянно выдерживать этот угол нереально, но расположить панель нужно так, чтобы на нее как можно больше времени падал свет. Есть довольно дорогие устройства, которые изменяют положение панели по отношению к солнцу, поддерживая оптимальный угол падения солнечных лучей. Они называются системами слежения.

Гелиоустановки показывают большую эффективность, если лучи солнца падают под прямым углом

От чего зависит цена

Цена плоского коллектора во многом зависит от использованных материалов. Так корпус может быть алюминиевый или из оцинкованной стали. Корпус из алюминия предпочтительнее, но стоит дороже. Бывают еще корпуса из полимера. Они характеризуются высокой прочностью и надежностью.

Большое влияние на эффективность оказывают  теплообменные трубки и материал пластины-теплосборника. Они бывают алюминиевыми (такие панели стоят дешевле) и медными. Медные более дорогие, но и более долговечные, также они имеют более высокий КПД. Для России, даже для южных ее регионов,  использовать желательно именно их. Так как инсоляция даже на юге редко бывает чрезмерной, скорее ее не всегда хватает для отопления.

Цена на плоский коллектор зависит от материалов, из которых он сделан

Важно также покрытие пластины теплосборника: чем ближе к абсолютному черному цвету оно будет, тем меньше отразится лучей и больше получится в результате тепла. Потому технологи постоянно работают над усовершенствованием этого покрытия. В первых моделях это была обычная черная краска, сегодня же  — напыление черного никеля.

Пластиковые коллекторы

В отдельный вид можно выделить пластиковые солнечные коллекторы. В простейшем варианте это две панели из поликарбоната, которые закреплены на раме из алюминия. Между ними наварены или наплавлены ребра, создающие в панели лабиринт для тока воды. В верхней части панели расположено впускное отверстие, в нижней — выпускное. В верхнее заливается холодная вода, которая, проходя по лабиринту, нагревается и выходит с более высокой температурой через нижнее. Система применяется для нагрева воды в летний период. Из-за малого гидравлического сопротивления очень хорошо функционирует в самотечной системе. Такой вид солнечного водонагревателя — идеальный вариант снабжения горячей водой дачи в огородный сезон.

Пластиковые коллекторы служат для нагрева воды. Отличный вариант для летнего домика или дачи

Но иногда пластиковыми солнечными коллекторами называют полноценные коллекторы для отопления. Просто в них верхняя крышка выполнена не из стекла, а из того же поликарбоната или другого пластика, хорошо пропускающего солнечные лучи. Такие модели меньше подвержены риску: пластики более прочные, чем стекло (даже закаленное).

Трубчатые гелионагреватели

В системах нагрева одна из первостепенных задач — обеспечить сохранность тепла и не допустить его потерь. Для этого используются разные утеплители и среды, предупреждающие рассеивание тепловой энергии. Самый эффективный теплоизолятор — вакуум. Этот принцип и использован в трубчатых или, как их еще называют, вакуумных солнечных коллекторах. Но вакуумные гелиоколлекторы могут быть четырех модификаций. Они имеют разный тип стеклянной трубки и разные тепловые каналы.

Так выглядят трубчатые гелиоустановки

Типы трубок

Сегодня в основном используются два типа трубок: коаксиальная (труба в трубе) или перьевая. Коаксиальная трубка по строению напоминает термос: две колбы герметично спаяны между собой одним из концов, между стенками — разреженное пространство — вакуум. На стенку второй колбы нанесен поглощающий слой. В нем солнечные лучи преобразуются в тепловую энергию. Внутренняя стенка колбы нагревается, от нее нагревается воздух внутри колбы, а от него в свою очередь нагревается теплоноситель, который циркулирует по тепловому каналу. Из-за сложной системы передачи тепла нагреватели с такими трубками имеют не очень высокий КПД.  Но используются они чаще. По тому причине, что работать могут в любое время, даже в сильные морозы и имеют небольшие теплопотери (из-за вакуума), что улучшает их эффективность.

Коаксиальная трубка

Перьевая трубка — это всего одна колба, но с большей толщиной стенки. Внутрь вставляют тепловой канал, который для улучшения теплоотдачи снабжают плоской или чуть извилистой пластиной из адсорбирующего материала.  После чего трубка вакуумируется. Этот тип имеет более высокий КПД, но стоит намного дороже коаксиальных. К тому же более сложная замена при выходе трубки из строя.

Перьевая трубка — внутри пластина, напоминающая перо

Сегодня распространены два типа тепловых каналов:

  • Heat-pipe
  • U-type или прямоточный канал.

Схема работы теплового канала Heat-pipe

Система Heat-pipe — это полая трубка с массивным наконечником на одном конце. Это наконечник изготовлен из материала с хорошей теплоотдачей (чаще всего медь). Наконечники соединяются в единую шину — манифолд (manifold). Их тепло отбирает циркулирующий через манифолд теплоноситель. Причем циркуляция теплоносителя может быть организована по одной или двум трубам.

Внутри трубки находится легко кипящее вещество. Пока температура невысокая, оно находится в жидком состоянии в нижней части теплового канала. По мере нагрева начинается его кипение, часть вещества переходит в газообразное состояние, поднимается вверх. Разогретый газ отдает тепло металлу массивного наконечника, охлаждается, переходит в жидкое состояние и по стенке стекает вниз. Затем он снова нагревается и т.д.

В трубчатых коллекторах с прямоточным каналом используется более привычная схема теплообмена: имеется U-образная трубка, по которой движется теплоноситель. Проходя по ней, он нагревается.

Теплообменники U-типа показывают лучшую производительность, но их главный недостаток — они являются неделимой частью системы. И при повреждении одной трубки в солнечной панели менять придется всю ее полностью.

Теплообменники Heat-pipe типа  менее эффективны, но используются намного чаще из-за того, что система получается модульной и любая поврежденная трубка меняется очень просто. Просто из манифолда достается одна, на ее место ставится другая. Как это происходит, вы можете увидеть в видео. Как ни странно, но так собирается вакуумная трубка для солнечных коллекторов. И противоречия тут нет. Просто использована коаксиальная колба и вакуум находится между ее стенками, а не вокруг теплового канала.

Отдельным видом солнечных трубчатых коллекторов являются установки прямого нагрева. Их еще называют «мокрой трубкой». В этой конструкции между двумя колбами циркулирует вода, она и нагревается от их стенок, затем поступает в резервуар. Эти установки просты и дешевы, но не могут работать под повышенным давлением или при отрицательных температурах (вода замерзает и разрывает колбы). Этот вариант для отопления непригоден, можно использовать для нагрева воды в теплый сезон.

Теплоноситель в коллекторах

По внутренним теплообменным трубкам может циркулировать как вода, так и антифриз. Использовать воду можно в регионах, в которых минусовых температур не бывает или предполагается эксплуатация системы исключительно в теплое время года (на дачах, например). Но при сезонном использовании перед консервацией на зиму с панелей необходимо слить всю воду. Во всех остальных случаях и регионах требуется заливка антифриза или его водного раствора (зависит от минимальных температур в регионе).

Нужно помнить, что при использовании антифриза в баке-аккумуляторе будет находиться змеевик, а циркуляция теплоносителя будет обеспечиваться насосом. Такая система называется «замкнутой»: по гелиосистеме движется теплоноситель по замкнутому контуру.

Если через коллектор протекает антифриз, в баке стоит теплообменник

Многих пугает зависимость от наличия электричества. Стоит сказать, что есть модели плоских солнечных коллекторов с естественной циркуляцией. Их КПД ниже из-за меньшей скорости продвижения теплоносителя, но они вполне работоспособны. Правда, для организации полноценного отопления потребуются значительные площади.

Для тех, кого не устраивает снижение эффективности, есть другой выход: обеспечение резервного питания. В самом простом варианте это источник бесперебойного питания с несколькими автомобильными аккумуляторами. Это даст несколько часов работы без электричества в сети. Для  более продолжительной работы потребуется  уже генератор. Есть и третий вариант: насосы, работающие от солнечной энергии. Но они пока редкость. И четвертый способ: поставить солнечную батарею и аккумуляторы, которые и будут резервным источником питания.

При использовании воды в качестве теплоносителя, она из накопительного бака поступает на гелиоколлектор, где нагревается. Нагретая возвращается в резервуар, и затем напрямую идет в систему отопления и горячего водоснабжения. Так как из системы вода расходуется, то она называется «открытой». Вода при такой системе безопасна в бактериальном и биологическом плане: в теплообменных трубках она нагревается до высоких температур, так что погибают все микробы.

Воздушные коллекторы

Не всегда есть возможность или желание устраивать полноценную систему отопления, частью которой являются все гелиосистемы, о которых речь шла выше. Но сэкономить на отоплении помещения можно без устройства системы. И помогут в этом воздушные коллекторы. Полностью заменить традиционное отопление они не в состоянии, но снизить расходы могут.

Принцип отопления воздушными конвекторами

В самом простом случае воздушный солнечный коллектор — это две пластины, между которыми устроен лабиринт, по которому проходит воздух. Наружная пластина имеет отверстия (перфорацию) в которые проходит холодный воздух. Проходя по лабиринту, он нагревается и затем через отверстие в стене дома попадает внутрь. Работать система может с использованием вентилятора (принудительная циркуляция) или без него. Все зависит от конфигурации.

Устанавливается такой солнечный нагреватель воздуха чаще на южной стене (возможна естественная циркуляция за счет восходящих потоков теплого воздуха), но можно сделать и на крыше (с вентилятором).

Еще один вариант отопления с использованием воздушного гелиоколлектора

Сильного нагрева вы в таких устройствах не получите: КПД у них совсем небольшой, но до 30-45oCв прохладные дни или до 50oC в жаркие дни воздух нагреть можно. Только для получения хорошего эффекта воздушные коллекторы должны иметь более чем приличные размеры. Для увеличения КПД вторую стенку делают из теплопоглощающего материала, который используется в плоских коллекторах. Также заднюю стенку утепляют, предупреждая рассеивание тепла. Но эффективность все равно остается низкой: воздух в 4000 раз менее теплоемкий по сравнению с водой.

Какой лучше

Плоские коллекторы применимы в областях с большим количеством солнечных дней и небольшими перепадами ночных температур. Они малоэффективны в облачную или ветреную погоду: велики потери тепла с большой поверхности. Хоть современные плоские гелиоколлекторы и стараются делать герметичными, а некоторые даже вакуумируют, но при отрицательных температурах все равно более эффективными остаются трубчатые солнечные нагреватели.

Самые популярные трубки в разрезе выглядят так

Трубчатые установки имеют более низкую производительность. Но потери тепла при этом небольшие. Плюсом является также их способности улавливать рассеянный солнечный свет, а даже некоторые другие части спектра солнечного света: они немного греются даже ночью. В результате для северных регионов они оказываются более эффективными. Ведь греют даже ночью, не говоря уже о пасмурном дне. Потому однозначно: для центральных, и, тем более, северных регионов, солнечные коллекторы для отопления дома выбирайте только трубчатые. А вот которые — это решайте сами.

Самые эффективные солнечные коллекторы для отопления дома — с перьевой трубкой и U-образным тепловым каналом. Но они — самые дорогие, и ремонту не подлежат. Меняется только вся панель целиком.

Эта трубка более эффективна, но если хоть одна в панели повреждена, приходится менять всю панель

Чуть хуже по эффективности те же перьевые трубки, но  с системой Heat-pipe. Но они все еще дороги, и при выходе из строя нагревателя придется менять трубку целиком, а это недешево.

Итоги

Самые популярные коаксиальные трубки теплообменником Heat-pipe: они стоят меньше, просто меняются, да еще и могут быть отремонтированы. Если повредился теплообменник, его просто достают, устанавливают новый, и трубка после сборки (пара движение) снова готова к работе. Аналогично поступают при повреждении колбы: меняют только ее. В общем, хоть и не самая производительная система (все другие типы имеют большие КПД), но самая ремонтопригодная.

teplowood.ru

Солнечные коллекторы для отопления — виды и преимущественные характеристики

Отопление частного дома » Коллектор

Установка для прямого преобразования энергии

В европейских странах уже давно для отопления применяют гелиосистемы, что позволяет экономить на обогреве жилого сектора. Проблемы с энергосбережением становятся все острее, поэтому многие наши соотечественники тоже задумываются о солнечном коллекторе для отопления как об альтернативном источнике тепла. На сегодняшний день это самый чистый и экологически выгодный биоресурс.

Гелиосистемой называют установку, преобразующую солнечное тепло в любой вид энергии. Сегодня все чаще можно увидеть и большие солнечные электростанции, и специальные солнечные коллекторы для отопления, поглощающие солнечную энергию и преобразующие ее в тепло.

Устройство и принцип работы

Еще каких-нибудь 50 лет назад у каждого на крыше загородного дома стоял большой бак, в который летом заливалась вода. За день она хорошо прогревалась, поэтому вечером можно было принимать теплый душ. Подобная система и стала прототипом солнечного коллектора.

Принцип действия остался тем же, преобразилась только установка. Она подверглась модернизации и полному техническому переоснащению. Ученые предложили модель, позволяющую пользоваться солнечной энергией для обогрева воды круглый год. Летом при помощи установки можно полностью перейти на нагрев воды для нужд дома, а в остальные дни, отапливая помещение, снизить затраты энергии ровно наполовину.

Отопление солнечными коллекторами работает и в пасмурную погоду. Ведь система способна поглощать энергию солнца даже через облака. А автоматическое управление позволяет при необходимости переключаться на другие источники энергии, когда это необходимо.

В отличие от солнечных батарей, коллекторы не производят электричество. Они лишь нагревают теплоноситель, поэтому применяются для горячего водоснабжения и отопления жилого помещения.

Виды коллекторов

Существует несколько модификаций солнечных коллекторов. Они бывают:

  1. Плоскими.
  2. Вакуумными.
  3. Коллекторно-концентратными.
  4. Воздушными.

Отличаются они друг от друга устройством и принципом действия.

Плоские установки

Плоские установки

Плоские модели представляют собой панели, поглощающие солнечное тепло. Они имеют прозрачное покрытие из закаленного стекла или рифленого поликарбоната. Задняя его часть покрыта специальным теплоизоляционным материалом. Панель связана с теплопроводящей системой трубками из сшитого полиэтилена.

Увеличить КПД установки помогают специальные оптические покрытия. Они обеспечивают полную передачу инфракрасного излучения теплоносителю, который благодаря инновационным разработкам может прогреваться до 200 градусов по Цельсию.

Есть у плоских коллекторов и достоинства, и недостатки. Плюсы их в том, что:

  • Во-первых, конструкция устроена таким образом, что сама может очищаться от снега. Поэтому в зимнее время не придется каждый раз лазить на крышу, чтобы извлечь ее из-под сугроба.
  • Во-вторых, летом установка демонстрирует высокую производительность.
  • В-третьих, плоский коллектор можно устанавливать под любым углом. Он имеет наименьшую изначальную стоимость и показывает хорошее соотношение цены и качества. Но специалисты рекомендуют ставить плоские коллекторы только в южных широтах с преимущественно теплым климатом.

К недостаткам устройства можно отнести следующее обстоятельство. Конструкция плоских коллекторов не может предотвратить большие теплопотери, поэтому в холодное время года она демонстрирует низкую работоспособность.

Обратите внимание! Устанавливать плоский коллектор на крышу можно только в собранном виде, а это заметно усложняет процесс монтажа. Эффективно эксплуатировать установку также мешает высокая парусность.

Производителям удалось создать гелиосистемы, лишенные практически всех этих недостатков. Это вакуумные коллекторы.

Вакуумные приборы

Вакуумный коллектор 10-30 трубок с рамой

Вакуумные солнечные коллекторы работают по такому же принципу, как и панельные. Однако они еще больше прогревают теплоноситель, доводя его до температуры 300 градусов. В данном случае тепловые потери практически отсутствуют. Вакуумным коллектор называют потому, что стеклянное покрытие из нескольких слоев создает внутри системы вакуум.

Конструкция похожа на привычный для нас термос. С одной лишь разницей. Вместо светонепроницаемой колбы у отдельных элементов коллектора поверхность прозрачная, что позволяет забирать солнечное тепло. А на внутреннюю секцию нанесено специальное покрытие, увеличивающее поглощающие способности. Вакуум создается между двумя слоями трубки, внутри которой находится медный тепловой стержень. Именно он сохраняет до 96% забранного у солнца тепла.

Вакуумная установка эффективно работает даже при максимально низких температурах. Тепловая трубка не требует дополнительного заполнения. Внутри каждой находится жидкость, которая после нагрева превращается в газ и перемещается в конденсатор, где и нагревается теплоноситель. Вода поглощает тепловую энергию, температура снижается, и газ снова превращается в воду. По наклонным трубкам она спускается вниз на дно тепловой трубы, и весь процесс возобновляется. Так что передача солнечного тепла продолжается непрерывно.

Так как жидкость постоянно находится за стенками, защищенными вакуумом, она не замерзает даже при температуре минус 30. Тот же вакуум позволяет «запирать» тепло в ночное время суток, поэтому любые теплопотери исключены. Бесперебойная циркуляция прекращается лишь тогда, когда температура трубок внутри коллектора падает до 22 градусов.

Достоинства и недостатки вакуумных коллекторов

Установка из вакуумных моделей

Технические особенности и достоинства вакуумных коллекторов таковы:

  1. Они обеспечивают высокую степень нагрева — температура в тепловой трубке может достигать 250-300 градусов.
  2. Тепловые трубки выполнены из красной меди, эффективно нагревающей теплопроводную жидкость.
  3. Внутри трубок нет воды, поэтому они не замерзают при низких температурах.
  4. Основа коллектора выполнена из алюминия, так что установка имеет привлекательный дизайн, легко вписывающийся в концепцию современного экстерьера.
  5. Конструкция способна выдержать высокое рабочее давление.
  6. Модульные секции легко установить.

Однако у подобных устройств есть и недостатки. При обильном снегопаде придется вручную расчищать прибор от снега. Вакуумные коллекторы в отличие от плоских моделей имеют относительно высокую стоимость. Устанавливать их просто, но необходимо четко вымерить угол наклона. Он должен быть не менее 20 градусов. А еще лучше этот процесс доверить профессиональным специалистам.

Коллекторно-концентратные приборы

Солнечные концентраторы работают немного иначе, чем плоские и вакуумные коллекторы. Они представляют собой стационарные неподвижные установки, которые улавливают солнечные лучи, падающие на поверхность прибора под разными углами. Именно поэтому эффект нагревания не всегда максимален. Но производители легко устранили подобную проблему, установив устройства слежения за солнцем. Это помогло значительно увеличить КПД прибора.

Главный элемент этих установок — параболоцилиндрический отражатель. Он вмонтирован под плоскую прозрачную поверхность. Коллекторно-концентратные приборы прогревают не теплоноситель, а воздух в помещении.

Воздушно-солнечный коллектор

Воздушно-солнечный коллектор

Еще одна гелиосистема — воздушный солнечный коллектор. Его используют только для отопления внутренних помещений или для сушки сельскохозяйственной продукции. Конструкция прибора проста. Внешний блок похож на большой ящик, дно которого покрыто специальной черной светопоглощающей краской.

Сверху ящик закрыт стеклянной плитой или любым другим прозрачным листом. Сквозь такую крышку легко проходят лучи солнца. При этом черное дно усиливает их поглощение и прогревает воздух внутри ящика. При помощи вентилятора прогретый воздух подается в помещение.

Преимущество подобной установки в том, что воздушная система отопления намного практичнее водяной. Ведь здесь полностью отсутствуют трубопроводы, да и сама установка стоит намного дешевле плоских и вакуумных коллекторов.

Внутри воздушного солнечного коллектора нет теплоносителя, поэтому отсутствует риск его промерзания. Это исключает возможность протечки прибора. Монтируется установка просто, быстро и даже самостоятельно, без привлечения специалистов. Поэтому все чаще потребители обращают внимание именно на такие альтернативные источники тепла.

Главный недостаток описываемых систем — низкий КПД. Поэтому пока установку используют только как дополнительный источник тепла.

Обобщение по теме

Теперь вы знаете основные виды гелиоустановок для промышленного и бытового отопления помещений, для горячего водоснабжения и подогрева бассейнов. Преимущества использования солнечных коллекторов очевидны. Они помогают снизить коммунальные расходы, сэкономить на органических видах топлива и сократить вредные выбросы в атмосферу. Поэтому они активно внедряются в нашу жизнь.

Похожие записи

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru

Солнечные коллекторы для отопления дома: Узнайте подробнее!

Системы отопления в частных загородных домах могут строиться на абсолютно разных источниках энергии. Это могут быть системы, основанные на котлах, нагрев теплоносителя в котором основывается на сжигании различных видов топлива, например газа или жидкой солярки. Котлы могут отапливаться углем или дровяными пеллетами. В любом случае для того, чтобы запустить в действие такую систему отопления придется помимо собственно монтажа отопительных котлов еще и закупать само топливо. А вот эта статья расходов может в определенной ситуации превысить даже расходы на монтаж системы отопления. И вот здесь на помощь могут прийти солнечные коллекторы для отопления дома.

солнечные коллекторы для отопления дома

Солнечный коллектор: резоны к использованию

Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт. Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.

Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани. Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник. В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.

схема отопления

Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления. Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный. Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.

Эффективность работы солнечных нагревательных коллекторов

Стоит отметить, что солнечные коллекторы на сегодняшний момент стали пожалуй наиболее эффективными приборами, использующими солнечную энергию. Если классическая солнечная фотоэлектрическая батарея может показать эффективность всего лишь на уровне до 18 процентов, то солнечный коллектор для отопления достигает завидных показателей КПД до 95 процентов. Разница очевидна.

Принципы функционирования солнечных нагревательных коллекторов

Одной из основных конструкций солнечных отопительных коллекторов являются устройства вакуумного типа. Исходя из названия очевидно, что такие устройства будут собирать лучистую солнечную энергию и передавать ее для нагрева воды или другого теплоносителя. Собственно так и обстоит в реальности.

Системы автономного обогрева, имеющие в своем составе солнечные коллекторы состоят из следующих основных составных частей:

  • Собственно солнечный нагревательный коллектор – то есть устройство которое размещается на прямых солнечных лучах и служит для нагрева теплоносителя,
  • Контур теплообмена: система трубопроводов, по которой перемещается горячий теплоноситель, постепенно передавая свое тепло в обогреваемые помещения,
  • Тепловой аккумулятор: это бак для воды, в котором нагретая вода запасается впрок.

Итак солнечный коллектор, состоящий из труб, в которых находится пока еще не нагретый теплоносителя находится под действием прямых солнечных лучей. Жидкость-теплоноситель (обычно вода, но возможно и специальный антифриз) поступает в коллектор, нагревается там и передается в контур теплообмена, который смонтирован внутри теплового аккумулятора. Нагретый теплоноситель, перемещаясь внутри трубопроводов контура теплообмена нагревает воду в тепловом аккумуляторе  Нагретая вода в баке с функцией аккумуляции тепла хранится вплоть до возникновения необходимости ее использования, например до подачи в контуры отопительной домашней системы и в отопительные радиаторы или в контуры горячего домашнего водоснабжения, например для умывания.

водоснабжение

Поскольку солнечная энергия воздействует на коллектор совершенно бесплатно, то в системе в любой момент времени имеется нагретая вода, которая подогревается постоянно циркулирующим теплоносителем.

Естественно, что бак теплового аккумулятора должен иметь отличную теплоизоляцию, способствующую сохранению температуры нагретой воды в течении как можно более долгого времени. Это позволит избежать падения температуры воды ночью, когда солнечный нагрев отсутствует или в периоды пасмурной погоды. Для обеспечения бесперебойной работы такой системы в совсем уж облачные или дождливые дни в бак теплового аккумулятора может быть вмонтирован обыкновенный электрический водонагреватель.

Для того, чтобы теплоноситель постоянно переносил тепло солнечных лучей для нагрева воды – он должен постоянно циркулировать. В системах с солнечными коллекторами циркуляция жидкого теплоносителя может быть принудительной (с подачей насосами) или естественной (смотеком).

Типы отопительных солнечных коллекторов для дома

Современная промышленность освоила выпуск различных типов солнечных отопительных коллекторов. Для того, чтобы понять, какой из них может подойти для монтажа системы домашнего отопления или горячего контура водоснабжения в вашем доме – необходимо ознакомиться с их разновидностями. Основных типов насчитывается два: плоские и вакуумные, менее широко распространены воздушные коллекторы.

Плоский отопительный солнечный нагревательный коллектор

Плоский отопительный солнечный коллектор представляет собой тонкую коробку, внутри которой находится особое вещество, активно аккумулирующее, адсорбирующее тепло. Сверху коробка закрыта стеклом, которое пропускает солнечные лучи. Внутри адсорбирующего слоя, собирающего тепло расположена система трубопроводов, внутри которых перемещается теплоносителя. В качестве теплоносителя в таких системах, как правило используется пропилен-гликоль.

плоский коллектор

Вакуумный солнечный нагревательный коллектор

Внутри вакуумного отопительного  коллектора на месте единственной плоской коробки находятся полые стеклянные или кварцевые трубки, из которых откачан воздух, то есть создан вакуум. А вот уже внутри таких полых трубок располагаются трубки с веществом, адсорбирующем солнечную тепловую энергию. Соответственно трубопроводы с теплоносителем находятся внутри трубок с адсорбером. Солнечные лучи легко проникают сквозь вакуум в промежутке между трубами и нагревают теплоноситель. Однако этот же вакуум препятствует обратной утечки тепловой энергии из адсорбера в окружающее пространство, выступая в роли теплоизолятора.

вакуумный коллектор

Воздушный солнечный коллектор

Как уже понятно из названия – такие устройства не имеют теплоизолирующего вакуумного слоя. Следовательно КПД их действия будет ниже, чем у вакуумных коллекторов. Такие устройства рекомендуется устанавливать в местности с большим количеством солнечных дней. Более того, в таких коллекторах теплоносителем является обычный воздух. Он переносится в отапливаемое помещение вентилятором или естественной конвекцией. Работа вентилятора при перемещении воздушных потоков также требует отдельного источника питания Это дополнительная причина того, что данная система имеет более низкий КПД, чем плоские или вакуумные коллекторы. Конечно же, ни о каком горячем водоснабжении в такой конструкции не может быть и речи.

Выбор солнечного коллектора

Каждый из типов солнечных отопительных коллекторов имеет свои очевидные преимущества и явные недостатки. При выборе устройства стоит обратить внимание, что плоский коллектор является более прочной конструкцией, а вот вакуумные из-за наличия полых воздушных трубок очень чувствительны к внешним воздействиям. Однако в плоских коллекторах при ремонте замене подлежит вся система адсорбции, при поломке же одной из трубок вакуумного коллектора можно ограничиться только ее заменой.

Воздушный коллектор, при всех своих недостатках является чрезвычайно простым устройством, и не критичен в воздействию низких температур. Он может работать даже лютой сибирской зимой.

Плоский коллектор идеален для нагрева воды в диапазоне от 20 до 40 градусов выше, чем окружающая температура, а от вакуумные устройства имеют более высокую степень нагрева теплоносителя. Таким образом в зимних условиях вакуумный коллектор будет более эффективен, да и просто возможен в использовании. Они также лучше сохраняют тепло при работе в пасмурную погоду и хорошо сохраняют тепловую энергию в холодных погодных условиях. Тем не менее общая хрупкость конструкции снижает срок службы вакуумных солнечных коллекторов, которые не дотягивают по этому показателю до плоских устройств. Последние при хорошем изготовлении могут прослужить в вашем доме от 15 до 30 лет.

Некоторые тонкости выбора коллекторов

Показатель передачи лучистой солнечной энергии солнца в тепловую энергию теплоносителя в вакуумном солнечном коллекторе напрямую зависит от величины трубок этого устройства. Если вакуумная трубка коллектора будет короткая и тонкая, то она не сможет достаточно эффективно аккумулировать вакуумную энергию. Обычно для комплектации вакуумных солнечных коллекторов используются трубки длиной до 2 метров с диаметром около 6 сантиметров. Внутри вакуумной трубки может монтироваться простая прямая или изогнутая U-образная трубка для более эффективного сбора тепла.

Установка солнечного отопительного коллектора

Солнечный отопительный коллектор вместе с системой аккумуляции тепла и теплообменным контуром в сборе представляет собой довольно сложную технологическую систему. Комплекты такого оборудования оснащаются подробными инструкциями по установке, также в сети Интернет можно найти подробные видеоуроки. Но перед покупкой и установкой солнечного коллектора необходимо составление проекта отопительной системы. В этот процесс обязательно нужно привлекать специалиста, который произведет необходимые расчеты материалов и оборудования.

Использование альтернативных источников энергии может существенно снизить затраты на содержание вашего дома, более того, оно может сделать вас независимыми от поставщиков традиционной энергии.

Солнечные коллекторы для отопления дома: видео

kamin-expert.ru

Солнечный коллектор: принцип работы и способы применения. Солнечные коллекторы для дома :

Ежедневно от нашей ближайшей звезды на землю поступает столько энергии, сколько все человечество тратит в течение года в пересчете на ее ископаемые виды. Тепловая энергия переносится видимым светом и инфракрасным излучением.

Одной из попыток приручить неиссякаемый поток тепла и света из космоса является гелиосистема теплообмена. Медленно, но уверенно солнечные коллекторы для отопления дома приобретают популярность у потребителей и вытесняют традиционные источники отопления. А для набирающей обороты концепции умного дома это и вовсе неотъемлемая часть инженерного оборудования. В его широкой доступности играет роль повышение технологичности производства и, как следствие, снижение стоимости. Около 70 % мирового рынка использования гелиосистем приходится на Китай. В южных регионах этой страны едва ли не на каждой крыше можно увидеть солнечный коллектор. Цена изделий нашего восточного соседа гораздо ниже европейских, качество довольно приемлемое.

Сомнения прочь

В странах Средиземноморья, где количество солнечных дней — более 300 в году, солнечный коллектор для отопления и нагрева воды можно встретить практически на каждой крыше. Не вызывает сомнения эффективность использования этого источника тепла в южных регионах России. Климат средней полосы считается неблагоприятным для таких энергетических установок. Однако исследования и эксперименты доказывают целесообразность применения гелиосистем. Специальная работа была проведена в институте высоких температур Российской академии наук. Средние показатели интенсивности солнечного потока в зависимости от климатической зоны составляют 150-300 Вт/кв. м. Пиковые показатели достигают 1000 Вт/кв. м.

Исходными данными для расчета эффективности гелиосистемы было выбрано отношение поверхности в 2 кв. м коллектора к 100-литровому объему бака-накопителя. Вероятность ежедневного нагрева воды в системе оценивается следующими показателями:

  • до температуры +37 °С — 50-90 %;
  • до температуры +45 °С — 30-70 %;
  • до температуры +55 °С — 20-60 %.

Эти сухие цифры говорят о том, что в холодный период года солнечный коллектор даже при наименьшем количестве солнечных дней позволяет экономить до 60 % энергии для отопления дома.

Виды преобразователей солнечной энергии

Солнечный коллектор предназначен для преобразования энергии дневного светила в тепловую энергию. Применяемые материалы и конструктивные решения направлены на максимальное поглощение энергии солнца, преобразование ее в тепловую и эффективную передачу для дальнейшего использования. В качестве теплоносителя используется как специальная незамерзающая жидкость, так и атмосферный воздух. Циркуляция теплоносителя бывает принудительной и естественной. В том случае если применяется естественная, конвекционная, система теплообмена, солнечный коллектор должен располагаться ниже бака-аккумулятора, например на прилегающем земельном участке. Такая схема применяется при необходимости отопления небольших или временных помещений. Объемные системы требуют использования насоса для циркуляции жидкости. Такую схему можно использовать и для устройства системы горячего водоснабжения.

Схема гелиоустановки

Система отопления состоит из следующих компонентов:

  • Солнечный коллектор преобразует энергию солнца в тепловую.
  • Подающая магистраль доставляет теплоноситель в бак-накопитель.
  • Электронасос осуществляет циркуляцию жидкости-теплоносителя.

В баке-накопителе происходит передача тепла от контура гелиоустановки контуру паровой системы отопления дома. В этой емкости может быть размещен дублирующий нагревательный элемент, который автоматически включается, если погодные условия не способствуют нагреву теплоносителя до заданных параметров. Жидкость гелиоустановки соответствует противоречивым требованиям. Она должна быть морозоустойчивой, но в то же время не испаряться при высокой температуре и не быть токсичной. В большинстве установок используется теплоноситель, состоящий из 60 % дистиллированной воды и 40 % гликоля. Автоматика позволяет без участия человека поддерживать нужную температуру внутри помещения и не допускать перегрева теплоносителя.

Вакуумный солнечный коллектор

Вакуумные системы имеют довольно сложное устройство. Основным рабочим элементом является дорогостоящая светопоглащающая трубка особой конструкции. В основу положен принцип термоса. Поверхность вакуумной трубки прозрачная. Она пропускает солнечный свет на внутреннюю трубку. Из пространства между ними откачан воздух, отсутствие газа позволяет сохранять до 97 % тепла.

В нижней части внутренней трубки находится теплоноситель – жидкость, которая при нагревании быстро переходит в газообразное состояние. В верхней части трубки происходит передача тепла коллектору, при этом теплоноситель охлаждается и, конденсируясь, возвращается в изначальное состояние. Системы с использованием вакуумных трубок обладают довольно высоким КПД при температуре ниже -37 °С и плохой освещенности. Это оборудование требует своевременной очистки от снега и монтажа строго под определенным углом. Также периодически прозрачные сегменты следует очищать от загрязнения. Вакуумный солнечный коллектор специально разрабатывался для северных широт. Он эффективно работает при отсутствии прямых солнечных лучей.

Плоский гелиопреобразователь

Плоский солнечный коллектор представляет собой автономную панель, состоит из трех компонентов:

  • Поглотитель солнечного излучения. Его красят черной краской или наносят специальное покрытие.
  • Верхнее прозрачное покрытие. Изготавливается из закаленного стекла или поликарбоната.
  • Система трубок, посредством которой прогревается циркулирующий в ней теплоноситель. Как правило, делается из меди.

Задняя сторона панели имеет эффективное теплоизоляционное покрытие. Одна или несколько таких панелей подключаются к подающей линии бака-аккумулятора. Этот вид системы имеет сравнительно низкую стоимость и хорошую производительность в теплые сезоны. Минусом является низкая эффективность при отрицательных температурах и ощутимые теплопотери.

Коллектор-концентратор

В южных широтах, где наибольшее количество ясных дней, получил распространение так называемый концентратор. Он представляет собой систему параболических отражателей, расположенных на одной криволинейной поверхности и концентрирующих солнечный свет в определенной точке. Для наибольшей эффективности требуется изменение положения в двух плоскостях вслед за движением солнца по небосводу в течение дня. Солнечные коллекторы для отопления дома такой конструкции не применяются.

В быту и на работе

Применение гелиоустановок решает проблемы с отоплением при ограниченном доступе к газу или электричеству, при недостаточной мощности центрального электроснабжения; в качестве вспомогательной системы отопления, горячего водоснабжения дома, коттеджа, дачи, бассейна позволяет сэкономить значительные средства владельцам. Область применения самая различная:

  • отопление производственных помещений;
  • отопление и горячее водоснабжение жилых зданий, предназначенных для постоянного и временного проживания.
  • отопление учреждений здравоохранения, туристических баз, спортивных комплексов, небольших автономных магазинов.
  • обогрев открытых и закрытых бассейнов;
  • отопление и горячее водоснабжение временных жилых и рабочих помещений.

Воздушная гелиосистема

Отопительная система может в качестве теплоносителя использовать не только жидкость, но и атмосферный воздух. Воздушный солнечный коллектор применяется для обогрева всех типов помещений и в зависимости от конструкции бывает трех типов:

  • Плоский имеет схожие принципы с подобной жидкостной конструкцией.
  • Пирамидальный использует сложную систему отражающих поверхностей.
  • Венецианские жалюзи располагаются между переплетами стекла и направляют теплый воздух в помещение. Применяется при ленточном остеклении зданий.

В отличие от жидкостных устройств воздушный солнечный коллектор может быть изготовлен из неметаллических материалов.

Солнечная система для горячего водоснабжения

Систему горячего водоснабжения можно подключить к баку-аккумулятору. Бак, таким образом, будет играть роль бойлера, в котором, в свою очередь, роль электрического тэна будет играть теплообменная спираль, включенная в контур системы обогрева. Посредством спирали теплоноситель начнет нагревать воду в баке. Таким образом, схема водоснабжения будет накопительной или проточно-накопительной.

Солнечный коллектор своими руками

Простейший солнечный преобразователь предусматривает непосредственную передачу тепла солнечного света циркулирующий внутри системы труб воде. Подобную продукцию производила отечественная промышленность в начале этого века. Солнечные коллекторы для дома изготавливались из медной трубки диаметром до 20 мм. Для удобства монтажа и использования она закручивалась в плоскую спираль, имеющую на обоих концах штуцер для подсоединения магистрального трубопровода либо просто садового шланга. Такую спираль можно было разместить на скате крыши дачного домика. Объема горячей воды вполне хватало, чтобы принять душ в конце дня и помыть посуду. Подобный солнечный коллектор своими руками можно сделать из черной пластиковой трубы. Плоский гелиопреобразователь изготавливается с помощью теплообменника от старого холодильника.

Установка коллектора

Сложность эксплуатации солнечной системы в том, что эффективность зависит от высоты солнца над горизонтом, времени года и суток, наличия облачности, влажности и температуры окружающего воздуха. Солнечный коллектор для отопления помещения в горизонтальной плоскости должен быть ориентирован строго на юг. Отклонения в сторону запада или востока допускаются в пределах 40°. При этом эффективность установки снизится примерно до 20 %. Важную роль играет угол наклона, который должен составлять от 35 до 45°.

Самым разумным вариантом является на стадии проектирования нового жилища предусмотреть, что на крышу будет установлен солнечный коллектор. Цена на подобное оборудование значительно выше, чем на привычное паровое отопление. Но затраты с лихвой оправдаются последующей эксплуатацией. Срок окупаемости, если дом утеплен в соответствии со всеми нормами и правилами, в среднем составляет пять лет.

www.syl.ru

Пластиковые солнечные коллекторы. Опыт применения

Пластиковые солнечные коллекторы. Опыт применения

Бутузов В.А., доктор технических наук,

генеральный директор ОАО «Южгеотепло» (Краснодар)
В России с принятием нового закона об энергосбережении (№ 261 ФЗ от 21.11.2009 г.) и ростом стоимости органического топлива возрастает актуальность сооружения гелиоустановок. Основным оборудованием гелиоустановок являются солнечные коллекторы (СК): плоские и вакуумные трубчатые. В статье /1/ выполнен анализ тенденций совершенствования плоских СК. Одной из самых дешёвых конструкций таких коллекторов являются пластиковые: с остеклением и без него. Абсорберы (поглощающие панели) пластиковых СК изготавливают из полиэтилена, полипропилена, этиленпропилендикаучука (EPDM). Основными требованиями к этим пластикам являются: устойчивость к ультрафиолетовому излучению, высоким температурам теплоносителя, замораживанию и оттаиванию. Из перечисленных пластиков только EPDM отвечает указанным требованиям. При этом он существенно дороже чем полиэтилен и полипропилен.

В мировой практике наиболее широкое применение получили пластиковые СК без остекления для нагрева воды в плавательных бассейнах. В таблице по данным международного журнала «Sun, Wind Energy» /2/ представлены шесть мировых производителей пластиковых СК и примеры реализации их проектов.

На рисунке 1 представлена гелиоустановка со 120-ти метровыми пластиковыми абсорберами площадью 500 м2 германской фирмы «Solar-Ripp», построенная в 2008 г. для бассейна площадью 1000 м2 отеля «Grand Resort Las Playitas» в г. Фуертевентура в Испании. Эффективность пластиковых неостеклённых СК зависит от температуры наружного воздуха и скорости ветра.

По данным германских специалистов /3/ срок окупаемости гелиоустановок открытых плавательных бассейнов с пластиковыми неостеклёнными СК составляет от 2 до 4 лет. В Германии 20 % всех таких сооружаемых бассейнов оборудовано гелиоустановками. В 2007 г. на 34 бассейнах в этой стране смонтировано 20000 м2 пластиковых абсорберов.

На мировом рынке представлены также остеклённые пластиковые СК. Такие коллекторы выпускает норвежская фирма «Solarnor AS» /4/. Абсорбер выполнен из специального температуроустойчивого пластика «Noryl» (оксид полифенолсульфид, полистирол). Прозрачная изоляция – ультрафиолетовоустойчивый поликарбонат. Рама СК – алюминиевая. СК данной конструкции могут изготавливаться любых размеров. Толщина СК – 62 мм, вес 8 кг/м2. Коэффициент эффективности – 0,78. Изготовитель рекомендует устанавливать такие СК в самодренируемых гелиоустановках.

Таблица


Ведущие мировые производители неостеклённых пластиковых абсорберов и примеры их применения

п/п


Компания

Отель

Место размещения

Ввод в эксплуатацию

Объём бассейна, м3

Площадь абсорберов бассейна, м2

Стоимость абсорберов бассейна, долл. США/м2

Степень замещения, %

1

Butecsa, Мексика

Hacienda, Cocoyok

Cocoyok, Мексика

2001

150

135

85

85-88

2

Captasol, Мексика

La Rana Resort Acuatic Park

Jarol, Мексика

2004

2000

1500 метал. абсор.

250

80

3

Modulo, Мексика

Villa Bejar

Cuernavaca, Мексика

2002

870

608

115

80

4

Magen Eco Energy, Израиль

Isrotel Aqamin

Eilat, Израиль

2007

2500

500

120

25

5

Solar-Ripp, Германия

Grand Resort Las Playitas

Fuerteventura, Испания

2008

1000

500



50

6

Sole, Греция

Europa Hotel

Крит, Греция

2001

140

70

115


На рисунке 2 приведён фрагмент фасада здания в г. Осло (Норвегия) с СК фирмы «Solarnon AS». В настоящее время данная фирма ведёт разработку конструкций абсорбера из полифенилсульфида с температурой эксплуатации до 200 оС.

Рисунок 1 – Гелиоустановка с пластиковыми СК

бассейна гостиницы в г. Фуертенвентура (Испания)

Рисунок 2 – Фрагмент фасада здания в г. Осло (Норвегия)

с пластиковыми СК фирмы «Solarnor AS»

Разработка перспективных пластиковых СК является сложной научной задачей, над решением которой с 2006 г. ученые 13 стран ведут работу в рамках международной «Программы 39 — Полимерные материалы для гелиоустановок» (Международное энергетическое агентство, руководитель программы физик Майкл Коль из Фраунгоферовского института солнечной энергии, Германия). Одним из перспективных направлений является разработка термотропных пластиков, верхние слои которых при температурах свыше 100 оС становятся белыми и отражают солнечную радиацию. При этом температура нижележащих слоев пластика снижается до 60 оС. Слои термотропных пластиков могут наносится как на абсорбер, так и на прозрачную изоляцию. Применение поверхностных слоев таких материалов позволит применять недорогие пластики и снизить стоимость СК. На рисунке 3 представлены характеристики термотропных материалов.

Рисунок 3 – Зависимость эффективности пластикового абсорбера от содержания термотропного покрытия


В России вопросы разработки конструкций пластиковых СК исследуют под руководством доктора технических наук, профессора Попеля О.С. (Объединённый институт высоких температур РАН, Москва). Разработаны и испытаны опытные экземпляры пластиковых СК /5/. Центр энергоэффективности (Улан-Удэ) под руководством Г.П.Касаткина изготовляет и монтирует пластиковые СК. На рисунке 4 представлена гелиоустановка с таким СК жилого дома в г. Улан-Удэ /6/.

Рисунок 4 – Гелиоустановка жилого дома в г. Улан-Удэ с пластиковыми СК


С учётом изложенного следует, что пластиковые СК являются перспективной конструкцией, над совершенствованием которой предстоит серьёзная работа.
Литература:

  1. Бутузов В.А., Шетов В.Х., Брянцева Е.В., Бутузов В.В., Гнатюк И.С. Солнечные коллекторы. Тенденции совершенствования конструкций // Альтернативная энергетика и экология. ISIAEE. № 10. 2009. с.41-51

  2. Meyer J.-P. Solar heat in the pool // Sun, Wind Energy. 2009. № 3. р. 96-97

  3. Berner J. The European Solpool project. Bating with the sun // Sun, Wind Energy. 2009. № 6. р. 54-57

  4. Meyer J. Are plastics the material of the future? // Sun, Wind Energy. 2009. № 1. р.62-67

  5. Попель О.С., Фрид С.Е., Щеглов В.Н., Сулейманов М.Ж., Коломиец Ю.Г., Прокопченко И.Н. Сравнительный анализ показателей конструкций солнечных коллекторов зарубежных и отечественных производителей и разработка новых технических решений // Теплоэнергетика. 2006. № 3. С.11-16

  6. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение в России: состояние дел и региональные особенности // Альтернативная энергетика и экология. ISIAEE. 2009. № 7. С.48-51

Установка солнечного коллектора в своем доме

Использовать солнечную энергию в горячем водоснабжении и отоплении частного дома в настоящее время стало возможным благодаря развивающейся системе солнечных коллекторов. Их конструкции совершенствуются, и в некоторых случаях их использование позволяет даже полностью заменить традиционные системы. В будущем роль таких источников тепла несомненно будет возрастать.

1. Принцип работы солнечного коллектора

Основными источниками тепла для отопления частного дома служат газ, жидкое и твердое топливо, а также электричество. Однако сегодня все большую популярность приобретают так называемые возобновляемые источники, среди которых можно выделить использование тепловой энергии солнца.

Конечно, использовать энергию Солнца непосредственно для отопления или нагрева воды в хозяйстве очень заманчиво, только как это сделать, если дом заключен в теплоизолирующую оболочку?

Энергия световых лучей, собственно, не зависит от климатического сезона. Удельный нагрев небольшого объема одинаков, что зимой, что летом. Представим себе, что солнце нагревает небольшую стеклянную колбу. Летом при палящем солнце она быстро нагреется. Но зимой этого вроде бы не происходит. Дело в том, что нагретый объем воды быстро отдает свое тепло в окружающее холодное пространство. Летом температура воздуха выше, и отвод тепла от нагретого солнцем замкнутого объема невелик. Многие замечали, как нагреваются стоящие на солнце пластиковые бутыли с водой. Вода в них становится горячее, чем даже воздух вокруг! Это происходит из-за того, что разогретые бутыли не успевают отвести свое тепло в окружающее разогретое пространство. В таких случаях говорят, что тепловая энергия Солнца аккумулируется в бутылях. Это действительно так – только ночью они охлаждаются до температуры окружающего воздуха. Все мы знаем, что вечером вода в озере или море кажется особенно теплой – за день она аккумулирует энергию солнца.

Думается этот эффект и подвел изобретателей к созданию коллекторов для отопления. Простейший такой коллектор – это бак над летним садовым душем. Вы можете под вечер помыться практически горячей водой и даже использовать ее для мытья посуды, если проведете водопровод в домик.

Но как использовать этот эффект для качественного отопления и горячего водоснабжения целого дома?

Во-первых, нужно увеличить объем нагреваемого солнцем элемента. В простейшем случае, чем объемнее бак, стоящий над душем, тем больше нагретой воды мы получим. С другой стороны, чем он объемнее, тем дольше будет прогреваться. Если солнце в течение дня не скрыто за тучами  три-четыре часа,  большой бак не успеет прогреться.

Значит целесообразней нагревать не бак, а несколько небольших емкостей, допустим, тех же пластиковых бутылок. Это первый принцип солнечного коллектора – он состоит их нескольких нагреваемых элементов.

Во-вторых, нужно обеспечить максимальный прогрев емкости. Понятно, что металлический бак, да еще и покрашенный в белый цвет будет лучше отражать своей поверхностью лучи, чем окрашенный в темный цвет. Еще лучше нагреваются те же полупрозрачные пластиковые бутыли. В быту самый лучший эффект дадут прозрачнее стеклянные емкости.

Отсюда второй принцип работы солнечного коллектора – стенки емкости должны отражать минимум солнечной энергии.

В третьих, все мы помним из детства опыты с линзой, преломляясь в которой, солнечный луч мог зажечь кусочек дерева или спичку даже в холодную погоду. Именно преломление свет и концентрация солнечной энергии в небольшом объеме позволяет использовать повышенную температуру для каких-то целей, в том числе и для отопления дома.

В результате получаем третий принцип – солнечные лучи по возможности должны преломляться и концентрироваться в замкнутом объеме.

Обобщим принципы использования солнечной энергии в коллекторах:

  1. Увеличение удельного объема теплоносителя, нагреваемого солнцем
  2. Минимальные теплопотери поверхности солнечного коллектора
  3. Использование преломления солнечных лучей в конструкции коллектора

Эти три принципа приводят к схеме водяного солнечного коллектора. В общем виде это система прозрачных труб, нагреваемых на солнце. Вода из них постепенно отводится и заполняется новыми порциями.

В различных видах коллекторов используются эти принципы – по отдельности или в совокупности.

2. Простейший солнечный коллектор

Выше мы сделали описание простейшего коллектора, используемого для подачи горячей воды в дом. Бак с водой можно установить в верхней части дома и провести разводку воды в помещения. Обычно циркуляция воды в такой системе естественная – под действием силы тяжести.

Простейший солнечный коллектор

Бака с нагреваемой на солнце водой соединяют трубами с батареей коллектора. Чтобы сохранить внутри дома повышенную температуру батареи, она утепляется – по типу термоса. Для увеличения эффективности в систему можно встраивать циркуляционные насосы.

Такой вариант хорош летом, но зимой вода в баке быстро превращается в лед. Ее заменяют на незамерзающую жидкость – антифриз. В этом случае жидкость сначала нагревается снаружи в батарее, а потом попадает в бак, расположенный в доме, где уже через змеевик нагревает находящуюся в баке воду.

Зимний вариант с нагревом антифириза

В такую систему обязательно встраивают и устройства, отводящие избыточное давление пара и воды.

Нужно сказать, что степень нагрева антифриза под солнцем даже в зимнее время достаточно высока.

3. Трубчатый коллектор

Объем воды в баке может быть равен объему воды, заключенному в длинной трубе. Понятно, что в трубе вода нагреется значительно быстрее, чем в баке, той же емкости. Чтобы придать трубе компактное состояние, ее изгибают, образуя змеевик. В таком положении длинная труба занимает совсем немного места.

Простейшим видом такого коллектора может служить длинный шланг, сложенный в змеевик и смонтированный на крыше дома. Вода в нем нагревается быстро, и даже небольшой ее ток, при умеренном употреблении горячей воды позволяет быть змеевику нагретом достаточно долго. Для аккумуляции нагретой воды, она может отводиться в помещение, где установлен утепленный бак. Собственно, эту схему мы описали при рассмотрении зимнего варианта простейшего коллектора.

Солнечный коллектор из свернутого на крыше шланга

4. Современные виды коллекторов

Конечно, бак с водой или свернутый шланг на крыше — это примитивные варианты использования солнечной энергии. Сегодня промышленность освоила более эффективные системы.

Солнечные коллекторы выпускаются нескольких разных типов:

  • Плоские коллекторы
  • Вакуумированные трубчатые коллекторы

Рассмотрим подробнее их устройство.

Плоский коллектор выполняется в форме панели. Элементом, где жидкость нагревается под солнечными лучами, является так называемый поглотитель, встроенный в панель. Пластина поглотителя изготовлена из металла – чаще всего меди или алюминия, являющихся отличным теплопроводником. Для обеспечения максимального поглощения солнечной энергии и переработки ее в тепловую поверхность, пластины оснащены специальным покрытием с низким коэффициентом теплового излучения. Снаружи поглотитель заключен в капсулу со специальным гелиостеклом – материалом с низким содержанием железа. Это обеспечивает высокую пропускную способность стекла с пониженным отражением света. Весь поглотитель закреплен в корпусе из алюминия или стали с теплоизоляцией – это защищает его от механических повреждений.

В корпус поглотителя вмонтирован трубопровод с теплоносителем, который циркулирует через коллектор. В качестве теплоносителя используется вода или антифриз, который обеспечивает бесперебойную работу в холодное время года.

Плоские солнечные коллекторы выпускаются в виде панелей стандартных размеров, площадью около 2-2,5 м2. В зависимости от уровня потребления тепла можно использовать несколько таких панелей, объединенных в единую систему.

Плоские коллекторы используются в подогреве воды для бытовых нужд и для отопления дома.

Схема плоского солнечного коллектора

Вакуумированные солнечные панели используют несколько иной принцип работы. Они состоят из отдельных трубок, каждая из которых как бы является отдельным солнечным коллектором. Они объединены в верхней части и образуют единую систему. Устроен такой коллектор по типу термоса. Каждая ячейка состоит из двух трубок, одна из которых вставлена в другую. Между трубками воздух откачивается и создается вакуум. Внешняя трубка защищает внутреннюю от механических воздействий. Она изготавливается из уже упомянутого гелиостекла. В нее встраивается пластина поглотителя, изготовленная из меди или алюминия. Теплоноситель циркулирует в этой пластине – ему передается тепловая энергия. Вакуум между трубками прекрасно защищает коллектор от потери тепла – ведь теплопроводность вакуума значительно ниже, чем у воздуха или других материалов. Теплопотери в вакуумированных солнечных коллекторах в 2-2,5 раза ниже, чем у обычных.

Особенно высокое значение выбор солнечного коллектора имеет в зимние месяцы. Эффективность вакуумированных существенно выше, чем у обычных.

Различают два основных вида вакуумированных солнечных коллекторов:

  • С тепловой трубой
  • Прямоточные

Первый вид представляет собой теплообменник, встроенный в распределитель. Нагретый теплоноситель в вакуумной трубе осуществляет теплопередачу к циркуляционным контурам.  Теплопередача происходит через стенку между контурами и теплоносители в них не смешиваются. Это рекуперативный принцип – нагретый теплоноситель передает тепло холодному.

Схема коллектора с тепловой трубой

Прямоточные коллекторы представляют собой следующую конструкцию: внутренняя трубка поглотителя несет в себе теплоноситель. Вода или антифриз движется по ней, забирая тепло и попадает в межтрубное пространство, затем возвращается обратно.В этом случае тепло передается непосредственно трубе, заключенной внутри внешней трубчатой оболочки.

Схема прямоточного коллектора

Коллекторы с тепловой трубой наиболее эффективны. Они прекрасно справляются с обогревом теплоносителя даже в сильные морозы, до -45С. Кроме того, трубки в таких коллекторах можно заменять в случае несиправности. Их можно устанавливать под любым углом.

5. Основные виды монтажа солнечных коллекторов

Кратко обозначим основные способы монтажа солнечных коллекторов и их встраивание в систему отопления и горячего водоснабжения. Это:

Схема с промежуточным догревом, где вода, нагреваемая в солнечном коллекторе попадает в накопительный бак и там догревается другими источниками тепла.

Закрытая система отопления с солнечным коллектором, где теплоноситель используется в обратной системе перед подачей в отопительный котел.

Совмещенная система, в которой нагрев теплоносителя происходит в пределах одного бака-накопителя, и система состоит из трех контуров.

Система с догревом (А) и закрытая система отопления (Б)

Размещение солнечных коллекторов производится на крыше дома.

Типовое крепление солнечного коллектора

6. Заключение

Использование солнечных коллекторов не столько распространено в холодных климатических зонах нашей страны. Однако наиболее продвинутые хозяева всегда ищут способ использовать наиболее современные системы в своем доме, в том числе и отопительные. Это можно только приветствовать – ведь самым неисчерпаемым источником тепла на Земле является Солнце, и использовать его нужно по максимуму. Затраты на приобретение современных систем солнечных коллекторов в конце концов обязательно окупятся в будущем.

Ошибка 404

Одним из новых дизайнерских решений в сфере загородного и коммерческого строительства является панорамное остекление. Стеклянные стены смотрятся очень стильно и привлекательно, но требуют специального оборудования для отопления, так как стандартные радиаторы в таком дизайне будут неуместны. Для таких интерьеров используется водяной конвектор или другие модели…

Компания «ГЕО-КОМФОРТ» предлагает комплексные услуги по обеспечению водоснабжением загородных домов и коттеджей. Мы обеспечиваем составление проекта, после чего приступаем к закупке оборудования и монтажу системы. Водоснабжение частного дома. Общая информация Откуда берётся вода для водоснабжения частных домовладений? Как она очищается и приготавливается к использованию?

Существуют различные модели навесных газовых котлов. Они отличаются по мощности, способу отвода газа, наличию второго контура и другим характеристикам. Но принцип монтажа у них похож. Чтобы в ходе установки и дальнейшей эксплуатации не возникло проблем, нужно следовать правилам. Для любого отопительного оборудования понадобятся дополнительные материалы.

Архитектурный стиль всегда является одной из важнейших характеристик дома. По нему судят о владельце дома, его социальном статусе и благосостоянии. Оригинальные загородные дома всегда привлекают повышенное внимание и характеризуют хозяина как неординарную и творческую личность. В электронных каталогах можно рассмотреть многочисленные проекты домов в стиле:…

Двухконтурная схема отопления частного дома подразумевает организацию дополнительного контура для приготовления горячей воды. Такое решение проектируется, как на основе одноконтурных котлов, так и с помощью специализированных двухконтурных котлов со встроенным теплообменником или бойлером. Выбор двухконтурного отопления дома зависит от многих факторов, основными из которых выступает площадь…

При выборе системы отопления загородного дома, цена оборудования выступает основным фактором выбора, а цена эксплуатации и расходов на топливо не всегда принимается во внимание. Такие действия будущего владельца дома часто приводят к неоправданным и завышенным расходам на отопление. Еще одна особенность выбора оборудования и комплектующих заключается…

Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике

Инвестирование в криптовалюту — отличный вариант вложения средств. С каждым днем ее стоимость только

В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить

Новости энергетической отрасли

Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки

Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство. Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.

Энергетика США

Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,

Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно

Энергетика США

Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.

Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как

Энергетика США

Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на

Новости ТЭС

Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном

Новости ТЭС

Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb.ru/realty_rent/ в новостройках. Новостройки— это свежий ремонт,

Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения

Зарубежные ТЭС

Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,

Новости

Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать

Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши

Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,

ООО “Сервомеханизмы” предлагает технику линейного перемещения, а кроме того все сопутствующие товары – двигатели

Что нужно знать о ленточной библиотеке Объемы информационных данных возрастают в геометрической прогрессии ежеминутно.

Уже давно человечество ведёт поиск альтернативных источников энергии. Одно из самых эффективных изобретений в

Большинство преимуществ Onecoin на фоне остальных криптовалют основаны на том, что их разработчики постарались

В последние годы наша страна активно развивается. Вместе с ней развиваются компании с мировым

Уже многие десятилетия электродуговая сварка остаётся оптимальным способом создания неразборных стальных конструкций. При этом

HangzhouHideaPowerMachineryCo., Ltd или сокращенно Hidea (Хайди) – это один из наибольших создателей моторов для

В сфере энергетики изменения не наступают мгновенно, однако замещение ископаемого топлива уже началось. В

Вроде на дворе уже давно как двадцать первый век, цивилизации развиваются, прогресс мчится паровозом

Благодаря появлению в жизни современного человека мобильного телефона теперь мы всегда можем оставаться на

  Что такое бонг и для чего создан этот занимательнейший агрегат, объяснять, вероятно, необходимости

Исследования и опыты электроустановок напряжением до 1000 Вольт В современном мире преимущественное количество техники

Общеизвестным является факт высокой значимости бухгалтерии для успешной работы любой из коммерческих структур в

Свои первые кроссовки компания Найк создала в 1964 году. Но стоит помнить, что задолго

Альтернативная энергия и варианты её применение » Солнечные водонагреватели: виды и установка

Солнечные водонагреватели (СВ) являются, по сути, солнечными коллекторами – концентраторами, которые преимущественно применяются для нагрева воды в системе отопления и в разных резервуарах. В быту подобные системы называют солнечным накопителем или солнечным тепловым коллектором.

Смонтированный водонагреватель на крыше здания

По подсчету ученых солнечная энергия, поступающая на Землю, превышает энергопотребление населения планеты за год в 30 тысяч раз и намного раз больше запасов топлива на земном шаре. Но поток солнечного излучения поступает рассеяно и имеет низкую концентрацию. Даже в солнечную погоду на юге страны плотность солнечной энергии за год 1400-1600 кВт⋅ч, а в полдень не превышает 1800 Вт/м². А на севере этот показатель за год составляет 550-1200 кВт⋅ч, а в полдень – 1000 Вт/м². Поэтому в расчете солнечных коллекторов учитывают количество солнца и требуемое количество воды в сутки, исходя из количества проживающих людей в доме.

Хотя человечество тысячелетиями использовало энергию Солнца для разных своих нужд, в том числе для нагрева воды, все эти действия были малоэффективными, и человек никогда не добивался желаемого результата. Поэтому возникает необходимость использовать этот дешевый и неисчерпаемый источник энергии более эффективно.

На этой почве появилась новая отрасль энергетики – гелиоэнергетика, задачей которой является более эффективное использование тепловой энергии Солнца для человеческих нужд. Она особо развивается в странах, где невозможно или трудно воспользоваться энергиями воды и ветра, отсутствуют запасы каменного угля и нефти. Основными объектами гелиоэнергетики являются гелиоустановки, которые рассчитаны на преобразование солнечной энергии в другой вид энергии и разделяются на 2 основных типа:

  • солнечные коллекторы – для производства тепловой энергии;
  • солнечные батареи – для выработки электроэнергии.

Примитивная схема работы солнечных водонагревателей

Солнечный водонагреватель состоит из наружной части (солнечный коллектор) и внутренней части, называемой резервуаром-теплообменником. Например, для дома работают по такому принципу: резервуар-теплообменник с помощью внешнего коллектора нагревает воду, которая поступает в систему отопления. Воду в резервуаре можно использовать и как горячую воду для других нужд. Но тут нужно принимать дополнительные меры, чтобы резервуар-теплообменник, наряду с солнечной энергией, также смог работать от других источников домашнего отопления, когда солнечной энергии будет недостаточно. Встречаются самодельные солнечные водонагреватели для дома из пластиковых бутылок либо других абсорберов, но эффективность их оставляет желать лучшего.

Различают следующие типы солнечных водонагревателей, исходя из вида коллектора:

  • плоские;
  • вакуумные;
  • пластиковые.

По способу монтажа и комплектации различают активные и пассивные системы.

Солнечные водонагреватели с плоскими коллекторами

Плоский солнечный нагреватель

Плоский простой солнечный коллектор (СК) представляет собой прямой абсорбер (поглотитель) солнечного излучения для нагрева воды. Абсорбер в коллекторе – это металлическая пластина или отлитая резина высокого качества с собирательными и распределительными трубками, которые должны быть устойчивыми к перепаду температуры от -50 °С до +120 °С и сохраняющими при этом эластичность и гибкость. Падающий поток солнечной энергии повышает температуру поглотителя. Чтобы избежать потери тепла, коллекторы покрываются стеклом толщиной не менее 4 мм с высоким коэффициентом пропускания света K>92%. Плоские солнечные коллекторы имеют большую площадь, которая пропорциональна площади поверхности нагреваемой воды в отношениях 0,5-0,8 к одному.

Плоский вакуумный солнечный коллектор – разновидность СК, где вакуум позволяет увеличить теплоизоляцию коллектора. Используемые медные трубки со стенками, стойкие к высокому давлению, изготавливаются в форме меандра и имеют клапаны для сохранения и создания разрежения в них.

Солнечные водонагреватели с вакуумными коллекторами

Ваккуумный солнечный водонагреватель

Вакуумные солнечные коллекторы или вакуумированные трубчатые коллекторы имеют то же назначение, что и плоские. В них поток солнечного излучения попадает во внутреннюю поверхность стеклянных трубок. Трубки вакуумированы и их внутренняя поверхность покрыта поглотителем. Благодаря вакууму и внутреннему поглотителю потеря тепла не происходит. Тепло от коллектора передается в теплообменник. Жидкость в трубке теплообменника нагревается. Часть жидкости превращается в пар, который поступает в конденсатор, где вновь превращается в жидкость. Она опять возвращается в теплообменник. При процессе конденсации выделяется теплота, которая передается потоку обогреваемой воды.

Некоторые вакуумные коллекторы конструктивно созданы таким образом, что коллектор представляется в виде неглубокой коробки, и она заполнена стеклянными трубками. Эти трубки с двойной стенкой, создается эффект, что одна труба находится внутри другой. Воздух в пространстве между двумя трубками откачивается, и создается вакуум. Кроме того, внутренняя трубка имеет поверхность, покрытую слоем абсорбера (поглотителя), и этот слой находится в вакууме между двумя трубками. Внутренняя трубка наполнена легкоиспаряемой жидкостью. Под воздействием потока солнечных излучений жидкость на горячем конце трубки испаряется, и пар переходит на холодный конец трубки, конденсируется и превращается в жидкость. Этот замкнутый цикл жидкость – пар – конденсат – жидкость повторяется бесконечно, пока действует солнечная энергия. При каждом цикле тепловая энергия передается обогреваемой воде.

Солнечные водонагреватели с пластиковыми коллекторами

Пластиковые солнечные коллекторы изготавливаются из полиэтилена марки ПЭВП методом заводской штамповки. Эти коллекторы дешевы и практичны. Их можно напрямую подключить к системе горячего водоснабжения. Не имеют теплоизоляционные покрытия, поэтому они не используются в холодное время года. Их невозможно установить в регионах с сильными ветрами.

Установка и применение солнечных нагревателей

Установка водонагревателей производится с размещением солнечных коллекторов на крыше домов и других зданий, или на стенах в виде козырьков, или на поверхности земли на разных конструкциях. Лицевую сторону панелей и коробок коллекторов нужно установить в направлении юга. Угол наклона плоскости панелей выбирают дифференцированно для местности. Он зависит от географической широты.

На стенде: схема работы водонагревателей на солнечной энергии

Активные и пассивные системы

Пассивная система солнечных водонагревателей характеризуется тем, что абсорбция и аккумулирование происходит само собой элементами конструкции. Солнечные лучи прямо подаются на объект без их регулирования. Отсутствуют механизмы и другие движущие части. Это просто и дешево. Но такая система работает неравномерно и недостаточно полно. Примитивным примером такой системы может служить зачерненный бак над летним душем для обогрева воды.

В пассивном режиме работают одноконтурные гелиосистемы с естественной циркуляцией. При естественной циркуляции применяется термосифонная система: горячий теплоноситель под действием законов механики поднимается вверх на бак-накопитель. Следовательно, в этой системе бак-накопитель должен устанавливаться выше солнечного коллектора, что порой создает неудобство. Этот недостаток устраняется с применением активного режима.

Активная система солнечных водонагревателей – это, когда солнечные лучи поступают в специальные устройства и превращаются в тепловую энергию нужных параметров. Потребителю и баку-аккумулятору систематически передается тепловая энергия. Активный режим достигается применением принудительной циркуляции одноконтурных и двухконтурных гелиосистем. Будут использованы электродвигатели для поворота панелей и насосов подпитки, применяется аппаратура измерительная, контроля и управления.

Простая схема подключения солнечных коллекторов

Заключение

Солнечные водонагреватели нашли широкое применение в Европе, Израиле, Саудовской Аравии, Мальте и других странах. На отечественном рынке наряду с продукцией таких известных фирм, как VIESMANN, SOLVIS, VAILANT, представлены и качественные изделия российских производителей. Солнечные водонагреватели – экологически чистое оборудование с малыми затратами и большой долговечностью. По сообщениям Сети, панель солнечного коллектора российского производства с площадью абсорбера 188 м² летом на широте города Львова при угле наклона 35 нагревает до 55 градусов 141 литр воды. Если вы собрались изготовить солнечный коллектор своими руками, то на разных сайтах можно встретить инструкции, чертежи и схемы по сборке водонагревателей из серии «сделай сам».

3 причины, по которым пластиковые солнечные коллекторы, вероятно, не подойдут для

Немецкий институт солнечных энергетических систем им. Фраунгофера работает над панелью солнечного коллектора, изготовленной из экструдированного полипропилена. Идея пластиковых коллекторных панелей состоит в том, чтобы снизить стоимость солнечных тепловых установок для коммерческих, промышленных и жилых систем. Исследователи института считают, что они могут создать недорогую рабочую панель в рамках программы, известной как проект ExKoll.

На первый взгляд может показаться, что пластиковая панель солнечного коллектора имеет большой потенциал для использования в солнечных тепловых системах с ограниченным бюджетом.Однако технологии еще нет. Немецкой модели присущи проблемы, которые не позволят ей завоевать популярность до тех пор, пока они не будут исправлены. Вот эти проблемы:

1. Низкая производительность

Прототип ExKoll представляет собой пластиковую панель размером 31,5 x 63 дюйма, которая включает в себя заднюю часть из нескольких пластиковых листов с двойными стенками. Плохая новость заключается в том, что конструкция панели ограничивает производительность — она ​​производит на 20% меньше полезной энергии по сравнению с лучшими коллекторами, представленными в настоящее время на рынке.Даже с ценой на 25% ниже, чем у наименее эффективных обычных плоских панелей солнечного теплового коллектора, общая экономия системы, использующей панель ExKoll, будет компенсирована более низкой тепловой производительностью. Сравнение панели с конкурирующими продуктами по соотношению затрат и выгод показывает очень небольшую выгоду от использования пластикового коллектора.

2. Низкая эффективность

Физические компоненты панели ExKoll выдерживают температуру максимум 250 °.Следовательно, использование коллектора в солнечной среде, такой как Флорида, Аризона и Южная Калифорния, может оказаться сложной задачей, которая будет далеко не ограничивающей для любых коммерческих приложений и большинства жилых помещений. Исследователи решили потенциальные проблемы с перегревом, встроив в свою конструкцию систему, которая обеспечивает контролируемые потери тепла. Проще говоря, панель сбрасывает накопленное тепло в окружающую среду, когда температура становится слишком высокой. Тем не менее, какой смысл использовать солнечную энергию, если она должна выделяться в атмосферу в виде тепла? Пластиковая панель коллектора, неспособная выдерживать высокие температуры, имеет рейтинг эффективности, не внушающий доверия инвесторов.

3. Высокая стоимость установки

Отсутствие внедрения делает пластиковые панели солнечных коллекторов немного более дорогими для покупки и установки в настоящее время. Более того, хотя цены, вероятно, снизятся в результате широкого внедрения, у отрасли солнечной энергетики нет веских причин серьезно рассматривать текущие предложения. Отрасль получает большую производительность и эффективность за счет панелей, которые она использовала в течение многих лет.

Пока не будут внесены существенные улучшения в модель пластикового солнечного коллектора, мы не видим будущего для этого типа коллектора.Напротив, мы верим, что будущее применения солнечной энергии зависит от конструкции вакуумных трубок. Вакуумные трубы очень эффективны и позволяют производить впечатляющие результаты. Характеристики технологии вакуумированных трубок побудили Solar America Solutions основать на ней SunQuest 250.

Для SunQuest 250 требуется всего 3 фута на 7 футов установочного пространства, чтобы создать пространство для поглощения солнечной энергии площадью 88 футов² на крыше промышленного или коммерческого здания. Наши солнечные панели развивают температуру почти 500 градусов в солнечные дни и более 300 градусов в наихудших погодных условиях, поэтому наши солнечные панели способны производить достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде или обогреве помещений, экономя при этом значительные суммы денег за счет снижения зависимости от ископаемых. топливная энергия, как правило, окупается менее чем за пять лет.

В то время как исследователи в Германии продолжают искать способы улучшения своих пластиковых панелей солнечных коллекторов, Solar America Solutions продолжит развертывание SunQuest 250 в коммерческих и промышленных зданиях по всей Америке. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как одно из наших солнечных тепловых решений может принести пользу вашей организации или бизнесу.

Источники:

Sun Wind & Energy — http://www.sunwindenergy.com/plastic-collector-25-euros-hardly-lowers-cost-solar-thermal-systems

Емкостные и эффективные пластиковые солнечные коллекторы

Снижение энергопотребления в жилых и коммерческих помещениях с помощью инновационных решений высочайшего качества. пластиковых солнечных коллекторов от Alibaba.com. Солнечные устройства идеально подходят для различных климатических условий и особенно подходят для обогрева воздуха в холодное зимнее время года. Эти файлы оснащены расширенными функциями и новейшими технологиями. Пластиковые солнечные коллекторы подходят для нагрева воды и сушки зерновых. Самый. Пластиковые солнечные коллекторы включают резервуары из нержавеющей стали, которые …..

Использование солнечной радиации для удовлетворения различных потребностей в энергии становится все более популярным среди людей, поскольку это экономичный вариант, обеспечивающий лучшую полезность.Эти. Пластиковые солнечные коллекторы обладают превосходной адаптируемостью ко многим условиям, даже к воде. Они также могут устанавливаться как на плоских, так и на наклонных крышах. Вы можете выбрать прочный. пластиковые солнечные коллекторы с прочной металлической защитной стеклянной крышкой, которая хорошо выдерживает вес взрослого человека. Слои утеплителя из них. Пластиковые солнечные коллекторы изготовлены из пенополиуретана, полученного с помощью пенообразователя высокого давления для повышения прочности.

Алибаба.com предлагает много. пластиковые солнечные коллекторы различных размеров, качества, характеристик и других аспектов в зависимости от модели продукта и индивидуальных требований. Эти продукты включают медные трубы, оборудованные теплопроводной средой, и вакуумные трубки для сопротивления помехам с тепловым КПД. Файл. Пластиковые солнечные коллекторы на месте поставляются с антибликовым слоем, антиабсорбционным слоем, инфракрасным отражающим слоем и геттером для продолжения процесса нагрева воды.Эти. пластиковые солнечные коллекторы с уникальным дизайном помогают в автоматическом процессе подачи воды и стабилизации температуры воды.

Изучите широкий ассортимент. пластиковых солнечных коллекторов на Alibaba.com, которые подходят вашему бюджету и покупают эти продукты, экономя деньги. Эти продукты поставляются с множеством опций настройки и гарантированы ведущими специалистами по качеству. пластиковых солнечных коллекторов поставщиков и оптовиков. Вы также можете выбрать послепродажное обслуживание, такое как установка и обслуживание.

Пластиковые солнечные элементы | Все о пластиковых деталях и листах для солнечных панелей — A&C Plastics

Какие детали и материалы используются для изготовления солнечных элементов?

Прежде чем копаться слишком глубоко в пластиковых солнечных панелях и элементах, важно понять компоненты, из которых состоит стандартная панель:

  • Кремниевые солнечные элементы (фотоэлектрический элемент)
  • Стеклянный лист
  • Металлический каркас
  • Стандартный провод 12 В и провод шины
  • Лист акрил / оргстекло

Кремний — наиболее часто используемый материал для солнечных элементов из-за сильного фотоэлектрического эффекта, который он производит (что означает, что он ускоряет электроны солнечного света внутри элемента для создания электрического тока).Сами панели обычно имеют одну из двух кремниевых структур: монокристаллическую или поликристаллическую. Монокристаллический означает, что используется монокристалл кремния. Это самая эффективная структура, но может быть и самой дорогой. Поликристаллический означает, что используются несколько кристаллов кремния. Эти структуры не так эффективны, как монокристаллические, но, как правило, они более рентабельны и производят меньше кремниевых отходов в процессе производства.

К настоящему моменту вы, наверное, задаетесь вопросом, где именно в игру вступает пластик.До недавнего времени пластмассы играли второстепенную роль в производстве солнечных панелей. Например, пластиковые листы или пленки солнечных панелей можно использовать для снижения внутренней влажности или защиты стеклянных и силиконовых панелей под ними от окружающей среды. Однако в основном пластик используется для соединения компонентов, включая упорные шайбы, электрические изоляторы, трубы, клапаны и другую арматуру.

Благодаря современным разработкам, однако, разрабатываются пластиковые солнечные элементы, которые могут служить в качестве фотоэлектрического материала сами по себе, вместо того, чтобы использовать кремниевые и стеклянные элементы.Это поможет сделать солнечные панели и солнечную энергию еще более доступными, долговечными и доступными, чем когда-либо прежде.

Какие пластмассы используются в солнечных панелях?

Что касается фотоэлектрической пластиковой солнечной панели, то была разработана уникальная смесь органических полимеров и других небольших молекул, которые поглощают свет и переносят его через элемент для производства электричества. Эти смеси все еще находятся на экспериментальной стадии, поэтому они еще не получили широкого распространения в стандартных солнечных батареях.Но в недалеком будущем они могут заменить знакомые нам стекла солнечных панелей или пластиковую пленку.

Однако, как мы упоминали выше, пластик используется для большого количества других компонентов солнечных панелей. Наиболее распространенные виды пластиков, используемых для солнечных панелей, включают:

  • Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС-пластик): прочный пластик, используемый для крепления и крепления солнечных панелей. Пример: прикрепление солнечной панели к вашему дому на колесах.
  • Акрил / оргстекло: используется для изготовления защитных и изоляционных пленок, чтобы сделать панели более прочными и снизить внутреннюю влажность.
  • Поликарбонат: Используется в качестве остекления для защиты стекла и других хрупких элементов от ударов. Также может использоваться для прочных компонентов, таких как поворотные втулки и подшипники.
  • Полипропилен: часто используется в качестве пленки для защиты стеклянных панелей или в качестве основного материала для пластиковых солнечных элементов.

Продолжить изучение пластиковых листов и других материалов для солнечных панелей

Пластмасса на основе альтернативных источников энергии — одна из самых важных инноваций в области пластика за последние годы, которая помогает возобновляемым источникам энергии стать более распространенными и рентабельными.Пластиковые детали солнечных панелей — лишь один из аспектов этого сдвига, а полностью пластиковые солнечные элементы станут следующим шагом. Чтобы продолжить изучение решений в области возобновляемых источников энергии, просмотрите наши ресурсы или свяжитесь с нами сегодня, чтобы найти идеальный пластик для вашего проекта.

Связаться с нами

Этот прозрачный пластиковый материал собирает солнечную энергию без вашего ведома | Инновация

Прозрачный материал солнечного концентратора не блокирует видимый свет, но превращает свет в других частях спектра в электричество.Иму Чжао

Если у нас есть шанс обратить вспять или даже замедлить изменение климата, нам понадобится вся чистая энергия, которую мы можем получить. Солнечная энергия потенциально может стать большой частью энергетического пирога. Но особенно в крупных городах с высоким энергопотреблением не так много открытого пространства для создания массивных солнечных ферм — например, солнечная электрическая генерирующая система Ivanpah занимает 3500 акров в пустыне Мохаве в Калифорнии.

Энергию можно довольно легко доставить из районов за пределами городов.Но у солнечной эффективности есть физические ограничения, поэтому важно использовать все доступное пространство для производства энергии. И хотя на городских крышах остается место для солнечных батарей, это пространство можно было бы использовать для выращивания местной еды в умеренном климате.

Однако в многоэтажках и небоскребах много окон, потенциально генерирующих энергию.

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали солнечные коллекторы из прозрачного пластика, которые можно размещать на окнах, не закрывая обзор.Те же коллекционеры могут придерживаться и экранов мобильных устройств. Согласно недавней статье в журнале Advanced Optical Materials , пластик пропускает весь видимый свет. Окна, собирающие солнечные лучи, не будут казаться затемненными или мутными для человеческого глаза. Вместо этого в материал встроены крошечные флуоресцентные молекулы органических солей, которые были разработаны, чтобы поглощать только те части светового спектра, которые люди не могут видеть, например ультрафиолетовый и ближний инфракрасный свет.

Ричард Лант, доцент Университета штата Мичиган и один из авторов статьи, говорит, что молекулы похожи на те, что встречаются в природе, только с небольшими изменениями.«Мы адаптируем их к нашим потребностям», — пишет он в электронном письме. «То есть собирать определенные компоненты в невидимом солнечном спектре и светиться на другой длине волны в инфракрасном диапазоне». Это инфракрасное «свечение» затем улавливается полосками фотоэлектрических элементов (по сути, крошечных солнечных панелей) на краю материала и превращается в электричество. Оттуда подключенные окна могли перенаправлять собранную энергию на местные батареи или обратно в электрическую сеть.

Доцент Ричард Лант и докторант Иму Чжао тестируют прозрачный солнечный материал в Университете штата Мичиган.Г. Л. Кохут

Прозрачный солнечный коллектор все еще нуждается в значительной доработке, поскольку его эффективность относительно невысока: всего 1 процент ультрафиолетового и ближнего инфракрасного света преобразуется в электричество. Большинство коммерческих солнечных панелей сегодня имеют КПД от 15 до 20 процентов. Но Лунд считает, что после дальнейших исследований эта технология должна достичь 5% или выше.

«Мы активно изучаем способы повышения эффективности за счет повышения эффективности« свечения », расширения диапазона поглощения инфракрасного спектра», — пишет Лант.Он также говорит, что дальнейшая настройка взаимодействия между собирающими свет молекулами и прозрачным материалом, в который они встроены, должна увеличить количество собираемой энергии.

Лант говорит, что основная идея люминесцентных солнечных коллекторов существует уже несколько десятилетий. Но, в отличие от других проектов, эта работа направлена ​​на сбор невидимого света. Он утверждает, что они могут быть изготовлены с использованием стандартной промышленной обработки, и для них требуется лишь небольшое количество солнечных элементов на краю материала для оптического сбора энергии.Это означает, что их производство должно быть относительно недорогим. Тот факт, что они могут быть установлены на существующей инфраструктуре зданий и окон, также должен снизить стоимость по сравнению с автономными солнечными панелями.

Лант считает вполне вероятным, что эта технология сначала появится в небольшой электронике, потому что она уже производит достаточно энергии для питания таких устройств, как электронные книги и умные окна. Команда основала компанию Ubiquitous Energy, Inc., которая работает над коммерциализацией этой технологии.Они ожидают увидеть свои прозрачные солнечные коллекторы на зданиях и в мобильной электронике в течение следующих пяти лет.

Профессор не думает, что потенциальное применение на этом заканчивается, отмечая, что технологию можно использовать на других стеклянных поверхностях, таких как лобовые стекла автомобилей.

«Вы можете даже подумать о размещении этих устройств на поверхностях, где вы заботитесь о сохранении определенной эстетики или узоров, таких как сайдинг, текстиль или даже рекламные щиты», — пишет Лант. «Они могут быть повсюду вокруг нас, даже не подозревая о своем присутствии.”

Антропоцен Архитектура Изменение климата Энергия Солнечная энергия Технические часы

Рекомендованные видео

(PDF) Новый дешевый пластиковый солнечный коллектор

ISRN Renewable Energy 

F : Вид на коллектор из поликарбоната.Коллектор

на одном шланге м имеет гидравлическое ограничение в

, раз больше, чем решетка, собранная из ста параллельных труб длиной

м. С другой стороны, эта последняя конструкция

требует множества герметичных фитингов, что подразумевает серьезные проблемы

, которые мы сейчас обсудим.

Несмотря на огромные успехи в производстве пластиковых труб в течение последних двух десятилетий

, все фитинги можно разделить на три типа.

() Барб.Эти фитинги используются с более эластичными материалами трубок

, такими как LDPE. В лучшем случае он обеспечивал сборку среднего качества

, а значит,

не подходит для сборки сети с множеством подключений. В дополнение к

, требуется множество тройниковых соединений

, чтобы соединить каждую тонкую трубку с обоими коллекторами потока

.

() резьбовые соединения труб. Этот вид фитингов применяется на

и более

более жестких материалах, таких как ПВХ. Обеспечивает хорошее качество монтажа —

, но, учитывая сеточную схему,

подразумевает много стыков внахлест (двухзаходные стыки

и стыки с изменяемым сечением).Таким образом, увеличение количества настроек на

увеличивает риск отказа,

, а также затраты.

() Герметизирующие соединения. Трубы HDPE

могут быть соединены термической сваркой с формовкой, что является сильным

как сама труба и почти не имеет утечек, но ее приложение

к сетке слишком громоздко

, так как это потребовало бы одновременной сварки всех

параллельных коллекторов

или использования слишком большого количества параллельных коллекторов

или использования

параллельных коллекторов 9. суставы.

Подводя итог, можно сказать, что применение новых пластиковых трубок к стандартным коллекторам

имеет серьезные ограничения, которые сводят на нет их очевидные преимущества. Следующая конструкция должна быть создана на основе новой теплогидравлической парадигмы

, которая позволяет изменить сеточную конструкцию

.

2.2. Анализ предыдущих оригинальных конструкций пластиковых коллекторов —

торцов. Уже разработано несколько конструкций

специально для пластиковых коллекторов. Разберем теперь три инновационные конструкции

: (1) коллектор, интегрированный из поликарбоната; (2) коллектор

, встроенный в крышу, и (3) коллектор, встроенный в трубку,

тор.

2.2.1. Коллектор со встроенным поликарбонатом. Коллектор для боната из поликар-

, показанный на Рисунке, использовался более

более десяти лет в Бразилии, где были успешно построены сотни единиц

[]. На современные листы поликарбоната с УФ-фильтрами с хорошей механической прочностью

предоставляется пожизненная гарантия  года.

— этот коллектор объединяет поглощающую пластину и гидравлическую решетку

на одном листе прозрачного альвеолярного поликарбоната из

, нижняя часть которого окрашена в черный цвет, а оба коллектора

прикреплены к большим трубкам из ПВХ с длинным пазом, просверленным вдоль них

длина.Таким образом, эта конструкция элегантно решает проблему громоздкого производства сетки

, используя всего одну стандартную деталь с низкой стоимостью

( UD / м2).

используют специализированные инструменты, и поэтому эта технология недоступна

как домашнее решение.

С другой стороны, по теплогидравлической конфигурации этот коллектор относится к классической категории.

us, его характеристики плохие, так как не используется верхнее остекление, селективная краска

или задняя изоляция. Это беспокойство незначительно в

тропических странах, но поскольку это самые бедные страны в производственном процессе

, существует серьезное препятствие; с другой стороны

для стран со средним уровнем дохода и умеренным климатом

его низкая эффективность является серьезным недостатком. Следующий проект

решает эту проблему с помощью нового подхода.

2.2.2. Коллектор пруда. Интегрированная в крышу солнечная кровля

недавно была представлена ​​на концептуальном уровне для

горизонтальных крыш

[] и для наклонных крыш [, ]. Isisan

активная система, которая объединяет большой водоем в крыше

построен с длинными водяными подушками, гидравлически соединенными между собой

, установленными на крыше. Он использует перераспределение воды, чтобы стать

конфигурируемой крышей, работающей с системой обогрева жилых помещений

(см. Рисунок ).Таким образом, получается четыре рабочих конфигурации

.

() В зимние дни водоем наполняется по порядку

для нагрева воды солнечным излучением, которое, в свою очередь,

нагревает внутреннее пространство инфракрасным излучением.

() Зимними ночами нагретая вода сливается в

изотермический резервуар, откуда она используется для внутренней системы отопления помещений

и потребления горячей воды.

() В летние дни водоем наполняется по порядку

, чтобы ограничить повышение температуры.Таким образом, эта водяная крыша

использовалась как «тепловой буфер»; в то время как бетонная крыша

могла легко достигать ∘Cinasunnyday

[] эта водяная крыша поддерживает температуру до

∘C [, ] . Эта функция широко использовалась в других предыдущих разработках

, таких как Skyterm [________________].

() Летними ночами предыдущее поведение может быть улучшено

путем слива воды из пруда в сад

обратный бассейн в порядке для охлаждения.

Несмотря на высокую конфигурируемость, возможно, главным достоинством этой системы является то, что она включает водоем

вместо схемы с естественной конвекцией.Следовательно, его тепловые характеристики

заметно улучшаются, поскольку весь запас воды

нагревается одновременно, а не только небольшая часть

перегревается в коллекторе. Чтобы понять этот ключевой фактор,

давайте сравним солнечную эффективность солнечного коллектора с

% PDF-1.7 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R 7 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 8 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-07-20T13: 18: 10 + 02: 002018-07-20T13: 18: 10 + 02: 002018-07-20T13: 18: 10 + 02: 00Microsoft® Word 2016application / pdf

  • raffaella
  • uuid: 11feaaaf-ce7a-4b40-bbb1-517edc3c0ea6uuid: a8416c1d-7a4a-4245-a762-60c9a80f5ab6 Microsoft® Word 2016 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 17 0 объект > / MediaBox [0 0 595.S8V; wlK + ㎍Q * Q7Bg_VRӵ PWp ڹ ? 5-u «4p = S0hX + TJjDo9_73sѓ?! XQ! / R _>; B! 7 + 2 \ R ﱠ «d * j` $ Xrlf މ q¸71xDi6Q> S> 1%, x \ $ 1CPn0Z9 [-:> PmUCjEQ» &Ǯ#veD|.|[email protected]= 溵 4 мВт + XSFAwP; M N: Q; -N )) 9ht7typniHhJ *: ‘uyhRxTahi, s, -WB крВО NP @ U ۻ t ~ «: t [CTJ //`) ?, t

    Построить простой солнечный обогреватель из пластика

    Вопреки тому, что вы думаете, солнечные отопительные установки не должны быть сложными и дорогими, чтобы выполнять свою работу. Мы доказали это себе не так давно, когда оборудовали дом — старый глинобитный дом, расположенный высоко (8000 футов) в горах на севере Нью-Мексико — простой, но очень эффективной системой солнечного отопления за 25 долларов.

    Когда мы его взяли, дом был ничем иным, как незавершенным сквозняком, площадью 750 квадратных футов, глинобитным, с большим количеством окон и стен с эквивалентной изоляцией менее дюйма из стекловолокна. Не совсем то, что вы бы назвали уютным убежищем, в котором можно было бы смело пережить 19-градусную зиму Новой Мексики!

    К счастью, крыша здания была изолирована шестидюймовым стекловолокном … но пол — как и стены — не имел теплоизоляции, и нам сказали, что зимой, предшествовавшей нашему приезду, жители дома потратили 60 долларов на человека. месяц для пропана, чтобы сохранить тепло.

    Это был весь стимул, который нам понадобился, чтобы начать искать способ повысить эффективность отопления жилища. Итак, мы некоторое время обдумывали ситуацию … и в конце концов решили [1] установить дровяную печь и [2] установить большой солнечный коллектор для южной стены здания. (Поскольку мы снимали, а не покупали, это место, мы чувствовали, что для нас нецелесообразно тратить деньги на изоляцию всего здания … даже при том, что это решило бы лучшую часть проблемы с отоплением. .)


    Строить коллектор было несложно. Все, что мы сделали, это [A] приклеили лист черного пластика к внешней стороне южной стены, [B] соорудили каркас 9 ‘X 14’ из досок размером 1 «X 6», покрыли внешнюю сторону этого каркаса прозрачным слоем. -через пластик толщиной 4 мил (мы поместили несколько усиливающих планок между ними, чтобы помочь пластику выдерживать сильные горные ветры), и [D] крепим этот каркас, похожий на стену с гвоздями, сбоку от дома, прямо над черным пластиком.

    Как видно из прилагаемой схемы, мы также вырезали два вентиляционных отверстия размером 12 на 15 дюймов в стене возле потолка и квадратное отверстие размером 24 дюйма в стене возле пола и разместили двери над всеми тремя отверстиями.(Эти отверстия выводят коллектор в дом, но не наружу.)

    Таким образом, всякий раз, когда Оле Соль освещает нашу скромную обитель, и нам нужно дополнительное тепло помещения, все, что нам нужно сделать, это открыть люки, сесть обратно, и пусть коллектор (с помощью естественной конвекции) сделает свою работу. Прохладный воздух дома поступает в коллектор через 24-дюймовое отверстие в нижней части стены … поднимается, поскольку он нагревается солнечными лучами … и выходит обратно в дом через одно из двух верхних вентиляционных отверстий (которые расположены в двух в разных комнатах) с достаточной силой, чтобы развеять несколько лент.ТА ДА! Пассивное солнечное тепло!

    Прелесть этой конструкции в том, что она проста (нет дорогих насосов, дифференциальных термостатов, медных трубок и т. Д.), Но при этом она работает. Единственный недостаток установки в том, что она не согревает нас очень долго … потому что ночью тепло проходит прямо через наши глинобитные стены. (Единственным средством от этого, конечно же, является изоляция.) пропан — около 20 долларов в месяц.Следовательно, вы можете подсчитать, что срок окупаемости всей нашей системы составляет около пяти недель … это совсем не то, что от пяти до десяти лет, которые требуется большинству солнечных отопительных установок, чтобы окупить себя.

    Это правда, что мы могли бы повысить эффективность и долговечность коллектора, используя стекло вместо пластика … но это было бы — для нашего бюджета — слишком дорого. Пластик нам подходит (а когда его нужно заменить, новый лист должен стоить всего около 5 долларов).

    Мы нашли этот эксперимент забавным и полезным — для нас самих И для всей планеты — настолько, что мы уже работаем над строительством собственного дома с солнечным обогревом!

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *