Дизайн на слънчеви панели

Слънчевите отоплителни системи на този етап в разработването на отоплителна техника са най-новата иновация, която е широко призната в света и се е утвърдила и популяризира благодарение на привлекателната комбинация от разходи и ефективност. Основният проблем, който обезпокоява потребителите, е възможността за спестяване през зимата, при условие, че са налице кратки дневни часове. За да получите отговор, отоплителни системи и техните видове.

Обща схема на отопление на слънчевата енергия.

Дизайн на слънчевия колектор
Слънчевите колектори са ключови елементи на системите за топлоснабдяване, базирани на слънчевата светлина. В тях енергията се превръща в консумирана топлина. Тяхното техническо съвършенство и цена определят ефективността на системата за топлоснабдяване и икономическите индикатори.

При проектирането на топлоснабдяване съществуват основно два вида колектори: вакуумни и плоски. Плоските съоръжения се състоят от корпус, абсорбатор, прозрачно ограждение и топлоизолация. Корпус - основната носеща конструкция, прозрачното заграждение позволява слънчевата радиация вътре, намалява загубите на топлина от предната страна и предпазва абсорбера от външната среда. Абсорберът абсорбира слънчевата радиация и през тръбите, които са свързани към повърхността за приемане на топлина, топлината се прехвърля върху топлоносителя. Основната цел на топлоизолацията е да се намалят топлинните загуби от страничната и задната повърхност на резервоара.

Схемата на слънчевата батерия.

Топлинно приемната повърхност на соларната абсорбера имат селективно покритие с висок коефициент на абсорбция във видимия и близката инфрачервена област на слънчевия спектър и ниска емисия в спектралната област, която съответства на работната температура на колектора. Повечето съвременни слънчеви колектори имат коефициент на поглъщане в диапазона 94-95, излъчвателна в диапазона 3-8, и надвишава ефективност в работна температура регион 50, в сравнение с типичните топлинни конструкти.

Съвременните слънчеви колектори рядко използват неселективно покритие от черно абсорбатор поради високи загуби от излъчване. При проектирането на вакуумни колектори всеки абсорбиращ елемент се поставя в отделна стъклена тръба. Вътре в тръбата се създава вакуум, така че топлинните загуби, дължащи се на топлинната проводимост и въздушната конвекция, се подтискат напълно. Поради селективното покритие върху повърхността на абсорбера, загубите от излъчване са сведени до минимум. В резултат на това ефективността на вакуумния колектор е много по-висока, отколкото когато се използва плосък дизайн на колектора.

Принципът на колекторната структура в отоплителната система
Слънчевите слънчеви системи се използват за отопление на къщи с използване на антифриз или вода в отоплителната система. Отоплението на отоплителната система се извършва, ако температурата на водата, която се намира в долната част на резервоара за съхранение, е по-ниска в сравнение с температурата на колектора. Вградената помпа, която е незаменим елемент на конструкцията, премества водата през системата. В процеса колекторът се загрява до определена температура и благодарение на топлообменника водата в резервоара за съхранение се нагрява.

Схемата за отопление на слънчевата енергия.

Ролята на миксера е да се промени посоката на водата в системата, която осигурява замяната на топла вода от охлаждането на резервоара за съхранение от отоплителната система. Ако тя е система с естествена циркулация на водата, водата в резервоара се заменя с разширяването на топлата вода, която при нагряване се издига и изтласква студена вода в отоплителния съд.

Оптимална работа на слънчевия колектор се извършва, когато изолационният слой има размер на съхранение не по-малко от 25-30 см. В допълнение, експерти препоръчват инсталирането правоъгълна резервоар, в които водата е равномерно разпределена върху топлинната зона, която осигурява напълно функционираща система.

Отопление на частни слънчеви колектори
Инсталирането на слънчева система може да помогне за намаляване на разходите за енергия с 50-90. Системата работи по всяко време на годината, но ще бъде най-ефективна през пролетния и есенния период. При избора на колектор за отопление през зимата е необходимо да се проведе точно изчисляване на количеството топлинна енергия и оптималната площ на слънчевата система като цяло, отчитайки само зимния период, тъй като при ниски температури потреблението на енергия значително се увеличава.

Схемата на слънчевата вакуумна отоплителна система на вилата.

В повечето случаи слънчевите колектори се използват като допълнителен източник на отопление. Ако сградата е правилно изолирана, е възможно самостоятелното използване на системата.

Проектирането на слънчеви отоплителни системи може да се организира с помощта на естествена циркулация на водата чрез конвекционни токове. Този тип система е по-малко ефективна поради пасивната циркулация на водата. Резервоарът трябва да се намира над колектора и в непосредствена близост до него.

Отоплителните системи с принудителна циркулация използват електрически помпи, поради интензивното движение на водата през системата, се извършва по-ефективно използване на слънчевата електроцентрала. Инсталацията зависи от електрическото захранване, през което работи автоматиката и помпата, и изисква по-голяма поддръжка.

Как да свържете колектор
Методът за свързване на колектора се определя от вида циркулация на водата в системата. Най-простият начин е да се свържете с естествената циркулационна система, която е предназначена само за отопление на водата. Резервоарът за съхранение е свързан със слънчевата система над нивото на колектора, така че горният терминал да е свързан към входа за гореща вода към отоплителната система, а долната до връщащата. В този случай има висока вероятност от въздушни мехурчета на входа на слънчевия колектор за отопление, цената на такава система е много по-ниска в сравнение с използването на помпи.

Свързването на такъв колектор към система с принудителна циркулация се извършва чрез автоматизация. Въз основа на данните от температурните сензори, контролерите работят с помпата и я изключват, когато водата достигне зададената температура. Температурните датчици се поставят на изхода на колектора, резервоара за съхранение и връщането. Експертите препоръчват допълнителни източници на отопление да бъдат свързани към такава система: твърди горива или газови котли.

Когато инсталирате системи, не забравяйте, че местоположението на колектора спрямо слънцето и неговото ниво имат значителен ефект върху степента на загряване на водата.

Препоръчително е да инсталирате слънчеви колектори, така че по-голямата част от деня на светлината да са разположени на пряка слънчева светлина. Ако отоплителната структура не предвижда други допълнителни източници на отопление, за ефективна къща отопление при студено време трябва да се монтира резервоар с вместимост 40 м³, тъй като ефективността на нагряване при облачни дни не е висока.

Изчисляването на площта на слънчевите колектори трябва да вземе предвид страната и наклона на покрива, на който ще бъде инсталиран проектът, нивото на слънчевата радиация за района и обема на задвижването. Следователно, изчисляване и проектиране на отоплителни системи трябва да бъдат поверени на квалифицирани специалисти.

Предимства на слънчевата отоплителна система

Пасивното слънчево отопление се характеризира с липсата на механични устройства и възможността за намаляване на разходите за отопление на къщата с почти половината.
Безопасност на работата, включително опазване на околната среда.
Естетичен вид и възможност за избор, като се вземат предвид личните характеристики и параметри.
Дълъг експлоатационен живот.

Характеристики на работата на слънчевото отопление

Ефективността на слънчевата система за отопление на къщата може да се постигне само в зони с голям брой слънчеви дни.
Преди да вземе решение за инсталиране на слънчева система, е необходимо да се предприемат редица мерки за изолация на жилищна сграда.
Най-оптималното решение е да инсталирате комбинирана отоплителна система, който ще се състои от слънчеви панели и газово или електрическо отопление. В този случай проектът на слънчеви клетки е интегриран в съществуващата отоплителна система.
При изчисляването му е необходимо да се вземе предвид факта, че максималният интензитет на слънчева светлина е достигнат в средата на деня, поради което равнините на слънчевата клетка трябва да бъдат ориентирани на юг. Отклонението е възможно на югоизток или югозапад.
Дизайнът на слънчевите панели не трябва да се влияе от сянката на съседни сгради или дървета. Колекторът е в състояние да абсорбира енергия колкото е възможно повече, когато е поставен под прав ъгъл на слънчевата светлина, така че батериите са поставени на наклон, равен на географската ширина на терена.
Увеличаването на ъгъла на наклона на колектора през зимата позволява повишаване на ефективността, но през лятото, когато слънцето е високо, енергийните загуби са неизбежни.

Икономическа привлекателност на слънчевата система за отопление
Грешен е мнението, че използването на слънчева система не изисква разходи, тъй като слънчевата енергия не се зарежда. Работата на слънчеви колектори изисква разходи, които са изразени в директната покупка и монтаж на слънчеви колектори, потреблението на електроенергия за поддръжка на автоматизацията и помпата по време на работа. Освен това ще са необходими и разходите за заплащане на допълнителни източници на отопление: гориво или природен газ, които ще се използват при ниски температури и продължително слънчево време.