Päikesepaneelide rihm. 1. osa.
PaigaldaminePäikesepaneelide ühendamise kava kahe paagiga
Päikesekollektorid on iseenesest täieõigusliku päikesesüsteemi lahutamatu osa. Nende nõuetekohase toimimise tagamiseks on vaja sobivat rihmist koos erinevate lisakomponentidega. Kui ma endale heliosüsteemi kujundasin, teadsin kohe, et töötab kahe mahutiga. Esimene paak on sooja tarbeveeboiler, so kuum vesi. Teine paak on küttesüsteemi kuumakumulaator (TA).
Kuna küttesüsteemi soojusakud on üsna kallid, otsustasin seda ise teha. Täpsemalt - nagu tellitud keevitajatest. Ainuke asi, mida ma ise tegin, andis neile minu joonistamise ja TA-ga ehitatud kahes soojusvahetis - ülemises ja alumisosas.
Üldiselt on heliosüsteem ise muutunud kahe reservuaari tõttu, kuna mina ise soojavärvi akumuleerus. Pärast seda, kui tehase TA-ga on DHW-toel kas väga tugev ülemine pool või roostevabast terasest madalam paak termoakna sees, niinimetatud tank paagis. Kuna kummaski neist asjadest ma ei suutnud või ei tahtnud, pidin ma võtma eraldi tanki - sooja tarbeveeboilerit kaudseks kütmiseks.
Nüüd kaaluge hoolikalt seda skeemi:
Ja nüüd ma üksikasjalikult kommenteerin kogu skeemi... Esiteks antakse siin ainult selle funktsioneerimiseks vajalikud kõige tähtsamad sõlmed. Näiteks on ahelas ainult üks sulgemisklapp (mis on hädavajalik). Loomulikult vajate neid palju rohkem, näiteks teeninduspumbad, filter, voolumõõtur jne. Siin peate ise välja selgitama, millist kraani sind on mugav panna!
1 - tagasilöögiklapp. Tagasilöögiklapp läbib vedelikku ainult ühes suunas, näidatud noolega. Minu ringkonnas on kolm ventiilit. Esimene ventiil on toitetorustikul (punane toru), et vältida tankide loomulikku ringlust ja tühjendamist öösel.
Fakt on see, et ilma tagasilöögiklappita käivitub loomulik ringlus ja mahutid võivad öösel jahtuda! Tänu asjaolule, et looduslik tsirkulatsioon ei saa kontrollklapist ületada, on see lihtsalt kaitse.
Kaks tagasilöögiklappi seisavad iga spiraali väljalaskeava juures. Nad häirivad ka looduslikku ringlust, kuid neil on täiesti erinev eesmärk. Need kaks ventiilid töötavad tsirkulatsioonipumpade nõuetekohaseks tööks. Ilma nendeta ei tööta see skeem, mistõttu nende paigaldamine on kohustuslik.
2, 3 - tsirkulatsioonipumbad. Ahel on ehitatud täpselt kahele pumbale. Kui pump 2 töötab, siis soojuskandja voolab läbi ainult soojavee silindri, kuumutades seda. Kui pump töötab, voolab soojusülekande keskus küttesüsteemi soojusakud. Loomulikult, kui lülitate mõlemad pumbad sisse - see soojendab samaaegselt kahte tanki korraga. Pumpade tööd kontrollib päikesepaneelide kontroller. Selles saate isegi seada prioriteete - st milliseid suutlikkust esmakordselt soojendada ja milliseid temperatuure. Samuti on võimalik ja samaaegne kuumutamine.
4 - sulgeventiil. See on odavaim võimalus ja see on minu skeemil. Tegelikult kasutasin rullide tasakaalustamiseks radiaatorklappi. Tõsiasi on see, et minu soojusaktis on kaks soojusvaheti. Ülal paremal on tugevam hüdrauliline takistus võrreldes alumise soojusvahetiga. Loomulikult voolab jahutusvedelik madalaima vastupanuvõimega. Ilma selle tasakaalustusventiilita jookseb peaaegu kogu alumine mähis kogu jahutusvedelikku ja ülemise kanali kaudu on väga, väga väike. Seepärast suurendan selle klapi abil madalama soojusvaheti takistust, suunates mõne jahutusvedeliku ülemisele rullile. Näiteks kui see klapp on täielikult avatud, näitab voolumõõtur voolu ligikaudu 9 l / min. Minu jaoks on minimaalne soovitatav voolukiirus 8 l / min. Seepärast hakkan kraani keerama, kuni voolukiirus langeb 8 liitrini minutis. Pärast seda tasakaalustus on lõppenud.
5 - mehaaniline filter või muda kollektor. On vaja jäädvustada suuri osakesi prahist. Ilma selleta võib vooluhulgamõõtur hakata kiilu või tasakaalustusventiili ummistuma. Ka mina ei pannud seda esimest korda - ma arvasin, et süsteemis pole prügi. Kuid nagu selgus, leiti prügi, see on selgelt nähtav läbi vooluhulgamõõdiku läbipaistva akna.
6 - bimetalltermomeetrid. Ilu ja visuaalse kontrolli jaoks. Ilma nendeta saate näiteks kontrollida sama temperatuuri kontrolleri ekraanil.
7 - vooluhulgamõõdik. Mitte odav, kuid väga kasulik komponent Päikesesüsteem, mis võimaldab teil teada, kui palju liitri jahutusvedeliku voolab minutis. Võibolla väikeste päikesesüsteemide puhul see pole nii tähtis, vaid suurte jaoks on see väga tähtis. Lõppude lõpuks, kui me ei paku vajalikku voolu päikesesüsteemi, tõuseb kollektorite keskmine temperatuur kindlasti ja selle tulemusena väheneb nende efektiivsus. Muide, ma ütlen, et tarbimine, mis tavaliselt arvutatakse suhe 25 liitrit (h * m2). See tähendab, et kui meil on kogumispind 10m2, siis tuleb neid varustada voolukiirusega vähemalt 250 liitrit tunnis või 4,2 liitrit minutis.
Voolumõõtemuundi saamiseks on vähem ilus, kuid odavam viis - selleks on kasutada tavalist veearvestit vee jaoks. See pole lihtsalt kuuma vee jaoks mõeldud, kuigi ma olen töötanud aastaid vaikselt. See idee on kujutatud järgmiselt:
Näiteks seadistamise või mõõtmise ajaks võite avada meie veearvesti - kraanad 1 ja 2. Ja sulgege pealüliti - 3. Seejärel voolab jahutusvedelik läbi veearvesti. Pärast mõõtmist on kraanad 1 ja 2 suletud ning avaneb kraan 3 ja jahutusvedelik voolab nagu tavaliselt. Just kaks kraanat 1 ja 2, mis on vajalikud ülekuumendatud auru sisselülitamiseks stagnatsiooni ajal ja veearvesti võimalikuks asendamiseks.
8, 9 - on lihtne mõista, kuidas siduda päikesepaneele küttesüsteemiga. See on läbi sellise termilise aku. 8 - ülemine filiaal toru läheb küttesüsteemi ja 9 - tagasivool.
10, 11 - manomeeter ja lööklaineventiil. Manomeetrit on vaja visuaalseks kontrollimiseks ja survestatud suruõhutõkkeid. Päikesesüsteemide subversiooni ventiil võetakse tavaliselt 6 baari.
12 - membraani paisupaak. Loomulikult suureneb jahutusvedeliku kogus kuumutamise või aurustumisega. Expansion tank suletud tüüpi lihtsalt võtab üle need pikendused, mis võimaldab teil vältida suuri rõhk naelu. Ilma selle paagiga väljub jahutusvedelik läbi lõhkamisventiili ja siis, kui see jahtub, jääb süsteem selle kaotamata. Kui te ei lõhkemisventiili, tõuseb rõhk seni, kuni päikeseenergia süsteemi komponendid (torud, sulgeventiilid jms) suudavad seda vastu pidada.
13 - automaatne õhutusventiil. See on mõeldud õhu eemaldamiseks süsteemist. See aitab süsteemi esmakordset tankimist. Kui süsteem töötab tavaliselt paar päeva ja kogu õhk on välja lülitatud - see peab olema kuulventiiliga tingimata ära lõigatud! Vastasel juhul vabastab ta stagnatsiooni ajal soojuskandja auru läbi. Samuti võib seda kahjustada kõrge temperatuur.
Ja veel! Diagrammil unustasin ma nimetada kütusepaaki tankimiseks ja jahutusvedeliku äravooluks. Soovitav on asetada see kuhugi päikeseenergia süsteemi alumisse kohta.
Millised on põhilised skeemid päikesepaneelide ühendamiseks küttesüsteemiga kodus?
Millised on päikesekollektorite standardsed (põhilised) ühendused maja küttesüsteemiga?
Lihtsaim põhiskeem on järgmine
Kuid veel kaks skeemi on välja töötatud ja neid kasutatakse kogu kollektorite ühendamiseks küttesüsteemiga talvehooajal:
- ühendamiseks ainult küttesüsteemiga;
- välja arvatud küttesüsteem, on kollektorid samuti sooja veevarustussüsteemiga ühendatud.
Lisaks on veel kaks skeemi kollektorite ühendamiseks sooja veevarustussüsteemiga - suvel ja talvel ning veekogu soojendamiseks kasutatav ühendusskeem.
Niisiis, kollektsionääride ühendamise kava maja ruumide soojendamiseks talveperioodil
Ühenduskava peamiseks elemendiks on kütteseade. Kevadel ja sügisel saab boileri välja lülitada ja päikesepaneel soojeneb, kuid tõsise külmumise ajal ei saa kollektor küttega toimetulekuks ning kaater tuleb sisse lülitada. Sellist olukorda saab hõlpsasti seletada talvise hooaja jooksul suures koguses hägemaid päevi, mistõttu kollektori efektiivsus väheneb oluliselt, kui selle tööd võrreldakse muudes ilmastikutingimustes. Seetõttu kasutatakse talvel päikesekollektorit praktiliselt ainult täiendava kuumutamise jaoks, samal ajal kui kava põhiosa on kütteseade. Tuleks lisada, et päikesepaneelide pindala, mis on mõeldud maja kütmiseks, peaks olema vähemalt 40% selle kogupindalast.
Kollektori ühendamise süsteem soojaveevarustussüsteemiga kütmiseks erineb eelmisest süsteemist täiendava siseruumijaama olemasoluga. See on vajalik küttesüsteemi kütmiseks kasutatava joogi- ja tehnilise vee eraldamiseks. Päikesepaneelide töö jälgimise hõlbustamiseks võite kasutada temperatuuri kontrollereid kasutava küttesüsteemi automaatika
Eramu päikeseenergiale: seadme valikud ja ahelad
"Roheline tehnoloogia" on väga paljutõotav suund. Looduslike elementide raiskamine võib oluliselt vähendada kommunikatsioonikulusid. Näiteks, olles korraldanud eramaja päikeseenergia kütmise, pakute teile praktiliselt tasuta jahutusvedeliku madala temperatuuriga radiaatorid ja sooja põrandakütte süsteemid. Nõus, see on märkimisväärne kokkuhoid.
Kõik, mis tüüpi süsteemide puhul töötlevad päikese ammendamatut energiat kütmiseks vajalikku soojust, õpime me välja pakutud artiklist. Meie abiga saate hõlpsasti välja selgitada päikesepatareide tüübid, nende paigaldusviisid ja toimimise eripära. Kindlasti olete huvitatud mõnest populaarsest versioonist, mis töötavad maailmas intensiivselt, kuid praegu ei ole liiga nõudlikud.
Teie esitatud ülevaates esitatakse süsteemide disainifunktsioonid, detailsemalt kirjeldatakse ühendusskeeme. Näiteks on antud päikesekütte ringkonna arvutus, et hinnata selle ehituse tegelikkust. Selleks, et aidata enesemeistridel, on lisatud fotovalik ja video.
"Roheline" tehnoloogia soojuse saamiseks
Keskmiselt võtab 1 m 2 maapinnast 161 vatti päikeseenergiat tunnis. Loomulikult on ekvaatoril see arv palju kordi suurem kui Arktika piirkonnas. Peale selle sõltub päikesekiirgus tihedusest aastaajast.
Moskva regioonis on päikesekiirguse intensiivsus detsembris-jaanuaris erinev maist juulini rohkem kui viis korda. Kuid kaasaegsed süsteemid on nii tõhusad, et nad suudavad töötada peaaegu kõikjal maa peal.
Päikeseenergia kasutamine maksimaalse efektiivsusega on lahendatud kahel viisil: termokollektorite otsese kuumutamise ja päikeseenergia fotogalvaaniliste patareide abil.
Päikeseenergia rakud muudavad kõigepealt päikesekiirguse energiaks elektrienergiat, seejärel läbivad nad tarbijate jaoks spetsiaalse süsteemi, näiteks elektrilise katla.
Soojuskollektorid soojendavad päikesevalguse abil soojus- ja kuumaveevarustussüsteemi jahutusvedelikku.
Soojuskollektorid tulevad mitut tüüpi, sealhulgas avatud ja suletud süsteemid, lamedad ja sfäärilised struktuurid, poolkeralised kollektorid, kontsentraatorid ja paljud muud võimalused.
Päikesekollektoritest saadud soojusenergiat kasutatakse sooja vee või küttesüsteemi soojusvahetaja soojendamiseks.
Laias valikus on tööstus kollektorisüsteemid sõltumatule küttevõrgule lisamiseks. Kuid kõige lihtsam võimalus anda on oma kätega raske teha:
Vaatamata sellele, et päikeseenergia kogumise, säilitamise ja kasutamise lahenduste väljatöötamisel on ilmseid edusamme, on nende eelised ja puudused.
Päikeseenergia efektiivne kasutamine
Päikeseenergia kasutamise kõige ilmsem eelis on selle üldine kättesaadavus. Tegelikult võib isegi kõige süngeimas ja hägemas ilmaga päikeseenergiat koguda ja kasutada.
Teine pluss on nullheitmed. Tegelikult on see kõige keskkonnasõbralikum ja looduslikum energia. Päikesepaneelid ja kollektsiooniobjektid ei tekita müra. Enamikul juhtudel paigaldatakse hoonete katustele, mis ei asu äärelinna kasuliku piirkonna läheduses.
Päikeseenergia kasutamisega seotud puudused on ebaühtlane valgustus. Pimedas ei koguta midagi, olukorda süvendab asjaolu, et kütteperioodi tipp langeb aasta kõige lühemamatele päevadele.
Paneelide optilist puhtust tuleb jälgida, vähene reostus vähendab järsult efektiivsust.
Lisaks ei saa me öelda, et päikeseenergia süsteemi kasutamine on täiesti tasuta, on seadmete kulumiskulude, tsirkulatsioonipumba ja kontrollseadmete töö püsikulud.
Avatud päikesekollektorid
Avatud päikesepaneel on kaitsmata torude süsteem, mille kaudu tsirkuleerib otse päikese poolt soojendatav soojustakistus. Jahutusainena kasutatakse vett, gaasi, õhku, antifriisi. Torud on kas kinnitatud tugipaneele spiraalse kujuga või on ühendatud paralleelsete ridadega väljalaskeava torujuhtme külge.
Avatud kollektsionääridel pole tavaliselt isolatsiooni. Disain on väga lihtne, seetõttu on see odav ja seda toodetakse tihti iseseisvalt.
Isolatsiooni puudumisel päikeseenergiast saadav energia praktiliselt ei säilita, nende efektiivsus on madal. Neid kasutatakse peamiselt suvel sooja veega basseinides või suvevaates. Paigaldatud päikeselises ja soojas piirkonnas, väikesed erinevused ümbritseva õhu ja kuumutatud vee temperatuuril. Nad töötavad hästi ainult päikselises, tuulevaates ilmas.
Tubulaarsed reservuaari sordid
Torukujulised päikesekollektorid on kokku monteeritud eraldi torudest, mille mööda jookseb vesi, gaas või aur. See on avatud tüüpi päikesesüsteemide üks sorte. Kuid jahutusvedelik on palju paremini kaitstud välise negatiivse eest. Eriti vaakumseadmetes, mis on paigutatud termoside põhimõttele.
Iga toru on ühendatud süsteemiga eraldi, üksteisega paralleelselt. Kui üks toru ebaõnnestub, saab seda hõlpsalt uueks muuta. Kogu konstruktsiooni saab monteerida otse hoone katusesse, mis hõlbustab oluliselt paigaldamist.
Torukujuliste päikesekollektorite kaalukad plussid on põhielementide silindrikujuline kuju, tänu millele päikese kiirgus langeb ringi kerge päeva ilma kallite jälgimissüsteemide kasutamiseta valgusti liikumiseks.
Torude disain eristab sulgede ja koaksiaalseid päikesepaneele.
Koaksiaaltoru on Dyayuri anum või tuttav termos. Valmistatud kahest kolbist, millest õhk pumbatakse. Sisemise kolbi sisepind on väga selektiivne kate, mis tõhusalt neelab päikeseenergiat.
Sisemisel valikulisel soojusenergiast kantakse soojustoru või alumiiniumist plaatide sisemine soojusvaheti. Selles etapis tekib soovimatu soojuskaod.
Purskkaevutoru on klaasist silinder, millel on sissepoole paigaldatud sulgedeabsorber.
Hea soojusisolatsiooni korral pumbatakse toru õhust. Imendaja soojusülekanne toimub kaotamata, seetõttu on purskkaevude torud efektiivsemad.
Soojusülekande meetodil on kaks süsteemi: otsevoog ja kuumutustoru (soojusjuhe).
Thermotube on lenduva vedelaga suletud anum.
Termotubeli sees on lenduv vedelik, mis imab kuumust pirniku siseseinast või sulgede neelajast. Temperatuuri mõjul vedeldub vedelik ja auru kujul ülespoole. Pärast soojusvaheti või kuumaveevarustuse kuumutamist aur kondenseerub vedelikku ja voolab maha.
Lenduva vedelikuna kasutatakse madalal rõhul sageli vett.
Otsevoo süsteemis kasutatakse U-kujulist toru, mille kaudu tsirkuleerib kütteseadme vesi või soojusvaheti.
Pool U-kujulist toru on mõeldud külma jahutusvedeliku jaoks, teine eemaldab kuumutatud toru. Kuumutamisel laieneb jahutusvedelik ja siseneb säilituspaaki, tagades loodusliku ringluse. Nagu termotubussisüsteemide puhul, peaks kaldenurga minimaalne nurk olema vähemalt 20 °.
Sirgevoolusüsteemid on tõhusamad, kuna need jahutavad vedelikku kohe.
Kui päikesekollektorisüsteeme plaanitakse kasutada aastaringselt, lisatakse neile spetsiaalsed antifriisid.
Torukujuliste päikesepaneelide kasutamiseks on mitmeid eeliseid ja puudusi. Torukujuline päikesepaneelide disain koosneb samadest elementidest, mida on suhteliselt lihtne vahetada.
- väike soojuskaod;
- töövõime temperatuuril -30 ° C;
- efektiivne tootlikkus päevavalgustundide ajal;
- hea sooritus parasvöötme ja külma kliimaga piirkondades;
- Madal purjetamine, mis on põhjendatud torukujuliste süsteemide võimega läbida õhumassi;
- võimalus tekitada kõrge temperatuuriga jahutusvedelikku.
Struktuuriliselt torukujulisel struktuuril on piiratud avauspind. Sellel on järgmised puudused:
- ei suuda ise puhastada lume, jää, külma eest;
- kõrge hind.
Vaatamata algselt kõrgele maksumusele, tubular kollektsiooni maksavad kiiremini. Pikem eluiga.
Lamedad suletud süsteemid
Lamekollektor koosneb alumiiniumraamist, spetsiaalsest absorbeerivast kihist - absorberist, läbipaistvast kattest, torujuhtmest ja kütteseadmest.
Absorberina kasutatakse mustast lehtmetest vaske, mis on ideaalne heliosüsteemide konstrueerimiseks soojusjuhtivusega. Kui neeldaja imendub päikeseenergiast, suunatakse talle üleantud soojusenergia neeldaja külgnevasse torusüsteemi ringlevasse jahutusseadmesse.
Väljastpoolt on suletud paneel kaitstud läbipaistva kattega. See on valmistatud põrutuskindlast karastatud klaasist, mille läbimõõt on 0,4-1,8 μm. See vahemik moodustab maksimaalse päikesekiirguse. Löögikindel klaas on hea rahe vastu. Tagaküljel on kogu paneel kindlalt isoleeritud.
Kinnitatud lamekatte eeliste loendis on loetletud:
- disaini lihtsus;
- hea sooritusega sooja kliimaga piirkondades;
- Võimalus paigutada nurga all kaldenurga muutmise seadmete juuresolekul;
- võime puhastada lume ja külma eest;
- madal hind.
Elastsed päikesepaneelid on eriti kasulikud, kui nende kasutamine on projekteerimisetapis planeeritud. Kvaliteetsete toodete kasutusiga on 50 aastat.
Puudused on:
- kõrge soojuskao;
- raske kaal;
- kõrge purjetamine, kui paneelid asetsevad horisondi nurga all;
- Toimimise piirangud temperatuurivahemikega üle 40 ° C.
Suletud kollektsionääride ulatus on palju laiem kui avatud tüüpi päikeseenergia taimed. Suvel suudavad nad täielikult rahuldada kuuma vee vajadust. Kuumadel päevadel, mis ei kuulu kütteperioodi, võivad nad töötada gaasi ja elektrisoojendite asemel.
Päikesekollektorite omaduste võrdlus
Päikesepaneelide kõige olulisem näitaja on tõhusus. Erineva disaini päikesepaneelide kasulik tootlikkus sõltub temperatuuride erinevusest. Sellisel juhul on lamekollektorid tunduvalt odavamad kui torukujulised.
Päikesepaneelide valimisel tuleb pöörata tähelepanu mitmele parameetrile, mis näitavad seadme efektiivsust ja võimsust.
Päikesepaneelide jaoks on mitmeid olulisi omadusi:
- adsorptsiooni koefitsient - näitab absorbeeritud energia suhet kokku;
- heitekoefitsient - näitab ülekantud energia suhet absorbeerunud energia hulka;
- kogu ja ava;
- Tõhusus.
Ava ala on päikesepaneelide tööpind. Lameda kollektori korral on avausala maksimaalne. Ava ala võrdub neeldaja pindalaga.
Juhised küttesüsteemiga ühendamiseks
Kuna päikeseenergial töötavad seadmed ei suuda tagada stabiilset ja ööpäevaringset energiavarustust, on vaja selliseid süsteeme, mis oleksid nende puuduste suhtes vastupidavad.
Venemaa keskjoone jaoks ei saa päikeseenergia vahendid tagada stabiilset energiavoogu, nii et neid kasutatakse täiendava süsteemina. Integreerimine olemasoleva kütte- ja kuumaveevarustusse on päikesepaneelide ja päikesepatareide puhul erinev.
Skeem veekogujaga
Sõltuvalt termokaabli kasutuselevõtust kasutatakse erinevaid ühendussüsteeme. Võib olla mitu võimalust:
- Suve valik sooja veevarustuseks
- Talvine variant kütmiseks ja sooja veevarustuseks
Suve versioon on kõige lihtsam ja isegi ilma tsirkulatsioonipumputa, kasutades looduslikku veeringlust.
Vesi kuumutatakse päikesepaneele ja soojusliku paisumise tõttu siseneb mahuti või katla sisse. Samal ajal toimub looduslik ringlus: paakist kuuma vee kohale juhitakse külma vett.
Kuna mis tahes loomulikul ringlusel põhinev süsteem ei tööta väga tõhusalt, nõudes vastavust vajalikule eelarvamusele. Lisaks peab säilitusmahuti olema kõrgem kui päikesepaneel.
Veendumaks, et vesi jääks võimalikult kauaks, peab kuuma tank olema põhjalikult isoleeritud.
Kui soovite tõesti saavutada päikesepaneele kõige tõhusama töö, muutub ühendusskeem keerulisemaks.
Mitte külmutav jahutusvedelik ringleb läbi päikesepaneelide süsteemi. Sunnitud ringlus tagab pumba kontrolleri juhtimise all.
Kontroller kontrollib tsirkulatsioonipumba toimimist vähemalt kahe temperatuurianduri näitude põhjal. Esimene andur mõõdab kütuseaurude temperatuuri, teine - päikesekollektori kuum-jahutusvedeliku toitetoru. Niipea kui kütusepaagi temperatuur ületab soojustakisti temperatuuri, lülitab regulaator kollektori sisse tsirkulatsioonipumba, peatades jahutusvedeliku ringluse süsteemi kaudu.
Kui temperatuur hoiupaagis langeb alla seatud temperatuuri, lülitatakse boiler sisse.
Päikese aku diagramm
Oleks ahvatlev rakendada sarnast skeemi päikese aku ühendamiseks elektrivõrguga, sest see on realiseeritud päikesepaneelide puhul, kogudes päevas saadud energiat. Kahjuks on eramaja toitesüsteem väga kallis, et luua piisava mahuga aku. Seetõttu on ühenduse skeem järgmine.
Päikesepaneelidest läheb laeng laengu kontrollerile, mis täidab mitmeid funktsioone: see tagab patareide pideva laadimise ja pinge stabiliseerimise. Siis läheb elektrivool inverterile, kus alalisvool 12V või 24V vahelduvvoolu vahelduv ühefaasiline vool 220V.
Alas, meie elektrivõrgud ei ole kohandatud energia saamiseks, võivad nad töötada ainult ühes suunas allikast tarbijani. Sel põhjusel ei saa te võõrandatud elektrit müüa või vähemalt pöörduge vastassuunas.
Päikeseenergiat kasutavate rakkude kasutamine on kasulik, kuna need pakuvad universaalsemat energiaravit, kuid neid ei saa võrrelda päikesepaneelide efektiivsusega. Kuid viimastel pole aga võimet energia koguneda, erinevalt päikeseenergia fotogalvaanilistest rakkudest.
Päikesekollektori ühendamise põhiskeemid
Päikesepaneelide efektiivsus sõltub mitte ainult materjalidest, millest see on valmistatud, vaid ka selle kohta, kui korrektselt see paigaldatakse ja paigaldatakse.
Ühenduskava sõltub suurel määral päikesekollektori nõudest (kasutatakse sooja veevarustuse või kuumutamise jaoks). Kuna ühenduse variatsioonid on suurepärased, annan ma ainult põhilised skeemid.
1. Suve variant kuumaveevarustuse ühendamiseks päikesepaneeliga loodusliku tsirkulatsiooniga.
See on kõige tavalisem ja tavapärane skeem päikesekollektori ühendamiseks, mida kasutatakse peamiselt suvise dušiga, kuid mis on maja jaoks üsna vastuvõetav (sel eesmärgil paigaldatakse paak maja). Loodusliku tsirkulatsiooni korral (kuuma vee tõusmisel) peab kollektor paiknema paagi taseme all vähem kui 1 m kaugusel. Torude läbimõõt kollektori ja paagi vahel peab olema vähemalt 3/4 tolli.
Kuum vesi paagis ei jahtuda ja see saab nautida õhtul paak peab olema soe (isolatsiooni paksus 10cm).
Selle süsteemi puuduseks on looduslikust ringlusest tingitud madal inertsus, lisaks ei ole alati võimalik koguja paigaldada paagi lähedale, seetõttu on vaja tsirkulatsioonipumpa paigaldada sunniviisilise ringluse jaoks.
Talvel peab kollektorist vett tühjendama, nii et külm vesi ei puruneks torusid.
2. Kuuma veevarustusega päikesepaneelide ühendamise talvine variant.
Selleks, et vältida torude külmumist päikesekollektori, sealhulgas talveperioodi aastaringsel kasutamisel, tuleb soojusvahetisse valada külmumisvastane vedelik (antifriis). Sellega seoses on vajalik kasutada kaudse küttepaaki (tegelikult on see isoleeritud paak, milles on paigaldatud vaskpooli).
Sellisel juhul toimub tsirkulatsioon paagis asuva kollektori ja spiraali vahel. Ja mähis omakorda kuumitab vett.
Süsteem on soovitatav kasutada sunnitud tsirkulatsiooniga (tsirkulatsioonipumba paigaldamisega), kuid võimaluse korral võib kasutada loomulikku tsirkulatsiooni. Paisupaagi ühendamine vooluahelaga on vajalik.
3. Talvise versiooni päikeseenergia ühendamine kütmiseks.
Kuumaveevarustuse korral kasutatakse kaudset küttepaaki. Katla võib kasutada kas gaasil või tahkel kütusel. Kevadel - sügisel päikesepaistelisel päeval saab boileri välja lülitada ja päikesepaneel soojendab paagis olevat vett. Mis puutub talveperioodiks, siis kahjuks pole kollektori efektiivsus pidevalt hägune ilmaga silmas pidades väga kõrge. Kuid isegi selge ilmaga, madalatel temperatuuridel võib kollektorit kasutada ainult küttesüsteemi täiendava kuumutamiseks (osalise gaasi säästmiseks).
On vaja mõista, mida suurem on päikesepaneeli ala, seda rohkem soojust see võib tekitada, nii et päikesepaneel suudab hakkama majade kütmisega, selle maa pindala peaks olema umbes 40%.
4. Talvine variant päikesepaneelide ühendamiseks kütmiseks ja kuumaveevarustuseks
Sellisel juhul kombineerib ahel kaks varasemat versiooni, kuid teise paagi kasutamine, kus lisaks rullile on olemas ka sisemine mahuti. Selleks, et eraldada tehniline vesi, mis on mõeldud kütmiseks, joogiveest, on vajalik sisemine reservuaar.
Kuna päikesekollektori temperatuur ei ole stabiilne, tuleb pidevalt jälgida kollektori toimimist, veenduda, et süsteem ei keela, või vastupidi, päikesepaneel ei põhjusta gaasi ülekulusid ega maja jahutamist.
Mõelge olukorrale, kui kasutate kollektorit küttesüsteemi lisakütmiseks. Gaasikatlamajade soojendab vett, näiteks kuni 40 ° C, sel juhul on mõttekas hulka päikesepaneeli kui vedeliku temperatuur soojusvaheti olla suurem kui 40 ° C. Muidu kui soojusvaheti temperatuur langeb alla 40 ° C saadakse et päikese kollektor toimib jahutajatena (see soojendab vett küttesüsteemis). Temperatuuriregulaatori ja süsteemi juhtimise protsessi automatiseerimiseks on soovitatav kasutada temperatuuri kontrollereid.
5. Päikesekollektori ühendusskeem basseini vee soojendamiseks.
Juhul, kui on vaja soojendada vett kaasaskantavas basseinis (täispuhutav). Ringluse jaoks piisab pumba pumbast (purskkaevu või akvaariumide) kasutamiseks. Pumpa saab sisse lülitada käsitsi või elektroonilise taimeri abil ajal, kui lülitate sisse kella 9.00 ja lülitate välja kella 16.00.
Paigaldatava basseini vee soojendamiseks võib päikesepaneele ühendada filtreerimissüsteemiga.
jagage sõpradega >>>
Päikesepaneelide kasutamine: klassikalise ühendusskeemid
Energiaallikad on praegu erasektoris väga nõudlikud. Samal ajal on riigi majaomanike ja väikse maamajade omanike suurim huvi esindatud päikeseenergiaga, mis on kasutamiseks aastaringselt saadaval. Traditsiooniliste energiaallikate ("sinine" kütus, elektrienergia, naftatooted) hinnatõusu taustal on tänapäevaste päikesesüsteemide kasutamine õigustatud. Lisaks on seadmete tasuvusaeg mitte rohkem kui 3-5 aastat. Soovitav on tagada kollektori integreerimine kuuma vee ja kütte süsteemi individuaalsesse süsteemi isegi koduse projekti väljatöötamise etapis - sellisel juhul on võimalik oluliselt kokku hoida.
Geliosistema majapidamise tarbeks on elektriahela kus põhielemendid järjestikku paigutatud ehitus pakkudes "kogumise" päikesekiirguse soojuse säilitamise ja hilisemast üleandmisest saadud energia lõpptarbijale. Kuna autonoomsed elektrisüsteemid on kogu aeg, kasutatakse päikeseelektrijaamu ainult Venemaa lõunapiirkondades. Riigi idapoolsetes piirkondades on päikeseadmed osaliselt statsionaarsed kütteseadmed. Aga sel juhul võib nende kasutamine oluliselt vähendada maja hooldamise kulusid külma aastaajal.
Moodne päikeseenergia süsteemide toimimise põhimõte
Mõiste "päikesepaneelid" ühendab mitu disaini kodukasutuseks, kuid töökava ei ole põhimõtteliselt erinev. Kõik kogujad, "toidetud" päikese, mis on varustatud toruga, mis sõltuvalt Seadme projekteerimisel saab paigaldada lookleva või seeria ühendatud sisend ja väljund maanteel. Torude sees levib päikesesüsteemide vedel jahutusvedelik - vesi, õli või antifriis. Neeldurid on absorbeerunud ja hiljem soojusenergia kogunemist päikesest. Tehniliselt on disain üsna lihtne. Selliste käitiste kõrge hind tuleneb kallite materjalide kasutamisest.
kulumiskindel materjale kasutatakse välispinna struktuuri, millel suurepärase valguse läbilaskvuse omadused - pleksiklaasist ja muu polümeer preparaate. Kuid kuna polümeer "sünteetiline" ei suuda taluda pikaajalist kokkupuudet UV-kiirte (neil on kõrge soojuspaisumistegur, mis viib pitsat ebaõnnestumise päikese) alternatiivses teostuses tootjad kasutavad orgaanilise või karastatud klaasist. Toru ise sageli Boorsilikaatklaasist, mida iseloomustab vähemalt joonpaisumistegur (8 korda vähem võrreldes kvartsklaasist). Sellepärast materjal ei purune, kui temperatuur kõikub järsult.
Erinevus päikesepaneelide ja kollektorite vahel
Enne veekütte helisüsteemide põhiomaduste ja ulatuse kirjelduse jätkamist on vaja mõista päikesepaneelide ja kollektorite vahelisi erinevusi.
1) Päikeseenergia aku on seade, mis genereerib Päikeseenergia abil elektrit päikeseenergia abil, kasutades ülitundlikke fotoelemente, mis on kombineeritud üheks autonoomseks süsteemiks. Kuna fotoelektrilised muundurid toodavad alalisvoolu, kasutatakse täiendavalt muundurit, mis võimaldab saada majapidamises kasutamiseks sobivat vahelduvvoolu: toiteallikat ja valgustust.
2) päikesepaneel - funktsionaalne jaotussüsteem, mille põhiülesandeks on infrapunakiirguse ja nähtava päikesevalguse imendumine. Patareid tekitavad voolu, ja kollektorid soojendavad vedelikku torude sees. See on nende peamine erinevus.
Päikesekollektorite soojuskandja valitakse, võttes arvesse aasta aega ja funktsioone. Multifunktsionaalsete struktuuride puhul kasutatakse tavaliselt antifriisi (külmutusvedelikku) ja hooajatüüpi süsteemid täidetakse veega. Täna võite osta mitmekülgse variandi - hübriidse päikesepaneele. See seade on atraktiivne, kuna see toodab samal ajal elektrit ja soojendab vett. Kasutamise eelised on ilmsed: fotoelektrilised moodulid jahutatakse aktiivse kuumuse eemaldamise süsteemiga, mis genereerib kaks korda rohkem elektrit ja vee soojendamiseks kulutatakse soojusressursside ülejääki.
Klassifitseerimine temperatuurirežiimi järgi
Päikeseenergia kodumasinad liigitatakse tihti vastavalt jahutusvedeliku tüübile. Täna on maailmaturul võimalik leida vedeliku ja õhu süsteeme. Peale selle jagatakse kollektorid vastavalt töötemperatuuri režiimile, see tähendab, et klassifitseerimine toimub vastavalt tööelementide maksimaalsele küttetemperatuurile. On olemas järgmised süsteemid:
- madalatemperatuuriline - päikesekollektorite soojuskandja kuumutatakse kuni 50 ℃;
- keskmine temperatuur - tsirkuleeriva vedeliku temperatuur ei ületa 80 ℃;
- kõrge temperatuur - soojusülekande materjali maksimaalne temperatuur võib tõusta kuni 300 kraadini.
Kaks esimest varianti sobivad kõige paremini koduseks kasutamiseks, samas kui kõrgema temperatuuriga tööriistadega kollektorite mudelid kasutatakse sageli majanduse tootmis- ja tööstusharudes. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõrgtemperatuursetel vee küttesüsteemidel on päikeseenergia soojuse muutmise protsess suhteliselt keerukas. Samal ajal on sellised päikeseenergia taimed suured alad. Mitte iga "puhkuse" omaniku omanik ei saa sellist luksust endale lubada.
Solar Collector plaanid
Autonoomsetes küttesüsteemides ja kuumaveevarustuses on vaja kasutada kütuseaurude kogumiseks küte. Selle põhjuseks on asjaolu, et päikesepaneeli poolt tekitatud soojusjaotus ei ole proportsionaalne energiakuluga. Seepärast kogunevad saadud ressursid esmakordselt spetsiaalses mahutis ja seejärel tarbitakse ainult vajadusel.
Spetsialistid soovitavad kasutada selleks standardse kuuma vee mahuti või alternatiivina puhverpaaki autonoomsest küttesüsteemist. Korralikult konstrueeritud ehitus tähendab kollektori ühendamist täiendava soojusvahetiga, mis on vahetult kokku hoidmispaaki. Seadmete ühendamiseks on olemas viis tõestatud ahelat.
№1. Sooja tarbevee jahutusvedeliku materjali loomulik ringlus
Seda skeemi kasutatakse peamiselt väikestes piirkondades (näiteks suvise dušši jaoks), kuid see kehtib ka väikestes ehitistes - vannides või majades. Päikesepaneel tuleks paigaldada mahuti tühimassi alla kuni ühe meetri võrra. See tagab vedeliku loomuliku ringluse süsteemis. Hoiupaagi ja kollektori ühendamiseks on soovitav kasutada ¾ "torusid.
Kui kavatsete õhtuti kasutada sooja vett, tuleb säilitusmahuti isoleerida või osta valmisanumat, mis töötab sarnaselt termospudeliga. Pange tähele, et isolatsioonikiht ei tohiks olla väiksem kui 10 cm. See on päikesepaneele kõige odavam ühendusskeem, kuid sellel on üks puudus - minimaalne inertsus. Kui ümbritseva õhu temperatuur on alla nulli, tuleb veetorude lekke vältimiseks välja voolata.
№2. Kuuma vee päikesepaneelide paigaldamise talvine versioon
Sellisel juhul on päikesepaneelide jahutiks antifriis. See hoiab ära torude külmumise talvel talvel. Kuid siin on vaja kasutada kaudse kuumutuspaaki vaskpooliga. Vedeliku pidev ringlus toimub otse päikesesüsteemi sisemiste joonte ja säilitusmahutis paigaldatud spiraali vahel.
See paigaldusskeem on loodud looduslikuks ringluseks, kuid soovitav on tsirkulatsioonipumba abil päikeseenergia süsteemide soojusülekandeseade juhtida. Lisaks on vaja paigaldada paisupaak.
№3. Kollektori juhtmestik maja soojendamiseks
See valik tähendab kaudse küttepaagi kasutamist, mis töötab tahke või "sinise" kütusega. Hiline kevadel ja suvel saab boileri välja lülitada, kuna vesi soojendab kollektori. Kuid talvel ei ole Venemaa kirdes asuvate päikesesüsteemide efektiivsus väga kõrge, sest päikesekiirguse intensiivsus on minimaalne. Sel põhjusel kasutatakse kollektorit küttesüsteemide täiendava kütteallikana.
Kuid isegi sel juhul saab maja omanik võimaluse traditsiooniliste energiaallikate ratsionaalsemaks kulutamiseks. Selleks, et tagada maja soojendamine talvel ainult ühe päikeseenergia kogumisega, peaks hoone üldmõõtmed olema vähemalt 30-40% hoone pindalast.
№4. Heliosüsteemi paigaldamine kütmiseks ja kuumaveevarustuseks
Tüüpiline ühendusskeem koondab korraga kaks võimalust, st see sobib samaaegselt autonoomse kütte- ja soojaveevarustuse korraldamiseks. Siin kasutatakse kahesuunalist soojuslikku reservuaari, lisaks vaskpoolile paigaldatakse ka täiendav sisemine mahuti.
See paigaldusskeem võimaldab tehnilist vedelikku joogiveest eraldada. Automatiseerida protsessi küte jahutusvedeliku spetsiaalne kontroller integreeritud päikesekollektor, mis väldib ületamisest energia kontrollides jahutusvedeliku temperatuur päikese ja vee temperatuuri puhvris.
№5. Kollektori paigaldamine basseini soojendamiseks
See kava ei sobi küttesüsteemiga, vaid seda kasutatakse siis, kui on vaja kuumutada vett kaasaskantavasse tüüpi välibasseinis. Vedeliku ringluse tagamiseks on lubatud kasutada standardseid sukelpumpe. Kui teie piirkonnas asub statsionaarne bassein, on parem ühendada seade majapidamisautomaatse pumbajaamaga mugavamaks.
Päikesepaneelide tootlikkus
Päikesesüsteemide jõudlust mõjutavad peamised tegurid on päikesekiirguse intensiivsus päevavalguses. Ka tase Insolation (mitmeid kasulikke päikesekiirgus pinnaühiku), talitlust päikesepaneeli ja sekundaarsed tegurid mõjutavad: nominaalkoguse kuumladustamine laeva soojusvaheti materjalist ning ala Absorptsioonianumates. Valides päikesekollektor maja, pöörama tähelepanu tehnilised omadused: soojuskadu tegurid, parameetrid optiline tõhusus, samuti ava ja kogupindala solaarseade. Nende parameetrite põhjal on võimalik sooritada tulemuslikkuse analüüs ja arvutada maksimaalne lubatud võimsus. Kui kasutate soojuspumpa ja päikesepaneele, saate saavutada kõrge jõudluse aastaringselt.
Päikesepaneel - kodumajapidamises kasutatav boiler, bassein
Selle teema artiklid:
Maja päikese sooja vee soojendamine
Maja päikeseenergia võib saada peaaegu tasuta ja üsna suurtes kogustes. Miks mitte mitte midagi? Sest peate ikkagi maksma, kuid mitte Päikesele, vaid päikesepanuse tootjatele ja paigaldajatele.
Päikese kütte ja sooja vee süsteemide, eramajadele kui ka vee soojendamiseks basseinis, kus kiire kasvu energiahinnad, muutub tulusamaks. Päikesevarustuse tasuvusaeg kodus väheneb igal aastal.
ELi riikides on päikesepaneelide paigaldamine uutesse kodudesse kohustuslik.
Mida kaugemal ekvaatorist, seda rohkem pilvedes on päeva aastas, seda suurem on õhusaaste, seda vähem päikeseenergia langeb Maale.
Päikese kiirguse intensiivsus Venemaa lõunaosas, Ukraina territooriumil, lõuna pool 52 ° N, on 1000 kuni 1350 kWh / m 2 aastas.
Meie lõunapoolsetes laiuskraadides on päikese kiirguse suurim intensiivsus ajavahemikul märtsist oktoobrini. Praegu on maja kütmise vajadus minimaalne. Seetõttu kasutatakse päikeseenergiat peamiselt vee soojendamiseks maja kuuma veevarustussüsteemis ja basseini vee soojendamiseks.
Eramute küttesüsteemides kasutatakse päikesepaneele vähem, kui ainult abiseadme kütteseadmed. Arvutused ja rakenduste praktika näitavad, et päikesekollektorite kasutamine meie laiuskraadides küttesüsteemides enamikul juhtudel ei tasu paigalduskulude eest.
Tuleb märkida, et päikeseelektrijaamade tasuvusaeg sõltub suuresti küttesüsteemi kütmiseks ja kütmiseks kasutatava kütteväärtuse maksumusest. Näiteks maksab majaomanik elektrivõrgust tuleva energia eest 1 kilovatt-tunni võrra umbes 10 korda rohkem kui maagaasikatel, mis on saadud samast summast.
Majas, kus elektrit kasutatakse vee soojendamiseks või kütmiseks või katelde kasutatakse kallis kütuseid, on päikesepaneelide paigaldamine kõige kasulikum.
Kütte- ja kuumaveevarustussüsteemide paigaldamine päikesepaneele on odavam, kui plaanite neid viivitamatult paigaldada maja projekteerimis- ja ehitusetapil. Muudatused on alati kallimad.
Kogu päikesepaneel, bassein
Päikesekollektor on seade, milles päikese kiirte energiat muudetakse jahutusvedeliku soojusenergiaks. Soojuskandja kannab soojust päikesepaneelilt sooja veevarustuse ja küttesüsteemide kütteseadmetesse. Vett kasutatakse jahutusvedelike või külmutavate vedelikena.
Päikesepaneelil võib olla erinev disain. Päikese kollektori seadme kolm peamist skeemi.
Lameda päikesepaneel
Päikese tasakaalu kollektor on metallplaat - neeldur, mis neelab päikeseenergia kiirgust. Plaadi külge on kinnitatud vasktorud, mille kaudu voolab jahutusvedelik.
Absorberiplaat on kaetud niklit, must vase või muu materjaliga, mille päikese kiirte neeldumistegur on kõrge, kuid millel on madal termilise kiirguse koefitsient. Sellist katet nimetatakse selektiivseks.
Mõned tootjad toodavad kaks sorteeritud metallist lehte. Lehtedel tõmmatakse sooned, millest lehtede ühendamisel moodustuvad kollektortorud.
Kuumutatakse absorbeerivat päikesekiirgust, sellest eraldatakse soojus üle soojuskandjale, mille temperatuur suureneb.
Soojusisolatsiooniga korter korpusesse paigaldatud torud imavad. Kollektori ülaosa on kaetud klaasiga. Isolatsiooni parendamiseks on tavaliselt paigaldatud topeltklaasid või kolmekordne klaaspakett. Klaas peab taluma rahe puhanguid.
Selleks, et adsorberi klaaspind ja pind ei puistuks, jäetakse ventilatsiooniavast kollektori korpusesse.
Ühekordse klaaspaketiga korter-kollektori absorptsioonplaati saab kuumutada temperatuurini 190 ° C.
Päikeseenergia boilerite paneel paralleelset torustikku
Lameda päikeseenergia kogumisel asuvad torud, mille kaudu jahutusvedelikku tsirkuleeritakse, tavaliselt vertikaalselt. Kasutatakse kahte toru paigutusskeemi - paralleelset ja madu.
Torude paralleelseks paigaldamiseks on väike hüdrauliline takistus. Paralleelsete torudega kollektoreid kasutatakse vee soojendamiseks jahutusvedeliku loodusliku ringluse abil.
Päikeseenergia boilerite paneel koos madu torude paigutusega
Madi torude paigaldamine võimaldab teil saada veidi suurema termilise efekti, kuid samal ajal suureneb süsteemi hüdrauliline vastupidavus.
Torukujuline vaakumpolonikollektor
Päikeseenergia vaakumtoru kollektor võib koosneda mitu tosinat klaasist tuubi, milles luuakse vaakum. Vaakumtorude sees on soojusvahetiga torud.
Torupiirkonna alumine osa on kaetud peegelkattega, mis keskendub päikesekaugustele. Ja torude ülemine osa on kaetud selektiivse kihiga, mis läbib sees olevaid päikesekiirdeid, kuid viivitab peegeldatud soojuskiirguse klaasist toru sees.
Vaakumi esinemine vähendab oluliselt soojuskaod, ning peegel ja valikulised katted suurendavad kollektori efektiivsust.
Soojuspumpadega päikesekollektor
Soojustorude päikesekollektor sarnaneb tühjenumbrile, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel. Erinevused on klaasist vaakumkambri sees.
Kollektori igas klaasist torus on teine toru, mis on hermeetiliselt suletud kõigist külgedest, hõlpsalt aurustuv vedelik - soojusvoog. Soojusvoo ülemine ots on osa soojusvahetist, milles päikesekollektori ahela jahutusvedelik tsirkuleerib.
Kuumutades päikesekiirgust, soojustorus vedelik aurustub. Aurud tõusevad ülespoole ja koonduvad toru pinnale, mis on ülemise otsaga kinnitatud soojusvaheti külge. Kondenseerumisprotsessiga kaasneb soojuse ülekandmine kuumakandjale.
Soojusvooliku kondensaat voolab alla, soojeneb uuesti, aurustub - protsess kordub ja jätkub pidevalt.
Soojustorude päikesekollektoris saab iga klaasist vaakumtoru kergesti lahti ühendada ja vajaduse korral uuega asendada.
Plaanid päikesepaneelide ühendamiseks
Soojus- ja soojavee skeemides, kus on päikesepaneel, peab tingimata olema mälumaht - soojusakud. See on tingitud asjaolust, et päikesekollektori soojuse protsess ei ühti ajas ja kogus kokku maja tarbijate poolt soojusenergia tarbimisega. Päikeseenergia koguneb kõigepealt soojuselektrijaamas ja seejärel tarbitakse vastavalt vajadusele.
Päikesekollektorilt saadud energia kogunemise eesmärgil on kasulik kasutada sooja tarbevee kogumiskatlit või küttesüsteemi puhvermahtu. Selleks paigaldage boiler ja puhvermahuti täiendava soojusvahetiga, millele päikesepaneel on ühendatud.
Soojuskandja päikesekollektoriga küttesüsteemis
Soojendussüsteemis koos päikesepaneeliga, mis töötab alles suvel, kasutatakse jahutusvedelikuna vett. Vesi süsteemid sobivad hooajalise elukoha või suvilate basseinide puhkemajadele.
Kogu aasta vältel töötavate elumaja küttesüsteemide ja sooja tarbevee pakkumiseks on vaja külmutusvedelike jahutusvedelike ja propüleenglükoolipõhiste antifriisi või mineraalõli kasutamist.
Kõik vedelikud - soojuskandjad kuumutamisel laienevad. Seetõttu peab päikesepaneelide kütteringi olema varustatud paisupaagiga.
Päikese kollektoriga ahelal on ka vedeliku keetmise oht - peate kaitsma ülekuumenemise eest ja kaitseklapi paigaldamise eest.
Päikesekollektori ahela ülekuumenemise kaitse on tavaliselt saavutatav, kui valitakse piisavalt suur kogus mahuti, mis suudab liigse kuumuse vastu võtta.
Kollektori ahelast õhku eemaldamiseks on paigaldatud automaatne õhutusventiil.
Hoiuruumi tühjendamise vältimiseks on külma veeliini varustatud tagasilöögiklapiga.
Kogumisahela laienduspaak, õhutusventiil, kaitseklapp on sarnased nendega, mis on paigaldatud maja katlale.
Puhkekodu päikesekollektori vee soojendamise skeem
Sooja tarbevee kontuur päikesekollektori ahela jahutusvedeliku loodusliku ringluse ja hoiupaagis oleva elektrikerisega.
Ringluses oleva loomuliku ja piisavalt intensiivse tsirkulatsiooni tekitamiseks on vaja, et hoidmispaagi põhi oleks vähemalt 0,5 m päikeseelektroonika kohal. (mida rohkem, seda parem). Lisaks üritavad nad vähendada hüdraulilist takistust päikesepaneele ringis. Selleks suurendage torude läbimõõtu ja lühendage nende pikkust.
Jahutusvedelik on mitte-külmutav vedelik.
Vedelatele päevadele vee soojendamiseks on hoiupaagis elektriline kütteseade.
Soojuskadude vähendamiseks on säilituspaak ja torujuhtmed kaitstud 50 mm paksuse soojusisolatsiooniga.
Kui paak on paigaldatud külmale pööningule, tuleb paagi soojusisolatsiooni paksust suurendada 100-150 mm-ni. Paigaldage torujuhtmed veega paagi soojusisolatsiooni all.
Hooajalise elukohaga puhkekeskuses on suvel ainult suvituspump ilma soojusvahetita. Kanalisatsiooniringis voolab vee paak põhja, soojeneb ja koguneb paagi ülaosas. Külma ilmaga tuleb süsteem tühjendada veest.
See lihtne ja odav süsteem DHWS sobib maamajade ja väikeste eramajade kütmiseks tahke kütuse katla või ahjud.
Sooja tarbeveeboon koos päikesepaneeliga ja kaudse kütteseadmega
Päikesepaneelide ühendamise süsteem sooja tarbevee süsteemiga kaudse kuumutusega boileriga ja sooja tarbeveeboileriga.
Päikese kollektori ühendamiseks sooja tarbevee süsteemiga kaudse küttekeha abil on vaja paigaldada boileri kahe soojusvahetiga majas.
Päikesekollektori kuumutusrõngas on ühendatud alumise soojusvahetiga ja boileri soojavektor on ühendatud ülemise kütteseadmega.
Kui kuumust päikesepaneele ei piisa vee soojendamiseks, on boileri sooja tarbevektor lülitatud.
Ringluspumba paigaldamine päikesekollektori ahelasse võimaldab kollektori paigaldada mis tahes asendisse katla suhtes ja ka torujuhtmete läbimõõdu vähendamiseks.
Kaksküttekatla kava on mugav kasutada gaasi katla maja kütmisel.
Soojuse ja sooja vee süsteem koos päikesepaneeliga ja puhvermahutiga - soojusakud
Päikesekollektori ühendamine küttesüsteemiga ja sooja tarbeveega koos puhvermahutiga - soojusakuline ja küttesüsteemiga kütteseade.
Lugege artiklit "Küteseadme ja kuuma vee süsteem koos puhvermahutiga - soojusakud", et õppida seadme eeliseid, funktsioone ja süsteemi toimimist.
Päikesepaneel on ühendatud soojusvahetiga, mis on paigaldatud kuumakumulaatorisse. Kodu puhvermahutis on ühendatud kütteringi, mis ei ole joonisel näidatud.
Puhverpaagis koguneb soojusenergia kõigist allikatest - päikesepaneel ja boiler. Puhverpaagist kasutatakse soojust ka vee soojendamiseks sooja tarbeveesüsteemis ja see kantakse ruumi küttekontuuri.
Puhvermahutiga süsteem võimaldab kasutada päikeseenergiat nii kütte- kui ka kuumaveevarustuseks.
Soojaveekraan koos päikesepaneeliga ja kaks säilituspaaki
Päikesekollektori ühendamisel sooja veevarustussüsteemi juba töötava seadmega majas kasutatakse kahe mahutiga sooja vett. Kui päikesekollektori ühendamiseks juba paigaldatud boileris puudub soojusvaheti.
Uue kuumaveekatla ostmine kahe soojusvahetiga ja vana asendamine ei ole sageli kasumlik. On odavam osta uus väikesemahuline boiler ainult päikesepaneelide jaoks.
Veekütte skeem basseinile
Vesi kuumutamist basseinis saab teha vastavalt ühele esimesele kolmele skeemile, mis on esitatud ülal.
Külma vett basseini põhjas söödetakse tsirkulatsioonipump külma veeliini kaudu mahutile, boileri või puhvermahutisse. Kuum vesi tuleb tagasi basseini juurde.
Veepõhine tsirkulatsioon basseini kontuuris võimaldab vee segamist ja ühtlase temperatuuri jaotumist basseini sügavusele.
Suve jaoks mõeldud basseinide puhul võib kütuseautomaatika välja jätta. Säilitusmahu rolli saab teostada basseini vanni abil.
Küttesüsteemide ja kuuma vee automatiseerimine päikesepaneeliga
Küttesüsteemid ja kuumaveevarustussüsteemid päikesepaneeliga peavad olema varustatud automaatika seadmetega.
Automatiseerimine on vajalik mitmete energiaallikate - päikesepaneelide, boileri, elektrikütteseadmete ja ringluspumpade - koordineeritud juhtimiseks.
Andurid mõõdavad soojuskandja temperatuuri kütteallikates ja hoiupaagi veetemperatuuri. Antud programmi juhtplokk analüüsib andurite indikaatoreid ja väljastab käskluse teatud kütteseadmete, pumpade ja ventiilide sisse- või väljalülitamiseks.
Inimesel on võimalus reguleerida parameetreid - näiteks määrata kuuma vee maksimumtemperatuur.
Milline päikesepaneel on kõige parem valida
Igal päikeseenergia kollektoril on väikseim päikesekiirguse intensiivsus, mille juures nad hakkavad jahutusvedeliku kuumutama.
Lameda päikesepaneel hakkab kuumutama päikeseenergia kiirgusvõimsusel 70-90 W / m 2. Võrdluseks, kui lame kollektor ei ole klaasiga kaetud, hakkab see kuumutama kiirgusvõimsusega üle 200 W / m 2.
Vaakumtorudega torukujulised päikesepaneelid hakkavad kuumutama jahutusvedelikku kiirgusvõimsusega üle 20 W / m 2.
Päikese kollektor absorbeerib päikese käes otsest ja hajutatud kiirgust. Erinevate kiirgusallikate üldine intensiivsus ja suhe varieerub sõltuvalt aasta ja päevaajast, hägususest.
Näiteks meie lõunapoolsetes laiuskraadides on maksimaalne kiirgusvõimsus detsembris umbes 80 W / m 2, aprillis ja septembris 350 W / m 2 ja juunis 600 W / m 2. Suvel on otsese kiirguse osakaal umbes 54% ja talvel ainult 30%.
Ülaltoodud andmetel võib järeldada, et selleks, et päikesepaneele kogu aastaringselt soojust maja peale tuua, on vaja torukujulist päikesepaneele.
Lamedate ja torukujuliste päikesepaneelide efektiivsus
Päikeseenergia kollektori efektiivsuse mõõt on selle termiline efektiivsus. Päikesekollektori efektiivsus määratletakse kui jahutusvedeliku poolt kasutatava kasuliku energia koguse suhe kogumispinnale langeva päikesekiirguse energia hulka.
Tõhusus - efektiivsuse koefitsient lameda ja ühe torukujulise päikesepaneele kolmes kujunduses
Joonisel on kujutatud efektiivsuse efektiivsuse koefitsiendi graafikuid lameda ja ühe torukujulise kollektori kolme kujunduse jaoks. Need on näitlikud omadused, mille päikesekiirguse voogude tihedus on G = 700 W / m 2. Horisontaalteljel on vähendatud (vähendatud) temperatuur, mis võrdub =dT / G, K * m 2 / W, kus dT on kollektori soojustakisti keskmise temperatuuri ja keskkonna välisõhu temperatuuri erinevus.
Graafikute analüüsimisel võime teha järgmised järeldused:
Päikesekollektor töötab maksimaalse efektiivsusega väikestes temperatuuri väärtustes dT režiimil, kus jahutusvedeliku minimaalne vajalik temperatuur on.
Peale selle, madalate temperatuuride väikeste väärtuste korral on lamekollektorite eri kujunduste efektiivsus praktiliselt sama.
Flat päikesepaneeli, mida iseloomustab graafiku Tõhususe väiksema kaldenurgaga horisontaali (I reas joonisel), annab kuuma veega temperatuuril madaltihe kiirgusenergia ja suhteliselt madala välisõhu temperatuuri - kevadel, sügisel.
Suvel intensiivse päikesekiirgusega tingimustes lame kollektor on suurema efektiivsusega kui torukass. Kuumaveosüsteemide puhul, mis töötavad ainult sooja aastaajal, on kasulik kasutada lamedaid päikesepaneele. Lisaks on korter kollektor tunduvalt odavam kui torukujuline.
Päikeseenergia väikese kiirguse intensiivsuse tingimustes on torukollektori efektiivsus suurem kui lameda kollektori efektiivsus. Torukollektori paigaldamine võib olla kasulik ainult aastaringseks kuumutamiseks ja kuumaveevarustussüsteemides, samuti põhja laiuskraadides. Arvestades tubakakollektori kõrget hinda, ei lange selle paigaldamine alati välja.
Valige basseini jaoks päikesepaneel
Võttes arvesse ülaltoodud järeldusi, on vee soojendamine suvebasseinis vaid mõne kraadi võrra, saate valida ühegi korteri koguja kujunduse. Efektiivsus väikese väärtusega dT on kõigi lamekollektori kujunduste puhul sama.
Kasulik on kasutada kõige odavamaid kortermahutitega plastist absorbeerijaid, millel ei pruugi klaasimist üldse olla.
Kuna jahutusvedeliku temperatuur reservuaaris ei erine oluliselt välisõhu temperatuurist, on soojuse kadu klaasi puudumisel tähtsusetu. Lisaks klaasi puudumise tõttu suureneb adsorberisse sisenev päikeseenergia pisut. Klaas alati viivitab teatud päikese kiirtega.
Päikesepaneelide suuruse arvutamine
Päikese kollektori ebaühtlase soojusenergia sisendi tõttu on sooja tarbevee ja küttesüsteemides vaja veel ühte kütteallikat.
Päikesekollektori toimivust soovitatakse valida nii, et sellest ei võetaks maja sooja tarbeveo jaoks vajalikust rohkem kui 2/3 soojusenergiast. Tootlikumate seadmete kasutamine ei ole kasumlik - nad ei tasu end ära.
Maja sooja veevarustuse korral piisab, kui valida päikesepaneel, mille pindala on 1-1,5 m 2 pereliikme kohta.
Küttesüsteemis asuv päikesekollektor valitakse nii, et sellest saaks 20-30% kuumutamiseks vajalikust soojusest. Kütmiseks mõeldud päikesekollektori mõõtmed valitakse kogupindala ulatuses 0,3-0,5 m 2 maja kuumutatud ala 1 m 2 kohta.
Sisebasseini jaoks võib päikesekollektori pind 40% veepeegli pindalast.
Välibasseinis soojendatakse vett päikesepaneele, mis katab 70% veepeegli pindalast.
Näide päikesepaneelide mõõtmete arvutamisest
Me arvutame päikesekollektorite suuruse 200 m 2 kuumutatud alaga maja, kus elab 5 inimest. Majas on sisebassein, mille veepind on 30 m 2.
Päikesekollektorite pindala on:
- Sooja vee jaoks sooja vee soojendamiseks - 5-7,5 m 2
- Maja küttesüsteem - 60-100 m 2
- Vee soojendamiseks sisebasseinis - 12 m 2
Kust ma saan päikesepaneele paigaldada?
Päikesepaneel võib paigaldada kõikjal - katusel, seinal, maa peal. On oluline ainult paigaldada see teatud nurga all horisondi ja päikesepaisteline koht.
Kuid kõige sagedamini paigaldatakse koguja katusesse. Katusel asuv kollektor ei asu kohas ja võtab päikesevalgust rohkem - seal ei segune midagi.
Katuse all paikneb kollektori katus. Katuses kattes on sisse ehitatud mahutid.
Paigaldades mis tahes kohas, peaksite silmas pidama, et seade vajab hooldust. Seetõttu on vaja mõelda selle üle, kuidas hõlbustada juurdepääsu sellele.
Lisaks on kollektor üsna raske seadme. nii et katuseraamid või maja seinte võib nende ehitamist tõhustada.
Parem on paigaldada päikesepaneel viivitamata maja projekteerimise ja ehitamise etapis.
Päikesepaneeli pinna orientatsioon
Maksimaalne päikeseenergia kogus, mille koguja saab, kui selle pind on päikese suunas risti.
Päikese suund muutub pidevalt sõltuvalt aasta ja päeva ajast. Seetõttu on kollektor paigaldatud horisondi mõne nurga all, mis võimaldab saada maksimaalset päikeseenergiat ilma reservuaari asendit muutmata.
Päikesekollektor, mis töötab aastaringselt, seatakse horisondi nurga all, mille väärtus on ligikaudselt võrdne maastiku geograafilise laiusega.
Talvel, kui võimalik, on parem tõhustada kalde nurka umbes 15 ° võrra.
Kui päikesekollektor töötab ainult suvel, siis tuleb kaldenurka vähendada järgmiselt: maastiku geograafiline laius miinus 15 °.
Päikesekollektori tasapind peaks vaatama lõunasse täpsusega pluss-miinus 15 °.
Torukujulised vaakumkollektorid võimaldavad suuremat kõrvalekaldumist suunast lõunasse. Neid peaks päikese käes valgustama vähemalt kuus tundi päevas.