Innholdet i artikkelen
Om hvor mye gratis varme sommerstrømmer av sollys kan gi oss, kommer ofte til tankene om sommeren, i en periode med voldsom varme og asfalt og vegger varme i solen. I klart sommervær kan fra 600 til 800 W/t falle per kvadratmeter. Dette er mye. Når det multipliseres med arealet til en solfylt gårdsplass eller tak, kan en solfanger samle energi som i størrelse kan sammenlignes med oppvarmingsbehovet til et hus.
Formål med solfangere
Termiske solfangere gjør det mulig å samle energi og lede den resulterende varmen i riktig retning:
- Gi varmt vann til dusjer, bad og kjøkken;
- Oppvarming av lokalene til et lite lukket drivhus eller hage av ethvert design nesten hele året;
- Et betydelig tillegg til husets varmekrets i kaldt vær og nesten komplett forsyning på kjølige høstdager.
Merk ! Blant designene til solfangere tilbys forbrukerne nesten identiske design med vakre navn – vakuumsamlere og flate solfangere. Den første skiller seg fra den andre i høy pris, mer høyteknologisk design og høye reparasjonskostnader. Før du kjøper en solfanger, finn ut på nettet de viktigste problemene som brukere av visse design møter og anslå de estimerte kostnadene.
Samleren er designet for å samle solenergi i den mest praktiske formen for bruk. Konvensjonelt, i henhold til enheten til solfangeren, kan designene deres deles inn i tre hovedgrupper:
- Vakuum multirør eller flat med tvungen eller naturlig sirkulasjon av kjølevæsken. Oftest er dette stasjonære strukturer designet for sesongarbeid.
- Luftsolfangere, de enkleste og letteste. Den akkumulerte varmen fjernes fra den oppvarmede overflaten til oppsamleren ved hjelp av luftstrømmen.
- I den tredje varianten av solfangerdesign kan den resulterende varmen brukes til å konvertere den til elektrisitet, alt fra termiske kjøleenheter til komplekse maskiner med dampelektriske enheter.
Den siste gruppen av produkter finner sjelden etterspørsel blant befolkningen på grunn av de høye kostnadene og kompleksiteten til vedlikehold.
Hvordan fungerer en fullstrøms solfanger?
Den enkleste typen flat solfangerdesign er full-flow-versjonen med to-lags kjøleribbe. Selve enheten, i henhold til driftsprinsippet, ligner landsversjonen av en sommerdusj, hvis grunnlag er en tønne behandlet på den ytre overflaten med bituminøs mastikk eller svart maling.
For å øke mengden innsamlet solenergi, er utformingen av solfangeren laget i form av en flat beholder med relativt liten tykkelse, 5-7 cm, bredden og lengden på enheten avhenger av de spesifikke behovene til kollektorkraften . En av veggene er laget av anodisert aluminium og malt i svart, som sot, farge, uten en eneste glans. Dette er den såkalte mottaks- eller arbeidsflaten til samleren. På innsiden av arbeidsdelen av samleren er det ofte laget tynne finner laget av aluminium eller plast, som forbedrer varmeoverføringen av energi fra veggen på arbeidsflaten til kjølevæsken – vann eller frostvæske.
For å redusere forurensning og tap, er en tynn gjennomsiktig film eller et ark av plast eller glass installert på arbeidsflaten, som har god varmeisolasjonsytelse. Fra innsiden sprayes slik beskyttelse med et speillag av aluminium, som til slutt reduserer varmetapet på grunn av refleksjon og konveksjon.
Utformingen av en flat solfanger kan ha en sandwichvegg av pulverisert grafitt, metallfibre og forsterkende harpiks i stedet for en konvensjonell aluminiumsplate. Dette materialet har god varmeledningsevne og høy oksidasjonsmotstand.
Slike strukturer er nødvendigvis montert på en forsterket ramme, vanligvis på solsiden av taket eller veggen til huset.
Vakuumvarmesystemer
For all sin enkelhet, pålitelighet og lave pris, har flate solcellelagringsenheter relativt god varmeproduktivitet bare på en solrik dag. For høyere breddegrader eller tidlig vår – sen høst faller varmeeffekten med det halve.
Vakuumsystemer har høyere effektivitet sammenlignet med flate solfangere. Designet er basert på et individuelt termisk element – et vakuumrør, prinsippet for drift av en slik solfanger er basert på en enhet kjent i fysikk – et varmerør, ganske komplekst og lunefullt, men effektivt i drift. En designfunksjon er ultrahøy termisk ledningsevne, på grunn av hvilken all varmen som har falt på den ene enden av røret samles og konsentreres i den motsatte enden i løpet av noen få øyeblikk.
Vakuumelementet er et avlangt flaskerør laget av slitesterkt glass, på innsiden av hvilket et speilbelegg er sprayet. Takket være et enveis speil trenger solenergistrømmen fritt inn i pæren og kan ikke slippe tilbake, den absorberes effektivt av kobberenden av varmerøret plassert inne i pærekroppen. For å redusere tap ble luft evakuert fra glasskolben. Det sentrale kobberelementet overfører energien som mottas fra lysstrømmen til kjølevæskestrømmen, vanligvis frostvæske, eller direkte til vanntanken.
Fordeler med vakuum solfangere
Fordeler ved konvertering av solenergi i heat pipe-versjonen:
- Effektiviteten til absorpsjon og konvertering av solvarme er 3-4 ganger høyere enn flat- og luftsamlere;
- Fungerer utmerket i temperaturområdet 0-50°C, mens andre typer solfangere, ifølge brukeranmeldelser, har et driftsområde på 20°C;
- Den minst følsomme for retningen og innfallsvinkelen til sollys. For normal drift av solfangeren er det nok å bli opplyst av solen selv ved en spiss innfallsvinkel for sollys, for andre solfangerdesigner, når den optimale belysningsvinkelen er mer enn 20 °, synker effektiviteten med 10 % per time.
- Den lave vekten til solcellelagringsdesignet gjør at den kan installeres direkte på taket, selv uten en spesiell støtte.
Viktig ! Glasset i kolben tåler i teorien til og med hagl med en diameter på 2-2,5 cm, tolererer perfekt flersyklus varme-kjøling, motstandsdyktig mot miljøpåvirkninger og sollys. Men for å fjerne støv fra glassoverflaten, vaskes best om kvelden med varmt, rent vann.
Når du planlegger et anskaffelse, er det verdt å ta en omtrentlig beregning av arealet til solfangeren, basert på forholdet: en kvadratmeter vil gi omtrent 50-55 liter varmt vann per dag, men ikke kokende vann . Mer nøyaktig informasjon finner du på nettsidene til selskaper som er involvert i produksjon av solfangere. Der kan du få informasjon om kostnadene for produktene. Hvert selskap beviser supereffektiviteten og billigheten til produktene sine. En vakuumenhet med 15 elementer vil koste omtrent 15-20 tusen rubler. rubler for en varmeeffekt på 1,3-1,5 kW og en lagertank på 80-100 liter.
De interessante egenskapene til slike solfangersystemer inkluderer muligheten til å kontrollere ytelsen til hver vakuumkolbe uavhengig, uten spesialverktøy. Det er nok om kvelden, i en ikke-arbeidende tilstand, å feste en håndflate til den nedre enden av røret. Hvis elementet forblir kaldt i lang tid, og det ikke er noe frostlignende belegg i området for forseglingen av kolben, anses enheten som brukbar.
Varmtvann fra tanken kan tilføres av tyngdekraften, men oftest er det installert en laveffekts boosterpumpe, som lar deg raskt fylle tanken etter å ha brukt opp varmt vann. I mer seriøse designalternativer er solfangeren kombinert med en varmeakkumulator og et elektronisk kontroll- og styringssystem for varmtvannsforsyning og oppvarming. Kostnaden for slike systemer er allerede minst 1000EUR. Varmerørsystemer har vanligvis en garanti på 5 til 25 år, avhengig av kvaliteten på materialene som brukes i enheten.
Luftsamlere
Jo mer komplekst designet er, jo dyrere er det i drift, og jo større er sannsynligheten for uforutsette sammenbrudd. I denne forbindelse er luftoverføringssamlerdesign mestere i enkelhet og pålitelighet. I hovedsak er en luftmanifold et sett med vertikale kanaler eller rør med en matt svart finish. Samleren bruker prinsippet om akselerasjon av oppvarmet luft i et vertikalt rør.
Fordelene og ulempene med luftstrukturen inkluderer:
- Den høyeste påliteligheten og enkelheten til design;
- Liten masse av enheten, fleksibilitet ved justering og enkel installasjon;
- Minimum strømforbruk for drift av viften, i noen tilfeller kan viften slås av, og oppvarmingen utføres av tyngdekraften.
Utformingen av solfangeren består av et stort antall tynnveggede aluminiumsrør med svertet matt overflate. Batteriet av rør har et sentralt innløp for kaldt og utløp av varmluftskanaler, en sentrifugalvifte med null motstand er installert i den kalde. Om nødvendig kan den slås av og i denne tilstanden skaper praktisk talt ikke motstand mot den bevegelige luftstrømmen.
Enheten har et luftinntak som lar deg justere mengden og forholdet mellom luft som tas fra utsiden og fra det oppvarmede rommet.
Når det gjelder varmeeffekt, er luftsamlere praktisk talt ikke dårligere enn flate systemer, de krever et vertikalt arrangement av rør og maksimal soleksponering. Effekten kan enkelt justeres ved å velge antall varmevekslerrør. Ofte er luftsolfangere uunnværlige for oppvarming og ventilasjon av ulike varehus, og brukes til å tørke en rekke grønnsaker og fruktprodukter.
