Die Tatsache, dass sommerliche Sonnenstrahlen uns viel freie Wärme geben können, fällt uns im Sommer oft ein, während heftiger Hitze und Asphalt und in der Sonne brennenden Wänden. Bei klarem Sommerwetter kann der Quadratmeter von 600 auf 800 Watt / h fallen. Das ist viel. Wenn Sie mit der Fläche des sonnenbeschienenen Innenhofs oder Daches multiplizieren, können Sie mit Hilfe eines Sonnenkollektors Energie sammeln, deren Größe mit dem Heizbedarf eines Hauses vergleichbar ist.
Ernennung von Solarkollektoren ↑
Solarthermische Kollektoren ermöglichen es, Energie zu sammeln und die empfangene Wärme in die richtige Richtung zu lenken:
- Bereitstellung von heißem Wasser für Dusche, Bad und Küche;
- Raumheizung eines kleinen geschlossenen Gewächshauses oder Gartens jeglicher Art fast das ganze Jahr über;
- Wesentliche Ergänzung des Heizungskreislaufs bei kaltem Wetter und fast vollständige Versorgung an kühlen Herbsttagen.
Der Kollektor ist so konzipiert, dass er Sonnenenergie in der bequemsten Form für die Nutzung sammelt. Herkömmlicherweise können ihre Entwürfe gemäß dem Gerät des Sonnenkollektors in drei Hauptgruppen unterteilt werden:
- Mehrrohr oder flach mit erzwungener oder natürlicher Zirkulation des Kühlmittels absaugen. Meist handelt es sich dabei um stationäre Strukturen für die Saisonarbeit.
- Luftsolarkollektoren, die einfachsten und leichtesten. Die akkumulierte Wärme wird durch einen Luftstrom von der erhitzten Oberfläche des Kollektors abgeführt.
- In der dritten Version der Entwürfe von Solarkollektoren kann die empfangene Wärme verwendet werden, um sie in Elektrizität umzuwandeln. Diese reicht von Thermokühlgeräten bis hin zu komplexen Maschinen mit dampfelektrischen Geräten.
Die letztere Produktgruppe findet aufgrund der hohen Kosten und Komplexität der Dienstleistungen selten Nachfrage in der Bevölkerung..
So funktioniert ein Vollstrom-Solarkollektor ↑
Die einfachste Version des flachen Designs des Solarkollektors ist eine Vollstromversion mit einem zweischichtigen Kühlkörper. Das Gerät selbst ähnelt nach dem Funktionsprinzip einer Sommerhausversion der Dusche, deren Basis ein Fass ist, das auf der Außenfläche mit bituminösem Mastix oder schwarzer Farbe bearbeitet wurde.
Um die Menge der gesammelten Sonnenenergie zu erhöhen, wird die Konstruktion des Solarkollektors in Form eines flachen Behälters mit einer relativ geringen Dicke von 5 bis 7 cm durchgeführt. Die Breite und Länge der Vorrichtung hängt von den spezifischen Anforderungen der Kollektorleistung ab. Eine der Wände besteht aus eloxiertem Aluminium und ist schwarz wie Rußfarbe ohne einen einzigen Glanz gestrichen. Dies ist die sogenannte Empfangs- oder Arbeitsfläche des Kollektors. Auf der Innenseite des Arbeitsteils des Kollektors werden häufig dünne Rippen aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt, die die Wärmeabfuhr von Energie von der Wand der Arbeitsfläche zum Kühlmittel – Wasser oder Frostschutzmittel – verbessern.
Um Verschmutzungen und Verluste auf der Arbeitsfläche zu reduzieren, wird eine dünne transparente Folie oder eine Folie aus Kunststoff oder Glas mit guter Wärmedämmleistung installiert. Auf der Innenseite ist ein solcher Schutz mit einer Spiegelschicht aus Aluminium besprüht, die letztendlich den Wärmeverlust aufgrund von Reflexion und Konvektion verringert.
Das Design eines flachen Solarkollektors kann eine Sandwichwand aus Pulvergraphit, Metallfasern und Verstärkungsharz anstelle eines herkömmlichen Aluminiumblechs aufweisen. Ein solches Material hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Oxidationsbeständigkeit..
Solche Strukturen müssen auf einem verstärkten Rahmen montiert werden, normalerweise auf der Sonnenseite des Daches oder der Wand des Hauses.
Vakuumheizsysteme ↑
Bei aller Einfachheit, Zuverlässigkeit und geringen Kosten weisen flache Solarspeicher nur an einem sonnigen Tag eine relativ gute Wärmeproduktivität auf. In höheren Breiten oder im frühen Frühling – Spätherbst sinkt die Wärmeproduktivität um die Hälfte.
Vakuumsysteme weisen im Vergleich zu flachen Solarkollektoren einen höheren Wirkungsgrad auf. Die Konstruktion basiert auf einem einzelnen thermischen Element – einer Vakuumröhre, das Funktionsprinzip eines solchen Solarkollektors basiert auf einem in der Physik bekannten Gerät – einem Wärmerohr, das recht komplex und launisch ist, aber im Betrieb effektiv ist. Ein Konstruktionsmerkmal ist die extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, wodurch die gesamte Wärme, die auf ein Ende des Rohrs gefallen ist, in wenigen Augenblicken am gegenüberliegenden Ende gesammelt und konzentriert wird.
Das Vakuumelement ist ein längliches Kolbenrohr aus haltbarem Glas, auf dessen Innenseite eine Spiegelbeschichtung gesprüht wird. Dank eines Einwegspiegels dringt der Sonnenenergiefluss frei in das Innere der Glühbirne ein und kann nicht entweichen. Er wird effektiv vom kupfernen Ende des Wärmeleitrohrs im Inneren des Glühbirnenkörpers absorbiert. Um Verluste zu reduzieren, wurde die Luft aus dem Glaskolben abgepumpt. Das zentrale Kupferelement überträgt die vom Lichtfluss empfangene Energie auf den Wärmeträgerfluss, normalerweise Frostschutzmittel, oder direkt auf den Wassertank.
Vorteile von Vakuumsolarkollektoren ↑
Vorteile bei der Umwandlung von Sonnenenergie in der Heatpipe-Version:
- Der Wirkungsgrad der Absorption und Umwandlung von Sonnenwärme ist 3-4 mal höher als bei Flach- und Luftkollektoren.
- Funktioniert hervorragend im Temperaturbereich 0-50ÜberC, während andere Arten von Solarkollektoren laut Benutzerbewertungen ein Arbeitsintervall von 20 habenÜberMIT;
- Geringste Empfindlichkeit gegenüber der Richtung und dem Einfallswinkel des Sonnenlichts. Für den normalen Betrieb des Solarkollektors reicht es aus, auch bei einem spitzen Einfallswinkel des Sonnenlichts von der Sonne beleuchtet zu werden, bei anderen Konstruktionen von Solarkollektoren, wenn der optimale Beleuchtungswinkel um mehr als 20 überschritten wirdÜber Der Wirkungsgrad sinkt um 10% pro Stunde.
- Das geringe Gewicht des Solarantriebs ermöglicht es Ihnen, es auch ohne besondere Unterstützung direkt auf dem Dach zu installieren.
Bei der Planung einer Akquisition lohnt es sich, eine ungefähre Berechnung der Fläche des Solarkollektors anhand des Verhältnisses vorzunehmen: Ein Quadratmeter liefert etwa 50-55 Liter heißes Wasser pro Tag, jedoch kein kochendes Wasser. Genauere Informationen finden Sie auf den Websites von Unternehmen, die an der Herstellung von Solarkollektoren beteiligt sind. Dort erhalten Sie Informationen zu den Produktkosten. Jedes Unternehmen beweist die Supereffizienz und die niedrigen Kosten seiner Produkte. Ein Vakuumgerät mit 15 Elementen kostet etwa 15 bis 20 Tausend. Rubel für Heizleistung von 1,3-1,5 kW und Lagertank 80-100 Liter.
Zu den interessanten Merkmalen solcher Solarkollektorsysteme gehört die Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit jeder Vakuumlampe unabhängig und ohne Spezialwerkzeug zu testen. Abends im Leerlauf reicht es aus, eine Handfläche auf das untere Ende des Rohrs zu legen. Wenn das Element lange Zeit kalt bleibt und sich im Dichtungsbereich des Kolbens keine frostartige Plaque befindet, gilt das Gerät als funktionsfähig.
Heißes Wasser aus dem Tank kann durch Schwerkraft zugeführt werden. In den meisten Fällen wird jedoch eine Druckerhöhungspumpe mit geringem Stromverbrauch installiert, mit der Sie den Tank nach dem Verbrauch von heißem Wasser schnell füllen können. In ernsthafteren Versionen des Entwurfs wird der Solarkollektor mit einem Wärmespeicher und einem elektronischen Steuerungssystem für die Warmwasserversorgung und -heizung kombiniert. Die Kosten für solche Systeme betragen nicht weniger als 1000 EUR. Die Garantie für Systeme mit Heatpipes beträgt in der Regel 5 bis 25 Jahre, abhängig von der Qualität der im Gerät verwendeten Materialien.
Luftsammler ↑
Je komplexer das Design ist, desto teurer ist der Betrieb und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit unerwarteter Ausfälle. In dieser Hinsicht ist das Design von Kollektoren mit Luftwärmeübertragung ein Meister in Bezug auf Einfachheit und Zuverlässigkeit. Tatsächlich besteht ein Luftverteiler aus einer Reihe vertikaler Kanäle oder Rohre mit einem mattschwarzen Finish. Der Kollektor verwendet das Prinzip der Beschleunigung der erwärmten Luft in einem vertikalen Rohr.
Die Vorteile und Vorzüge einer Luftkonstruktion umfassen:
- Höchste Zuverlässigkeit und Einfachheit des Designs;
- Geringes Gewicht des Geräts, Flexibilität bei der Installation und einfache Installation;
- Der minimale Energieverbrauch für den Lüfterbetrieb, in einigen Fällen kann sich der Lüfter ausschalten und die Erwärmung erfolgt durch die Schwerkraft.
Das Kollektordesign besteht aus einer großen Anzahl dünnwandiger Aluminiumrohre mit einer geschwärzten, matten Oberfläche. Die Rohrbatterie verfügt über einen zentralen Zufuhrkanal für kalte und ablassende Heißluftkanäle, in den kalten ist ein Radialventilator mit null Widerstand eingebaut. Bei Bedarf kann es ausgeschaltet werden und erzeugt in diesem Zustand praktisch keinen Widerstand gegen den sich bewegenden Luftstrom.
Das Gerät verfügt über einen Lufteinlass, mit dem Sie die Menge und das Verhältnis der von außen und aus dem beheizten Raum entnommenen Luft einstellen können.
Bei der Wärmeerzeugung sind Luftkollektoren flachen Systemen praktisch unterlegen, sie erfordern eine vertikale Rohranordnung und maximale Sonneneinstrahlung. Die Leistung kann einfach durch Auswahl der Anzahl der Rohre des Wärmetauschers eingestellt werden. Oft sind Luftsolarkollektoren für die Heizung und Belüftung einer Vielzahl von Lagerräumen unverzichtbar und werden zum Trocknen einer Vielzahl von Gemüse- und Obstprodukten verwendet.
