בעשור האחרון אנרגיה סולארית כמקור אנרגיה אלטרנטיבי משמשת יותר ויותר לחימום ולאספקת בניינים חמים למבנים. הסיבה העיקרית היא הרצון להחליף דלקים מסורתיים במקורות אנרגיה סבירים, ידידותיים לסביבה ומתחדשים.
ההמרה של אנרגיה סולארית לחום מתרחשת במערכות סולאריות - התכנון והעקרון של פעולת המודול קובע את פרטי היישום שלו. בחומר זה נשקול את זני קולטי השמש ואת עקרונות תפקודם, כמו כן נדבר על דגמים פופולריים של מודולים סולאריים.
כדאיות השימוש במערכת סולארית
הליוסיסטם - מתחם להמרת אנרגיית קרינה סולארית לחום, שמועבר לאחר מכן למחליף חום לחימום מדיום החימום של מערכת חימום או אספקת מים.
היעילות של המתקן התרמי הסולארי תלויה בבידוד סולארי - כמות האנרגיה המסופקת באור יום אחד לכל מטר מרובע משטח הממוקמת בזווית של 90 ° ביחס לכיוונות אור השמש. הערך הנמדד של המחוון הוא קילוואט * שעה / מ"ר. ערך הפרמטר משתנה בהתאם לעונה.
גלריית תמונות
תמונה מאת
לאנרגיית השמש המשמשת בחיי היומיום יש סיכויים אדירים. המקור לקבלתו אינו נדיר. המשאב עצמו מתחדש ועולה כלום.
על פי סוג הצטברות ועיבוד האנרגיה הסולארית, המכשירים מחולקים לשתי קבוצות. הראשונה כוללת סוללות המייצרות חשמל, השנייה - קולטים שמעבירים חום לצרכן
שני פאנלים סולאריים וגם קולטים מותקנים באזורים פתוחים ולא מוצלים המוארים על ידי השמש במשך תקופה מרבית של ימים. מכיוון שהם נמצאים לרוב על הגגות
להפעלת תחנת כוח מיני סולארית, בנוסף לסוללות, שמספרן נבחר על סמך הכוח הנדרש, תזדקק לבקר, מהפך קונבנציונאלי או היברידי וסוללות אשר הנפח מחושב לפחות ביום ההפעלה.
כדי להשיג אנרגיה תרמית המסופקת על ידי קולט השמש, אין צורך בציוד טכני מורכב. המים המחוממים בצינורות של המכשיר נכנסים מייד למעגל החימום או למכל המים החמים
קולטי שמש על פי סוג נוזל הקירור מחולקים למים ואוויר. מים מספקים מים חמים למערכת החימום והמיקסרים, אוויר מעביר אוויר מחומם למערכות חימום אוויר
מעשי ושימושי באספן השמש הכפרי ניתן לעשות במו ידיכם. בקיץ הוא יספק לבריכה מים חמים, יחמם אותו למטרות סניטריות והיגייניות, להשקיית צמחים מעובדים
החיסרון של שתי המערכות הוא חוסר היכולת לאגור את האנרגיה שמתקבלת מהשמש במשך זמן רב. אם במקרה של סוללות ניתן לאחסן במשך 24 שעות בסוללה, יש להשתמש בה מייד עם אספנים. מיכל אחסון מבודד יעזור לשמור על החום למשך זמן מה.
קולטי שמש במקביל לסוללות
תחנת כוח סולארית קטנה
פאנלים סולאריים על הגג
הדרך הקלה ביותר לחיבור סוללת השמש
אספן מים סולארי
קולט שמש אויר
סעפת צינור פולימר תוצרת בית
מיכל בידוד תרמי למים חמים
רמת הבידוד השמש הממוצעת לאזור האקלים היבשתי הממוזג היא 1000-1200 קוט"ש / מ"ר (לשנה). כמות השמש היא פרמטר קובע לחישוב הביצועים של מערכת השמש.
שימוש במקור אנרגיה חלופי מאפשר לכם לחמם את הבית, להשיג מים חמים ללא עלויות אנרגיה מסורתיות - אך ורק באמצעות קרינת שמש
התקנת מערכת חימום סולארית הינה התחייבות יקרה. על מנת שהוצאות ההון ישתלמו, יש צורך בחישוב מדויק של המערכת והקפדה על טכנולוגיית ההתקנה.
דוגמא. הערך הממוצע של בידוד סולארי לטולה באמצע הקיץ הוא 4.67 קילוואט / מ"ר ביום, בתנאי שלוח המערכת מותקן בזווית של 50 מעלות. קיבולת אספן השמש של 5 מ"ר מחושבת כדלקמן: 4.67 * 4 = 18.68 קילוואט חום ליום. נפח זה מספיק כדי לחמם 500 ליטר מים מטמפרטורה של 17 מעלות צלזיוס עד 45 מעלות צלזיוס.
כפי שמראה בפועל, כאשר משתמשים במתקן סולארי, בעלי הקוטג 'בקיץ יכולים לעבור לחלוטין מחימום חשמלי או גז לשיטת השמש.
אם מדברים על היתכנות של הצגת טכנולוגיות חדשות, חשוב לקחת בחשבון את התכונות הטכניות של אספן סולארי מסוים. חלקם מתחילים לעבוד באנרגיה סולארית 80 ואט / מ"ר, ואילו אחרים מספיקים - 20 ואט / מ"ר.
אפילו באקלים דרומי, השימוש במערכת אספנים באופן בלעדי לחימום לא ישתלם. אם ההתקנה תשמש אך ורק בחורף עם מחסור בשמש, אז עלות הציוד לא תכוסה במשך 15-20 שנה.
על מנת להשתמש במתחם השמש בצורה יעילה ככל האפשר, יש לכלול אותו במערכת אספקת המים החמים. גם בחורף, אספן שמש יאפשר לכם "לחתוך" את חשבונות האנרגיה לחימום מים ל40-50%.
לדברי מומחים, בשימוש ביתי, מערכת השמש משלמת לעצמה בעוד כחמש שנים. עם עליית המחירים לחשמל וגז, תקופת ההחזר של המתחם תקטן
בנוסף ליתרונות הכלכליים, ל"חימום סולארי "יתרונות נוספים:
- ידידותיות לסביבה. פליטת הפחמן הדו חמצני מופחתת. במשך שנה, מטר מרובע מקולט השמש מונע כניסה של 350-730 ק"ג לכרייה לאטמוספירה.
- אֶסתֵטִיקָה. ניתן לבטל את החלל של אמבטיה או מטבח קומפקטי מדוודים או גייזרים מגושמים.
- עֲמִידוּת. היצרנים טוענים כי בכפוף לטכנולוגיית ההתקנה המתחם יימשך כ-25-30 שנה. חברות רבות מספקות אחריות של עד 3 שנים.
טענות נגד השימוש באנרגיה סולארית: עונתיות בולטת, תלות במזג אוויר והשקעה ראשונית גבוהה.
סידור כללי ועקרון הפעולה
התייחס למערכת סולארית עם קולט כאל היסוד העיקרי במערכת. מראה היחידה דומה לקופסת מתכת, שצדה הקדמי עשוי זכוכית מחוסמת. בתוך התיבה יש גוף עובד - סליל עם בולם.
הבלוק קולט החום מספק חימום של מוביל החום - הנוזל המסתובב, מעביר את החום הנוצר למעגל אספקת המים.
המרכיבים העיקריים של מערכת השמש: 1 - שדה אספן, 2 - אוורור אוויר, 3 - תחנת חלוקה, 4 - מיכל הקלה בלחץ, 5 - בקר, 6 - דוד מים, 7.8 - גוף חימום ומחליף חום, 9 - שסתום ערבוב חום, 10 - צריכת מים חמים, 11 - צריכת מים קרים, 12 - פריקה, חיישני טמפרטורה T1 / T2
על קולט השמש לעבוד יחד עם מיכל אחסון. מכיוון שנוזל הקירור מחומם לטמפרטורה של 90-130 מעלות צלזיוס, לא ניתן להאכילו ישירות לברזי מים חמים או לרדיאטורים לחימום. נוזל הקירור נכנס למחליף חום הדוד. מיכל האחסון מתווסף לרוב לתנור חימום חשמלי.
תוכנית עבודה:
- השמש מחממת את פני האספן.
- קרינה תרמית מועברת לאלמנט הסופג (בולם), המכיל את נוזל העבודה.
- נוזל הקירור המסתובב בין צינורות הסליל מחומם.
- ציוד שאיבה, יחידת בקרה ופיקוח מספקים העברת חום דרך צינור לסליל מיכל האחסון.
- החום מועבר למים בדוד.
- נוזל הקירור המצונן זורם חזרה אל הקולט והמחזור חוזר.
מים מחוממים מחימום המים מועברים למעגל החימום או לנקודות צריכת המים.
בעת סידור מערכת חימום או אספקת מים חמים כל השנה, המערכת מצוידת במקור לחימום נוסף (דוד, דוד חשמלי). זוהי תנאי מוקדם לשמירה על הטמפרטורה שנקבעה.
לוחות סולאריים בסידור בתים פרטיים משמשים לרוב כמקור גיבוי לחשמל:
גלריית תמונות
תמונה מאת
מערכת סולארית לייצור חשמל
תלות הכוח באזור המשומש
ציוד לשליטה סולארית
אוטומציה לאנרגיה סולארית
זנים של קולטי שמש
ללא קשר למטרה, מערכת השמש מצוידת בקולט שמש צינורי שטוח או כדורי. לכל אחת מהאפשרויות מספר מאפיינים ייחודיים מבחינת המאפיינים הטכניים והיעילות התפעולית.
ואקום - לאקלים קר וממוצע
מבחינה מבנית, אספן שמש ואקום דומה לתרמוס - צינורות צרים עם נוזל קירור מונחים בבקבוקים בקוטר גדול יותר. נוצרת שכבת ואקום בין הכלים, האחראית על בידוד תרמי (שימור חום - עד 95%). הצורה הצינורית היא האופטימאלית ביותר לשמירה על הוואקום וה"כיבוש "של קרני השמש.
האלמנטים הבסיסיים במתקן תרמי סולארי צינורי: מסגרת תמיכה, גוף מחליף חום, צינורות זכוכית ואקום המטופלים בציפוי סלקטיבי במיוחד ל"ספיגה "אינטנסיבית של אנרגיה סולארית.
הצינור הפנימי (חום) מלא במי מלח עם נקודת רתיחה נמוכה (24-25 מעלות צלזיוס). כשהוא מחומם, הנוזל מתאדה - האדי עולה במעלה הבקבוק ומחמם את נוזל הקירור המסתובב בגוף האספן.
בתהליך העיבוי, טיפות מים זורמות אל קצה הצינור והתהליך חוזר.
בגלל נוכחותה של שכבת ואקום, הנוזל שבתוך נורת החום מסוגל להרתיח ולהתאדות בטמפרטורת הרחוב מינוס (עד -35 ° С).
המאפיינים של מודולים סולאריים תלויים בקריטריונים כאלה:
- עיצוב צינור - נוצה, קואקסיאלית;
- מכשיר תעלת חום - "צינור חימום"זרימת זרימה ישירה.
נורת נוצה - צינור זכוכית בו סוגרים בולם צלחות ותעלת חום. שכבת הוואקום עוברת לאורך כל תעלת החום.
צינור קואקסיאלי - בקבוק כפול עם "הכנס" ואקום בין קירות שני טנקים. החום מועבר מבפנים של הצינור. קצה צינור התרמו מצויד במחוון ואקום.
היעילות של צינורות עט (1) גבוהה יותר בהשוואה למודלים קואקסיאליים (2). עם זאת, הראשונים יקרים יותר וקשים יותר להתקנה. בנוסף, במקרה של התמוטטות, יש להחליף את בקבוק העט לחלוטין.
ערוץ "צינור חום" הוא הווריאנט הנפוץ ביותר של העברת חום בקולטי שמש.
מנגנון הפעולה מבוסס על מיקום בצינור מתכת אטום של נוזל נדיף.
הפופולריות של "צינור חום" נובעת מעלות סבירה, יומרות השירות והתחזוקה שלה. בשל מורכבות תהליך החלפת החום, רמת היעילות המרבית היא 65%
ערוץ זרימה ישירה - דרך בקבוק הזכוכית עוברים במקביל, מחוברים בצינורות מתכת קשת בצורת U
נוזל הקירור הזורם בתעלה מחומם ומוזן לגוף האספן.
אפשרויות תכנון לקולט שמש ואקום: 1 - שינוי עם צינור הסקה מרכזי "צינור חום", 2 - התקנה סולארית עם זרימה ישירה של נוזל הקירור.
ניתן לשלב צינורות קואקסיאליים ונוצות עם תעלות חום בדרכים שונות.
אופציה 1. בקבוק קואקסיאלי עם צינור חום הוא הפיתרון הפופולרי ביותר. בקולט, חום מועבר שוב ושוב מקירות צינור הזכוכית לבקבוק הפנימי, ואז לנוזל הקירור. מידת היעילות האופטית מגיעה ל 65%.
התוכנית של הצינור הקואקסיאלי "צינור חום": 1 - מעטפת זכוכית, 2 - ציפוי סלקטיבי, 3 - סנפירי מתכת, 4 - ואקום, 5 - נורת חום עם חומר רותח קל, 6 - צינור זכוכית פנימי
אפשרות 2 בקבוק קואקסיאלי בזרימה ישירה ידוע כאספן בצורת U. בזכות התכנון מופחתים הפסדי החום - אנרגיה תרמית מאלומיניום מועברת לצינורות בעזרת נוזל קירור מסתובב.
לצד יעילות גבוהה (עד 75%) יש לדגם חסרונות:
- מורכבות ההתקנה - הצלוחיות הינן יחידה אחת עם גוף אספן דו-צינורי (עיקרי) ומותקנות בכללותן;
- החלפת צינור יחיד אינה נכללת.
בנוסף, היחידה בצורת U דורשת את נוזל הקירור ויקר יותר מדגמי "צינור החום".
המכשיר של קולט השמש בצורת U: 1 - "צילינדר" זכוכית, 2 - ציפוי סופג, 3 - כיסוי "אלומיניום", 4 - בקבוק עם נוזל קירור, 5 - ואקום, 6 - צינור זכוכית פנימי
אפשרות 3 צינור נוצה עם עקרון הפעולה "צינור חום". מאפיינים בולטים של האספן:
- מאפיינים אופטיים גבוהים - יעילות של כ 77%;
- בולם שטוח מעביר ישירות אנרגיית חום לצינור העברת החום;
- באמצעות שימוש בשכבה אחת של זכוכית, ההשתקפות של קרינת השמש מצטמצמת;
אפשר להחליף אלמנט פגום מבלי לנקז את נוזל הקירור ממערכת השמש.
אפשרות 4 בקבוק מזרקה זרם ישיר הוא הכלי היעיל ביותר לשימוש באנרגיה סולארית כמקור אנרגיה חלופי לחימום מים או חימום בתים. האספן בעל ביצועים גבוהים עובד ביעילות של 80%. החיסרון של המערכת הוא הקושי בתיקון.
ערכות של התקן של קולטי שמש נוצה: 1 - מערכת סולארית עם תעלת "צינור חום", 2 - מעטה דו צנרת של קולט שמש עם תנועה זרימה ישירה של נוזל הקירור.
ללא קשר לעיצוב, למגוון סעיפים צינוריים היתרונות הבאים:
- ביצועים בטמפרטורה נמוכה;
- איבוד חום נמוך;
- משך התפקוד במהלך היום;
- היכולת לחמם את נוזל הקירור לטמפרטורות גבוהות;
- רוח נמוכה;
- קל להתקנה.
החיסרון העיקרי של דגמי ואקום הוא חוסר האפשרות לניקוי עצמי מכיסוי שלג. שכבת הוואקום אינה נותנת חום החוצה, ולכן שכבת השלג אינה נמסה וחוסמת את הגישה של השמש לשדה האספן. חסרונות נוספים: מחיר גבוה והצורך לעמוד בזווית נטיית העבודה של הצלוחיות אינו פחות מ 20 °.
קולטי שמש המחממים את נוזל קירור האוויר יכולים לשמש להכנת מים חמים, אם הם מצוידים במיכל אחסון:
גלריית תמונות
תמונה מאת
מיכל מים חמים
מבנה צינור סעפת לחימום אוויר
חימום מים במנשא חום
התקן בקרת מערכת
קרא עוד על עקרון הפעולה של אספן שמש ואקום עם צינורות, המשך לקרוא.
מים - האפשרות הטובה ביותר עבור קווי הרוחב הדרומיים
אספן שמש שטוח (פאנל) - לוח אלומיניום מלבני, סגור על גביו עם כיסוי פלסטיק או זכוכית. בתוך התיבה יש שדה ספיגה, סליל מתכת ושכבת בידוד תרמי. אזור האספן מלא בקו זרימה דרכו נוזל הקירור נע.
המרכיבים הבסיסיים של קולט שמש שטוח: דיור, בולם, ציפוי מגן, שכבת בידוד תרמי ומחברים. במהלך ההרכבה משתמשים בזכוכית חלבית בעלת מעבר לטווח הספקטרלי של 0.4-1.8 מיקרון.
ספיגת החום של ציפוי סופג סלקטיבי במיוחד מגיעה ל 90%. צינור מתכת זורם ממוקם בין "הבולם" לבידוד התרמי. משתמשים בשתי ערכות להנחת צינורות: "נבל" ו "מתפתל".
תהליך הרכבת קולטי השמש המחממים את נוזל הקירור הנוזל כולל מספר צעדים מסורתיים:
גלריית תמונות
תמונה מאת
על מנת לתקן אחד או קבוצת אספנים על הגג, מורכבת עליו מסגרת מתכת. הידוק לארגז דרך הציפוי
לפני התקנת הצינורות בהם יתחמם נוזל הקירור, יש לבדוק האם טבעות האיטום יושבות היטב בקנים של צינור הסיבוב.
צינורות זכוכית של מכשיר סולארי מחוברים לקולט. בחלקו העליון יש להכניס אותם לשקע בעזרת טבעת איטום, בחלק התחתון, יש לתקן בעדינות בעזרת מהדק, בלי למשוך
כדי להפחית את איבוד החום במהלך הובלת מים המחוממים על ידי השמש או נוזל לרדיאטור, הצינור היוצא מהאספן והחתיכות המחברות את המכשירים עטופים בחוזקה עם בידוד נייר כסף.
עד שמערכת השמש הביתית תתמלא בנוזל קירור, התאם את זווית הנטייה, תוך התמקדות במידת התאורה בפועל
כדי להסיר אוויר, הכלול תמיד במים ומשתחרר בהדרגה מהרכבו, מותקן פתח אוויר אוטומטי בחלק העליון של המערכת
הקולט שהורכב מחובר למערכת החימום בכל דרך נוחה: דרך בקיעה או מעבר בגג, דרך פתח בקיר וכו '.
אם יש רצון להפוך את תהליך הכנת נוזל הקירור לאוטומטי, בהתאם לתנאי מזג האוויר, הוא יכול להיות מצויד בחיישני טמפרטורה חיצוניים ובקר טמפרטורה.
שלב 1: הרכבת המסגרת להרכבת קבוצת האספנים
שלב 2: הכנת סעפת ההתקנה לצינור
שלב 3: הצמדת צינורות הקולט השמש
שלב 4: בידוד צינור השמש
שלב 5: התאם את כור היתוך לזווית
שלב 6: התקנת אוורור אוויר אוטומטי
שלב 7: חבר את הקולט למעגל החימום
שלב 8: חיבור למערכת הבקרה
אם למעגל החימום מתווסף קו שמספק מים סניטריים לאספקת המים החמים, הגיוני לחבר מצבר חום לקולט השמש. האפשרות הפשוטה ביותר תהיה מיכל בעל קיבולת מתאימה עם בידוד תרמי, המסוגל לשמור על הטמפרטורה של מים מחוממים. יש להתקין אותו במהלך המעבר:
גלריית תמונות
תמונה מאת
ייצור מצבר החום הפשוט ביותר
התקנת טנק במעוף
קשירת סניף של GVS וחיבור אביזרים
הנחת קו GVS בבית המאובזר
אספן צינורי עם נוזל קירור נוזלי משמש כאפקט "חממה" - קרני השמש חודרות דרך הזכוכית ומחממות את הצינור. הודות להידוק ובידוד תרמי, החום נשמר בתוך הפאנל.
חוזקו של מודול השמש נקבע במידה רבה על ידי חומר הכיסוי המגן:
- זכוכית רגילה - הציפוי הזול והשביר ביותר;
- זכוכית מתוחה - דרגה גבוהה של פיזור אור וחוזק מוגבר;
- זכוכית אנטי רפלקס - נבדל ביכולת הקליטה המרבית (95%) בגלל נוכחות של שכבה שמבטלת את השתקפות קרני השמש;
- ניקוי עצמי (קוטב) זכוכית עם טיטניום דו חמצני - זיהום אורגני שורף בשמש, ושרידי הזבל נשטפים בגשם.
זכוכית פוליקרבונט היא העמידה ביותר בפני הלם. החומר מותקן בדגמים יקרים.
השתקפות אור שמש ויכולת ספיגה: 1 - ציפוי נגד רפלקס, 2 - זכוכית עמידה בפני השפעה. העובי האופטימלי של המעטפת החיצונית המגנה הוא 4 מ"מ
תכונות תפעוליות ופונקציונליות של פאנלים סולאריים:
- במערכות זרימת כפייה ניתנת פונקציית הפשרה המאפשרת להיפטר במהירות מכיסוי השלג בהליופול;
- זכוכית מנסרתית מרימה מגוון רחב של קרניים בזוויות שונות - בתקופת הקיץ יעילות ההתקנה מגיעה ל 78-80%;
- האספן אינו חושש מחימום יתר - עם עודף אנרגיה תרמית אפשר קירור מאולץ של נוזל הקירור;
- התנגדות השפעה מוגברת בהשוואה למקבילים צינוריים;
- היכולת לטפס בכל זווית;
- תמחור סביר.
מערכות אינן נטולות פגמים. במהלך תקופה של חוסר בקרינת השמש, ככל שעולה ההפרש בטמפרטורה, יעילותו של אספן שמש שטוח פוחתת משמעותית בגלל חוסר בידוד תרמי מספיק. לכן, מודול הפאנל משתלם בקיץ או באזורים עם אקלים חם.
מערכות הליו: תכונות תכנון ותפעול
ניתן לסווג את המגוון של מערכות סולאריות לפי הפרמטרים הבאים: שיטת השימוש בקרינת השמש, שיטת זרימת נוזל הקירור, מספר המעגלים ועונתיות הפעולה.
קומפלקס פעיל ופסיבי
אספן שמש מסופק בכל מערכת המרת אנרגיה סולארית. בהתבסס על שיטת השימוש בחום המתקבל, נבדלים שני סוגים של הליוקומפלקסים: פסיבי ופעיל.
הזן הראשון הוא מערכת החימום הסולארית, בה האלמנטים המבניים של הבניין משמשים כאלמנט קולט החום של קרינת השמש. הגג, קיר האספן או החלונות פועלים כמשטח שקולט הליום.
סכמה של מערכת סולארית פסיבית בטמפרטורה נמוכה עם קיר אספן: 1 - קרני השמש, 2 - מסך שקוף, 3 - מחסום אוויר, 4 - אוויר מחומם, 5 - זרימת אוויר פליטה, 6 - קרינת חום מהקיר, 7 - משטח סופג חום של קיר האספן, 8 - תריסים דקורטיביים
במדינות אירופה משתמשים בטכנולוגיות פסיביות בבניית מבנים חסכוניים באנרגיה. משטחים המקבלים הליו מקשטים תחת חלונות שווא. מאחורי ציפוי הזכוכית נמצא קיר לבנים מושחר עם צמצם אור.
מצברי החום הם אלמנטים מבניים - קירות ורצפות, מבודדים עם קלקר מבחוץ.
מערכות אקטיביות כוללות שימוש במכשירים עצמאיים שאינם קשורים לבנייה.
המתחמים הנחשבים לעיל עם אספנים שטוחים ושטוחים נכללים בקטגוריה זו - מתקנים תרמיים סולאריים, ככלל, מונחים על גג בניין.
מערכות תרמוסיפון וזרימה
ציוד תרמי סולארי עם התנועה הטבעית של נוזל הקירור לאורך מעגל האספן-צובר-אספן מתבצע על ידי הסעה - נוזל חם עם צפיפות נמוכה עולה למעלה, נוזל מקורר זורם מטה.
במערכות תרמוסיפוניות, מיכל האחסון ממוקם מעל האספן, ומספק זרימה ספונטנית של נוזל הקירור.
תכנית העבודה אופיינית למערכות עונתיות במעגל יחיד. מתחם תרמוסיפון אינו מומלץ לאספנים בשטח של יותר מ 12 מ"ר
למערכת סולארית שאינה בלחץ יש רשימת חסרונות רחבה:
- בימים מעוננים, ביצועי המתחם פוחתים - נדרש הפרש טמפרטורה גדול לתנועת נוזל הקירור;
- איבוד חום כתוצאה מתנועת נוזלים איטית;
- סיכון להתחממות יתר של המיכל עקב אי שליטה בתהליך החימום;
- חוסר יציבות אספנים;
- הקושי בהצבת מיכל הסוללה - כאשר הוא מורכב על הגג, הפסדי החום מתגברים, תהליכי הקורוזיה מואצים, קיים סיכון להקפאת הצינורות.
יתרונות מערכת "הכבידה": פשטות העיצוב והמחיר הזול.
הוצאות ההון להסדרת מערכת סולארית (מאולצת) במחזור גבוהות משמעותית מהתקנת מתחם נטול לחץ. משאבה מתרסקת במעגל, ומספקת תנועת נוזל קירור. פעולת תחנת השאיבה נשלטת על ידי הבקר.
הכוח התרמי הנוסף הנוצר במתחם הכפוי עולה על הכוח הנצרך על ידי ציוד השאיבה. יעילות המערכת תעלה בשליש
שיטת זרימה זו משמשת במתקנים תרמיים סולאריים דו-מעגליים לאורך כל השנה.
יתרונות של קומפלקס פונקציונלי לחלוטין:
- בחירה בלתי מוגבלת של מיקום מיכל האחסון;
- ביצועים מחוץ לעונה;
- בחירת מצב החימום האופטימלי;
- בטיחות - חסימת פעולת חימום יתר.
החיסרון של המערכת הוא התלות שלה בחשמל.
תוכניות פיתרון טכניות: מעגל כפול ומעגלי כפול
במתקנים במעגל יחיד, נוזל מסתובב, אשר לאחר מכן מוזן לנקודות צריכת המים. בחורף, יש לנקז מים מהמערכת כדי למנוע הקפאה וסדקים של צינורות.
תכונות של קומפלקסים תרמיים סולאריים במעגל אחד:
- מומלצת "תדלוק" של המערכת במים מטוהרים ולא קשיחים - התיישבות מלח על קירות הצינור מובילה לסתימת תעלות ושבירת האספן;
- קורוזיה כתוצאה מעודף אוויר במים;
- חיי שירות מוגבלים - תוך ארבע עד חמש שנים;
- יעילות גבוהה בקיץ.
במתחמי השמש המעגליים הכפולים מסתובב נוזל קירור מיוחד (נוזל ללא הקפאה עם תוספות נגד הקצפה ואנטי קורוזיה), המעביר חום למים דרך מחליף החום.
מעגלי הליו-מערכת במעגל יחיד (1) ומעגל כפול (2). האפשרות השנייה מאופיינת בהגברת האמינות, יכולת העבודה בחורף ומשך הפעולה (20-50 שנה)
הניואנסים של הפעלת מודול מעגל כפול: ירידה קלה ביעילות (3-5% פחות מאשר במערכת במעגל יחיד), הצורך בהחלפה מוחלטת של נוזל הקירור כל 7 שנים.
תנאי לעבודה והגברת היעילות
חישוב והתקנת מערכת השמש מופקד בצורה הטובה ביותר על אנשי מקצוע. ציות לטכניקת ההתקנה יבטיח את הפעלה ואת השגת הביצועים המוצהרים. כדי לשפר את היעילות ואת חיי השירות, יש לקחת בחשבון ניואנסים מסוימים.
שסתום תרמוסטטי. במערכות חימום מסורתיות, לעתים נדירות מותקן האלמנט התרמוסטטי, מכיוון שגנרטור החום אחראי להתאמת הטמפרטורה. עם זאת, בעת הצטיידות במערכת השמש, אסור לשכוח את שסתום הבטיחות.
חימום המיכל לטמפרטורה המרבית המותרת מעלה את תפוקת האספן ומאפשר שימוש בחום סולארי גם במזג אוויר מעונן
מיקום השסתום האופטימלי הוא 60 ס"מ מהדוד. בסמיכות, "התרמוסטט" מתחמם וחוסם את זרימת המים החמים.
מיקום מיכל האחסון. יש להתקין את קיבולת המאגר DHW במקום נגיש. כשמוצבים בחדר קומפקטי, מוקדשים תשומת לב מיוחדת לגובה התקרות.
המרחב הפנוי המינימלי מעל המיכל הוא 60 ס"מ. אישור זה נחוץ כדי לשמור על הסוללה ולהחליף את אנודת המגנזיום.
התקנת מיכל הרחבה. האלמנט מפצה על התפשטות תרמית בזמן קיפאון. התקנת המכל מעל ציוד השאיבה תעורר התחממות יתר של הממברנה ובלאיו בטרם עת.
המקום הטוב ביותר עבור מיכל ההרחבה נמצא תחת קבוצת המשאבות. השפעת הטמפרטורה במהלך התקנה זו מופחתת משמעותית, והקרום שומר על גמישות ארוכה יותר
חיבור סולארי. בעת חיבור צינורות, מומלץ לארגן לולאה. "Thermo Loop" מפחית את איבוד החום, ומונע שחרור נוזלים מחוממים.
גרסה נכונה מבחינה טכנית ליישום "הלולאה" של מעגל השמש. הזנחת הדרישה גורמת לירידה בטמפרטורה במיכל האחסון ב- 1-2 מעלות צלזיוס ללילה
שסתום חד כיווני. מונע "התהפכות" של זרימת נוזל הקירור. עם היעדר פעילות סולארית, שסתום הסימון מונע את התפוגגות החום שהצטבר במהלך היום.
דגמים פופולריים של מודולים "סולאריים"
מערכות הליו של חברות מקומיות וזרות מבוקשות. מוצרים של יצרנים זכו למוניטין טוב: NPO משינוסטרואניה (רוסיה), הליון (רוסיה), אריסטון (איטליה), אלטן (אוקראינה), וייסמן (גרמניה), אמקור (ישראל) וכו '.
מערכת השמש "פלקון". אספן שמש שטוח מצויד בציפוי אופטי רב שכבתי עם התזת מגנטרון. יכולת הקרינה המינימלית ורמת הספיגה הגבוהה מספקים יעילות של עד 80%.
מאפייני ביצועים:
- טמפרטורת פעולה - עד -21 ° С;
- קרינת חום הפוכה - 3-5%;
- שכבה עליונה - זכוכית מחוסמת (4 מ"מ).
אספן SVK-A (אלטן). התקנת שמש ואקום בשטח קליטה של 0.8-2.41 מ"ר (תלוי בדגם). מנשא החום הוא פרופילן גליקול, בידוד החום של מחליף חום בנחושת 75 מ"מ ממזער את אובדן החום.
אפשרויות נוספות:
- מארז - אלומיניום אנודייז;
- קוטר מחליף חום - 38 מ"מ;
- בידוד - צמר סלעים עם טיפול אנטי היגרוסקופי;
- ציפוי - זכוכית בורוסיליקט 3.3 מ"מ;
- יעילות - 98%.
Vitosol 100-F - אספן שמש שטוח להתקנה אופקית או אנכית. בולם נחושת עם סליל צינורי בצורת נבל וציפוי הליוטיטן. העברת אור - 81%.
סדר המחירים המשוער למערכות סולאריות: קולטי שמש שטוחים - החל מ- 400 קילו / מ"ר, קולטי שמש צינוריים - 350 קוביות / 10 בקבוקי ואקום. מערכת שלמה של מערכת זרימת הדם - החל מ- 2500 CU
עקרון הפעולה של קולטי שמש וסוגיהם:
הערכת ביצועים של אספן שטוח בטמפרטורות תת אפסיות:
טכנולוגיית הרכבה לקולט פאנלים סולאריים באמצעות דגם Buderus כדוגמה:
אנרגיה סולארית היא מקור חום מתחדש. בהתחשב בעליית המחירים של משאבי אנרגיה מסורתיים, הנהגת מערכות סולאריות מצדיקה השקעות הון ומשתלמות בחמש השנים הבאות, בכפוף לטכניקות התקנה.
אם יש לך מידע חשוב שאתה רוצה לחלוק עם מבקרים באתר שלנו, אנא השאר את התגובות שלך בבלוק שמתחת למאמר. שם תוכלו לשאול שאלות מעניינות בנושא המאמר או לשתף את החוויה של שימוש בקולטי שמש.