• 30/04/2022
• Kategorije: Довод топлоте и вентилација

Соларни колектор: уређај и принцип рада

Чињеница да летњи токови сунчеве светлости могу да нам дају много бесплатне топлоте често нам пада на памет у лето, током периода јаке врућине и асфалта и зидова који изгарају на сунцу. У ведром летњем времену, по квадратном метру може пасти од 600 до 800 вати / х. Ово је пуно. Ако множите површину осветљеног дворишта или крова, уз помоћ соларног колектора можете сакупљати енергију упоредиву по величини са потребама за загревањем куће.

Именовање соларних колектора ↑

Соларни термички колектори омогућавају прикупљање енергије и усмеравање примљене топлоте у правом смеру:

• Опскрба топлом водом за туширање, каду и кухињу;
• Грејање простора малог затвореног стакленика или баште било којег дизајна готово током целе године;
• Значајан додатак кругу грејања куће по хладном времену и скоро потпуна понуда у хладним јесењим данима.

Колектор је предвиђен за сакупљање соларне енергије у најпогоднијем облику за употребу. Уобичајено, према уређају соларног колектора, њихови дизајни се могу поделити у три главне групе:

1. Вакуумски мулти-цевни или равни са присилном или природном циркулацијом расхладне течности. Најчешће су то стационарне конструкције намењене сезонским радовима.
2. Соларни колектори за ваздух, најједноставнији и најлакши. Акумулирана топлота уклања се са загрејане површине колектора струјом ваздуха.
3. У трећој верзији дизајна соларних колектора, примљена топлота може се користити за претварање у електричну енергију, у распону од термо-расхладних јединица до сложених машина са парно-електричним уређајима.

Последња група производа ретко налази потражњу становништва због високих трошкова и сложености услуге..

Како функционира соларни колектор са пуним протоком ↑

Најједноставнија верзија равног дизајна соларног колектора је верзија са пуним протоком са двослојним хладњаком. Сам уређај, по принципу рада, сличан је верзији за туширање у летњој викендици, чија је основа бачва обрађена на вањској површини битуменским мастиком или црном бојом.

Да би се повећала количина сакупљене соларне енергије, дизајн соларног колектора израђен је у облику равног спремника релативно мале дебљине, 5-7 цм, ширина и дужина уређаја зависе од специфичних потреба снаге колектора. Један од зидова је направљен од елоксираног алуминијума и обојен црно као чађа, боја, без иједне искре. Ово је такозвана пријемна, односно радна површина колектора. На унутрашњој страни радног дела колектора често се праве танка ребра од алуминија или пластике, која побољшавају уклањање топлоте са зида радне површине до расхладне течности – воде или антифриза..

Да би се смањила загађеност и губици на радној површини, поставља се танки прозирни филм или лим или пластика са добрим карактеристикама топлотне изолације. Са унутрашње стране, таква заштита је прскана зрцалним слојем алуминијума, што у коначници смањује губитак топлоте услед рефлексије и конвекције.

Дизајн равног соларног колектора може имати сендвич зид од прашкастог графита, металних влакана и ојачавајуће смоле уместо класичног алуминијумског лима. Такав материјал има добру топлотну проводљивост и високу отпорност на оксидацију..

Такве се конструкције морају монтирати на ојачани оквир, обично на сунчаној страни крова или зида куће.

Системи вакуумског грејања ↑

Због своје једноставности, поузданости и ниских трошкова, равни соларни уређаји за складиштење имају релативно добру продуктивност топлоте само по сунчаном дану. За веће географске ширине или у рано пролеће – касну јесен, продуктивност топлотне енергије опада за половину.

У поређењу са равним соларним колекторима, вакуумски системи имају већу ефикасност. Дизајн је заснован на појединачном термичком елементу – вакуум цеви, принцип рада таквог соларног колектора заснован је на уређају познатом у физици – топлотној цеви, која је прилично сложена и каприциозна, али ефикасна у раду. Карактеристика дизајна је ултра-висока топлотна проводљивост, због које се сва топлота која је пала на једном крају цеви у неколико тренутака сакупља и концентрише на супротном крају..

Вакуум елемент је издужена флаш-цев направљена од издржљивог стакла, на унутрашњости се наноси огледало. Захваљујући једносмерном огледалу, проток сунчеве енергије слободно продире у унутрашњост сијалице и не може изаћи, он се ефикасно апсорбује бакреним крајем топлотне цеви постављеном унутар тела сијалице. Да би се смањили губици, ваздух из стаклене сијалице је испумпан. Централни бакарни елемент преноси енергију примљену из светлосног тока у флуид носача топлоте, обично антифриза, или директно у резервоар за воду.

Предности вакуумских соларних колектора ↑

Предности конверзије соларне енергије у верзији топлотне цеви:

1. Ефикасност апсорпције и претварања сунчеве топлоте је 3-4 пута већа од равних и ваздушних колектора;
2. Одлично ради у температурном опсегу 0-50^{О томе}Ц, док остале врсте соларних колектора, према прегледу корисника, имају радни интервал од 20^{О томе}СА;
3. Најмања осетљивост на смер и угао појављивања сунчеве светлости. За нормалан рад соларног колектора довољно је осветлити сунце чак и под оштрим углом упадања сунчеве светлости, за остале дизајне соларних колектора када прекорачи оптимални угао осветљења за више од 20^{О томе} ефикасност пада за 10% на сат.
4. Мала тежина дизајна соларног погона омогућава вам да га инсталирате директно на кров, чак и без посебне потпоре.

Када планирате набавку, вреди узети приближни израчун површине соларног колектора на основу односа: квадратни метар ће дневно давати око 50-55 литара топле воде, али не и кључале воде. Тачније информације могу се наћи на веб локацијама компанија које се баве производњом соларних колектора. Тамо можете добити информације о цени производа. Свака компанија доказује супер ефикасност и ниску цену својих производа. Вакуум уређај од 15 елемената коштат ће око 15-20 хиљада. рубаља за грејну снагу 1,3-1,5 кВ и резервоар за складиштење 80-100 литара.

Занимљиве карактеристике таквих система соларних колектора укључују могућност испитивања самосталности сваке вакуумске сијалице, без икаквих специјалних алата. Довољно је увече, у стању мировања, да ставите длан на доњи крај цеви. Ако елемент дуже време остаје хладан, а на месту за затварање тиквице не постоји мрак налик мразу, уређај се сматра исправним.

Врућа вода из резервоара може се снабдевати гравитацијом, али најчешће постављају пумпу за повишење малих снаге која вам омогућава да брзо напуните резервоар после употребе топле воде. У озбиљнијим верзијама дизајна, соларни колектор је комбинован са акумулатором топлоте и електронским управљачким системом за снабдевање и грејање топле воде. Цена таквих система није мања од 1000ЕУР. Гаранција за системе са топлотним цевима по правилу је од 5 до 25 година, зависно од нивоа квалитета материјала који се користе у уређају.

Зрачни колектори ↑

Што је дизајн сложенији, скупљи је рад и већа је вероватноћа неочекиваних кварова. С тим у вези, дизајн колектора са преносом топлоте ваздуха су прваци у једноставности и поузданости. Заправо, ваздушни разводник је скуп вертикалних канала или цеви са мат црним завршетком. Колектор користи принцип убрзања загрејаног ваздуха у вертикалној цеви.

Предности и предности ваздушне конструкције укључују:

• Највећа поузданост и једноставност дизајна;
• Мала тежина уређаја, флексибилност уградње и једноставност уградње;
• Минимална потрошња енергије за рад вентилатора, у неким се случајевима вентилатор може искључити, а загревање врши гравитационо.

Дизајн колектора састоји се од великог броја танкослојних алуминијумских цеви са поцрњеном мат површином. Цевна батерија има централни довод хладних и исцрпних канала за топли ваздух; у хладном је уграђен центрифугални вентилатор нултог отпора. Ако је потребно, може се искључити и у том стању практично не ствара отпор протоку ваздуха који се креће.

Уређај има довод ваздуха који вам омогућава подешавање количине и односа ваздуха који се узима извана и из грејане просторије.

У производњи топлоте, сакупљачи ваздуха су практично инфериорни од равних система, захтевају вертикални распоред цеви и максимално излагање сунцу. Снага се лако подешава одабиром броја цијеви измјењивача топлине. Често су ваздушни соларни колектори неопходни за грејање и вентилацију различитих складишних просторија, користе се за сушење различитих поврћа и воћа.