Слънчев колектор през зимата и използваемост за отопление

Напоследък алтернативните източници на енергия предизвикват все по-голям интерес от страна на нашите сънародници.

Най-простият от тях в устройството са слънчевите колектори, така че техният дял в нетрадиционната енергия, особено в домакинството, е изключително висок.

Тази статия запознава читателя със сортовете си и също така помага да се намери отговор на въпроса: колко ефективен е слънчевият колектор през зимата?

Слънчевият колектор работи ли през зимата?

Както показват статистическите данни (данните са дадени в Wikipedia), има около 0.2 квадратни метра на 1000 руснаци. m, използвани в нашите слънчеви колектори, докато в Германия тази цифра е 140 квадратни метра. м, а в Австрия - до 450 квадратни метра. на хиляда жители.

В края на краищата, в по-голямата част на Русия, същото количество слънчева енергия на ден на повърхността на земята, както в южната част на Германия - в топло време тази стойност е от 4 до 5 kWh / м.

Каква е причината за натрупаните ни задължения? Отчасти се дължи на относително ниските доходи на руснаците (слънчевите електроцентрали все още са доста скъпи), отчасти - наличието на собствените си големи газови находища и впоследствие наличието на синьо гориво.

Но съществена роля играе и предубеденото отношение на много потенциални потребители, които смятат, че инсталирането на слънчев колектор е нецелесъобразно. Кажи, през лятото и толкова топло, а през зимата от такава система е от малка полза.

Ето и аргументите, представени от скептиците относно експлоатацията на слънчевите инсталации през зимата:

1. Инсталацията непрекъснато заспива със сняг, така че слънчевата радиация не достига много често. Ако, разбира се, собственикът не е на работа постоянно на покрива с метла или четка.
2. Студеният мразовит въздух отнема почти цялата топлина, натрупана от колектора.

Често споменаваният фактор - градушка, който може да издуха слънчевата инсталация.

За да разберем доколко са верни тези аргументи, нека разгледаме подреждането на различни видове слънчеви колектори.

Устройство и област на приложение в ежедневието

Към днешна дата се използват такива видове слънчеви инсталации: плоски и вакуумни

Ploskoplastinchatye

Това са най-простите и най-евтините устройства. Те се състоят от уловител на слънчева радиация (абсорбер), прозрачно покритие и покриване на долната повърхност на топлоизолацията. На повърхността, обърната към слънцето, се полага черна боя или специално покритие, например от титанов оксид или черен никел. Тя се нарича селективна. Най-ефективни са абсорберите, изработени от мед.

Светлинно-предаващото покритие е направено от специален поликарбонатен лист (с гофриране) или закалено стъкло, почти напълно почистено от метални примеси.

Всички пропуски между тялото на колектора и прозрачния капак са запечатани, което спомага за намаляване на загубите на топлина, дължащи се на конвекция.

Плоскостен колектор

Във въздушните колектори, използвани като охладител, въздухът се измива директно от абсорбера - от едната или от двете страни. При устройства, които се съсредоточават върху използването на течна охладителна течност (вода, масло или антифриз), алуминиевите тръби могат да бъдат прикрепени към абсорбера, в който се подава тази охлаждаща течност.

Ако топлината не се натрупва от плоския колектор, тя може да загрее водата до температура от 190 до 210 градуса.

вакуум

Ролята на абсорбера в този резервоар се изпълнява от повърхността на тръбата, през която протича охлаждащата течност. В този случай самата тя е затворена в кръгла прозрачна обвивка, от която се изпомпва въздух. По този начин, всяка тръба с топлоносител е обградена, като термосфера, от вакуум.

Вакуумният колектор струва повече, но е по-ефективен: с неговата помощ водата може да се нагрее до 250 - 300 градуса.

Вакуумни колектори

Значително повишаване на производителността на вакуумния колектор може да се направи с параболични цилиндрични отражатели. Това са удължени елементи с вдлъбната огледална повърхност, която в напречното сечение образува парабола. Такива рефлектори са инсталирани в колектора зад тръбите, като се съсредоточава върху тях цялата ненаситена слънчева светлина.

Оборудван с такива елементи, уредът може да загрее охлаждащата течност (масло се прилага) до температура от 300 до 390 градуса. За да увеличи допълнително производителността на резервоара, той е оборудван със система за следене на слънцето.

Други елементи на системата

В допълнение към самия колектор има складов резервоар в слънчевата система, който с помощта на вграден топлообменник пренася енергията, съхранявана от топлоносителя.

Има системи с естествена циркулация на охлаждащата течност (резервоарът за съхранение е монтиран над колектора) и с принудителна циркулация чрез помпа (резервоарът може да бъде монтиран на всяко ниво).

Слънчеви колектори в отоплителната система

приложение

В ежедневния живот, слънчеви агрегати се използват за подготовка на топла вода, включително за вани, отопление на басейни или като допълнителен източник на топлина за отоплителната система. В индустрията обхватът на тези системи е по-широк: те се основават на инсталации за обезсоляване на вода, парогенератори (парни агрегати на различни машини) и дори електроцентрали.

Ефективност през зимата

Ефективно ли е затоплянето на къщата със слънчеви колектори през зимата?

Е, сега нека видим как различните видове слънчеви колектори работят в зимни условия. Припомнете си, че противниците на въвеждането на такива инсталации излагат следните аргументи:

1. Запълване на панела със сняг: Този проблем е от значение само за плоските колектори. На тръбите на вакуумни инсталации, както показва практиката, сняг се забавя само в редки случаи, когато поради специални метеорологични условия се образува замръзнала повърхност. Ако по време на снеговалеж поне един слаб вятър (от 3 м / сек) панелът ще остане точно чист.
2. Поради факта, че колекторът е заобиколен от студен въздух, цялата топлина от резервоара се изпарява: Този аргумент отново важи само за плоските колектори. Действително, през зимата производителността на подобно съоръжение намалява пет пъти в сравнение с лятото. При по-модерни вакуумни модели, вакуумният слой позволява да се съхранява до 95% от абсорбираната топлина. Най-новите модели, дори при тежки студове, могат да доведат до врязване на водата.
3. Колекторът лесно може да бъде повреден от градушка: в завода колекторите са изработени от висококачествени материали. В мрежата можете да намерите видеоклипове, заснети по време на тестването на панели за ударна сила. Колекторите са бомбардирани със стоманени топки и лесно е да се види, че те държат удара много добре.

Предимствата и недостатъците на слънчевата система

Говорейки за слънчевите колектори като цяло, може да се изяснят следните предимства:

1. Те имат по-висока ефективност от фотоволтаичните клетки и вятърните генератори.
2. Погълнатата с тях помощ енергия е абсолютно безплатна.
3. Работата на слънчевия колектор е напълно безвредна за околната среда: използваният ресурс - слънчевата топлина - е неизчерпаем и се абсорбира директно, без да гори и да замърсява околната среда.

Сега ще посочим слабите места на слънчевите инсталации:

1. Фабриката за производство на колектори все още е относително скъпа - от $ 500 до $ 1000. По този начин, цената на система от 2 колектора с инсталация може да достигне 2,5 хиляди долара.
2. Поради променливостта на атмосферните условия капацитетът на резервоара не е стабилен.

Отзиви

Според собствениците на слънчеви системи тази инсталация се изплаща за около 7 до 10 години. Един от потребителите, живеещи в района на Москва, има 3 вакуумни слънчеви колектора (всеки с 15 тръби) за загряване на водата за банята.

Системата е оборудвана с резервоар за съхранение с обем 300 литра, в който водата през лятото дори при променлива облачност се вари 2 до 3 часа (без топлинна екстракция). По време на неактивното време топлината, произведена от колекторите, е насочена към отоплението на басейна.

Тези, които все още не са готови да похарчат значителна сума за закупуване на колекционер на компания, правят такива устройства със собствени ръце. Един от потребителите, живеещи в района на Москва, успява да стреля през лятото от 1 кв. Км. m собствен колектор до 500 вата енергия. През зимата тази цифра пада до 100 вата.

Видео по темата