02.07.2021

Принципы работы солнечной установки


гелиосистема

Солнечная энергия — это один из наиболее широко используемых источников экологической, бесплатной энергии и его использование практически не требует каких-либо действий со стороны человека во время ее использования, но подобная установка связана с высокими инвестиционными затратами.

1. Сколько энергии можно получить от солнца?

Не всю потенциально доступную энергию можно использовать, поскольку это зависит от эффективности передачи тепла солнечными устройствами. Годовая энергетическая прибыль этих устройств составляет в среднем 400— 500 кВтч./кв.м. площади коллектора, а вырабатываемое тепло в основном используется для нагрева технической воды.

В нашем климате их можно использовать только для обогрева помещений в небольшой степени, особенно осенью и весной, хотя при очень хорошей теплоизоляции здания и большой площади коллекторов доля энергии от этого источника в общем годовом тепловом балансе может быть значительной.

Также стоит подумать об установке коллекторов для комфортного получения горячей воды при использовании твердого топлива для отопления дома. В летнее время года, когда не работает система центрального отопления необходимо запустить котел для нагрева воды или использования дорогостоящей электроэнергии.

2. Элементы солнечные установки

Элементом солнечной установки отвечающим за эффективное получение энергии от солнечного излучения, являются коллекторы https://alteco.in.ua/products/solnechnye-kollektory/gotovye-komplekty-solnechnyx-kollektorov , чаще всего устанавливаемые на крышу здания. В настоящее время устанавливаются 2 типа коллекторов— плоский или трубчатый, также называемые вакуумными.

По эффективности в теплое время года особой разницы между ними нет, но зимой благодаря гораздо лучшей теплоизоляции трубчатые коллекторы передают больше тепла. Хорошая изоляция обеспечивается двустенной обсадной трубой с вакуумом между стенками.

Продуманный подбор отдельных элементов солнечной установки, должен обеспечить высокий КПД солнечной энергии в различных погодных условиях, комфорт использования горячей воды и безопасное использование.

Базовыми элементами такой установки являются комплект коллекторов, бак ГВС, циркуляционный насос, расширительный бак с предохранительным клапаном и система контроля работы системы. Установка должна быть заполнена незамерзающей жидкостью и все элементы системы должны быть адаптированы для работы в солнечных системах.

Солнечные коллекторы подбираются по активной поверхности в зависимости от требуемой эффективности рекуперации тепла. Их размер станет компромиссом между возможностью использования солнечной энергии в благоприятных и неблагоприятных погодных условиях течение всего года.

На практике для установки в частных домах предполагается, что площадь коллектора должна составлять около 2 м на человека при установке плоских коллекторов, и около 1,5 кв.м. на человека на вакуумных коллекторах.

3. Хранение горячей воды дома

Использование солнечной энергии характеризуется очень большой неравномерностью получаемой мощности как в короткие периоды времени так и в более длительные периоды. Кроме того, прогнозирование количества получаемой энергии, затрудняет прогнозирование этих изменений, бывают периоды, когда производится избыток энергии превышающий текущую потребность, а также её полное отсутствие.

Следовательно, чтобы обеспечить равный доступ горячей воде необходимо будет хранить энергию, а также обеспечивать взаимодействие с обычными источниками тепла. При использовании солнечных коллекторов для приготовления горячей воды, для бытового потребления, накопления энергии обеспечивается резервуарами для горячей воды, емкость которых зависит от тепловой мощности коллекторов и потребности в горячей воде для бытового потребления.

Как правило эти резервуары со стратификационной загрузкой с двумя змеевиками один из которых взаимодействует с коллектором а другой питается от газового или угольного котла или оборудован электронагревателем. В среднем предполагается что емкость контейнера должна быть 80— 100 л для нужд одного человека.

Теоретически резервуар большего размера с достаточно большой площадью коллектора должен обеспечивать более эффективное использование солнечной энергии, однако хранение горячей воды в течение длительного времени влечет за собой потери, теплоизоляции бака и охлаждения воды в баке.

Работой солнечной системы управляет более-менее сложная система управления которая должна обеспечивать комфортное использование горячей воды независимо от погодных условий. Чаще всего это интегрированная панель оснащенная насосом и электронной системой, взаимодействующая с датчиками температуры, клапанами и электрическими переключателями.

Также рекомендуется установить термостатический смесительный клапан на подачу системы горячего водоснабжения, который защитит пользователей при продолжительном и интенсивном солнечном свете в баке, температура воды в нем может достигать более 75°С.

4. Требования к установке солнечной установке

Солнечные коллекторы обычно устанавливаются на скатных крышах с уклоном 30— 45°, причем скат крыши обращен на юг с допустимым уклоном 45 ° на восток или запад.

Случае плоских крыш сборка коллекторов требует использования соответствующих кронштейнов которые удерживают их под нужным углом и в тоже время обеспечивают стабильное устойчивое к сильным ветрам крепления. Монтаж на крышу чаще всего осуществляется с помощью специальных захватов, адаптированных к типу покрытия, но они должны быть прикреплены к конструкции крыши.

В здании также необходимо найти место для установки бака с горячей водой, но оно должно быть как можно ближе к коллекторам из за потерь тепла через трубы с циркулирующим гликолем. При сборке солнечной установки следует обратить внимание на обеспечение компенсации соединений между отдельными коллекторами, а также на тщательную герметизацию прохода трубы через крышу.

Эти элементы подвержены большим колебаниям температуры в результате чего они сжимаются и расширяются что может вызвать напряжение установочных элементов, что приведет к открытию системы. Солнечная установка требует установки защиты от чрезмерного повышения давления, в солнечные дни или в результате установки насоса теплоноситель достигает точки кипения.

Эту роль играет предохранительный клапан, который открывается при чрезмерном повышении давления и опорожняет систему. Систему следует опорожнять в открытый резервуар, чтобы избежать потерь дорогостоящей жидкости, точками защиты от перегрева например в случае длительного отсутствия пользователей жарким летом, обеспечивают жалюзи с ручным или автоматическим управлением закрывающие солнечные коллекторы.

Также существуют специальные типы коллекторов с абсорбционными элементами, который реагирует на повышение температуры среды. Когда она превышает например 120°С, способность поглощать солнечную энергию снижается.

Снижение риска перегрева также возможно благодаря соответствующим образом запрограммированным контроллером, которые запускают поток ночью, охлаждают воду накопленную в резервуаре (коллектор затем действует как охладитель).


Похожие новости:

Холодильная установка

Холодильная установка
Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от +10 °С и до −153 °С в заданном охлаждаемом объекте.

Обустройство солнечной электростанции в доме

Обустройство солнечной электростанции в доме
В наши дни установку солнечной электростанции в частном доме нельзя назвать чем-то необычным, только медленные темпы развития рынка несколько тормозят переход на альтернативные источники энергии.

Куры мясного направления продуктивности (часть 5)

Куры мясного направления продуктивности (часть 5)
Источником локального обогрева бройлеров служат подвесные электрические брудеры БП-1 и БП-1А. Однако есть и другие источники обогрева, например установки «Луч», «ИКУФ», электронагревательные панели.

Теплопродукция и теплопотери (часть 2)

Теплопродукция и теплопотери (часть 2)
В организме животных тепло образуется в результате окислительных процессов, протекающих в каждом органе и тканях, особенно в печени и мышцах. Теплопродукция обеспечивается за счет основного обмена,
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Популярные новости
Разновидности мебельных опор
Разновидности мебельных опор
Мебельные опоры, называемые также ножками, представляют собой фурнитуру, которая позволяет креслам,...
Ипотечное страхование: что это и зачем нужно
Ипотечное страхование: что это и зачем нужно
При оформлении ипотечного кредита договор страхования обезопасит как заемщика, так и финансовую...
Грязезащитные покрытия: чистота - залог здоровья
Грязезащитные покрытия: чистота - залог здоровья
Основная задача покрытия – максимальный сбор уличной грязи с обуви....
Все новости