Vakuový solární kolektor pro vytápění domácností

Obsah článku

• Jaké sběratele použít
• Doba návratnosti
• Příklady typických sestav
• Připojení k TUV a topnému systému
• Zvýšení provozní teploty

Zdrojům sluneční energie se věnovala malá pozornost. Hlavní výhodou takových instalací je samozřejmě jejich autonomie, ale existují výjimky. V tomto článku budeme hovořit o solárních kolektorech jako o poměrně účinném a hlavně racionálním zdroji energie pro domácnost..

Jaké sběratele použít

S výjimkou zvláštních odrůd jsou sběratelé dvou typů: ploché a vakuové. Princip fungování obou je omezen na ohřev slunečním zářením (ve kterém 40-50% vln je tepelných) určitého systému nádrží, jehož vnější strana má povlak s vysokým koeficientem infračervené absorpce a uvnitř cirkuluje chladivo. Jediný rozdíl je v tom, že ve vakuových kolektorech jsou trubky zahřívány přímo na ohnisko slunečního záření a prakticky nevypouštějí teplo v důsledku prostředí bez vzduchu. Současně je v plochých kolektorech přenášeno teplo přes absorpční desku, na zadní stranu kterých jsou pájeny kanály (mohou být uloženy uvnitř absorpční desky).

Ve skutečnosti jde o vakuové kolektory, o nichž by se mělo diskutovat v realitě ruské přírody. Jsou mnohem dražší než ploché kolektory, ale jejich účinnost je také vyšší. Kromě toho jsou ploché kolektory v zimě prakticky neúčinné: studený vítr je ochlazuje rychleji, než se slunce zahřívá. Oblast použití takových zařízení je jižní šířky s teplým podnebím, venkovské a letní domy, stejně jako všechny druhy turistických zařízení.

Bez ohledu na typ ohřevu je princip samotného kolektoru nezměněn. Často spojuje tepelné potrubí do společné nádrže, kde dochází ke kondenzaci kapaliny odpařené během procesu ohřevu. Přenos tepla tímto způsobem je mnohem rychlejší, ale existují i ​​účinnější řešení..

Doba návratnosti

Náklady na průměrné vakuové potrubí se pohybují od 600 do 1500 USD. Tyto náklady zahrnují nejen kolektor, ale také zásobní nádrž s doporučeným objemem a materiály pro připojení k systému teplé užitkové vody. Náklady na instalační služby v celkové výši se však nezohledňují: příliš velký nárůst cen podle regionů a podmínek v zařízení.

Přesto je snadné zkontrolovat návratnost konkrétní instance. Vezměme si například kolektor SVK-A-30 ochranné známky ATMOSFERA, který stojí 1100 – 1200 USD. V něm je 30 vakuových trubic, jejich celkový maximální výkon je 2,5 kW / h, kolektor dostává až 7,6 kW tepelné energie za denní světlo. V kolektoru není žádná akumulační nádrž, máme však právo předpokládat, že náklady na něj a za sanitární zařízení odpovídají ceně elektrického kotle srovnatelné energie..

Průměrná denní kapacita kolektoru je 5,5 kW, což je dostatečné pro ohřev 120 až 140 litrů vody z 10 na 50 ° C. Když utratíme stejné množství elektřiny rychlostí 4,68 rublů / kWh, dostaneme průměrně 25 rublů za den, nebo přibližně 10 000 rublů za rok. V souladu s tím bude doba výplaty sběratele přibližně osm let, což není vůbec špatné s garantovanou životností 25 let. Navíc existuje několik způsobů, jak zvýšit návratnost investic. Obecně platí, že čím je instalace silnější, tím dříve se plně ospravedlní..

Příklady typických sestav

Není příliš mnoho možností, jak integrovat kolektor do domácí instalace. Zde je několik typických řešení, jak se zvyšuje jejich složitost:

1. Jen sběratel. Je připojen k systému teplé užitkové vody jako konvenční ohřívač vody. Funguje pouze během dne s přirozeným tokem. Úpravou tlaku můžete změnit teplotu výstupní vody.

2. Sběratel + skladovací nádrž. Existuje mnoho takových řešení a jsou populární, ale další zatížení 100-200 kg na jeden bod střechy stanoví určitá omezení. Nádrž má dobrou tepelnou izolaci a zpravidla se neochladí přes noc.

3. Kolektor + nepřímý topný kotel (BKN). Používá se, když není možné nainstalovat těžkou nádrž na střechu, ale má jiné výhody. Za prvé, použití ne vody v prvním okruhu výměny tepla, ale energeticky náročnější emulze.

4. Kolektor + oběhový systém. Umožňuje přijímat horkou vodu, jakmile je otevřený kohoutek. Voda v systému cirkuluje pod tlakem a v každém bodě okruhu má přibližně stejnou teplotu. Někdy je kapacita vodovodního systému dostatečně velká a celé plnění systému sestává z uzavíracích ventilů, oběhového čerpadla a regulátoru tlaku. V některých případech může být doporučeno (nebo vyžadováno) instalace expanzní nádrže nebo interního akumulátoru. Obvykle se používají kolektory bez tepelného výměníku.

5. Kolektor + tepelné čerpadlo. Velmi seriózní a technologické řešení pro zásobování celého domu teplem a horkou vodou. Díky zvýšené výměně tepla při nízkých teplotách systém vytlačuje maximum z přijaté energie a ohřívá výstupní vodu na 80–95 ° C v dostatečném objemu, aby zahřál celou budovu. Je zřejmé, že pro takový systém bude zapotřebí několik kolektorů, výsledkem bude levné zahřívání bydlení v příštích 40–50 letech plus zásobování teplou vodou.

Jak vidíte, rozdíl mezi kolektory v kterémkoli z těchto systémů je přítomnost / nepřítomnost vestavěné nádrže. Jinak jsou všechny stejné: vodovodní a drenážní potrubí, typické propojení tepelných trubek s kolektorem, jeden ze speciálních upevňovacích systémů. Díky tomu se kolektory snadno a harmonicky začleňují do již fungujících topných systémů, což zvyšuje úspory i bez úplného přechodu na zelenou energii..

Připojení k TUV a topnému systému

Připojení k topnému okruhu je provedeno paralelně: voda z kolektoru vstupuje do přívodního potrubí, přívod je ze zpátečky, v případě potřeby je kolektorový okruh napájen vlastním oběhovým čerpadlem. Je velmi důležité instalovat ventily v místech odpichu, aby se reguloval průtok tak, aby se dosáhlo požadované teploty..

Rozdělují se do systému přívodu teplé vody dvěma způsoby. První používá BKN nebo jiný mezilehlý tepelný výměník. V tomto případě není obtížné spojit dvě obrysy. Pokud je ale kolektor používán paralelně s jinými ohřívači vody, je umístěn do sériového okruhu co nejblíže bodu přívodu studené vody a používá se jako předehřívací okruh.

Připojení solárního kolektoru k systému vytápění a teplé vody: 1 – solární kolektor; 2 – čerpací stanice; 3 – expanzní nádrž; 4 – tepelný akumulátor; 5 – topný systém; 6 – přívod studené vody; 7 – příjem horké vody; 8 – kotel (v případě potřeby se používá)

Zvýšení provozní teploty

Zjevný způsob, jak zvýšit teplotu výstupní vody, je snížit tepelné ztráty během přenosu z kolektoru. Potrubí je za tímto účelem obaleno ochrannými kryty z pěnové pryže nebo polypropylenu, chrání spáry, pokládají se pouze uvnitř budovy..

Protože je sběrná trubka zahřívána v koncentrovaném paprsku světla, může být teplota kapaliny uvnitř velmi vysoká (nad 200 ° C). Pokud tedy snížíte průtok ohřáté vody, v průběhu času se teplota zvýší. Bohužel dnes existuje jen velmi málo automatizovaných systémů, které udržují teplotu na požadované úrovni. Jako alternativa se používají zařízení s kompresorem a výparníkem – malá tepelná čerpadla. V tomto případě bude na výstupu teplé vody nebo topení teplota vody udržovat nastavené hodnoty změnou výkonu jednotky.

Podobné záznamy:

1. Vakuový solární kolektor: instalace, připojení, provoz Obsah článku Jak funguje vakuový kolektor Montáž a instalace kolektoru na střechu Instalace tepelného akumulátoru Pokládka potrubí Páskovací a přídavná zařízení V současné době je nejracionálnějším způsobem využití sluneční energie vakuové...
2. Vakuový solární kolektor – vlastnosti provozu Obsah článku Návrh vakuového solárního kolektoru Je možné získat horkou vodu po celý rok Bude solární kolektor fungovat za oblačného počasí? Páskovací tipy Servis Tabulka cen Jaká je struktura vakuového solárního...
3. Solární panely ve vaší domácnosti – je to reálné Nedostatek místa na střeše? K dispozici jsou alternativní instalace panelů Výhody solárních panelů Jednou z hlavních výhod používání solárních panelů je, že vracejí životnímu prostředí energii z čistého zdroje. Kromě toho...
4. Solární vytápění doma s kolektory: princip provozu a cena Obsah článku Hlavní komponenty topného systému Odrůdy a rozdíly sběratelů Problémy se sluneční energií Integrace do topného systému Postup výpočtu výkonu a instalace Potřebuji tepelné čerpadlo Náklady na solární vytápění Je...

Přečtěte si více  Vakuový solární kolektor - vlastnosti provozu