Solfanger: enhed og driftsprincip

Det faktum, at sommerens strømme af sollys kan give os meget fri varme, tænker ofte om sommeren i perioden med voldsom varme og asfalt og vægge opvarmet i solen. I klart sommervejr kan per kvadratmeter falde fra 600 til 800 watt / t. Dette er meget. Hvis du multiplicerer med området med den soloplyste gårdsplads eller tag, kan du ved hjælp af en solfanger opsamle energi, der kan sammenlignes i størrelse med behovene til opvarmning af et hus.

Udnævnelse af solfangere ↑

Solvarmecollectors gør det muligt at opsamle energi og dirigere den modtagne varme i den rigtige retning:

• Levering af varmt vand til bad, bad og køkken;
• Rumopvarmning af et lille lukket drivhus eller have med ethvert design næsten året rundt;
• Betydelig tilføjelse til boligopvarmningskredsløbet i koldt vejr og næsten komplet levering på kølige efterårsdage.

Opsamleren er designet til at opsamle solenergi i den mest bekvemme form til brug. I henhold til solfangerens enhed kan deres design opdeles i tre hovedgrupper:

1. Vacuum multi-tube eller flad med tvungen eller naturlig cirkulation af kølevæsken. Oftest er dette stationære strukturer designet til sæsonarbejde.
2. Luft solfangere, den enkleste og letteste. Den akkumulerede varme fjernes fra kollektorens opvarmede overflade med en luftstrøm.
3. I den tredje version af design af solfangere kan den modtagne varme bruges til at konvertere den til elektricitet, lige fra termokøleenheder til komplekse maskiner med dampelektriske apparater.

Den sidstnævnte produktgruppe finder sjældent efterspørgsel blandt befolkningen på grund af de høje omkostninger og kompleksitet af service..

Sådan fungerer en fuldstrømssolekollektor ↑

Den enkleste version af den flade design af solfangeren er en fuld-flow version med en to-lags køleplade. Selve enheden ligner driftsprincippet en sommerhusversion af bruser, hvis basis er en tønde, der er behandlet på den ydre overflade med bituminøs mastik eller sort maling.

For at øge mængden af ​​indsamlet solenergi er konstruktionen af ​​solfangeren lavet i form af en flad beholder med relativt lille tykkelse, 5-7 cm, enhedens bredde og længde afhænger af kollektorkraftens specifikke behov. En af væggene er lavet af anodiseret aluminium og malet sort som sod, farve, uden en eneste gnist. Dette er den såkaldte modtager- eller arbejdsoverflade af samleren. På indersiden af ​​arbejdsdelen af ​​samleren fremstilles ofte tynde ribber af aluminium eller plast, der forbedrer varmefjerningen af ​​energi fra væggen på arbejdsoverfladen til kølemidlet – vand eller frostvæske.

For at reducere forurening og tab på arbejdsoverfladen installeres en tynd gennemsigtig film eller et ark plast eller glas med god varmeisoleringsydelse. På indersiden sprøjtes en sådan beskyttelse med et spejllag af aluminium, hvilket i sidste ende reducerer varmetab på grund af reflektion og konvektion.

Konstruktionen af ​​en flad solfanger kan have en sandwichvæg af pulvergrafit, metalfibre og armerende harpiks i stedet for en traditionel aluminiumplade. Et sådant materiale har god varmeledningsevne og høj oxidationsmodstand..

Sådanne strukturer skal monteres på en forstærket ramme, normalt på den solrige side af tagets eller væggen i huset.

Vakuumopvarmningssystemer ↑

På grund af sin enkelhed, pålidelighed og lave omkostninger har flade solopbevaringsenheder relativt god varmeproduktivitet kun på en solrig dag. Ved højere breddegrader eller i det tidlige forår – sent på efteråret falder dets varmeproduktivitet med halvdelen.

Sammenlignet med flade solfangere har vakuumsystemer større effektivitet. Konstruktionen er baseret på et individuelt termisk element – et vakuumrør, princippet for driften af ​​en sådan solfanger er baseret på en fysik, der er kendt – et varmerør, som er ret kompliceret og lunefuldt, men effektivt i drift. En designfunktion er ultrahøj termisk ledningsevne, på grund af hvilken al den varme, der er faldet i den ene ende af røret, opsamles og koncentreres i løbet af et øjeblik på den modsatte ende.

Vakuumelementet er et langstrakt kolbe-rør lavet af holdbart glas, på hvilket indersiden sprøjtes en spejlbelægning. Takket være envejsspejlet trænger solenergifluxen frit ind i pæren og kan ikke slippe ud, den absorberes effektivt af kobberenden af ​​varmerøret placeret inde i pærehuset. For at reducere tab blev luften fra glaspæren pumpet ud. Det centrale kobberelement overfører energien modtaget fra lysfluxen til varmebærerstrømmen, som regel frostvæske, eller direkte til vandtanken.

Fordele ved vakuum solfangere ↑

Fordele ved konvertering af solenergi i varmerørversionen:

1. Effektiviteten af ​​absorption og konvertering af solvarme er 3-4 gange højere end flad- og luftopsamlere;
2. Fungerer godt i temperaturområdet 0-50^omC, mens andre typer solfangere ifølge brugeranmeldelser har et arbejdsinterval på 20^omMED;
3. Mindst følsomhed over for sollysens retning og vinkel på forekomsten. Til normal betjening af solfangeren er det nok at være belyst af solen, selv i en akut forekomst af sollys, til andre design af solfangere, når man overskrider den optimale lysvinkel med mere end 20^om effektiviteten falder med 10% i timen.
4. Den lave vægt af solcelle-drevkonstruktionen giver dig mulighed for at installere det direkte på taget, selv uden en særlig støtte.

Når man planlægger anskaffelsen, er det værd at foretage en omtrentlig beregning af solfangerområdet baseret på forholdet: En kvadratmeter giver ca. 50-55 liter varmt vand om dagen, men ikke kogende vand. Mere nøjagtige oplysninger kan findes på hjemmesiderne for virksomheder, der er involveret i produktionen af ​​solfangere. Der kan du få information om omkostningerne ved produkter. Hver virksomhed beviser supereffektivitet og lave omkostninger ved sine produkter. En vakuumenhed på 15 elementer vil koste omkring 15-20 tusind. rubler til varmekraft på 1,3-1,5 kW og opbevaringstank 80-100 liter.

De interessante træk ved sådanne systemer af solfangere inkluderer muligheden for at teste driften af ​​hver vakuumpære uafhængigt uden særlige værktøjer. Det er nok om aftenen, i hviletilstand, at lægge en håndflade på rørets nedre ende. Hvis elementet forbliver koldt i lang tid, og der ikke er nogen frostlignende plak i kolbenes tætningsområde, betragtes enheden som værende.

Varmt vand fra tanken kan leveres med tyngdekraft, men oftest installerer de en lav effekt boosterpumpe, der giver dig mulighed for hurtigt at fylde tanken efter brug af varmt vand. I mere seriøse versioner af designet kombineres solfangeren med en varmeakkumulator og et elektronisk styresystem til varmt vandforsyning og opvarmning. Omkostningerne ved sådanne systemer er ikke mindre end 1000EUR. Garanti til systemer med varmeledninger er som regel fra 5 til 25 år, afhængigt af kvaliteten af ​​materialerne, der bruges i enheden.

Luftopsamlere ↑

Jo mere komplekst design, desto dyrere er det at betjene, og jo større er sandsynligheden for uventede sammenbrud. I denne henseende er designen af ​​samlere med luftvarmeoverførere mestre i enkelhed og pålidelighed. Faktisk er en luftmanifold et sæt lodrette kanaler eller rør med en sort sort finish. Opsamleren bruger princippet om acceleration af opvarmet luft i et lodret rør.

Fordelene og fordelene ved en luftbåren konstruktion inkluderer:

• Den højeste pålidelighed og enkelhed i design;
• Enhedens lille vægt, installationens fleksibilitet og installationen er let;
• Det minimale energiforbrug til ventilatordrift, i nogle tilfælde kan ventilatoren slukke, og opvarmningen udføres ved hjælp af tyngdekraft.

Samlerkonstruktionen består af et stort antal tyndvæggede aluminiumsrør med en formørket matoverflade. Rørbatteriet har en central, der leverer kolde og udmattende varmluftkanaler; en centrifugalventilator med nulmodstand er installeret i den kolde. Om nødvendigt kan den slukkes, og i denne tilstand skaber praktisk taget ikke modstand mod den bevægende luftstrøm.

Enheden har et luftindtag, der giver dig mulighed for at justere mængden og forholdet mellem luft, der er taget udefra og fra det opvarmede rum.

Ved varmeproduktion er luftindsamlere praktisk talt dårligere end flade systemer, de kræver lodret rørarrangement og maksimal soleksponering. Strømmen justeres let ved at vælge antallet af rør i varmeveksleren. Ofte er luft solfangere uundværlige i opvarmning og ventilation af en række lagerrum, de bruges til tørring af forskellige grøntsags- og frugtprodukter.