Izprotiet visu par to, kā darbojas saules termiskā apkure, sistēmas tipu variācijas un iezīmes

Karstuma dūriena ziņā Brazīlija ir priviliģēta valsts, jo tā atrodas tropu un ekvatoriālajā zonā, un dienā tai ir aptuveni astoņas stundas tiešas saules gaismas (pamatojoties uz gada vidējo rādītāju). Šī iemesla dēļ tas ir lielisks saules fotoelektriskās sistēmas un saules ūdens sildīšanas tirgus, izmantojot saules starojumu (saules siltuma enerģiju).

Atšķirībā no saules fotoelektriskās enerģijas, kuras darbības princips ir saules enerģijas pārveidošana par elektroenerģiju, saules siltuma enerģija ir tehnoloģija, kas ļauj pārveidot saules enerģiju par siltuma enerģiju un no tā nodrošina ūdens sildīšanu sistēmās dzīvojamais, celtniecības un komerciālais.

Saules elektromagnētiskā starojuma pārveidošanu par siltumenerģiju veic saules kolektori (vai paneļi).

Ir vairāki kolektoru veidi, ar dažādu enerģijas pārveidošanas efektivitāti. Katram mērķim ir savākšanas veida piemērotāks veids, kā redzams šajā attēlā:

Attēls: aquakent

Tādējādi, kā redzams no attēla, saules siltuma sistēmas ir daudzpusīgas, un tās var izmantot, lai nodrošinātu karstu ūdeni dažādām funkcijām, piemēram, baseina apsildīšanai, centrālās apkures atbalstam, vannas ūdens un rūpniecības nozarēm. Tādā veidā tas veicina maksimālu enerģijas ietaupījumu ūdens sildīšanā.

Kā tas strādā?

Paneļu virsmai ir vara vai alumīnija spuras, kas parasti krāsotas tumšā krāsā, lai labāk absorbētu saules starojumu. Tādējādi šīs spuras uztver šo starojumu un pēc tam pārvērš to siltumā. Pēc tam siltumu absorbē paneļu iekšpusē esošais šķidrums, kas pēc tam tiek transportēts, sūknējot caur izolētām caurulēm, līdz tas sasniedz karstā ūdens tvertni (termisko rezervuāru vai katlu).

Karstā ūdens tvertne sastāv no izolācijas materiāla, kas novērš ūdens atdzišanu, ļaujot karsto ūdeni piegādāt pat laikos, kad nav saules, piemēram, naktī.

Attēls: Soletrol (pielāgots)

Ir arī papildu apkures sistēma (kas var būt elektriska vai gāzes), kas nodrošina karstā ūdens pieejamību arī tad, ja saules starojums nav pietiekams, lai to pilnībā uzsildītu.

Komponenti

Saules siltumenerģijas sistēma parasti sastāv no šādiem elementiem:

Saules panelis

Tie var būt viens vai vairāki paneļi, kuru funkcija ir pārveidot notiekošo saules starojumu siltuma enerģijā.

Saules akumulators (termiskā tvertne)

Tvertne, kas rezervē karstu ūdeni, līdz tas ir nepieciešams lietošanai. Tvertnes izmēram jābūt saderīgam ar dzīvesvietas vajadzībām.

Hidrauliskā ķēde

Cauruļvadi, cirkulācijas sūkņi un vārsti.

Cirkulācijas grupa

Tā ir daļa no hidrauliskās ķēdes, un tai ir siltuma šķidruma cirkulācijas funkcija caur caurulēm, kas savieno saules paneli ar akumulatora tvertni.

Vadības centrs

Vadības un regulēšanas elementi, kas nodrošina pareizu sistēmas darbību.

Enerģijas atbalsts

Papildu apkures sistēmas, kas tiek aktivizētas tikai brīžos, kad starojums uz paneļiem nebija pietiekams, lai pilnībā uzsildītu ūdeni.

Kolekcionāri

Kā attēlā bija iespējams redzēt par kolektoru pielietojamību, kolektoru ir vairāk nekā viens, un šīm variācijām ir atšķirīga efektivitāte atkarībā no to izmantošanas mērķa. Apskatīsim galvenās atšķirības starp atvērtiem plakaniem kolektoriem, slēgtiem plakaniem kolektoriem un vakuuma cauruļu kolektoriem:

Slēgti un atvērti plakani kolektori

Slēgta plakana kolektora galvenās sastāvdaļas ir:

• Ārējais korpuss: parasti izgatavots no alumīnija. Tā funkcija ir atbalstīt pārējos komponentus.
• Siltumizolācija: tās funkcija ir samazināt siltuma zudumus videi, parasti to ražo no stikla vates vai akmens un poliuretāna putām.
• Flauta: caurules, kas savienotas viena ar otru, kas ļauj ūdenim ieplūst kolektorā, parasti izgatavotas no vara.
• Spuras: atbildīga par saules enerģijas absorbciju un nodošanu ūdenī. Tie ir izgatavoti no alumīnija vai vara un ir krāsoti matēti melni, lai palielinātu radiācijas absorbciju.
• Pārklājums: parasti stikls, polikarbonāts vai akrils, kas ļauj iziet saules starojumu, samazinot siltuma zudumus.

Galvenā atšķirība starp slēgto un atvērto kolektoru ir tā, ka atvērtajam kolektoram nav ārējas kastes, vāka un siltumizolācijas, tas ir mazāk efektīvs ūdens sildīšanai līdz augstākai temperatūrai.

Attēls: Saules enerģijas sfēra / Dasol

Cauruļveida vakuuma kolektori

Cauruļveida vakuuma kolektoriem ir šādas galvenās sastāvdaļas:

• Caurules: tās parasti ir divas koncentriskas stikla caurules, pa kurām plūst ūdens. Starp iekšējo un ārējo ir vakuuma slānis, kas atbild par siltuma zudumu samazināšanu.
• Galva: caurules tiek ievietotas galvā, kur ūdens iet. To var izgatavot no tērauda, ​​alumīnija vai vara un pārklāt ar kādu siltumizolācijas materiālu.
• Struktūra: tas ir tas, kas uztur caurules pareizā stāvoklī, lai uztvertu saules enerģiju, un piestiprinātas pie galvas.

Attēls: Saules enerģijas sfēra

Tirāža

Ir arī divas saules siltuma sistēmu variācijas, kuras atšķiras ar ūdens cirkulāciju sistēmā: sistēma ar termosifona cirkulāciju un sistēma ar piespiedu cirkulāciju.

Termosifona cirkulācija

Šāda veida sistēma izmanto fiziku, lai bez maksas veicinātu ūdens cirkulāciju, tas ir, tiek izmantota termodinamika un gravitācijas spēks, kas liek karstajam ūdenim dabiski pacelties līdz rezervuāram un aukstam lejā saules panelis.

Tādējādi sistēmām ar termosifona cirkulāciju nav nepieciešams izmantot elektriskos sūkņus, tāpēc to uzstādīšana ir ekonomiskāka un vienkāršāka. Dažos gadījumos tas var būt mazāk efektīvs nekā piespiedu cirkulācija, papildus tam, ka rezervuārs obligāti jānovieto virs paneļiem.

Piespiedu aprite

Piespiedu cirkulācijas sistēmās ūdens tvertne parasti ir atsevišķi no paneļiem, tādējādi ļaujot tvertni novietot grīdas līmenī, un to var uzstādīt jebkurā mājas telpā, savukārt paneļus parasti uzstāda uz jumtiem. Atšķirībā no termosifona cirkulācijas sistēmām piespiedu cirkulācijas sistēmām ir nepieciešami ūdens sūkņi, kurus kontrolē elektroniski.

Uzstādīšana

Instalējot saules siltumenerģijas sistēmas, jāņem vērā daži punkti:

• Uzstādīšanas vietai jābūt drošai, tas ir, komponentiem jābūt uzstādītiem vietā, kur cilvēkiem un dzīvniekiem nav viegli piekļūt, parasti tos uzstādot uz jumtiem (jumta);
• Ieteicams izvairīties no paneļu uzstādīšanas vietās ar pilnīgu un / vai daļēju ēnojumu;
• Paneļi jāuzstāda pēc iespējas tuvāk patēriņa vietai.

attēla avots: Soletrol

Ieguldījumu atmaksāšanās laiks saules siltumenerģijā mēdz atšķirties, parasti tas notiek intervālā no 18 līdz 36 mēnešiem. Tiek lēsts, ka saules sildītāja kalpošanas laiks ir aptuveni 240 mēneši, padarot sistēmu ļoti izdevīgu un ekonomisku.

Tā kā ūdens sildīšanai tas tiek izmantots maz vai bieži vien nav nepieciešams izmantot elektrisko enerģiju, sistēma ir ekonomiska, turklāt videi draudzīga, jo tā nerada atkritumus ārpus plāksnēm un nerada kaitējumu videi. Tas ir daudzsološs arī Brazīlijā un pasaulē, jo tas rada minimālu ietekmi uz vidi un samazina patērētāju oglekļa dioksīda nospiedumu, kas samazinās viņu emisijas, izvēloties veidu, kā iegūt karstu ūdeni, samazinot elektroenerģijas patēriņu.

Soletrol sagatavotais video demonstrē saules siltumenerģijas un saules kolektoru darbības principu.

Lai uzzinātu, kā uzstādīt saules fotoelementu sistēmu, piekļūstiet mūsu instalēšanas rokasgrāmatai, taču tajā ir sniegta informācija tikai par to, kā uzstādīt enerģijas fotoelektrisko sistēmu, nevis termisko, kā paskaidrots šajā rakstā.

---