Solfanger: enhet og driftsprinsipp

At sommerstrømmer med sollys kan gi oss mye fri varme kommer ofte til tankene om sommeren, i løpet av perioden med voldsom varme og asfalt og vegger oppvarmet i solen. I klart sommervær kan per kvadratmeter falle fra 600 til 800 watt / t. Dette er mye. Hvis du multipliserer med området til den solfylte gårdsplassen eller taket, kan du ved hjelp av en solfanger samle energi sammenlignbar i størrelsesorden med behovene for å varme opp et hus.

Utnevnelse av solfangere ↑

Solenergi-samlere gjør det mulig å samle energi og lede varmen som mottas i riktig retning:

• Tilby varmt vann til dusj, badekar og kjøkken;
• Plassvarme av et lite lukket drivhus eller hage med hvilken som helst design nesten hele året;
• Betydelig tillegg til varmekretsen i kaldt vær og nesten komplett bestemmelse på kjølige høstdager.

Samleren er designet for å samle solenergi i den mest praktiske formen for bruk. Konvensjonelt, i samsvar med enheten til solfangeren, kan designene deres deles inn i tre hovedgrupper:

1. Vakuum multirør eller flat med tvungen eller naturlig sirkulasjon av kjølevæsken. Oftest er dette stasjonære strukturer designet for sesongarbeid.
2. Air solfangere, de enkleste og letteste. Den akkumulerte varmen fjernes fra den oppvarmede overflaten til samleren med en luftstrøm.
3. I den tredje versjonen av design av solfangere kan den mottatte varmen brukes til å konvertere den til elektrisitet, alt fra termo-kjøleenheter til komplekse maskiner med dampelektriske apparater.

Den sistnevnte produktgruppen finner sjelden etterspørsel blant befolkningen på grunn av høye kostnader og kompleksitet i tjenesten..

Hvordan en fullstrømssolekollektor fungerer ↑

Den enkleste versjonen av den flate designen til solfangeren er en fullstrømsversjon med en to-lags kjøleribbe. Enheten i seg selv, etter operasjonsprinsippet, ligner en sommerhytteversjon av dusjen, hvis grunnlag er en tønne behandlet på den ytre overflaten med bituminøs mastikk eller svart maling.

For å øke mengden oppsamlet solenergi, er utformingen av solfangeren laget i form av en flat beholder med relativt liten tykkelse, 5-7 cm, enhetens bredde og lengde avhenger av de spesielle behovene til kollektorkraften. En av veggene er laget av anodisert aluminium og malt svart som sot, farge, uten en eneste gnist. Dette er den såkalte mottaks- eller arbeidsflaten til samleren. På innsiden av arbeidsdelen av samleren lages ofte tynne ribber av aluminium eller plast, som forbedrer varmefjerningen av energi fra veggen på arbeidsflaten til kjølevæsken – vann eller frostvæske.

For å redusere forurensning og tap på arbeidsflaten, installeres en tynn gjennomsiktig film eller et ark plast eller glass med god varmeisolasjonsytelse. På innsiden sprayes en slik beskyttelse med et speillag av aluminium, noe som til slutt reduserer varmetapet på grunn av refleksjon og konveksjon.

Utformingen av en flat solfanger kan ha en sandwichvegg av pulvergrafitt, metallfibre og armeringsharpiks i stedet for et vanlig aluminiumsark. Et slikt materiale har god varmeledningsevne og høy oksidasjonsmotstand..

Slike strukturer kreves montert på en forsterket ramme, vanligvis på solsiden av taket eller veggen i huset.

Vakuumvarmesystemer ↑

For all sin enkelhet, pålitelighet og lave kostnader har flate lagringsenheter relativt god varmeproduktivitet bare på en solrik dag. For høyere breddegrader eller tidlig på våren – sent på høsten synker varmeproduktiviteten med halvparten.

Sammenlignet med flate solfangere har vakuumsystemer høyere effektivitet. Utformingen er basert på et individuelt termisk element – et vakuumrør, prinsippet om drift av en slik solfanger er basert på en enhet kjent i fysikk – et varmerør, som er ganske komplekst og lunefullt, men effektivt i drift. En designfunksjon er ultrahøy varmeledningsevne, på grunn av at all varmen som har falt på den ene enden av røret blir samlet og konsentrert i motsatt ende i løpet av noen få øyeblikk..

Vakuumelementet er et langstrakt kolberør av slitesterkt glass, på innsiden som et speilbelegg sprayes. Takket være et enveis speil, strømmer solenergiflyten fritt inn i pæren og kan ikke slippe ut, den blir effektivt absorbert av kobberenden av varmerøret som er plassert inne i pærehuset. For å redusere tap ble luften fra glasspæren pumpet ut. Det sentrale kobberelementet overfører energien mottatt fra lysstrømmen til varmebærerstrømmen, vanligvis frostvæske, eller direkte til vanntanken.

Fordeler med vakuum solfangere ↑

Fordeler ved konvertering av solenergi i varmerørversjonen:

1. Effektiviteten av absorpsjon og konvertering av solvarme er 3-4 ganger høyere enn flate- og luftsamlere;
2. Fungerer bra i temperaturområdet 0-50^OmC, mens andre typer solfangere ifølge brukeranmeldelser har et arbeidsintervall på 20^OmMED;
3. Minst følsomhet for retning og vinkel på forekomst av sollys. For normal drift av solfangeren er det nok å være opplyst av solen selv i en akutt forekomst av sollys, for andre design av solfangere når du overskrider den optimale lysvinkelen med mer enn 20^Om effektiviteten synker med 10% per time.
4. Den lave vekten på design av solenergi gjør at du kan installere den direkte på taket, selv uten spesiell støtte.

Når du planlegger anskaffelsen, er det verdt å ta en omtrentlig beregning av solfangerområdet, basert på forholdet: en kvadratmeter vil gi omtrent 50-55 liter varmt vann per dag, men ikke kokende vann. Mer nøyaktig informasjon finner du på nettstedene til selskaper som er involvert i produksjonen av solfangere. Der kan du få informasjon om kostnadene for produkter. Hvert selskap beviser supereffektivitet og lave kostnader for sine produkter. En vakuumenhet på 15 elementer vil koste rundt 15-20 tusen. rubler for varmekraft på 1,3-1,5 kW og lagringstank 80-100 liter.

De interessante egenskapene til slike systemer for solfangere inkluderer muligheten til å teste driften av hver vakuumpære uavhengig av hverandre, uten spesielle verktøy. Det er nok om kvelden, i hviletilstand, til å sette en håndflate på den nedre enden av røret. Hvis elementet forblir kaldt i lang tid og det ikke er noen frostlignende plakett i tetningsområdet til kolben, anses enheten som å fungere.

Varmt vann fra tanken kan tilføres med tyngdekraft, men som oftest installerer de en laveffektforsterkerpumpe som lar deg raskt fylle tanken etter å ha brukt opp varmt vann. I mer alvorlige utførelser er solfangeren kombinert med en varmeakkumulator og et elektronisk styringssystem for varmt vann og oppvarming. Kostnaden for slike systemer er ikke mindre enn 1000EUR. Garanti for systemer med varmeledninger er som regel fra 5 til 25 år, avhengig av kvaliteten på materialene som brukes i enheten.

Luftsamlere ↑

Jo mer kompleks design, desto dyrere er det å betjene, og desto større er sannsynligheten for uventede sammenbrudd. I denne forbindelse er utformingen av samlere med luftvarmeoverføring mestere i enkelhet og pålitelighet. En luftmanifold er faktisk et sett med vertikale kanaler eller rør med en matt svart finish. Samleren bruker prinsippet om akselerasjon av oppvarmet luft i et vertikalt rør.

Fordelene og fordelene med en luftbåren konstruksjon inkluderer:

• Den høyeste påliteligheten og enkelheten i design;
• Liten vekt på enheten, fleksibilitet i installasjonen og enkel installasjon;
• Det minimale energiforbruket for viftedrift, i noen tilfeller kan viften slå seg av, og oppvarmingen utføres av tyngdekraften.

Samlerutformingen består av et stort antall tynnveggede aluminiumsrør med en svert matt overflate. Rørbatteriet har en sentral tilførsel av kalde og utmattende varmluftkanaler; en sentrifugalvifte med null motstand er installert i den kalde. Om nødvendig kan den slås av og i denne tilstanden skaper praktisk talt ikke motstand mot den bevegelige luftstrømmen.

Enheten har et luftinntak som lar deg justere mengden og forholdet mellom luft som er tatt utenfra og fra det oppvarmede rommet.

Ved varmeproduksjon er luftkollektorer praktisk talt ikke dårligere enn flate systemer, de krever vertikalt rørarrangement og maksimal soleksponering. Effekten justeres enkelt ved å velge antall rør på varmeveksleren. Ofte er solfangere av luft uunnværlig i oppvarming og ventilasjon i en rekke lagringsrom, og brukes til å tørke en rekke grønnsaks- og fruktprodukter.