Izbor i ugradnja solarnih kolektora

Suvremeni graditelji i projektanti sve se više okreću energetski štedljivim konstrukcijama, ekološki prihvatljivim materijalima i alternativnim izvorima energije. Posebno je važna posljednja točka, jer grijanje privatne kuće i grijanje vode tradicionalnim metodama nije nimalo jeftino.

Jedna opcija za takve izvore je sunčeva svjetlost, a oprema koja pretvara sunčevu energiju u toplinu zove se kolektor. Na suvremenom tržištu postoji nekoliko tipova solarnih kolektora koji se razlikuju po svojoj snazi, dimenzijama, učinkovitosti, opsegu itd.

1. Što su solarni kolektori?
2. Ugradnja solarnih kolektora
3. Koji bi trebao biti kut kolektora?
4. Koja bi trebala biti površina kolektora? Formula izračuna
5. Ugradnja solarnih kolektora. Video

Što su solarni kolektori?

Stanični kolektori se češće koriste cjevasti, što se u većini slučajeva može objasniti pristupačnijom cijenom. Obično se koriste za zagrijavanje vode, jer za opremu za grijanje imaju vrlo nisku učinkovitost, osobito zimi.

Ravni kolektori zauzvrat su podijeljeni u tri vrste:

• kolektori s apsorberom s selektivnim premazom;
• vakuumski kolektori;
• kolektora s apsorberom, koji imaju ljusku od crnog laka.

Prva se vrsta koristi samo za grijanje vodeuglavnom tijekom toplije sezone. Učinkovitost takvih kolektora je vrlo niska - samo 25-35%, osim toga postoji opasnost od kondenzacije na njihovoj površini. Montiraju se na krovni materijal ili u ravnini s njim.

Drugi tip - vakuumski kolektori - ima veću učinkovitost i doseže 45%. Vakuumski kolektori se pouzdano štite od stvaranja kondenzata i ulaska prašine u njih. Istina, niske kvalitete proizvoda može biti vrlo brzo nadpritisak, koji će utjecati na njihov rad. Da bi mogli ponovno raditi na punoj snazi, bit će potrebno obnoviti vakuum, koji je sam po sebi gotovo nemoguće postići. Vakuumski kolektori su skuplji od kolektora s selektivnim premazom, ali budući da su snažniji, njihova površina je manja.

Treći tip - kolektori s apsorberom, obloženi crnim lakom - ima gubitak topline, 50% veći od gubitka topline prvog tipa.

Ugradnja solarnih kolektora

Ugradnja solarnih kolektora može se izvoditi preko krovnog materijala, ravna s njim ili na posebnoj konstrukciji. Izbor lokacije ovisi o vrsti krova, njegovoj izvedbi, nagibu ploča, kao io njihovoj orijentaciji prema stranama svijeta.

Preko krovnog materijala mogu se ugraditi kolektori, ako je krov grub, a nagib padine prilično velik. U tom slučaju, oni se montiraju pomoću posebnih profila ili nosača koji su pričvršćeni za ploče kontra-šina ili rogova. Cijela konstrukcija bi trebala stajati iza pločica, kako ne bi narušila nepropusnost krovnog sloja. Kolektor se može fiksiratii na nosačima, i na montažnim profilima pričvršćenim na nosače. Dodatni namoti ili posebni elementi mogu se koristiti i za zaštitu od vjetra. Ako je nekoliko kolektora, oni su međusobno povezani s valovitim cijevima. Kako bi se izbjeglo nakupljanje zraka unutar kolektora, oni se lagano savijaju u suprotnom smjeru od priključka. Za sustav grijanja i grijanja, kolektori se spajaju pomoću valovitih cijevi od nehrđajućeg čelika. Te se cijevi dovode u kolektore kroz ventilacijske kanale. Prednosti ove instalacije su njezina jednostavnost, niski troškovi rada i zaključivanje vanjskih spojnih cijevi. Nedostaci uključuju značajne gubitke topline.

Sakupljači, postavljeni u razini s krovnim materijalom, izgledaju atraktivnije, osim toga, u ovom slučaju nije nužno sami zatvarati krovni materijal, što smanjuje troškove. Pričvršćuju se na daske s posebnim stezaljkama. Ovdje je potrebno osigurati da spojevi kolektora i krova nemaju praznine, ali su zapečaćeni. Istodobno, nagib padine treba biti najmanje 25 °. Trošak instaliranja kolektora u razini s krovom je skuplji od njegove instalacije na krovu.

Kolektori na posebnim konstrukcijama obično se postavljaju na ravne krovove. Prednost takvih instalacija je najjednostavnija i najbrža instalacija, kao i mogućnost promjene kuta njihovog nagiba u skladu s klimatskim uvjetima i orijentacijom prema svijetu. Optimalni kut nagibaRazmatra se kut od 45 °. Ako se na istom krovu instalira nekoliko kolektora, a oni su jedan za drugim, onda morate držati razmak između njih, pri čemu prednji kolektori neće zasjeniti stražnji dio. Minimalna udaljenost između njih ovisi o kutu nagiba i mora prelaziti visinu ne manje od 1,5 puta. Montira se na betonske ploče ili kutije s drobljenim kamenom radi bolje fiksacije i zaštite od vjetra. Čvrstoća krovnog sloja u ovom slučaju nije narušena, ali se opterećenje na krov i nosive elemente povećava, pa se prije ugradnje treba posavjetovati s arhitektima i saznati hoće li izgradnja zgrade nositi takvo dodatno opterećenje.

Koji bi trebao biti kut nagiba kolektora?

Kut kolektora je još jedna važna karakteristika kolektora. Ovaj parametar određuje količinu sunčevih zraka koje padaju na površinu kolektora tijekom svjetlosnog dana, što izravno utječe na njegovu učinkovitost. Naravno, sunce mijenja svoj položaj tijekom dana iu različita doba godine, tako da sakupljač ne može u svako doba uhvatiti maksimalnu količinu sunčeve energije. Ovdje je potrebno odabrati takav nagib, koji bi u svakom trenutku omogućio maksimalno moguće osvjetljenje. Na primjer, kolektori za grijanje vode trebaju biti postavljeni pod kutom od 45 °, što je prosječna vrijednost između optimalnih kutova u ljetnom (30 °) i zimskom (60 °) vremenu godine. Nagib se može regulirati samo kolektorima montiranim na ravnim krovovima - na parcelamakrovova ovaj parametar određen je dizajnom krova. Ali to ne znači da su takvi sakupljači neučinkoviti. Kod nagiba u rasponu od 35-50 ° njihova učinkovitost blago odstupa od maksimalne vrijednosti.

Za najučinkovitiji rad preporučuje se orijentirati kolektor prema jugu ako to dopušta krovna konstrukcija (posebno kosi krovovi). Inače će se njihova učinkovitost značajno smanjiti, što je posebno vidljivo zimi, te neće ni pomoći u povećanju površine kolektora. Ako se kolektori koriste samo za grijanje vode, mogu se orijentirati između jugozapadnog i jugoistočnog smjera.

Kada se koriste višestruki kolektori međusobno povezani, svi moraju biti usmjereni u jednom smjeru. Ali ako se postavljaju pod različitim kutovima i raspoređuju u različitim smjerovima, svaki od njih će regulirati odvojeni protok nositelja topline, tj. Takav sustav neće raditi kao cjelina, već će biti podijeljen u nekoliko neovisnih sustava.

Koje bi trebalo biti područje kolektora? Formula za izračun

Područje solarnih kolektora ovisi o količini vode potrebne za zagrijavanje grijanja, intenzitetu sunčevog zračenja za ovo područje, učinkovitosti svakog kolektora uključenog u sustav, udjelu energije sunca u pokrivanju potrebe za toplinom, kao i gubitku topline. Proizvođači solarnih kolektora izračunavaju svoju površinu i količinu koristeći posebne programe koristeći različite grafikone i grafikone. No, za izračunavanje površine kolektora za mali privatni dom nije potrebnoda bismo se dublje uvukli u složene i nejasne izračune, dovoljno je koristiti formulu:

A = K • F • SF /(G •?),
AW = 1 /(G •?),
A = K • F • SF • AW,51]

A - površina kolektora, m2;

AW - dano područje koje može proizvesti 1 kWh dnevno, m2 • dan /(kWh);

? - učinkovitost jednog kolektora,%;

G - ukupno zračenje Sunca u jednom danu, karakteristično za određenu površinu, kWh /(m2 · dan);

K - koeficijent, uzimajući u obzir veličinu kuta kolektora i njihovu orijentaciju prema stranama svijeta (odabrano iz tablice);

F - energija potrebna za zagrijavanje vode ili grijanje kuće za jedan dan, kW • h /dan;

SF - udio energije Sunca u pokrivanju potrebe za toplinom,%.

Udio solarne energije je onaj dio energije proizvedene solarnim postrojenjem, od ukupne energije koja se troši za grijanje ili grijanje vode. Tipično, njegova se vrijednost kreće od 60 do 70% godišnje potrošnje energije. Solarna postrojenja s većim udjelom solarne energije koriste se zajedno s pomoćnim plinskim kotlovima, koji rade na niskoj razini.

Podaci potrebni za izračun površine mogu se znatno razlikovati ovisno o tipovima sakupljača, njihovim modelima i proizvođačima.

Ugradnja solarnih kolektora. Video