Saules sistēmas ir rentablas. Pat ņemot vērā augstās izmaksas, sākotnējās izmaksas, lietojot jebkādos laikapstākļos, atmaksāsies 2-3 gadu laikā. Saules apkures sistēmas privātmājām nav paredzētas autonomai darbībai. Kolektori kompensē tikai daļu no apkurei nepieciešamā siltuma, ļaujot apkures sezonā ietaupīt līdz 300 m³ gāzes un līdz 4 m³ malkas. Ja saules enerģiju izmantosiet tikai apkurei, tad atmaksāšanās būs 6-7 gadi.
Alternatīvai privātās lauku mājas apkurei ir savi trūkumi un priekšrocības. Pirms pirkšanas un pieslēgšanas ir jāsagatavo kompetents projekts un jāveic siltumtehnikas aprēķini.
Vai ir iespējams sildīt māju ar sauli
Neskatoties uz progresīvām tehnoloģijām un jauninājumiem, pilnvērtīga apkure ar saules sistēmām joprojām nav iespējama. Iemesls ir vienkāršs. Saule spīd tikai dienā. Naktī saules starojuma nav. Attiecīgi saules kolektori apkurei darbosies tikai dienas gaišajā laikā. Lai gan mākoņainā laikā saules paneļi turpinās darboties, siltuma pārnese ievērojami samazināsies. Termisko efektivitāti lielā mērā ietekmē ultravioletā starojuma intensitāte. Tālo ziemeļu reģionos saules kolektora jauda un siltuma jauda būs mazāka nekā reģionos ar mērenu klimatu.
Saules apkure tiek izmantota tikai kā papildu siltuma avots. Kolektora darbības princips ir balstīts uz ultravioletā starojuma pārvēršanu siltumenerģijā.
Iegūtais siltums tiek nosūtīts uz uzglabāšanas tvertni, bufertvertni, kas uzstādīta ēkas iekšpusē. Gaisa sistēmās nav siltuma pārneses šķidruma. Uzkarsētās gaisa masas tiek iepūstas telpā ar ventilatoru palīdzību.
Ņemot vērā, ka ziemā saules kolektoru efektivitāte ievērojami samazinās, mājas autonomai apkurei nepieciešami pareizi aprēķini. Plānošanas stadijā eksperti iesaka ēkā ierīkot siltuma avotu, izmantojot tradicionālos enerģijas avotus (gāzi, malku, granulas, ogles, dīzeļdegvielu, elektrību), kas var apmierināt ēkas vajadzību pēc apkures un karstā ūdens apgādes par 100%. Saules sistēma izmantos saules enerģiju un daļēji kompensēs izmaksas ar dažādu efektivitāti atkarībā no gada mēneša.
Lai noteiktu, vai privātmājai ir vērts ierīkot alternatīvu apkuri, jāpievērš uzmanība esošajām saules kolektoru priekšrocībām un trūkumiem. Sastādot plusu un mīnusu tabulu, jāņem vērā lietotāju reālās atsauksmes par saules baterijām:
- Trūkumi - galvenais trūkums ir augstās izmaksas (ir vērts atzīmēt, ka līdz ar Krievijā ražotu kolektoru parādīšanos saules apkures sistēmas ir kļuvušas pieejamākas). Ir vēl daži mīnusi:
- sezonalitāte - saules kolektori ar vakuuma termocaurulēm ir efektīvi līdz -50°C apkārtējās vides temperatūrai. Vakuuma saules kolektori turpinās darboties, līdz siltummainī sasalst antifrīzs. Saules paneļu kolektori darbojas temperatūrā līdz -25°C.
- atkarība no elektrības- sistēmas jebkuros laikapstākļos darbojas ar siltumnesēja piespiedu cirkulāciju. Kad strāva ir izslēgta, dzesēšanas šķidrums var uzvārīties.
- ilga atmaksāšanās- apkures gadījumā kolektora darbs pārsvarā notiek pie negatīvām temperatūrām. Saules sistēmas siltuma efektivitāte ir samazināta. Atmaksāšanās laiks palielinās līdz 6-7 gadiem.
- Priekšrocības - rekordzemas temperatūras vidējos platuma grādos ir reti. Visā apkures sezonā nav ilgāks par nedēļu, kad kolektori pārtrauc darboties. Pareizi izvēloties aprīkojumu un aprēķinus, būs iespējams izvēlēties gatavu risinājumu, kas spēj pilnībā kompensēt dzīvojamās ēkas siltuma vajadzības. Vidējiem platuma grādiem enerģijas izmaksu kompensācija sasniedz 20-30%. Papildus plusi:
- kalpošanas laiks no 30 līdz 50 gadiem;
- ir aizsardzība pret vandālu un krusu;
- saules paneļi iztur vēja brāzmas.
Apkures veidi no saules
Ir vairāki saules paneļu veidi. Galvenā atšķirība starp saules kolektoriem ir izmantotais darbības princips. Saules apkures veidus iedala apkures ūdenī vai dzesēšanas šķidrumā un apkures gaisā.Darbības princips ietekmē siltuma efektivitāti, darbības īpašības un savienojumu. Saules paneļi atšķiras ar savu iekšējo struktūru, siksnām un funkcionalitāti.
Apkure uz ūdens kolektoriem
Darba pamatā ir dzesēšanas šķidruma piespiedu cirkulācija. Privātmājas apkure ar saules paneļiem notiek šādā secībā:- absorbētājs uzkrāj siltumu;
- iegūtā siltumenerģija uzsilda dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē cauruļvadā no saules kolektora uz uzglabāšanas tvertnes siltummaini;
- spole netiešās apkures katla iekšpusē izdala siltumu apkārtējam šķidrumam;
- notiek siltuma apmaiņa, ūdens sadzīves vajadzībām un apkurei tiek uzsildīts, atdzesētais dzesēšanas šķidrums tiek atgriezts atpakaļ absorbētājā.
Apkure tiek veikta ar divu veidu saules sistēmām. Katrs no tiem atšķiras pēc darbības pazīmēm un tehniskajiem parametriem:
- Saules cauruļveida kolektoru izmantošana apkures sistēmās- labākais visu sezonu variants aukstā klimatā, piemērots ūdens radiatoru apkurei un grīdas apsildes sistēmām, apmierinot vajadzību pēc karstā ūdens. Siltuma zudumi tiek samazināti, jo siltuma pārneses elementi atrodas vakuuma caurulēs.
Mājas apkure ar saules vakuuma kolektoriem ziemā ir efektīvāka nekā apkure ar saules paneļiem. Kolektora kolbas iekšpusē, ja nav siltuma noņemšanas, maksimālā temperatūra sasniedz 280-300 ° C, ko kontrolē modulis, kas neļauj dzesēšanas šķidrumam uzvārīties.Lasi arī: Vakuuma saules kolektori mājas apkurei un karstajam ūdenim
- Privātmājas apkure ar saules paneļiem- risinājums ir vairāk piemērots vidējiem un dienvidu platuma grādiem. Šajos reģionos saules paneļi atmaksājas ātrāk un ir termiski efektīvāki. Sildīšanas princips ir identisks vakuuma kolektoriem, taču saules sildītājos kolbu vietā ūdens sildīšanai izmanto paneli. Absorbējošā virsma sasilda vara vai alumīnija plāksni, kas saskaras ar to. Siltums tiek pārnests uz cirkulējošo šķidrumu. Siltumnesēja sildīšanas intensitāte ir ievērojami zemāka nekā vakuuma saules kolektoriem.
Ar siltuma akumulatora palīdzību saules paneļi tiek pieslēgti lauku māju zemas temperatūras apkures sistēmām (siltinātās grīdas). Vidējā apkures temperatūra ir 40-60°C. Nevārošas saules sistēmas nav piemērotas radiatoru apkurei.Lasi arī: Plakanais saules kolektors - paneļa saules sistēmas ierīce un darbības princips
Neatņemama paneļu un cauruļveida saules kolektoru sastāvdaļa ir netiešās apkures katls. Tvertnes iekšpusē ir divas spoles. Galvenais siltummainis ir pievienots apkures katlam. Siltuma akumulatora akumulācijas tvertnes otrā spole ir paredzēta saules apkures sistēmai.
BKN jeb siltuma akumulators izmanto netiešās apkures principu. Galvenais ūdens sildīšanas avots bufertvertnē ir apkures katls. Saules kolektori papildina noteiktu siltuma daudzumu. Kad tiek sasniegta iestatītā temperatūra tvertnē, dzesēšanas šķidruma padeve apkurei tiek pārtraukta.
Apkure ar gaisa saules sistēmām
Darbības princips atšķiras ar to, ka karsto gaisu izmanto kā siltumnesēju. Gaisa kolektora iekšējā struktūra daudzējādā ziņā atgādina paneļa tipa saules sistēmas. Izņēmums ir tāds, ka absorbētājs nav pievienots apkures lokam. Faktiski tas ir parasts gaisa sildītājs vai konvektors. Gaiss tiek virzīts telpā caur ventilatoriem un gofrētajiem kanāliem.Apkurei privātmājā no gaisa kolektoriem raksturīga ātra atmaksāšanās un augsta siltuma efektivitāte. Vienīgais negatīvais ir tas, ka nav iespējams apmierināt karstā ūdens vajadzības no gaisa apkures sistēmas. Lai gan šai problēmai ir vairāki tehniski risinājumi, tie visi ir ar zemu efektivitāti.
Lasi arī: Gaisa saules kolektors mājas apkurei
Viena no modernajām izstrādnēm: māja ar pasīvo apkuri jeb "saules sienu". Šajā gadījumā absorbētājs ir ēkas ārsiena, ko no ārējās vides aizsargā stikls. Siena akumulē siltumu visas dienas garumā un pēc tam naktī izdala to apsildāmās telpās. Šāda saules iekārta izskatās moderna un tai ir laba siltuma izkliede.
Termiskā uzglabāšana tiek izmantota ne tikai telpu apkurei, bet arī dzesēšanai. Vasaras sezonā saules paneļi darbina ventilatorus gaisa kondicionēšanas režīmā.
Kas ir efektīvāks - gaisa savācējs vai ūdens
Viss atkarīgs no tā, kādus mērķus sev izvirza privātmājas īpašnieks. Saules ūdens sildītāju salīdzinājums ar karstā gaisa konvektoriem parādīs sekojošo:- Efektivitāte ziemā- paneļu un vakuuma saules sistēmas ir paredzētas karstā ūdens sildīšanai un apkurei. Pēc aukstā laika iestāšanās kolektoru siltuma efektivitāte samazinās.
Paneļu sistēmas aptur siltuma uzkrāšanos pie -25°C. Cauruļveida, lai arī ar minimālu efektivitāti, turpina strādāt līdz -50 ° C.
Gaisa kolektors galvenokārt paredzēts telpu apkurei. Ziemā ēku turpina sildīt gaisa tipa saules sistēma. Šķidrā siltumnesēja trūkums ļauj kolektoram strādāt jebkurā temperatūrā. - Izmaksas – solārās gaisa sildīšanas saules sistēmas ir lētākas, uzstādīšana neprasa lielas izmaksas un papildus dārgu iekārtu izmantošanu. Cauruļveida un paneļu kolektori ir dārgi. Cauruļvadiem tiek izmantota uzglabāšanas tvertne, kontrolieris un citas dārgas iekārtas.
Kā izveidot saules apkuri savā mājā
Vispirms jāatzīmē, ka saules sistēma netiek uzstādīta viena pati. Normālai ēkas apkurei būs nepieciešama tās vienlaicīga darbība ar apkures katlu.Sākotnēji nepieciešams uzstādīt galveno siltuma avotu - apkures katlu, 100% apmērā nosedzot visas ēkas siltumenerģijas izmaksas. Tikai pēc tam pārejiet pie kolektoru aprēķina.
Saules sistēmas aprēķins
Karstā ūdens vakuuma un paneļu kolektoru, kā arī gaisa sildītāju, kas izmanto saules enerģiju, siltuma jauda ir atšķirīga. Attiecīgi nav vienotas aprēķinu sistēmas. Ērtības labad varat izmantot īpašus tiešsaistes kalkulatorus.Neatkarīgu aprēķinu piemēri:
- Gaisa saules sistēmas- dos 1,5 kW siltumenerģijas uz katru 1 m² kolektora virsmas. 100 m² māja tiks pilnībā apsildīta ar 4 gaisa sildītājiem, ar kopējo platību 8 m².
- Vakuuma caurules kolektors- 15 caurules kopā dos 4,8 kWh. Ērtai vienai personai būs nepieciešams 2-4 kW / h siltuma. Turpmākos aprēķinus veic pēc vienā mājā dzīvojošo cilvēku skaita.
Akumulatoru tilpums (l)
Kolektora platība (m²)
Uzglabāšanas tvertnes temperatūra (°C)
Krievijā ražoto kolektoru izmaksas sākas no 15 tūkstošiem rubļu. ES valstīs ražotie analogi bieži sasniedz 40-50 tūkstošus rubļu. (norādīta komplekta izmaksas). Ņemot vērā kopējo cenu, jāņem vērā, ka, lai automatizētu saules apkuri no paneļiem un cauruļveida ūdens sildītājiem, nepieciešams uzstādīt vadības bloku, temperatūras regulatoru, pieslēgt netiešās apkures katlu, veikt cauruļvadu, kas ļauj katls un kolektori strādātu vienlaicīgi. Galīgās pabeigtās izmaksas būs atkarīgas no kopējās apkures sistēmas konfigurācijas.
Saules apkures sistēmas uzstādīšana mājās
Ir vairāki vispārīgi ieteikumi, lai atvieglotu saules kolektoru pievienošanu:
- Efektivitāte ziemā- paneļu un vakuuma saules sistēmas ir paredzētas karstā ūdens sildīšanai un apkurei. Pēc aukstā laika iestāšanās kolektoru siltuma efektivitāte samazinās.
Dabisko elementu piegādātās "zaļās" enerģijas izmantošana var ievērojami samazināt komunālos izdevumus. Piemēram, sakārtojot privātmājas saules apkuri, jūs piegādāsiet zemas temperatūras radiatorus un grīdas apsildes sistēmas ar praktiski bezmaksas dzesēšanas šķidrumu. Piekrītu, tas jau ietaupa.
Visu par “zaļajām tehnoloģijām” uzzināsiet no mūsu raksta. Ar mūsu palīdzību jūs varat viegli saprast saules instalāciju veidus, to izbūvi un darbības specifiku. Noteikti jūs interesēs kāda no populārajām iespējām, kas pasaulē intensīvi darbojas, bet pie mums vēl nav īpaši populāras.
Jūsu uzmanībai iesniegtajā pārskatā ir izjauktas sistēmu konstrukcijas iezīmes, detalizēti aprakstītas savienojuma shēmas. Tiek sniegts saules apkures loka aprēķina piemērs, lai novērtētu tā uzbūves realitāti. Lai palīdzētu neatkarīgiem meistariem, ir pievienotas fotoattēlu kolekcijas un video.
Vidēji 1 m 2 zemes virsmas saņem 161 vatu saules enerģijas stundā. Protams, pie ekvatora šis rādītājs būs daudzkārt lielāks nekā Arktikā. Turklāt saules starojuma blīvums ir atkarīgs no gada laika.
Maskavas reģionā saules starojuma intensitāte decembrī-janvārī atšķiras no maija-jūlija vairāk nekā piecas reizes. Tomēr mūsdienu sistēmas ir tik efektīvas, ka tās var darboties gandrīz jebkur uz zemes.
Galvenais komforta kritērijs privātā kotedžā vai dzīvoklī ir siltums. Aukstā mājā pat visgreznākās mēbeles nepalīdzēs radīt komfortablus apstākļus. Bet, lai uzturētu optimālu temperatūru dzīvošanai telpā ne tikai vasarā, bet arī ziemā, būs jāierīko apkures sistēma.
To šodien var viegli izdarīt, kā siltuma avotu iegādājoties gāzes, dīzeļdegvielas vai elektrisko katlu. Bet problēma ir tā, ka degviela šādām iekārtām ir dārga un nav pieejama visās apdzīvotās vietās. Ko tad izvēlēties? Labākais risinājums ir alternatīvi siltuma avoti un jo īpaši saules apkure.
Ierīce un darbības princips
Kas ir šāda sistēma? Pirmkārt, jāsaka, ka saules apkurei ir divas iespējas. Tie ietver tādu elementu izmantošanu, kas atšķiras gan dizaina, gan mērķa ziņā:
- Kolekcionārs;
- Fotoelektriskais panelis.
Un, ja pirmā tipa aprīkojums ir paredzēts tikai komfortablas temperatūras uzturēšanai telpā, tad mājas apkurei paredzētos saules paneļus var izmantot elektroenerģijas un siltuma ražošanai. To darbības princips ir balstīts uz saules enerģijas pārveidošanu un tās uzkrāšanu akumulatoros, lai vēlāk to varētu izmantot dažādām vajadzībām.
Noskatieties video, viss par šo kolekcionāru:
Kolektora izmantošana ļauj organizēt tikai saules apkures sistēmas privātmājai, vienlaikus izmantojot siltumenerģiju. Šāda ierīce darbojas šādi. Saules stari silda ūdeni, kas ir siltumnesējs un nāk no cauruļvada. To pašu sistēmu var izmantot arī kā karstā ūdens padevi. Kompozīcijā ietilpst īpaši fotoelementi.
Kolektora ierīce
Bet papildus tiem saules apkures komplektā ietilpst:
- Īpaša tvertne;
- avankamery;
- Radiators izgatavots no caurulēm un ievietots kastē, kurā priekšējā siena ir izgatavota no stikla.
Uz jumta novietoti saules paneļi mājas apkurei. Tajā uzsildītais ūdens virzās uz priekškameru, kur to aizstāj ar karstu dzesēšanas šķidrumu. Tas ļauj uzturēt pastāvīgu dinamisku spiedienu sistēmā.
Apkures veidi, izmantojot alternatīvus avotus
Vienkāršākais veids, kā pārvērst saules enerģiju siltumā, ir mājas apsildīšanai izmantot saules paneļus. Tos arvien vairāk izmanto kā papildu enerģijas avotus. Bet kas ir šīs ierīces un vai tās patiešām ir efektīvas?
Mēs skatāmies video, darba veidus un to iezīmes:
Mājai uz saules apkures sistēmas jumta uzstādītā kolektora uzdevums ir absorbēt pēc iespējas vairāk saules starojuma, pēc tam pārvēršot to cilvēkam tik vajadzīgā enerģijā. Bet jāpatur prātā, ka to var pārvērst gan siltumenerģijā, gan elektroenerģijā. Saules apkures sistēmas tiek izmantotas siltuma un karstā ūdens ražošanai. Baterijas tiek izmantotas elektroenerģijas ražošanai. Viņi uzkrāj enerģiju dienas laikā un atbrīvo to naktī. Tomēr šodien ir arī kombinētās sistēmas. Saules paneļi vienlaikus ražo gan siltumu, gan elektrību.
Kas attiecas uz saules ūdens sildītājiem mājas apkurei, tie tirgū ir pārstāvēti plašā klāstā. Turklāt modeļiem var būt atšķirīgs mērķis, dizains, darbības princips, izmēri.
Dažādas iespējas
Piemēram, pēc izskata un dizaina privātmājas apkures sistēmas ir sadalītas:
- plakans;
- Cauruļveida vakuums.
Pēc mērķa tie tiek klasificēti kā lietoti:
- Apkures un karstā ūdens sistēmas;
- Ūdens sildīšanai baseinā.
Darbības principā ir atšķirības. Saules apkure ar kolektoriem ir ideāla izvēle lauku mājām, jo tai nav nepieciešams elektrības pieslēgums. Modeļi ar piespiedu cirkulāciju ir savienoti ar kopēju apkures sistēmu, kurā dzesēšanas šķidrums tiek cirkulēts, izmantojot sūkni.
Noskatieties video, salīdziniet plakanos un cauruļveida kolektorus:
Ne visi kolektori ir piemēroti lauku mājas saules apkurei. Saskaņā ar šo kritēriju tos iedala:
- Sezonāls;
- Visu gadu.
Pirmie tiek izmantoti vasarnīcu apkurei, otrie - privātās mājsaimniecībās.
Salīdziniet ar parasto apkures sistēmu
Ja salīdzina šo aprīkojumu ar gāzi vai elektrisko, tad tam ir daudz vairāk priekšrocību. Pirmais ir degvielas ekonomija. Vasarā saules apkure spēj pilnībā nodrošināt mājā dzīvojošos ar karsto ūdeni. Rudenī un pavasarī, kad skaidru dienu ir maz, iekārtu var izmantot, lai samazinātu standarta apkures katla slodzi. Runājot par ziemas laiku, parasti šajā laikā kolektoru efektivitāte ir ļoti zema.
Noskatieties video, kolektoru efektivitāte ziemā:
Taču papildus degvielas taupīšanai ar saules enerģiju darbināmu iekārtu izmantošana samazina atkarību no gāzes un elektrības. Lai uzstādītu saules apkuri, jums nav jāsaņem atļauja, un to var uzstādīt ikviens, kam ir pamatzināšanas santehnikā.
Noskatieties video, aprīkojuma izvēles kritērijus:
Vēl viens pluss ir ilgs kolektora darbības laiks. Iekārtas garantētais kalpošanas laiks ir vismaz 15 gadi, kas nozīmē, ka jūsu komunālie maksājumi par šo periodu būs minimāli.
Tomēr, tāpat kā jebkurai ierīcei, kolektoram ir daži trūkumi:
- Saules ūdens sildītājiem privātmājai cena ir diezgan augsta;
- Neiespējamība izmantot kā vienīgo siltuma avotu;
- Nepieciešama uzglabāšanas tvertne.
Ir vēl viena nianse. Saules apkures efektivitāte atšķiras atkarībā no reģiona. Dienvidu reģionos, kur ir augsta saules aktivitāte, iekārtai būs visaugstākā efektivitāte. Tāpēc visizdevīgāk šādu aprīkojumu ir izmantot dienvidos, un ziemeļos tas būs mazāk efektīvs.
Saules kolektoru izvēle un uzstādīšana
Pirms turpināt apkures sistēmā iekļauto iekārtu uzstādīšanu, ir jāizpēta tā iespējas. Lai uzzinātu, cik daudz siltuma nepieciešams mājas apsildīšanai, jāaprēķina tās platība. Ir svarīgi izvēlēties pareizo vietu saules kolektora uzstādīšanai. Tam jābūt pēc iespējas gaišam visu dienu. Tāpēc iekārtas parasti tiek uzstādītas jumta dienvidu daļā.
Uzstādīšanas darbus labāk uzticēt speciālistiem, jo pat neliela kļūda, uzstādot saules apkures sistēmu, novedīs pie būtiskas sistēmas efektivitātes samazināšanās. Tikai pareizi uzstādot saules kolektoru, tas kalpos līdz 25 gadiem un pilnībā atmaksāsies pirmajos 3 gados.
Galvenie kolektoru veidi un to raksturojums
Ja kāda iemesla dēļ ēka nav piemērota aprīkojuma uzstādīšanai, varat novietot paneļus uz blakus esošās ēkas un novietot piedziņu pagrabā.
Saules apkures priekšrocības
Nianses, kurām jāpievērš uzmanība, izvēloties šo sistēmu, tika apspriestas iepriekš. Un, ja jūs visu izdarījāt pareizi, tad jūsu saules apkures sistēma jums sagādās tikai patīkamus mirkļus. Starp tās priekšrocībām jāatzīmē:
- Iespēja visu gadu nodrošināt māju ar siltumu, ar iespēju regulēt temperatūru;
- Pilnīga autonomija no centralizētiem komunālajiem tīkliem un samazinātas finanšu izmaksas;
- Saules enerģijas izmantošana dažādām vajadzībām;
- Iekārtas ilgs kalpošanas laiks un retas avārijas.
Vienīgais, kas attur patērētājus no saules sistēmas iegādes privātmājas apkurei, ir viņu darba atkarība no dzīvesvietas ģeogrāfijas. Ja skaidras dienas jūsu reģionā ir reti, tad aprīkojuma efektivitāte būs minimāla.
Pastāvīgais tarifu pieaugums un komunikāciju sabrukums liek privātmāju īpašniekiem aktīvi meklēt alternatīvus apkures veidus. Viens no jaudīgākajiem un neizsīkstošajiem avotiem ir Saule, kas ikdienā piegādā milzīgu daudzumu kilovatu brīvās enerģijas. Nepieciešams uzstādīt atbilstošu aprīkojumu, un atkarība no tīkla resursu nodrošinātājiem būs pagātne.
Ir vienmēr, lai gan tas ir atkarīgs no laika apstākļiem vai diennakts laika. Reģioniem, kur to atļauj klimatiskie un laikapstākļi iegūt pietiekami daudz kilovatu apkurei, šī opcija kļūst optimāla. saules apkure sniedz daudz iespēju un priekšrocību, par kurām būtu jārunā sīkāk.
Ierīce un darbības princips
Novatoriska tehnoloģija, par kuru vēl ne visiem ir skaidrs priekšstats. Tikmēr gandrīz jebkuram mājas īpašniekam ir visas iespējas uzstādīt un izmantot atbilstošos kompleksus. Vajag finanšu investīcijas pastāv tikai aparāta vai aprīkojuma iegādei, visu pārējo viņš saņem bez maksas.
Saules apkures organizēšanai ir divas iespējas:
- Saules kolektori.
Vairāk izmaksu metode prasa klātbūtni daudz aprīkojuma. Tiek izmantoti fotoelementi, kas atrodas atklātā vietā pareizā leņķī, lai saules gaisma nonāktu visperpendikulārāk. Viņi strādā elektrība, kas uzkrājas baterijās, tiek pārveidots par maiņstrāvu ar standarta parametriem, pēc tam tas tiek nosūtīts uz apkures ierīcēm.
Apkure no saules paneļiem privātmājā dod daudz papildu iespēju. Šai metodei ir būtiska priekšrocība - saules paneļu radītā elektriskā strāva, var izmantot ne tikai mājas apkurei, bet arī jebkuras ierīces darbināšanai apgaismojumam vai citām vajadzībām.
Saules paneļi mājas apkurei, kuru izmaksas ir diezgan augstas, no finansiālā viedokļa var nebūt izdevīgi.
Tie darbojas pēc cita principa. Viņi neražo, bet saņemt siltumenerģiju no saules, kas silda dzesēšanas šķidrumu tvertnēs vai caurulēs. Principā par savācēju var uzskatīt jebkuru ūdens tvertni, kas pakļauta saules iedarbībai, taču ir īpašas konstrukcijas, kas var demonstrēt vislielāko efektivitāti. Šī sistēmas versija ir daudz vienkāršāka, lētāka un pieejams DIY.
Iegūtais siltums nekavējoties tiek realizēts dzesēšanas šķidruma temperatūras paaugstināšanā, kas tiek uzkrāta uzglabāšanas tvertnē, no kurienes tas tiek izplatīts uz mājas apkures lokiem. Labākā apkures metode ir zemas temperatūras sistēmu, piemēram, grīdas apsildes, izmantošana. Viņiem nav nepieciešama spēcīga apkure, kas atbilst saules kolektoru iespējām. Naktīs tiek patērēts dienas laikā uzsildītais dzesēšanas šķidrums.
Maksimālai saules kolektoru efektivitātei ir nepieciešams kvalitatīvi izolēt uzglabāšanas tvertni.
Priekšrocības
Galvenā priekšrocība ir tā Saule ir pastāvīgs un neizsīkstošs avots, stabils un pilnībā paredzams. Atšķirībā no vēja turbīnām, kas var stāvēt dīkstāvē vairākas nedēļas, saules enerģija tiek piegādāta ar iepriekš noteiktiem laika intervāliem. vienīgais trūkums ir mākoņaina vai auksta laika iespējamība, kad krītas bateriju un kolektoru efektivitāte. Tomēr mūsdienu dizains ļauj iegūt minimālu summu pat vissarežģītākajos apstākļos, tāpēc apkures sistēmai nekādi pārsteigumi nedraud.
Turklāt to nedrīkst aizmirst saules enerģija ir pieejama bez maksas. Ja, apsildot māju ar gāzes vai elektriskajiem katliem, ir jāiegādājas pašas iekārtas un pēc tam pastāvīgi jāmaksā par enerģiju vai degvielu, tad saules enerģija netiek maksāta, kas būtiski maina iekārtu un visas sistēmas rentabilitātes līmeni. kopumā.
Tomēr nevajadzētu aizmirst, ka privātmājas saules apkure, kuras uzstādīšanas cena un darbaspēka izmaksas bieži kļūst par galveno problēmu, izdevīga tikai reģionos ar piemērotiem klimatiskajiem un laikapstākļiem.
Papildu priekšrocība ir augsta sistēmas uzturēšanas spēja un iespēja palielināt tās veiktspēju. Šajā jautājumā nav nekādu ierobežojumu - cik paneļu vai kolektoru ir uzstādīts, tik daudz enerģijas tiks saņemts. Ja uzstādītais komplekts nespēja efektīvi sildīt māju, tas vienmēr var uzlabot, pievienojot pareizo aprīkojuma daudzumu. Tas ir ērti, ja nepieciešams pārbūvēt vai paplašināt māju, veikt piebūvi utt. Nav nepieciešams iegādāties pilnīgi jaunu sistēmu.
Apkures veidi
Fotoelementi nedarbojas tikai apkurei, kas ir īpašs to izmantošanas gadījums, savukārt saules kolektori kalpo tikai kā enerģijas avoti apkures lokiem. Tāpēc apsvērsim kolekcionāri, nodrošināt apkuri ar saules paneļiem, kuru cena ir daudz zemāka nekā fotoelektrisko elementu cena.
Ir vairāki saules kolektoru modeļi:
- atvērts;
- cauruļveida;
- plakano kolektori.
Šiem dizainparaugiem ir dažādas iespējas, un tos izmanto, lai atrisinātu problēmas atbilstoši to efektivitātei. Apskatīsim tos tuvāk:
Atvērtie saules kolektori
Atvērtas struktūras ir visvienkāršākā un pat primitīvākā. Tie ir konteineri, parasti melni šauri iegarenas plastmasas paplātes, kas pildītas ar ūdeni. Uz tiem nekas neattiecas. ūdens ir ārā(tātad nosaukums).
Šādiem dizainparaugiem ir daudz trūkumu:
- spēja dot pozitīvu efektu tikai pozitīvā temperatūrā;
- nepieciešama salīdzinoši neliela temperatūras starpība kolektorā un ārējā vidē;
- šādu instalāciju izturība ir zema - parasti viena sezona;
- iepriekšminētā rezultātā – ārkārtīgi zems.
Lai atrisinātu nopietnas problēmas, šādas instalācijas nevar izmantot, tāpēc tās tiek izmantotas ūdens sildīšanai āra vai mobilajos baseinos, vasaras dušās u.c. tomēr ir priekšrocības - šādas ierīces ir ļoti vienkāršas. Ar saules enerģiju darbināmu sildītāju var viegli izgatavot neatkarīgi, un reģionos ar piemērotiem klimatiskajiem apstākļiem tā iespējas ievērojami paplašinās.
Cauruļveida kolektoru šķirnes
Cauruļveida vakuuma kolektori ir nopietnākas ierīces, ar kurām var apsildīt māju vai citas telpas. Tie sastāv no šādiem elementiem:
- korpuss, kas pārklāts ar melnu krāsu un veidots kā plakana kaste;
- sadalītājs (vai, kā to dažreiz sauc, kolektors, kolektors) - caurule ar vairākām savienojošām caurulēm sānos;
- vakuuma caurules no stikla.
Ierīces efektivitāte nodrošina vakuuma klātbūtni, kura siltumvadītspēja praktiski nav un novērš zudumus.
Ir vairāki cauruļveida kolektoru veidi, kas atšķiras pēc sadalītāja un cauruļu dizaina:
- Tiešās apsildāmās koaksiālās caurules. Dzesēšanas šķidruma sagatavošana notiek tiešā saskarē ar absorbējošo virsmu
- siltuma cauruļu sistēma. Caurules ir savienotas ar sadalītāju caur īpašām ligzdām un caur tām izdala uzkarsēto dzesēšanas šķidrumu. Dizains ir ērts augstās apkopes dēļ.
- U tipa sistēma. Caurules ir dubultā garuma un saliektas uz pusēm. Sākums ir savienots ar vienu izplatītāju, bet beigas ir savienots ar citu. Šī shēma ļauj palielināt saskares laiku ar saules siltumu, tādējādi palielinot apkures efektivitāti.
- Pildspalvu sistēmas. Tie ir siltuma cauruļu sistēmas modifikācija, kas pārklāta ar caurspīdīgu plāksni ar vakuumu zem tā. Tie nodrošina lielāku efektivitāti, bet tiem ir augsta cena un zema apkope.
Cauruļveida kolektoru uzstādīšana, kā likums, tiek veikta uz mājas jumta.
Plakanas slēgtas sistēmas
Saules apkure mājās, izmantojot plakanas sistēmas, ļauj iegūt augsta efektivitāte ar salīdzinoši zemām izmaksām. Konstrukcijas pamatā ir īpaša izolēta metāla plāksne ar absorbējošu pārklājumu, ko sauc par adsorberu. Uz plāksnes zigzagos ir pielodēta caurule ar dzesēšanas šķidrumu. Priekšpuse ir pārklāta ar caurspīdīgu vāku, no kura tiek izsūknēts gaiss. Šāda veida saules sildītājs spēj strādāt pat zemā temperatūrā. Tas ļauj ziemā nodrošināt mājas apkuri ar saules paneļiem, lietotāju atsauksmes ļauj izteikt visai optimistiskas prognozes par šīs apkures metodes nākotni.
Ir vienkāršāki plakano kolektoru veidi, kur nav vakuuma. Tie ir mazāk efektīvi, bet izmaksas un apkope ir daudz augstākas. Ar saules enerģiju darbināma plakanā tipa apkure ar bezvakuuma konstrukciju būs daudz lētāka, un iespēja atjaunot paneļus palielina to kalpošanas laiku.
Saules kolektoru izvēle un uzstādīšana
Mājas īpašnieks, kurš nolemj izveidot saules apkuri privātmājai ar savām rokām sejām uzdevums ir izvēlēties piemērotāko kolektora veidu.Šis jautājums ir diezgan sarežģīts, taču tas ir jāsaprot.
Atvērtie kolektori nav piemēroti zemo spēju dēļ, tāpēc nav jēgas par tiem runāt. Parasti izvēle tiek veikta starp cauruļveida un plakaniem veidiem. Pirmais un nozīmīgākais izvēles kritērijs parasti ir preču cenas un kvalitātes attiecība.
Šī pieeja ir pamatota, taču nevar ignorēt apkopi. Tātad, vakuuma caurules var mainīt ne visu veidu kolektoros kas padara izvēli riskantu. Ja kāds no tiem neizdosies, dažu veidu kolektoriem būs jāmaina viss panelis, kas prasīs izdevumus. Kopumā visas vakuuma ierīces ir diezgan riskants ieguvums, jo jebkura mehāniska ietekme draud zaudēt siltumenerģijas avotu.
Izvēloties labāko variantu, Viņam jums jāizvēlas piemērota vieta, kas atrodas netālu no mājas. Tas ir svarīgi, jo dzesēšanas šķidruma transportēšanai lielos attālumos būs nepieciešama augstas kvalitātes izolācija un cirkulācijas sūkņa uzstādīšana. Parasti kolektorus uzstāda uz jumta, lai nodrošinātu gravitācijas cirkulāciju. Vienīgā problēma ir staru izvietojums attiecībā pret saules stāvokli debesīs – dažreiz tas ir jādara uzstādiet izsekošanas sistēmu paneļu pagriešanai. Tas ir dārgi un prasa izmantot elastīgas caurules, taču efekts ir daudz lielāks.
Apkures sistēmas pieslēguma shēmas
Saules apkure "dari pats" beidzot jāievieš, pieslēdzot to apkures sistēmai. Labākais veids būtu grīdas apsildes izmantošana, kura dzesēšanas šķidruma temperatūra nepārsniedz 55 grādus. Apsveriet pieslēguma shēmas, kas nodrošina mājas apkuri ar saules enerģiju:
Ar ūdens kolektoru
Ūdens savācēji tieši savienots ar mājas apkures loku. Ir divas savienojuma iespējas: vasaras un ziemas.
vasaras versija, parasti to izmanto apsildāmā ūdens padevei dušai vai citām vajadzībām, jo vasarā māju apkure nav nepieciešama. visvienkāršākais - kolektors ir uzstādīts atklātā vietā,ūdens, uzsilstot, paceļas uzglabāšanas tvertnē, iestatīts augstākā līmenī. Tā kā tas tiek izjaukts, konteiners iztukšojas, tāpēc tas tiek nepārtraukti barots iekļūstot kolektorā un saņemot tajā siltumenerģiju. Šī metode ir vienkārša, un to var viegli īstenot ar rokām.
Ziemas versija ir grūtāka. Kolektors uzstādīts atklātā vietā, piegādā karstu ūdeni(ieteicams lietot antifrīzu) siltummaiņa spolē. Tas ir vertikāli uzstādīts konteiners, kura iekšpusē ir spole. Ir divas cilpas - vienā cirkulē antifrīzs (kolektora-siltummaiņa lokā), otrā cirkulē dzesēšanas šķidrums (no siltummaiņa uz apkures loku un atpakaļ). Antifrīzs jācirkulē ar cirkulācijas sūkni. pretējā gadījumā sistēma nedarbosies. Dzesēšanas šķidruma cirkulāciju var organizēt gan dabiski, gan piespiedu kārtā, izmantojot sūkni. Labākais apkures loka variants ir grīdas apsildes sistēma, kas ļauj iegūt maksimālu efektu gan dienas, gan nakts laikā.
Ar saules bateriju
Apkure no saules tiek veikts pats, kas izveidots uz saules paneļu bāzes uzstādot elektrisko sildītāju.Šajā gadījumā fotoelementi nodrošina strāvu tikai elektriskajā apkures katlā uzstādītajiem sildelementiem, bez tiešas saistības ar apkures loku.
Apkures sistēma un saules paneļi ar visu aprīkojuma komplektu tiek montēti atsevišķi. Savienojuma metode tiek izvēlēta patvaļīgi, pamatojoties uz abu sistēmu īpašībām. Katla, sūkņa un citu ierīču pievienošana tiek veikta parastajā veidā, nav īpašu prasību.
- Saules apkures sistēmas darbība tiek veikta saskaņā ar kolektoru konstrukciju, to skaitu un citām īpašībām.
- Galvenais uzdevums jo īpašnieks kļūst tīrības uzturēšana, savlaicīga putekļu un citu piesārņotāju noņemšana. Tas ļauj nodrošināt maksimālu siltumenerģijas uztveršanu, palielināt visas sistēmas efektivitāti kopumā.
- Nepieciešams kvalitatīvi izolēt visus savienojošos cauruļvadus un uzglabāšanas tvertni izņemot siltuma zudumus.
- Ieteicams vienmēr turēt noliktavā vienu vai divus paneļus, lai mehānisku bojājumu gadījumā varētu tos ātri nomainīt. Šo vienkāršo ieteikumu ievērošana uzlabos sistēmas efektivitāti un nodrošinās komfortu un mājīgumu mājā.
Labi privātmāju īpašnieki vienmēr meklē veidus, kā ietaupīt uz ūdens sildīšanu un apkuri. Īpaši aktuāli tas kļuvis pēdējā laikā, kad gandrīz katru ceturksni komunālo pakalpojumu cenām ir spēcīga augšupejoša tendence. Talkā nāk pati daba ar savu neizsīkstošo enerģijas avotu – saules starojumu. Liekot lietā fizikas likumus, amatnieki atrod interesantus veidus, kā ietaupīt, projektējot un montējot saules kolektorus, ko, iespējams, katrs mājas īpašnieks var paveikt saviem spēkiem – tikai jāpieliek neliela piepūle un prasme.
Saules kolektoru, ko dari pats, var izgatavot dažādos veidos un no dažādiem materiāliem, dažreiz pat no tiem, kas vienkārši “ripo zem kājām”. Tos būvē no parastajām vecām alus bundžām, plastmasas pudelēm, šļūtenēm vai caurulēm, izmantojot stiklu. , polikarbonāta paneļi un citi materiāli.
Daži no kolektoru izgatavošanas veidiem tiks apspriesti tālāk, taču vispirms jums vajadzētu izpētīt pieslēguma diagrammas - tās, kā likums, ir aptuveni kopīgas jebkurai saules ūdens sildīšanas sistēmai.
Saules ūdens kolektora elektroinstalācijas shēmas
Saules ūdens sildīšanas sistēmas efektīva darbība ir atkarīga ne tikai no tā, no kā kolektors ir izgatavots, bet arī no tā, cik pareizi tas tiks uzstādīts un pievienots. Savienojuma shēmām ir daudz iespēju, taču nevajadzētu meklēt vissarežģītākās, jo ir pilnīgi iespējams izmantot pieejamās un saprotamās pamata.
"Vasaras" versija karstā ūdens padevei no saules kolektora
Šī vienkāršā saules kolektora pieslēguma shēma ir piemērota gan mājas, gan mājas ūdens sildīšanai. Ja vasaras ēkā karstais ūdens ir nepieciešams ārā, tad arī tam paredzēta tvertne tiek uzstādīta gaisā. Gadījumā, ja karstais ūdens tiek sadalīts pa māju, un tur ir uzstādīta uzglabāšanas tvertne.
"Vasaras" kolektora pieslēguma iespēja Šī shēma parasti paredz ūdens dabisku cirkulāciju, un šajā gadījumā kolektora akumulators ir uzstādīts 800 ÷ 1000 mm zemāk par tvertnes līmeni, kur plūdīs karstais ūdens - tas būtu jānodrošina ar aukstuma un aukstuma blīvuma starpību. uzsildīts šķidrums. Lai savienotu kolektoru ar tvertni, tiek izmantotas caurules, kuru diametrs ir vismaz ¾ collas. Lai ūdens uzglabāšanas tvertnē saglabātos karstā stāvoklī, ko tas sasniegs no dienas saules sildīšanas, sienām jābūt labi izolētām, piemēram, ar 100 mm biezu minerālvilnu un polietilēnu (ja nav jumta). celta virs katla). Bet tomēr labāk ir nodrošināt konteineram stacionāru pajumti, jo, ja izolācija kļūst mitra no lietus, tas ievērojami samazinās tās siltumizolācijas īpašības.
Dabiskā cirkulācija nav īpaši laba izmantošanai sistēmā ar saules kolektoru, jo tā rada nelielu inerci ūdens kustībā ķēdē. Un, ja akumulators un tvertne atrodas pietiekami tālu viens no otra, ūdens, izejot šo ceļu, pakāpeniski atdziest. Tāpēc, lai palielinātu efektivitāti, bieži tiek uzstādīta cirkulācija. Šī opcija ir piemērota ūdens sildīšanai tikai gada siltajā pusē, un ziemai ūdens no sistēmas būs jāiztukšo, pretējā gadījumā, sasalstot, tas viegli saplīst. t tonnas rubīna.
"Ziemas" shēma saules ūdens sildīšanas pieslēgšanai
Ja plānojat saules kolektoru izmantot visu gadu, tad, lai lielā aukstumā ūdens nesasaltu caurulēs, tā vietā ķēdē tiek ieliets īpašs - antifrīzs, tas ir, neaizsalstošs šķidrums. Shēma iegūst pavisam citu izskatu - ir uzstādīts netiešās apkures katls. Šajā gadījumā saules kolektorā uzkarsētais antifrīzs izies cauri katla spolei-siltummainim, sasildot ūdeni tvertnē.
Šajā sistēmā obligāti ir iebūvēta "drošības grupa" - automātiska gaisa atvere, manometrs un drošības vārsts, kas paredzēti vēlamajam spiedienam. Pastāvīgai dzesēšanas šķidruma kustībai parasti tiek izmantots cirkulācijas sūknis.
Saules apkures iespēja
Izmantojot saules siltumenerģiju mājas apkurei, tiek izmantots arī kolektoram pieslēgts netiešās apkures katls, kā arī dzesēšanas šķidruma papildu sildīšanai - darbojoties ar cieto kurināmo vai gāzi. Rudens vai pavasara dienās, kad saule spēj uzsildīt dzesēšanas šķidrumu līdz vajadzīgajai temperatūrai, katlu var vienkārši izslēgt.
Saules kolektors – labs palīgs mājas apkurei Ja ziemas reģionā ir ļoti aukstas, nevajadzētu gaidīt lielu kolektora efektivitāti, jo šajā periodā ir maz saulainu dienu, un pati zvaigzne atrodas zemu līdz horizontam. Tāpēc dzesēšanas šķidruma un karstā ūdens papildu sildīšana ir vienkārši nepieciešama. Vienīgais veids, kā saules baterija palīdzēs ietaupīt degvielu, ir tas, ka katlā ieplūdīs nevis auksts, bet jau nedaudz uzsildīts ūdens, kas nozīmē, ka, lai to sasildītu līdz vajadzīgajai temperatūrai, būs nepieciešams mazāk gāzes vai malkas sadedzināšanai.
Jums arī jāzina, ka jo lielāka platība būs saules siltuma kolektora izgatavošanai, jo vairāk enerģijas tas spēs absorbēt. Tāpēc, lai šāda sistēma spētu saražot pietiekami daudz siltuma mājas apkurei, kolektora laukuma lielums jāpalielina līdz 40 ÷ 45% no mājas kopējās platības.
Iespēja karstā ūdens padevei un apkurei no saules kolektora
Lai izmantotu saules kolektoru gan apkurei, gan karstā ūdens apgādei, sistēmā ir jāapvieno abas iepriekšējās iespējas, un jāizmanto speciāls ūdens katls ar papildus tvertni ar spoli, caur kuru cirkulē saules baterijas uzsildītais dzesēšanas šķidrums. Sakarā ar to, ka iekšējā tvertne ir daudz mazāka par galveno, tajā esošais ūdens no spoles uzsilst daudz ātrāk un atdod siltumu vispārējai tvertnei.
Kolektoru var iekļaut vispārējā sistēmā "apkure - karstā ūdens apgāde" Turklāt apkures katlam jābūt pievienotam papildu apkures avotam - tas var būt vai nu elektriskais apkures katls, vai arī cietā kurināmā siltuma ģenerators.
Saules baterijas radītā temperatūras nestabilitāte var veicināt dzesēšanas šķidruma pārkaršanu vai, gluži otrādi, tā pārāk strauju dzesēšanu apkures un ūdens apgādes ķēdēs. Lai tas nenotiktu, visa sistēma ir jāvada ar automatizācijas palīdzību. Uzstādīts elektroinstalācijā kontrolieris temperatūra, kas var vai nu novirzīt dzesēšanas šķidruma plūsmas, vai ieslēgt vai izslēgt cirkulācijas sūkņus, vai veikt citas vadības darbības.
Iepriekš redzamajā diagrammā šāds temperatūras regulators ir apzīmēts kā regulators.
Tātad ar savienojumu shēmām (siksnām) vispārīgi runājot, ir skaidrība. Un tagad ir jēga apsvērt vairākas iespējas saules kolektoru pašražošanai.
Saules kolektoru cenas
Saules kolektori
Saules kolektors no šļūtenes vai elastīgas caurules
Tie, kam ir privātmāja ar dārzu vai kotedžu, protams, zina, ka ūdens, kas palicis pagaidu gaismas maģistrālē pēc dobju laistīšanas, ātri uzsilst. Šī ir šļūteņu vai elastīgo cauruļu pozitīvā kvalitāte, un to izmantoja amatnieki, veidojot no tiem saules siltummaiņus. Jāpiebilst, ka šāds kolektors maksās daudzas reizes lētāk, nekā pirkts veikalā, taču, lai ražošanas process noritētu veiksmīgi, ir jāpieliek zināmas pūles.
Uz jumta – vesela baterija saules kolektoru Šāds kolektors var sastāvēt no vienas vai vairākām sekcijām, kurās tiek ieliktas un nostiprinātas šļūtenes, kas cieši satītas spirālveida “gliemežā”.
"Gliemezis" - siltummainis Šo dizainu var saukt par vienkāršāko gan projektēšanā, gan uzstādīšanā. Par tās galveno trūkumu var saukt faktu, ka to praktiski nav iespējams izmantot bez piespiedu cirkulācijas izmantošanas, jo, ja caurules kontūras ir pārāk garas, hidrauliskā pretestība pārsniegs temperatūras starpības radīto spiediena spēku. Taču atrisināt jautājumu par cirkulācijas sūkņa uzstādīšanu nemaz nav grūti. Un šāda sistēma, kas uzstādīta lauku mājā, būs lielisks palīgs un ātri atmaksāsies, ieskaitot izmaksas (ļoti niecīgas) par sūkņa barošanu.
Līdzīgus kolektorus izmanto arī ūdens sildīšanai baseinos. Tie ir savienoti ar filtrēšanas sistēmu, kas obligāti ir aprīkota ar sūkni. Ūdenim, kas cirkulē pa kolektora caurulēm, pirms ieiešanas baseinā ir laiks uzkarst.
Dažos gadījumos, izveidojot visu sistēmu, jūs varat iztikt bez uzglabāšanas tvertnes uzstādīšanas. Tas ir iespējams, ja karsto ūdeni lieto tikai dienas laikā un nelielos daudzumos. Piemēram, 150 m garā cauruļvadā ar iekšējo diametru 16 mm var ievietot 30 litrus ūdens. Un, ja piecus vai sešus šos “gliemežus” no caurulēm saliek vienā akumulatorā, tad dienas laikā katrs ģimenes loceklis var vairākas reizes nomazgāties dušā, un mājsaimniecības vajadzībām joprojām būs daudz karstā ūdens.
Ja kādam joprojām ir šaubas par šādas ūdens sildīšanas efektivitāti, iesakām noskatīties video, kurā parādīts šļūtenes savācēja tests:
Video: vienkārša saules kolektora efektivitāte
Materiāli ražošanai
Lai izgatavotu šādu saules ūdens kolektoru, jums ir jāsagatavo daži materiāli. Nav nemaz izslēgts, ka daži no tiem var atrasties šķūnī vai garāžā.
- Gumijas šļūtene vai elastīga melna plastmasas caurule ar diametru 20 ÷ 25 mm faktiski ir sistēmas galvenais elements, kurā, cirkulējot ūdenim, notiks siltuma apmaiņa. Šļūtenes skaits būs atkarīgs no saules baterijas izmēra – tas var būt 100 vai 1000 metri. Priekšroka tiek dota melnai šļūtenes krāsai, jo tā absorbē siltumu vairāk nekā visi citi toņi.
Nekavējoties jāatzīmē, ka metāla plastmasas caurules nav īpaši piemērotas kolektora ražošanai, pat ja tās ir pārklātas ar melnu krāsu. Fakts ir tāds, ka to plastika šajā gadījumā ir nepietiekama - tie saplīst neliela rādiusa līkumos un tādējādi, pat ja netiek pārkāpta sienu integritāte, ūdens plūsmas intensitāte samazināsies.
Šļūtenes tiek pārdotas 50, 100 vai 200 metru ruļļos. Ja plānojat izgatavot liela apjoma akumulatoru, jums būs jāiegādājas vairāki nodalījumi. Gadījumā, ja katrā sekcijā plānots izmantot, piemēram, 50 vai 100 m šļūteni, tad nevajadzētu pirkt veselu 200 metru līci, labāk ir iegādāties gatavu uzmērīto šļūteni. Tas ietaupīs laiku uzstādīšanas laikā.
Šļūteni var likt ne tikai apaļā spirālē, bet arī ovāli, kā arī spoles veidā.
Kā labu alternatīvu varat izmēģināt arī modernās PEX caurules. Tiem ir laba plastika, bet kā tiem piešķirt melnu krāsu, ja tas nav pārdošanā, ir viegli izdomāt.
- Ja jumta slīpums, uz kura tiks uzstādīts kolektora akumulators, ir stāvs, tad šļūteņu spirālēm tiek izgatavotas speciālas kastes - no stieņiem, saplākšņa vai metāla loksnes. Tam būs nepieciešami stieņi 40 × 40 vai 40 × 50 mm, saplāksnis 6 mm biezs vai metāla loksne 1,5–2 mm.
Topošā moduļa sagataves ir apstrādātas (koksne) vai pretkorozijas savienojumi (metāls). Pēc tam no tiem tiek salikta kaste vienā vai vairākās spirālēs.
Starp citu, kā kastes sānu malas var izmantot vecos logu rāmjus, uz kuriem vienkārši uzmontēta apakšējā daļa.
- Metāla un koka pirmapstrādei nepieciešams iegādāties antiseptiskus, pretkorozijas un gruntēšanas savienojumus.
- Šļūtenes (caurules) piedzīvos ievērojamas slodzes gan no dzesēšanas šķidruma masas, gan no galējām temperatūras un iekšējā spiediena. Tāpēc viņi mēģinās salauzt klājumu, deformēties, noslīdēt, tāpēc jums ir jānodrošina īpaši stiprinājumi, lai tie saglabātu sākotnēji iestatīto stāvokli.
Tā var būt metāla sloksne, kas ir piestiprināta starp caurulēm ar pašvītņojošām skrūvēm.
Vēl viena iespēja ir vaļīgs saišķis ar stingru auklu vai plastmasas saite ar krustiņu vai šķērsstieni. Tomēr šī stiprinājuma metode ir vairāk piemērota plastmasas caurulei, nevis šļūtenei, jo tā var noslīdēt uz auklas, kad gumija izplešas. Ja kolektoram ir izvēlēta pastiprināta gumijas šļūtene, tad šī metode ir diezgan piemērota fiksēšanai.
Vēl viena plastmasas caurulei vai pastiprinātai šļūtenei piemērota stiprinājuma iespēja var būt naglas ar platu galvu. Tos var iesist vai nu kastes apakšā (šajā gadījumā tās biezumam jābūt vismaz 10 mm), vai uz sava veida krusta, kas izgatavots no stieņa.
- Būs nepieciešams sagatavot savienojošos elementus šļūtenei vai caurulēm. Šādas furnitūras ir ļoti daudz šķirņu, taču jums ir jāizvēlas tieši tie, kas ir paredzēti izraudzītai ražošanai materiālu savācējs.
Papildus šādiem savienotājiem būs nepieciešami vītņoti veidgabali, lai pārslēgtos no plastmasas vai gumijas caurules uz parasto metāla cauruli. Šāds savienojums būs nepieciešams, ja kolektors sastāvēs no vairākiem moduļiem.
Lai uzzinātu, cik savienojošo elementu ir nepieciešams, iepriekš jāizveido izveidojamās sistēmas shematiska diagramma un jāaprēķina to skaits.
- Lai apvienotu visus moduļus vienā akumulatorā, divi savācējs - sagriezts metāla caurule. Caur vienu no tiem, kas fiksēts akumulatora apakšā, siltummaiņos ieplūdīs auksts ūdens, bet otrajā, kas fiksēts augšpusē, tiks savākts siltais ūdens.
Augšējā caurule tiks savienota ar uzglabāšanas tvertni, tas ir, tā nonāks patērētājam. Tā diametram jābūt 40 ÷ 50 mm.
Akumulatora stiprinājums
Sagatavojot visu nepieciešamo, varat ķerties pie darba.
- Vispirms visas topošās konstrukcijas koka daļas jāapstrādā ar antiseptisku līdzekli.
- Turklāt, ja moduļu apakšdaļa ir izgatavota no metāla loksnes, tā jāpārklāj ar pretkorozijas savienojumu. Parasti šim nolūkam tiek izmantota mastika, kas paredzēta automašīnu dibenu segšanai.
Visiem autobraucējiem zināms "pretkorozijas līdzeklis" - tas, kas jums nepieciešams - Pēc tam, kad kompozīcijas ir izžuvušas uz sagatavotajiem elementiem, no tiem tiek montēti atsevišķi vai kopīgi moduļi.
- Tad tajās tiek ieliktas šļūtenes, kurām ir piestiprināti turētāji.
- Cauruļu brīvai pārvietošanai caur moduļu malām tiem tiek urbti caurumi - tā augšējā un apakšējā daļā. Attiecīgi apakšējā caurumā tiek novadīta aukstā ūdens ieplūdes caurule, bet augšējā atverē - apsildāma izvade.
- Ja vertikāli ir uzstādīti vairāki moduļi vai viens kopīgs, kurā ir ievietoti arī vairāki caurules "gliemeži", viens virs otra, tad katras spirāles apakšējais gals ir savienots ar apakšējo augšējo izeju - un visa "kolonna" tiek pārslēgta saskaņā ar šo secības principu. Apakšējais gals ir savienots ar kopējo metāla kolektoru, caur kuru plūdīs auksts ūdens. Visas blakus esošās vertikālās rindas tiek montētas tādā pašā veidā - ar kopīgu savienojumu ar padeves kolektoru.
- Attiecīgi augšējās horizontālās moduļu rindas šļūteņu augšējie gali ir savienoti ar metāla kolektora cauruli, pa kuru tiek novadīts karstais ūdens patēriņam.
- Spirālveida kolektora kontūru var montēt arī uz metāla loksnes, kas uzstādīta nevis uz jumta, bet pie mājas, tās dienvidu pusē vai pie baseina, ja tam nepieciešama apkure. Šajā gadījumā metāla pamatne veicinās ātrāku ūdens uzsildīšanu un siltuma saglabāšanu caurulēs, jo tai ir laba siltumvadītspēja un siltuma jauda.
- Vēl viena termiskā saules kolektora iespēja var būt ķēdes ieklāšana uz jumta plaknes īpašās kastēs garās paralēlās rindās visā jumta garumā.
Cenas XLPE caurulēm
XLPE caurules
Video: vienkāršs lineāras caurules saules kolektors
Uzlabojiet efektu ar plastmasas pudelēm
Attēlā redzams no šļūtenēm (caurulēm) veidots saules kolektors, kura efektivitāti ievērojami palielina, izmantojot parastās plastmasas pudeles. Kāda šeit ir "iezīme"? Un ir vairāki no tiem:
Plastmasas pudeles kā apvalka darbība - shematiski - Pudeles pilda caurspīdīga apvalka lomu un neļauj gaisa plūsmām atņemt siltumu absolūti nevajadzīgi savstarpēja siltuma apmaiņa. Turklāt pašas gaisa kameras kļūst par sava veida siltuma akumulatoriem. Ir siltumnīcas efekts, ko aktīvi izmanto lauksaimniecības tehnoloģijā.
- Pudeles noapaļotā virsma spēlē lēcas lomu, kas uzlabo saules gaismas efektu.
- Ja pudeles apakšējā virsma ir pārklāta ar atstarojošu folijas materiālu, tad var panākt staru fokusēšanas efektu caurules ejas zonā. Apkure no tā tikai iegūs.
- Vēl viens svarīgs faktors. Plastmasas caurspīdīga virsma zināmā mērā mazinās ultravioleto staru kaitīgo negatīvo ietekmi, kas "nepatīk" ne gumijai, ne plastmasai. Šādai ķēdei vajadzētu ilgt ilgāk.
Lai izgatavotu šādu saules kolektoru, jums būs nepieciešams:
1 - Gumijas šļūtene, melna metāla vai plastmasas caurules - kā siltummainis.
2 - plastmasas pudeles, kas kļūs par apvalku ap ķēdes caurulēm.
3 - Pudelēs, to pusē, kas būs blakus pamatnei, var ievietot foliju vai citu atstarojošu materiālu. Atstarojošajai daļai jāskatās pret sauli.
4 - Statīvu būs diezgan viegli uzstādīt no stieņa vai metāla caurules.
5 - Uzsildītā ūdens uzglabāšanas tvertne, kas jāpievieno ieplūdes vietai - jaucējkrāns, duša utt.
6 - Aukstā ūdens tvertne, ko var pievienot ūdens apgādes sistēmai.
Saules kolektora uzstādīšana
Augšējā diagrammā parādītās versijas montāža ir šāda:
- Sākumā statīvs ir uzstādīts no metāla caurules vai stieņa. Ja tas ir izgatavots no koka, tad tas ir jāpārklāj ar antiseptisku sastāvu, bet, ja tas ir izgatavots no metāla, tad tas jāapstrādā ar pretkorozijas līdzekli. Ir jāaprēķina garums tā, lai starp diviem plauktiem būtu uzstādīts pāra skaits pudeļu.
- Uz plauktiem, attālumā pudeļu platumā ir fiksētas horizontālās sloksnes, uz kurām varēs veikt papildus stiprinājumu spolei. Turklāt tie nodos rāmja papildu stingrību.
- Tālāk tiek sagatavots nepieciešamais plastmasas pudeļu skaits - no tām tiek nogriezta apakšējā daļa, lai viena pudele ar kakla malu cieši ietilptu iegūtajā caurumā.
- Tiek ņemta vajadzīgā garuma šļūtene (caurule), ar kuru pietiks ieklāšanai spoles ķēde uz gatavā rāmja-statīva.
Atkāpjoties no šļūtenes malas 100 ÷ 150 mm, atzīmējiet tās stiprinājuma vietu. Pēc tam caur šo malu uz caurules tiek uzlikts nepieciešamais sagatavoto pudeļu skaits, ar kuru pietiks, lai pilnībā aizvērtu zonu pretējā plauktā. Pudeles tiek ievietotas cieši viena pie otras, lai otrās kakls nonāktu iepriekšējās apakšā izgrieztajā caurumā.
- Kad caurules daļa spoles augšējās daļas ieklāšanai ir pilnībā pārklāta ar pudeļu kārbu, tās mala tiek piestiprināta rāmja kreisā statņa augšpusē. Stiprināšanai var izmantot klipšu turētājus plastmasas caurulēm ar aizbīdni, vēlamā izmēra.
- Ja nepieciešams, pudeļu novietojums tiek noregulēts tā, lai to folijas puse būtu apakšā, pie kolektora rāmja.
- Pēc tam caurule tiek vienmērīgi pagriezta, un tā atkal nofiksējas uz klipa.
- Nākamais solis ir atkal uzlikt pudeles uz caurules, un tā jau ir nostiprināta uz kreisā plaukta. Šis sekotājs tiek turpināts, līdz viss rāmis ir piepildīts ar kolektora spoli.
- Tagad atliek tikai “iesaiņot” armatūras, caur kurām iegūtais kolektors tiks savienots ar aukstā ūdens padevi un karstā uzglabāšanas tvertni.
Lūk, kas var notikt beigu beigās – vieglāk nemaz nevar iedomāties! Šāds kolekcionārs, kā redzat, absolūti nav grūti ražošanā, bet var kļūt par labu "palīgu" privātmājā, uzņemoties ūdens sildīšanas funkcijas.
Starp citu, saules enerģiju var izmantot ne tikai ūdens sildīšanai, bet arī apsildāma gaisa padevei telpās. Piemēram, kā to pagatavot pats, varat uzzināt, ja sekojat saitei uz mūsu portāla īpašo publikāciju.
Video - saules elektrostacijas montāža pats