Formålet med opsamleren til opvarmning: hvad er de til, hvad er de

Specifikationerne ved brug af solfangere

Det vigtigste træk ved solfangere, som adskiller dem fra andre typer varmegeneratorer, er den cykliske karakter af deres drift. Hvis der ikke er sol, er der heller ingen varmeenergi. Som et resultat er sådanne holdninger passive om natten.

Den gennemsnitlige daglige varmeproduktion afhænger direkte af dagslysets længde. Sidstnævnte bestemmes for det første af områdets geografiske bredde og for det andet af sæsonen. I løbet af sommerperioden, som er toppen af ​​isolation på den nordlige halvkugle, vil samleren arbejde med maksimal effektivitet. Om vinteren falder produktiviteten og når et minimum i december-januar.

Om vinteren falder solfangernes effektivitet ikke kun på grund af et fald i varigheden af ​​dagslystimer, men også på grund af en ændring i indfaldsvinklen for sollys. Udsving i solfangerpræstationer gennem året bør tages i betragtning ved beregning af dets bidrag til varmeforsyningssystemet.

En anden faktor, der kan påvirke solfangerens produktivitet, er de klimatiske træk i regionen. På vores lands territorium er der mange steder, hvor 200 eller flere dage om året er solen skjult bag et tykt lag af skyer eller bag et tågeslør. I overskyet vejr falder solfangerens ydeevne ikke til nul, da den er i stand til at fange spredt sollys, men det falder markant.

Samlernes enhed og formål

I sin kerne er det en strømfordeler, der har en hovedkanal med indløb og udløb samt grene. Deres antal kan variere. I de fleste tilfælde fra 4 til 6, og hvis du har brug for mere, kan du tilslutte flere ventiler i serie.

Når eksperter bliver spurgt, hvad en vandforsyningssamler er, svarer de, at det er en kam. Denne tilknytning er forbundet med ekstern lighed, omend skematisk.

Vandforsyningskammen kan være lavet af metal, legeringer eller polymere materialer. Valget afhænger af budgettet og formålet. Designet er, at indløbet har en mindre diameter end udløbet. Dette er nødvendigt, så der dannes overtryk i fordelingsområdet.

Der er modeller, der er kommercielt tilgængelige, der som standard er udstyret med grenafskæringsventiler.

Samlerforbindelse forudsætter, at hver filial udvides til en separat forbruger.

I dette tilfælde er der mange fordele:

1. Hver forbruger får tilstrækkeligt pres til at fungere korrekt.
2. Det er muligt at deaktivere en af ​​dem til reparation, vedligeholdelse eller udskiftning uden at afbryde resten.
3. Hvis det er nødvendigt at fjerne oversvømmelse, er det nok at afskære en gren og bruge resten af ​​enhederne uden begrænsning.

En anden fordel ved at bruge samlere i vandforsyningssystemer er, at når du tænder for eksempel en vaskemaskine, ændres vandtrykket i bruseren ikke. Dette betyder, at der ikke er nogen ubehagelige temperaturændringer. Men der er mange designs, konfigurationer og producenter, og for at træffe det rigtige valg skal du kende funktionerne i disse enheder.

Princippet om drift og typer solfangere

Nu er det tid til at sige et par ord om solfangerens struktur og funktion. Hovedelementet i dets design er en adsorber, som er en kobberplade med et rør svejset til det.Ved at absorbere varmen fra solens stråler, der falder ned på den, opvarmes pladen (og med den røret) hurtigt. Denne varme overføres til den flydende varmebærer, der cirkulerer gennem røret, som igen transporterer den videre langs systemet.

Den fysiske krops evne til at absorbere eller reflektere solens stråler afhænger primært af overfladens natur. For eksempel reflekterer en spejloverflade perfekt lys og varme, men en sort absorberer tværtimod. Derfor påføres en sort belægning på adsorberens kobberplade (den enkleste mulighed er sort maling).

Sådan fungerer solfangeren

1. Solfanger. 2. Buffertank. 3. Varmt vand.

4. Koldt vand. 5. Controller. 6. Varmeveksler.

7. Vandpumpe. 8. Hot stream. 9. Kold strøm.

Det er også muligt at øge mængden af ​​varme, der modtages fra solen ved at vælge det rigtige glas, der dækker adsorberen. Almindeligt glas er ikke gennemsigtigt nok. Derudover blænder det og reflekterer noget af det indfaldende sollys. I solfangere forsøger de som regel at bruge specielt glas med lavt jernindhold, hvilket øger dets gennemsigtighed. For at reducere andelen af ​​reflekteret lys af overfladen påføres en antireflekterende belægning på glasset. Og så støv og fugt ikke kommer ind i samleren, hvilket også reducerer glasets gennemstrømning, er sagen forseglet og undertiden endda fyldt med en inaktiv gas.

På trods af alle disse tricks er solfangernes effektivitet stadig langt fra 100%, hvilket skyldes ufuldkommenheden i deres design. Den opvarmede adsorberplade udstråler en del af den modtagne varme ind i miljøet og opvarmer luften i kontakt med den. For at minimere varmetab skal adsorbereren isoleres. Søgen efter en effektiv måde at isolere adsorberende ledte ingeniører til at skabe flere typer solfangere, hvoraf de mest almindelige er flade og rørformede vakuumopsamlere.

Flade solfangere

Flade solfangere.
Designet af en flad solfanger er ekstremt enkel: det er en metalkasse dækket med glas ovenpå. Som regel bruges mineraluld til varmeisolering af bunden og væggene i sagen. Denne mulighed er langt fra ideel, da overførsel af varme fra adsorptionsmiddel til glasset ved hjælp af luften inde i kassen ikke er udelukket. Med en stor temperaturforskel inden i solfangeren og udvendigt er varmetabet ret betydeligt. Som et resultat bliver en flad solfanger, der fungerer perfekt om foråret og sommeren, ekstremt ineffektiv om vinteren.

Flad solfanger enhed

1. Indløbsrør. 2. Sikkerhedsglas.

3. Absorptionslag. 4. Aluminiumsramme.

5. Kobberrør. 6. Varmeisolator. 7. Udløbsrør.

Tubular vakuum solfangere

Tubular vakuum solfangere.
En solvakuumopsamler er et panel, der består af et stort antal relativt tynde glasrør. En adsorber er placeret inde i hver af dem. For at udelukke overførsel af varme med gas (luft) evakueres rørene. Det skyldes manglen på gas i nærheden af ​​adsorberne, at vakuumopsamlere er kendetegnet ved lave varmetab, selv i frostvejr.

Vakuum manifold enhed

1. Termisk isolering. 2. Varmevekslerhus. 3. Varmeveksler (opsamler)

4. Forseglet stik. 5. Vakuumrør. 6. Kondensator.

7. Absorberende plade. 8. Varmeledning med arbejdsvæske.

Manifold blandeventil applikation

Manifoldsystemet består af to typer ventiler: 2-vejs og 3-vejs. Blandeventilen er vant til blanding af varmt vand, som kommer fra kedlen, med afkølet fra varmekredsen.Blandeventilerne kan justeres manuelt eller automatisk ved hjælp af en kontrol.
En manifold med en 3-vejs blandeventil bruges oftest til værelser med et stort areal med vandbund (mere end 200 m2).

Ofte er disse ventiler udstyret med vejrafhængige sensorer med specielle programmer, der indstiller den optimale temperatur med fokus på eksterne faktorer. Sådanne ventiler bruges hovedsageligt til varme gulve, som er det vigtigste varmeelement i rummet.

En sådan ventil har dog tilfreds med betydelige mangler... For det første kan den ved et signal fra termostaten direkte levere vand fra kedlen, hvis temperatur er 80-90 grader. Dette kan beskadige varmekredsen, gulvet og gulvet.

For det andet har sådanne ventiler en høj flowkapacitet, hvilket resulterer i, at det med en lille ændring i reguleringen i rummet kan temperaturen stiger kraftigt.

Et rum med en 2-vejs blandeventil bruges til rum med et areal på mindre end 200 m2. En sådan ventil regulerer temperaturen ved at blande kølemidlet fra returledningen.

På denne måde mængden af ​​vand kontrollereskommer fra kedlen. Takket være dette vil det varme gulv aldrig blive overophedet. Dette forlænger igen sin levetid. En sådan ventil har en lille strømningskapacitet, jævn og stabil regulering.

Hvor skal opsamleren til gulvvarmevand være placeret?

Samleren skal være et sted at gemme sig. Til dette bruges specielt manifoldskab, som er et metalprodukt med en dør, hvor fastgørelsesbeslagene er placeret.
Sådanne skabe er udendørs og forsænket... Perforeringer foretages i sidepanelerne, takket være hvilke du nemt kan lave huller de ønskede steder. Mange modeller har justerbare fødder, der giver dig mulighed for at ændre højden. Indbyggede skabe har en bevægelig ramme, som de kan ændre i dybden med.

For at bestemme de krævede dimensioner for et sådant produkt skal man kende dimensionerne på alt udstyr, der efterfølgende placeres der. Samleskabene er fastgjort til gulvet gennem benene eller til væggen gennem hullerne på bagvæggen.

Anvendelser af solfangere

Hovedformålet med solfangere er som enhver anden varmegenerator at opvarme bygninger og forberede vand til et varmt vandforsyningssystem. Det er stadig at finde ud af, hvilken type solfangere der er bedst egnet til at udføre en bestemt funktion.

Som vi fandt ud af, har flade solfangere gode resultater om foråret og sommeren, men de er ineffektive om vinteren. Af dette følger det, at det er upraktisk at bruge dem til opvarmning, hvis behov vises nøjagtigt ved begyndelsen af ​​koldt vejr. Dette betyder dog ikke, at der overhovedet ikke er nogen forretning med dette udstyr.

Flade samlere har en ubestridelig fordel - de er betydeligt billigere end vakuummodeller, derfor er det fornuftigt at købe dem i tilfælde, hvor det er planlagt at bruge solenergi udelukkende om sommeren. Flade solfangere klarer perfekt opgaven med at forberede vand til varmt vandforsyning om sommeren. Endnu oftere bruges de til at varme vand til en behagelig temperatur i udendørs pools.

Rørformede vakuumopsamlere er mere alsidige. Med ankomsten af ​​vinterkulde falder deres præstationer ikke så meget som i tilfældet med flade modeller, hvilket betyder, at de kan bruges hele året rundt. Dette gør det muligt at bruge sådanne solfangere ikke kun til varmt vandforsyning, men også i varmesystemet.

Sammenligning af solrige solfangere med flad og vakuum.

Arrangering af solfangere

Effektiviteten af ​​en solfanger afhænger direkte af, hvor meget sollys der falder på adsorberen. Det følger heraf, at samleren skal placeres i et åbent rum, hvor en skygge fra nabobygninger, træer i nærheden af ​​bjerge osv. Aldrig falder (eller i det mindste i længst tid).

Det er ikke kun placeringen af ​​samleren, der betyder noget, men også dens orientering. Den mest "solrige" side på vores nordlige halvkugle er den sydlige, hvilket betyder, at reservoirets "spejle" ideelt set skal drejes strengt mod syd. Hvis det er teknisk umuligt at gøre dette, skal du vælge retningen så tæt som muligt mod syd - sydvest eller sydøst.

Man bør ikke miste en sådan parameter som solfangerens hældningsvinkel af syne. Vinkelens værdi afhænger af afvigelsen fra Solens position fra zeniten, som igen bestemmes af bredden af ​​det område, hvor udstyret skal betjenes. Hvis hældningsvinklen ikke er indstillet korrekt, vil det optiske energitab stige betydeligt, da en betydelig del af sollyset reflekteres fra solfangerglasset og derfor ikke når absorberen.

Collector installation

Det er vigtigt at vælge det rigtige rørtværsnit. Halvtommer rør er velegnet til brusebad og badekar. Samtidig skal indløbet til distributøren være bredere.

At arbejde med moderne materialer er ret behageligt, og enhver håndværker kan uafhængigt samle samleren. Men inden du starter arbejdsgangen, skal du stadig tegne et diagram på papir.

Vandforsyningssystemets komplette sæt finder sted i flere faser:

1. En vandhane eller ventil på et stigrør med noget vand er nødvendig for at slukke for vandet for at fastgøre vandsystemet.
2. Hårdt vandfilter. Et sådant filter renser vandet fra store urenheder og gør det drikkebart.
3. Vandmålere.
4. Trykreducering - kan være nødvendigt i et privat hus. Trykreduktøren reducerer trykket, hvis det er for højt til dine VVS-armaturer. Hvis det er indstillet til den maksimalt tilladte værdi, vil det lede overskydende vand ind i tagrenden.
5. Samler. Det kan have 2 til 6 udgange. Du kan installere flere samlere for at få det krævede antal output.

Videoen indeholder nyttige tip, der hjælper dig med korrekt installation af vandmanifolden:

Sådan vælger du en solfanger med den rigtige effekt

Hvis du vil have dit varmesystem til at klare opgaven med at opretholde en behagelig temperatur i lokalerne, og varmt, ikke lunkent vand strømmede fra vandhanerne, og samtidig planlægge at bruge en solfanger som en varmegenerator, du skal beregne den krævede udstyrseffekt på forhånd.

På samme tid vil det være nødvendigt at tage højde for et ret stort antal parametre, herunder formålet med opsamleren (varmt vandforsyning, opvarmning eller deres kombination), objektets varmebehov (samlet areal af opvarmede rum eller gennemsnitlige daglige forbrug af varmt vand), klimatiske træk i regionen, funktioner i samlerinstallationen.

I princippet er det ikke så svært at foretage sådanne beregninger. Udførelsen af ​​hver model er kendt, hvilket betyder, at du nemt kan estimere antallet af samlere, der kræves for at give huset varme. Virksomheder, der beskæftiger sig med produktion af solfangere, har oplysninger (og kan give dem til forbrugeren) om ændringen i udstyrets effekt afhængigt af områdets geografiske bredde, "spejlens" hældningsvinkel, afvigelsen af deres orientering fra sydlig retning osv., hvilket gør det muligt at foretage de nødvendige korrektioner ved beregning af solfangerens ydeevne.

Når man vælger den nødvendige solfangerkapacitet, er det meget vigtigt at opnå en balance mellem mangel og overskud af genereret varme. Eksperter anbefaler at fokusere på den maksimale mulige samlekapacitet, det vil sige ved hjælp af indikatoren for den mest produktive sommersæson i beregningerne. Dette strider mod gennemsnittets brugers ønske om at tage udstyr med en margen (det vil sige at beregne ud fra kraften i den koldeste måned), så varmen fra solfangeren er nok, selv på mindre solrige efterårs- og vinterdage.

Men hvis du vælger en solfanger med øget effekt, vil du på toppen af ​​dens ydeevne, det vil sige i varmt solrigt vejr, stå over for et alvorligt problem: der produceres mere varme end forbrugt, og dette truer overophedning af kredsløbet og andre ubehagelige konsekvenser ... Der er to muligheder for at løse dette problem: installer enten en solfanger med lav effekt og tilslut backup-varmekilder parallelt om vinteren, eller køb en model med en stor strømreserve og sørg for måder til at aflade overskydende varme i forår-sommersæsonen .

Systemstagnation

Lad os tale lidt mere om de problemer, der er forbundet med et overskud af genereret varme. Så lad os sige, at du har installeret en tilstrækkelig kraftig solfanger, der fuldt ud kan levere varme til dit varmesystem. Men sommeren er kommet, og behovet for opvarmning er forsvundet. Hvis du kan slukke for strømforsyningen til en el-kedel eller afbryde brændstofforsyningen til en gaskedel, så har vi ingen strøm over solen - vi kan ikke "slukke for den", når den bliver for varm.

Systemstagnation er et af de største potentielle problemer for solfangere. Hvis der ikke tages nok varme fra kollektorkredsløbet, bliver kølevæsken overophedet. På et bestemt tidspunkt kan sidstnævnte koge, hvilket vil føre til afslutning af dets cirkulation langs kredsløbet. Når kølevæsken køler ned og kondenserer, genoptager systemet driften. Imidlertid overfører ikke alle typer varmeoverføringsvæsker roligt overgangen fra en væske til en gasformig tilstand og omvendt. Nogle, som et resultat af overophedning, får en gelélignende konsistens, hvilket gør det umuligt at arbejde videre med kredsløbet.

Kun en stabil fjernelse af varmen produceret af solfangeren hjælper med at undgå stagnation. Hvis beregningen af ​​udstyrets effekt foretages korrekt, er sandsynligheden for problemer praktisk talt nul.

Men selv i dette tilfælde er forekomsten af ​​force majeure ikke udelukket, derfor bør der på forhånd forventes metoder til beskyttelse mod overophedning:

1. Installation af en reservetank til akkumulering af varmt vand. Hvis vandet i varmtvandsforsyningssystemets hovedtank har nået det indstillede maksimum, og solfangeren fortsætter med at levere varme, skifter det automatisk, og vandet begynder allerede at varme op i reservetanken. Den skabte forsyning med varmt vand kan bruges til husholdningsbehov senere i overskyet vejr.

2. Opvarmet poolvand. Ejere af huse med swimmingpool (hvad enten det er indendørs eller udendørs) har en fremragende mulighed for at fjerne overskydende varmeenergi. Puljens volumen er uforligneligt større end lydstyrken på en hvilken som helst husholdningsopbevaringsenhed, hvilket betyder, at vandet i det ikke bliver så meget, at det ikke længere er i stand til at absorbere varme.

3. Tømning af varmt vand. I mangel af muligheden for at bruge overskydende varme nyttigt kan du simpelthen dræne det opvarmede vand i små portioner fra lagertanken til varmt vandforsyning i kloakken. Det kolde vand, der kommer ind i beholderen, sænker temperaturen på hele volumenet, hvilket fortsætter med at fjerne varmen fra kredsløbet.

4. Ekstern varmeveksler med blæser. Hvis solfangeren har en stor kapacitet, kan overskydende varme også være meget stor. I dette tilfælde er systemet udstyret med et ekstra kredsløb fyldt med kølemiddel. Dette ekstra kredsløb er forbundet til systemet ved hjælp af en varmeveksler udstyret med en ventilator og monteret uden for bygningen. Hvis der er risiko for overophedning, kommer overskydende varme ind i det ekstra kredsløb og "kastes" ud i luften gennem varmeveksleren.

5. Udledning af varme i jorden. Hvis huset ud over solfangeren har en jordvarmepumpe, kan den overskydende varme ledes ind i brønden. På samme tid løser du to problemer på én gang: På den ene side beskytter du solfangerkredsløbet mod overophedning, på den anden side gendanner du varmereserven i jorden udtømt om vinteren.

6. Isolering af solfangeren fra direkte sollys. Fra et teknisk synspunkt er denne metode en af ​​de enkleste. Det er selvfølgelig ikke værd at klatre op på taget og dække samleren manuelt - det er svært og usikkert. Det er meget mere rationelt at installere en fjernstyret skodde, som en rulleskodde. Du kan endda tilslutte spjældkontrolenheden til controlleren - i tilfælde af en farlig temperaturstigning i kredsløbet lukker samleren automatisk.

7. Tømning af kølevæske. Denne metode kan betragtes som kardinal, men på samme tid er den ret enkel. Hvis der er risiko for overophedning, drænes kølevæsken ved hjælp af en pumpe i en speciel tank integreret i systemkredsen. Når forholdene igen bliver gunstige, returnerer pumpen kølemidlet til kredsløbet, og opsamleren genoprettes.

Andre systemkomponenter

Det er ikke nok blot at samle varmen, der udsendes fra solen. Det skal stadig transporteres, akkumuleres, overføres til forbrugerne, alle disse processer skal overvåges osv. Dette betyder, at systemet ud over samlerne på taget indeholder mange andre komponenter, som måske er mindre synlige, men ikke mindre vigtigt. Lad os fokusere på nogle få af dem.

Varmebærer

Funktionen af ​​kølemiddel i kollektorkredsløbet kan udføres enten af ​​vand eller af en frostvæske.

Vand har en række ulemper, der pålægger visse begrænsninger for dets anvendelse som varmebærer i solfangere:

• For det første stivner det ved negative temperaturer. For at forhindre, at det frosne kølemiddel sprænger rørene i kredsløbet, skal det med koldt vejr drænes, hvilket betyder, at du om vinteren ikke engang modtager små mængder termisk energi fra solfangeren.
• For det andet kan et ikke for højt kogepunkt for vand forårsage hyppig stagnation om sommeren.

Ikke-frysende væske har i modsætning til vand et betydeligt lavere frysepunkt og uforligneligt højere kogepunkt, hvilket øger bekvemmeligheden ved at bruge det som varmebærer. Ved høje temperaturer kan "ikke-frysning" dog gennemgå irreversible ændringer, så det skal beskyttes mod overdreven overophedning.

Pumpe tilpasset solsystemer

For at sikre den tvungne cirkulation af kølevæsken langs kollektorkredsløbet kræves en pumpe tilpasset solsystemer.

Varmtvandsvarmeveksler

Varmeoverførsel fra solfangerkredsløbet til varmtvandsforsyningen eller til varmesystemet i varmesystemet udføres ved hjælp af en varmeveksler. Som regel bruges en storvolumetank med en indbygget varmeveksler til at akkumulere varmt vand. Det er rationelt at bruge tanke med to eller flere varmevekslere: dette gør det muligt at tage varme ikke kun fra solfangeren, men også fra andre kilder (gas- eller el-kedel, varmepumpe osv.).

Reservoir klassificering

Koblingsudstyr adskiller sig i husets materiale og dele og fastgørelsesmetoderne

Dette er vigtigt at overveje, når du vælger, fordiikke alle produkter passer til plastrør

Der er følgende typer samlere:

1. Stål (lavet af rustfrit stål). Modstandsdygtig over for brand og høje temperaturer. Produkterne er kendetegnet ved deres pæne udseende og lette vægt, samleren monteres let på væggen.
2. Messing (undertiden forniklet). De har høje omkostninger, men de er holdbare. De ruster ikke eller forringes ikke ved høje temperaturer.
3. Polypropylen. De er lette og modstandsdygtige over for korrosion.

Efter metoden til fiksering er enheder klassificeret som følger:

• med eurocone;
• gevindskåret;
• med kompressionsbeslag, der giver dig mulighed for at forbinde rør af plast eller metal-plast
• med fittings til rør fremstillet af plast til lodning;
• kombineret.

Samlerne fås også i 2 farver til installation i varmt og koldt vand. Enhederne er opdelt efter antallet af afsætningsmuligheder.