Намена колектора за грејање: чему служе, чему служе

Специфичности употребе соларних колектора

Главна карактеристика соларних колектора, која их разликује од осталих врста генератора топлоте, је циклична природа њиховог рада. Ако нема сунца, нема ни топлотне енергије. Као резултат, такви ставови су пасивни ноћу.

Просечна дневна производња топлоте директно зависи од дужине дневних светлосних сати. Ово друго је одређено, прво, географском ширином подручја, а друго, годишњим добом. Током летњег периода, који је врхунац осунчавања на северној хемисфери, колектор ће радити са максималном ефикасношћу. Зими његова продуктивност опада и достиже минимум у децембру-јануару.

Зими се ефикасност соларних колектора смањује не само због смањења трајања дневног светла, већ и због промене угла упада сунчеве светлости. Колебања у перформансама соларног колектора током целе године треба узети у обзир приликом израчунавања његовог доприноса систему за снабдевање топлотом.

Још један фактор који може утицати на продуктивност соларног колектора су климатске карактеристике региона. На територији наше земље има много места где се 200 или више дана у години сунце крије иза дебелог слоја облака или иза вела магле. У облачном времену перформансе соларног колектора не падају на нулу, јер је у стању да захвати расејану сунчеву светлост, али се значајно смањује.

Уређај и намена колектора

У основи је дистрибутер протока који има главни канал са улазом и излазом, као и огранке. Њихов број може варирати. У већини случајева од 4 до 6, а ако је потребно више, тада можете повезати неколико вентила у серију.

Стручњаци на питање шта је колектор за водоснабдевање одговарају да је то чешаљ. Ова повезаност повезана је са спољашњом сличношћу, иако шематском.

Чешаљ за снабдевање водом може бити израђен од метала, легура или полимерних материјала. Избор зависи од буџета и сврхе. Карактеристика дизајна је да улаз има мањи пречник од отвора. То је неопходно како би се у подручју дистрибуције створио надпритисак.

Постоје комерцијално доступни модели који су подразумевано опремљени граничним преградним вентилима.

Колекторска веза претпоставља да је свака грана проширена на засебног потрошача.

У овом случају постоји пуно предности:

1. Сваки потрошач добија довољан притисак да правилно функционише.
2. Могуће је онемогућити један од њих ради поправке, одржавања или замене без одспајања остатка.
3. Ако је потребно елиминисати поплаве, довољно је одсећи једну грану и користити остале уређаје без ограничења.

Још једна предност употребе колектора у системима за довод воде је та што се када укључите, рецимо, машину за прање веша, притисак воде у тушу не мења. То значи да нема непријатних промена температуре. Али постоји много дизајна, конфигурација и произвођача, а да бисте направили прави избор, морате знати карактеристике ових уређаја.

Принцип рада и врсте соларних колектора

Сада је време да кажемо неколико речи о структури и раду соларног колектора. Главни елемент његовог дизајна је адсорбер, који је бакарна плоча са завареном цеви.Упијајући топлоту сунчевих зрака који падају на њу, плоча (а са њом и цев) брзо се загрева. Ова топлота се преноси на течни носач топлоте који циркулише кроз цев, а који је, даље, преноси даље по систему.

Способност физичког тела да апсорбује или одбија сунчеве зраке првенствено зависи од природе његове површине. На пример, површина огледала савршено одражава светлост и топлоту, али црна, напротив, апсорбује. Због тога се на бакарну плочу адсорбера наноси црни премаз (најједноставнија опција је црна боја).

Како соларни колектор ради

1. Соларни колектор. 2. Пуфер резервоар. 3. Врућа вода.

4. Хладна вода. 5. Контролер. 6. Измењивач топлоте.

7. Пумпа за воду. 8. Хот стреам. 9. Хладни поток.

Такође је могуће повећати количину топлоте примљене од сунца избором тачног стакла које прекрива адсорбер. Обично стакло није довољно прозирно. Поред тога, блешти, одражавајући неке од сунчеве светлости која је пала. У соларним колекторима, по правилу, покушавају да користе посебно стакло са малим садржајем гвожђа, што повећава његову прозирност. Да би се смањио удео светлости која се одбија од површине, на стакло се наноси антирефлексни премаз. И тако да прашина и влага не уђу унутар колектора, што такође смањује пропусност стакла, кућиште је направљено запечаћено, а понекад чак и напуњено инертним гасом.

Упркос свим овим триковима, ефикасност соларних колектора још увек је далеко од 100%, што је због несавршености њиховог дизајна. Загрејана адсорбер-плоча зрачи део примљене топлоте у околину, загревајући ваздух у контакту са њом. Да би се губици топлоте свели на минимум, адсорбер мора бити изолован. Потрага за ефикасним начином изолације адсорбера довела је до стварања неколико врста соларних колектора, од којих су најчешћи равни и цевасти вакуумски колектори.

Равни соларни колектори

Равни соларни колектори.
Дизајн равног соларног колектора је изузетно једноставан: то је метална кутија прекривена стаклом на врху. По правилу, минерална вуна се користи за топлотну изолацију дна и зидова кућишта. Ова опција је далеко од идеалне, јер није искључен пренос топлоте од адсорбера до стакла помоћу ваздуха унутар кутије. Са великом температурном разликом унутар колектора и споља, губици топлоте су прилично значајни. Као резултат, равни соларни колектор, који савршено функционише у пролеће и лето, постаје изузетно неефикасан зими.

Равни соларни колекторски уређај

1. Улазна цев. 2. Непробојно стакло.

3. Апсорпциони слој. 4. Алуминијумски оквир.

5. Бакарне цеви. 6. Топлотни изолатор. 7. Излазна цев.

Цевасти вакуумски соларни колектори

Цевасти вакуумски соларни колектори.
Соларни вакуумски колектор је плоча састављена од великог броја релативно танких стаклених цеви. Унутар сваког од њих налази се адсорбер. Да би се искључио пренос топлоте гасом (ваздухом), цеви се евакуишу. Због одсуства гаса у близини адсорбера, вакуумски колектори имају мале губитке топлоте чак и по леденом времену.

Уређај вакуумског разводника

1. Топлотна изолација. 2. Кућиште измењивача топлоте. 3. Измењивач топлоте (колектор)

4. Запечаћени чеп. 5. Вакуумска цев. 6. Кондензатор.

7. Апсорбујућа плоча. 8. Топлотна цев са радном течношћу.

Примена вентила за мешање колектора

Систем разводника састоји се од две врсте вентила: двокраког и трокраког. Вентил за мешање се користи за мешање топле воде, који долази из котла, уз хлађење из круга грејања.Вентили за мешање се могу подесити ручно или аутоматски помоћу команде.
Разводник са тросмерним вентилом за мешање најчешће се користи за просторије са великом површином водених подова (више од 200 м2).

Често су ови вентили опремљени сензори зависни од временских услова са посебним програмима који подешавају оптималну температуру, фокусирајући се на спољне факторе. Такви вентили се углавном користе за топле подове, који су главни грејни елемент у соби.

Међутим, такав вентил има задовољиле значајне недостатке... Прво, сигналом термостата може директно доводити воду из котла чија температура износи 80–90 степени. То може оштетити круг грејања, кошуљицу и под.

Друго, такви вентили имају велику проточност, што као резултат, уз малу промену регулације у соби, може пораст температуре снажно.

Разводник са двосмерним вентилом за мешање користи се за просторије мање од 200 м2. Такав вентил регулише температуру мешањем расхладне течности са повратног вода.

На овај начин контролише се количина водекоји долазе из котла. Захваљујући томе, топли под се никада неће прегрејати. То, пак, продужава његов век трајања. Такав вентил има мали капацитет протока, глатку и стабилну регулацију.

Где треба да се налази колектор за подно грејање?

Сакупљач мора бити негде да се сакрије. За ово се користи посебан разводни ормар, који је метални производ са вратима у којима се налазе окови за причвршћивање.
Такви ормари су спољашњи и удубљени... У бочним плочама су направљене перфорације, захваљујући којима можете лако направити рупе на потребним местима. Многи модели имају подесиве ноге које вам омогућавају да промените висину. Уградни ормари имају покретни оквир, помоћу којег могу да се мењају у дубини.

Да бисте одредили потребне димензије таквог производа, треба добро знати димензије све опреме која ће тамо бити постављена. Ормари за колекторе су причвршћени за под кроз ноге или за зид кроз рупе смештене на задњем зиду.

Примене соларних колектора

Главна сврха соларних колектора, као и било који други генератори топлоте, је грејање зграда и припрема воде за систем за снабдевање топлом водом. Остаје да откријемо која врста соларних колектора је најприкладнија за обављање одређене функције.

Као што смо сазнали, равни соларни колектори имају добре перформансе у пролеће и лето, али зими су неефикасни. Из овога следи да је њихово коришћење за грејање, чија се потреба појављује управо са почетком хладног времена, непрактично. То, међутим, не значи да уопште не постоји посао са овом опремом.

Равни колектори имају једну неспорну предност - знатно су јефтинији од вакуумских модела, па у оним случајевима када се планира сунчева енергија користити искључиво лети, има смисла да их се набави. Равни соларни колектори савршено се носе са задатком припреме воде за снабдевање топлом водом лети. Још чешће се користе за загревање воде на угодну температуру у отвореним базенима.

Цевасти вакуумски колектори су свестранији. Доласком зимске хладноће, њихове перформансе се не смањују толико као код равних модела, што значи да се могу користити током целе године. То омогућава употребу таквих соларних колектора не само за снабдевање топлом водом, већ и у систему грејања.

Поређење равних и вакуумских соларних колектора.

Уређење соларних колектора

Ефикасност соларног колектора директно зависи од количине сунчеве светлости која пада на адсорбер. Из овога следи да би колектор требао бити смештен на отвореном простору, где сенка од суседних зграда, дрвећа смештеног у близини планина итд. Никада (или барем најдуже) не пада.

Није важно само место колектора, већ и његова оријентација. Најсунчанија „страна“ наше северне хемисфере је јужна, што значи да би идеално била „огледала“ резервоара бити строго окренута ка југу. Ако је то технички немогуће учинити, онда би требало да одаберете правац што је ближе југу - југозападу или југоистоку.

Не треба изгубити из вида такав параметар као што је угао нагиба соларног колектора. Вредност угла зависи од одступања положаја Сунца од зенита, што је заузврат одређено географском ширином подручја у којем ће опрема радити. Ако угао нагиба није правилно подешен, тада ће се оптички губици енергије знатно повећати, јер ће се значајан део сунчеве светлости одбити од стакла колектора и, према томе, неће доћи до апсорбера.

Инсталација колектора

Важно је одабрати тачан пресек цеви. Цев од пола инча погодна је за туш и каду. Истовремено, улаз у дистрибутер треба да буде шири.

Рад са модерним материјалима је прилично удобан, а било који мајстор може самостално саставити колектор. Али пре него што започнете ток рада, још увек морате да направите дијаграм на папиру.

Комплетни систем водовода одвија се у неколико фаза:

1. За искључивање воде ради поправљања водовода потребан је славина или вентил на успону са било којом водом.
2. Филтер за тврду воду. Такав филтер чисти воду од великих нечистоћа и чини је питком.
3. Водомери.
4. Редуктор притиска - можда ће бити потребан у приватној кући. Редуктор притиска смањује притисак ако је превисок за ваше водоводне инсталације. Ако је постављена на највећу дозвољену вредност, усмериће вишак воде у олук.
5. Колекционар. Може имати 2 до 6 излаза. Можете инсталирати више колектора да бисте добили потребан број излаза.

Видео садржи корисне савете који ће вам помоћи да правилно инсталирате разводник за довод воде:

Како одабрати соларни колектор праве снаге

Ако желите да се систем грејања вашег дома избори са задатком да одржава угодну температуру у просторијама, а из славина је потекла топла, не млака вода, а истовремено планирате да користите соларни колектор као генератор топлоте, потребно је унапред израчунати потребну снагу опреме.

Истовремено, биће потребно узети у обзир прилично велики број параметара, укључујући сврху колектора (снабдевање топлом водом, грејање или њихова комбинација), потребе за топлотом објекта (укупна површина грејаних просторија или просечна дневна потрошња топле воде), климатске карактеристике региона, карактеристике колекторске инсталације.

У принципу, прављење таквих прорачуна није тако тешко. Учинак сваког модела је познат, што значи да можете лако да процените број колектора потребних за обезбеђивање куће топлотом. Компаније које се баве производњом соларних колектора имају информације (и могу их пружити потрошачу) о промени снаге опреме у зависности од географске ширине подручја, угла нагиба „огледала“, одступања њихова оријентација из јужног правца итд., што омогућава извршење потребних корекција приликом израчунавања перформанси колектора.

При одабиру потребног капацитета колектора, веома је важно постићи равнотежу између недостатка и вишка произведене топлоте. Стручњаци препоручују да се усредсредите на максимални могући капацитет колектора, односно, у прорачунима користите индикатор за најпродуктивнију летњу сезону. То се противи жељи просечног корисника да узме опрему са маргином (односно да израчуна по снази најхладнијег месеца), тако да топлота из колектора буде довољна и у мање сунчане јесење и зимске дане.

Међутим, ако одаберете соларни колектор са повећаном снагом, тада ћете се на врхунцу његових перформанси, односно по топлом сунчаном времену, суочити са озбиљним проблемом: произвешће се више топлоте него што се потроши, а то прети прегревањем кола и друге непријатне последице ... Постоје две могућности за решавање овог проблема: или инсталирајте соларни колектор мале снаге и паралелно зими повежите резервне изворе топлоте или купите модел са великом резервом снаге и обезбедите начине за одвођење вишка топлоте у пролећно-летњој сезони .

Стагнација система

Хајде да разговарамо мало више о проблемима повезаним са вишком произведене топлоте. Дакле, рецимо да сте инсталирали довољно моћан соларни колектор који може у потпуности да пружи топлоту систему грејања вашег дома. Али дошло је лето и потреба за грејањем је нестала. Ако можете искључити напајање електричног котла или искључити довод горива за гасни котао, онда немамо струју преко сунца - не можемо га „искључити“ када постане превруће.

Стагнација система је један од главних потенцијалних проблема соларних колектора. Ако се из круга колектора не узима довољно топлоте, расхладна течност се прегреје. У одређеном тренутку, потоњи може да прокључа, што ће довести до прекида његове циркулације дуж кола. Када се расхладна течност охлади и кондензује, систем ће поново радити. Међутим, нису све врсте течности за пренос топлоте које прелазе из течног у гасовито стање и обрнуто. Неки, услед прегревања, добијају желеу сличну конзистенцију, што онемогућава даљи рад кола.

Стагнација се може избећи само стабилним уклањањем топлоте коју ствара колектор. Ако се прорачун снаге опреме изврши правилно, вероватноћа проблема је практично нула.

Међутим, ни у овом случају није искључена појава више силе, стога треба унапред предвидети методе заштите од прегревања:

1. Уградња резервног резервоара за акумулирање топле воде. Ако је вода у главном резервоару система за довод топле воде достигла задати максимум, а соларни колектор и даље даје топлоту, аутоматски ће се пребацити и вода ће почети да се загрева већ у резервном резервоару. Створена залиха топле воде може се касније користити за домаће потребе, по облачном времену.

2. Гријана вода у базену. Власници кућа са базеном (било у затвореном било у отвореном) имају изврсну прилику да уклоне вишак топлотне енергије. Запремина базена је неупоредиво већа од запремине било ког складишта за домаћинство, што значи да се вода у њему неће толико загрејати да више неће моћи да апсорбује топлоту.

3. Испуштање топле воде. У недостатку могућности корисног трошења вишка топлоте, можете једноставно испустити загрејану воду у малим деловима из резервоара за довод топле воде у канализацију. Истовремено, хладна вода која улази у контејнер ће смањити температуру целокупне запремине, што ће и даље уклањати топлоту из кола.

4. Спољни измењивач топлоте са вентилатором. Ако соларни колектор има велики капацитет, вишак топлоте такође може бити веома велик. У овом случају, систем је опремљен додатним кругом напуњеним расхладним средством. Овај додатни круг је повезан са системом помоћу измењивача топлоте опремљеног вентилатором и постављеног изван зграде. Ако постоји ризик од прегревања, вишак топлоте улази у додатни круг и кроз измењивач топлоте се „баца“ у ваздух.

5. Испуштање топлоте у земљу. Ако поред соларног колектора кућа има и топлотну пумпу са земаљским извором, вишак топлоте може се усмерити у бунар. Истовремено решавате два проблема одједном: с једне стране штитите колекторски круг од прегревања, с друге стране враћате резерву топлоте у земљишту исцрпљеном током зиме.

6. Изолација соларног колектора од директне сунчеве светлости. Са техничке тачке гледишта, ова метода је једна од најједноставнијих. Наравно, не би требало да се пењете на кров и ручно вешате разводник - тешко је и небезбедно. Много је рационалније уградити даљински управљану ролетну, попут ролетне. На регулатор можете чак повезати и управљачку јединицу заклопке - у случају опасног повећања температуре у кругу, колектор ће се аутоматски затворити.

7. Испуштање расхладне течности. Овај метод се може сматрати кардиналним, али је истовремено прилично једноставан. Ако постоји ризик од прегревања, расхладна течност се помоћу пумпе одводи у посебан резервоар интегрисан у системско коло. Када услови поново постану повољни, пумпа ће вратити расхладну течност у круг и колектор ће бити обновљен.

Остале компоненте система

Није довољно једноставно сакупљати топлоту зрачену од сунца. И даље га треба транспортовати, акумулирати, пренети потрошачима, пратити све ове процесе итд. То значи да поред колектора смештених на крову, систем садржи и многе друге компоненте, које су можда мање уочљиве, али не мање важно. Усредсредимо се на само неколико њих.

Носач топлоте

Функцију расхладне течности у колекторском кругу може вршити вода или течност против смрзавања.

Вода има низ недостатака који намећу одређена ограничења у њеној употреби као носача топлоте у соларним колекторима:

• Прво, на негативним температурама, он се учвршћује. Да бисте спречили да смрзнута расхладна течност пукне цеви круга, са приближавањем хладног времена мораће да се испразни, што значи да зими нећете добити ни мале количине топлотне енергије од колектора.
• Друго, не превисока тачка кључања воде може проузроковати честу стагнацију лети.

Течност која се не смрзава, за разлику од воде, има знатно нижу тачку смрзавања и неупоредиво већу тачку кључања, што повећава погодност употребе као носача топлоте. Међутим, на високим температурама, „смрзавање“ може да се подвргне неповратним променама, па га треба заштитити од прекомерног прегревања.

Пумпа прилагођена за соларне системе

Да би се осигурала принудна циркулација расхладне течности дуж колекторског круга, потребна је пумпа прилагођена соларним системима.

Измењивач топлоте ПТВ

Пренос топлоте из круга соларног колектора на довод топле воде или на грејни медијум система грејања врши се помоћу измењивача топлоте. По правилу, резервоар велике запремине са уграђеним измењивачем топлоте користи се за акумулирање топле воде. Рационално је користити резервоаре са два или више измењивача топлоте: то ће омогућити узимање топлоте не само из соларног колектора, већ и из других извора (гасни или електрични котао, топлотна пумпа итд.).

Класификација резервоара

Разводне јединице се разликују у материјалу кућишта и деловима и начинима причвршћивања

Ово је важно узети у обзир приликом избора, јернеће сви производи одговарати пластичним цевима

Постоје следеће врсте колектора:

1. Челик (од нерђајућег челика). Отпоран на ватру и високе температуре. Производи се одликују уредним изгледом и малом тежином, колектор се лако поставља на зид.
2. Месинг (понекад никлован). Имају високу цену, али су издржљиви. Не рђају и не пропадају од високих температура.
3. Полипропилен. Лагане су и отпорне на корозију.

Према начину фиксирања, уређаји се класификују на следећи начин:

• са евроконусом;
• навојем;
• са компресионим фитинзима који вам омогућавају чврсто повезивање пластичних или метал-пластичних цеви;
• са фитинзима за цеви од пластике за лемљење;
• комбиновани.

Такође, колектори су доступни у 2 боје за уградњу на топлу и хладну воду. Уређаји су подељени према броју продајних места.