Схема солнечной установки горячей воды в односемейном доме.
Одних солнечных коллекторов недостаточно для работы системы подготовки горячей воды с использованием солнечной энергии. Это, конечно, самый важный элемент солнечной установки, но когда мы смотрим на ее оценку стоимости, оказывается, что часто их цена даже не составляет половину стоимости всего проекта. Проверьте, что еще нужно и для чего это нужно?
Строительство солнечной установки. Посмотрите, как вы можете получить горячую воду, используя солнечную энергию
Бак для воды
Важным пунктом в смете расходов является солнечный резервуар. Это необходимо для хранения подогретой воды и, следовательно, энергии, получаемой благодаря солнечным коллекторам .
В наиболее часто используемом растворе жидкость (обычно водный раствор гликоля), нагретая в коллекторе, транспортируется в теплообменник, расположенный в резервуаре, и только через него нагревается вода. Солнечные резервуары имеют большую емкость, чем те, которые предназначены для сотрудничества только с котлами. Кроме того, это обычно двухвалентные устройства, то есть те, которые позволяют нагревать воду двумя источниками - в дополнение к коллекторам, это может быть отопительный котел или тепловой насос. Таким образом, они имеют не один, а два теплообменника, обычно в форме катушек (в многослойных загрузочных резервуарах также имеются трубчатые теплообменники) и называются двойными катушками (см. Рис. 1). Пока энергия, подводимая от коллекторов, достаточна для нагрева воды, второй источник тепла не работает.
В дополнение (или вместо) второго теплообменника солнечный резервуар также может иметь заглушку для монтажа электрического нагревателя. Он используется, когда источником тепла в доме является твердотопливный котел, который не запускается автоматически, или когда в доме есть только электрическое отопление. Это решение означает, что горячая вода не закончится даже в плохую погоду. Кроме того, мы не нуждаемся в нашем вмешательстве - котел или нагреватель запускаются автоматически, когда температура воды в баке падает ниже установленного значения.
Если мы хотим, чтобы солнечная установка также поддерживала обогрев помещения, нам потребуется еще один резервуар для хранения - двойной кожух (со вторым резервуаром для хранения внутри - см. Рис. 2). Нагретая в коллекторах жидкость питает теплообменник, расположенный в пространстве между наружной и внутренней оболочкой резервуара. Вода, подающая эту установку центрального отопления, нагревается от теплообменника. В свою очередь, он также нагревает водопроводную воду, наполняющую внутренний бак. Во внутреннем баке установлен второй теплообменник, работающий от котла или теплового насоса, который запускается, когда солнечная энергия не может обеспечить требуемую температуру воды.
Солнечные танки
регулятор
Солнечный контроллер используется для управления установкой. Он получает сигналы от датчиков температуры, измеряющих его на выходе жидкости из коллектора и в баке, на высоте солнечного теплообменника. Когда разность температур превышает установленное значение, контроллер запускает циркуляционный насос, заставляя поток жидкости проходить через коллекторы и теплообменник резервуара. Если контроллер взаимодействует с контроллером котла, можно автоматически оптимизировать его работу, чтобы максимально использовать солнечную энергию.
Циркуляционный насос
Вызывает циркуляцию жидкости в установке, благодаря чему можно переносить тепло от коллекторов к теплообменнику в резервуаре. Скорость вращения ротора насоса может быть переменной, тогда регулятор регулирует ее в соответствии с количеством энергии, получаемой солнечными коллекторами (более медленный поток, когда температура поглотителя ниже). Циркуляционный насос потребляет электроэнергию, поэтому работа солнечной системы не является полностью бесплатной. Однако стоимость этой энергии в небольшой установке не превышает нескольких десятков злотых в год, поэтому ее часто упускают из виду при рассмотрении выгодности использования коллекторов.
Группа безопасности
Этот расширительный бак, предохранительный клапан и манометр являются незаменимыми элементами любой отопительной установки. Когда температура жидкости, которая ее заполняет, увеличивается, ее объем увеличивается. Чтобы не увеличивать давление, которое может привести к разрыву компонентов системы, избыток жидкости забирается расширительным баком с гибкой мембраной. Если, несмотря на это, давление поднимается выше безопасного значения, предохранительный клапан открывается и избыточная жидкость стекает в специальный контейнер (поскольку жидкость обычно содержит гликоль, ее нельзя слить в канализационную систему). Группа безопасности обычно также имеет клапан для заполнения / слива установки.
Гравитационный тормоз
Это клапан, который предотвращает протекание жидкости через систему при выключении циркуляционного насоса. Горячая жидкость, заполняющая теплообменник в баке, может из-за естественной выталкивающей силы вытекать к коллекторам, остывшим ночью Таким образом, тепло из бака будет потеряно. Использование клапана предотвращает это нежелательное явление.
Солнечная станция
Это также называется насосная группа. Он предлагается в комплекте и в заводской сборке: насос, гравитационный тормоз, подключение к группе безопасности, плюс термометры, манометр, расходомер, запорные клапаны, а иногда и регулятор. Весь помещен в корпус, который защищает от потери тепла.
Автоматический воздухоотводчик
Это устройство устанавливается в самой высокой точке установки (на верхнем крае коллектора) вместе с запорным клапаном, который следует закрыть после вентиляции системы. Вентиляционное отверстие используется для удаления воздуха из труб, который препятствует циркуляции жидкости в них. Если в системе установлен воздушный сепаратор, вентиляционное отверстие можно обойтись. Затем система должна вентилироваться один раз после наполнения заправочным насосом.
Солнечные установки могут быть гравитационными, то есть без циркуляционного насоса
Движение жидкостей в трубах вызвано изменением их плотности из-за изменения температуры. Такая установка более проста и, конечно, дешевле, чем откачка, кроме того, она не нуждается в электропитании.
Однако его использование имеет некоторые ограничения. Прежде всего, солнечные коллекторы должны быть ниже резервуара с подогретой водой, а трубы, соединяющие элементы установки, должны быть короткими, с наименьшим количеством изгибов, чтобы сопротивление потока было как можно ниже. По той же причине гравитационные системы обычно работают как прямые - в резервуаре нет катушки, а хозяйственная вода (из скважины или из водопровода) течет через солнечные коллекторы, которые затем поступают в краны. Непрерывный контакт абсорбера с неочищенной водой является причиной его ускоренного разрушения из-за роста камней. Кроме того, поскольку вода замерзает при отрицательной температуре, установка не может работать, когда становится холодно - из-за этого типа систем популярны только в странах с явно более теплым климатом, чем у нас.
Солнечные установки гораздо более популярны в теплых странах, чем в Польше. Благодаря длительному солнечному свету и высокой температуре окружающей среды, даже примитивные обеспечивают большое количество горячей воды.