개인 주택 난방용 태양 전지판. "시대에 발맞추어" - 개인 주택의 안정적인 태양열 난방 태양열 집열기의 개인 주택 난방

자신의 손으로 개인 주택을 위한 태양열 난방 시설을 구축하는 것은 지식이 없는 평신도에게 그렇게 어려운 일이 아닙니다. 이를 위해서는 용접공의 기술과 모든 철물점에서 구할 수 있는 재료가 필요합니다.

자신의 손으로 개인 주택에 태양열 난방을 만드는 것과 관련된 관련성

완전한 자율성을 얻는 것은 민간 건설을 시작하는 모든 소유자의 꿈입니다. 그러나 특히 축적 장치가 차고에 조립된 경우 태양 에너지가 주거용 건물을 난방할 수 있습니까?

지역에 따라 태양 플럭스는 흐린 날의 50W/sq.m에서 맑은 여름 하늘의 1400W/sq.m까지 제공할 수 있습니다. 이러한 지표를 사용하면 효율성이 낮은 원시 수집기(45-50%)와 면적이 15제곱미터입니다. 연간 약 7000-10000kWh를 생산할 수 있습니다. 그리고 이것은 고체 연료 보일러를 위해 3톤의 장작을 절약했습니다!

• 평균적으로 평방 미터장치는 900와트를 차지했습니다.
• 물의 온도를 높이려면 1.16W를 소비해야합니다.
• 수집기의 열 손실도 고려하면 1평방미터는 시간당 약 10리터의 물을 70도의 온도로 가열할 수 있습니다.
• 50리터 제공 뜨거운 물, 한 사람에게 필요한 경우 3.48kW를 소비해야합니다.
• 해당 지역의 태양 복사 전력(W / sq.m)에 대한 기상 기상 센터의 데이터를 확인한 후 3480W를 결과 태양 복사 전력으로 나눌 필요가 있습니다. 이것은 필요한 영역이 될 것입니다 50리터의 물을 가열하는 태양열 집열기.

명확해지면 효과적이다. 난방 시스템태양 에너지만을 사용하여 구현하는 것은 다소 문제가 있습니다. 결국, 우울한 겨울 시즌에는 태양 복사가 거의 없으며 120 sq.m 면적의 수집가를 배치합니다. 항상 작동하지 않습니다.

그래서 태양열 집열기는 작동하지 않습니까? 미리 할인하지 마십시오. 따라서 이러한 드라이브의 도움으로 여름에는 보일러 없이도 할 수 있습니다. 가족에게 뜨거운 물을 공급하기에 충분한 전력이 있습니다. 겨울에는 태양열 집열기에서 이미 가열된 물을 전기 보일러에 공급하여 에너지 비용을 절감할 수 있습니다.
또한 태양열 집열기는 저온 난방 (따뜻한 바닥)이있는 집의 히트 펌프에 대한 훌륭한 조수가 될 것입니다.

따라서 겨울에는 가열된 냉각수를 바닥 난방에 사용하고 여름에는 초과 열을 지열 회로로 보낼 수 있습니다. 이것은 열 펌프의 전력을 감소시킵니다.
결국 지열은 재생되지 않으므로 시간이 지남에 따라 토양의 두께에 계속 증가하는 "콜드 백"이 형성됩니다. 예를 들어, 기존 지열 회로에서 난방 시즌이 시작될 때 온도는 +5도이고 마지막에는 -2C입니다. 가열되면 초기 온도가 +15C로 상승하고 난방 시즌이 끝날 때까지 +2C 아래로 떨어지지 않습니다.

집에서 만든 태양열 집열기

자신감이 넘치는 마스터에게는 집열기 조립이 어렵지 않습니다. 국내에서 온수 공급을 위한 작은 장치로 시작해 실험이 성공하면 본격적인 태양광 발전소 건설로 넘어갈 수 있다.

금속 파이프로 만든 평평한 태양열 집열기

수행하기 가장 간단한 수집기는 플랫 수집기입니다. 그의 장치에는 다음이 필요합니다.

• 용접 기계;
• 스테인레스 스틸 또는 구리로 만든 파이프;
• 강판;
• 강화 유리 또는 폴리카보네이트;
• 프레임용 나무 판자;
• 200도까지 가열 된 금속을 견딜 수있는 불연성 단열재;
• 검은색 무광택 페인트고온에 강합니다.

태양열 집열기의 조립은 매우 간단합니다.

1. 파이프는 다음과 같이 용접됩니다. 강판- 태양에너지를 흡수하는 역할을 하므로 배관의 밀착은 최대한 조여야 합니다. 모두 무광 블랙으로 칠해져 있습니다.



2. 파이프가 내부에 있도록 프레임이 파이프와 함께 시트에 배치됩니다. 파이프의 입구와 출구를 위해 구멍이 뚫려 있습니다. 히터가 설치되어 있습니다. 흡습성 재료를 사용하는 경우 방수 처리를 해야 합니다. 결국 젖은 단열재는 파이프가 냉각되는 것을 더 이상 보호하지 못합니다.





3. 단열재가 고정되어 있습니다 OSB 시트, 모든 조인트는 실런트로 채워져 있습니다.
4. 흡착기 측면에는 투명 유리나 공극이 작은 폴리카보네이트를 놓는다. 강판의 냉각을 방지하는 역할을 합니다.
5. 실런트를 놓은 후 나무 창 유리 구슬을 사용하여 유리를 고정할 수 있습니다. 찬 공기가 들어오는 것을 방지하고 가열 및 냉각 시 유리가 프레임을 압축하는 것을 방지합니다.

수집기의 완전한 기능을 위해서는 저장 탱크가 필요합니다. 그것은 열 교환기가 태양열 집열기에 연결된 나선형으로 놓여있는 외부와 절연 된 플라스틱 배럴로 만들 수 있습니다. 온수 유입구는 상단에, 냉수 배출구는 하단에 있어야 합니다.

탱크와 매니폴드를 올바르게 배치하는 것이 중요합니다. 물의 자연 순환을 보장하려면 탱크가 수집기 위에 있어야 하고 파이프는 일정한 경사를 가져야 합니다.

즉석 재료로 만든 태양열 히터

용접기와 친해질 수 없다면 손에 있는 것만으로 간단한 태양열 히터를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 깡통에서. 이를 위해 바닥에 구멍이 만들어지고 은행 자체가 실런트로 서로 고정되고 PVC 파이프가있는 접합부에 앉습니다. 그들은 검은 색으로 칠해지고 일반 파이프와 같은 방식으로 유리 아래 프레임에 맞습니다.

태양열 집 외관

평범한 사이딩 대신 유용한 것으로 집을 장식하지 않겠습니까? 예를 들어, 전체 벽의 남쪽에 태양열 히터를 만듭니다.

이러한 솔루션을 사용하면 에너지 비용을 줄이고 정면의 추가 단열로 인한 열 손실을 크게 줄이기 위해 한 번에 두 방향으로 난방 비용을 최적화할 수 있습니다.

이 장치는 불명예를 주기 쉽고 특별한 도구가 필요하지 않습니다.

• 페인트 칠 된 아연 도금 시트가 단열재 위에 놓여 있습니다.
• 검은 색으로 칠해진 스테인리스 골판지 파이프가 위에 놓여 있습니다.
• 모든 것이 폴리카보네이트 시트로 덮여 있고 알루미늄 모서리로 고정되어 있습니다.

이 방법이 복잡해 보이면 동영상에 주석 옵션이 표시되고, 폴리프로필렌 파이프그리고 영화. 얼마나 쉽게!

개인 주택의 좋은 소유자는 항상 물 난방 및 난방 비용을 절약하는 방법을 찾고 있습니다. 이것은 특히 최근에 가격이 공공 시설거의 매 분기 강한 상승세를 보입니다. 자연 자체는 무한한 에너지 원인 태양 복사로 구출됩니다. 물리학 법칙을 적용함으로써 장인은 태양열 집열기를 설계하고 조립하여 비용을 절약할 수 있는 흥미로운 방법을 찾습니다. 이 작업은 집주인 누구나 스스로 할 수 있습니다. 약간의 노력과 기술만 있으면 됩니다.

DIY 태양열 집열기는 다양한 방법과 다양한 재료로 만들 수 있으며 때로는 단순히 "발밑에서 굴러다니는" 재료로도 만들 수 있습니다. 플라스틱 병, 유리, 폴리카보네이트 패널 및 기타 재료를 사용하는 호스 또는 파이프.

수집기를 만드는 몇 가지 방법은 아래에서 논의되지만 먼저 연결 다이어그램을 연구해야 합니다. 일반적으로 모든 태양열 온수 시스템에 일반적입니다.

태양열 집열기 배선도

태양열 온수 시스템의 효과적인 작동은 집열기가 무엇으로 만들어졌는지 뿐만 아니라 그것이 얼마나 정확하게 설치되고 연결되는지에 달려 있습니다. 연결 구성표에는 많은 옵션이 있지만 액세스 가능하고 이해할 수 있는 기본 구성표를 사용하는 것이 가능하므로 가장 복잡한 구성표를 찾지 않아야 합니다.

태양열 집열기에서 온수 공급의 "여름" 버전

이 간단한 태양열 집열기 연결 방식은 가정용 및 가정용 온수 모두에 적용할 수 있습니다. 여름 건물 외부에서 온수가 필요한 경우 탱크도 공중에 설치됩니다. 집 주변에 온수가 공급되고 거기에 저장 탱크가 설치된 경우.

"여름" 수집기 연결 옵션

이 계획은 일반적으로 물의 자연 순환을 제공하며, 이 경우 수집기 배터리는 뜨거운 물이 흐르는 탱크 수준보다 800 ÷ 1000 mm 낮게 설치됩니다. 이는 냉기와 밀도의 차이에 의해 보장되어야 합니다. 가열된 액체. 매니폴드를 탱크에 연결하기 위해 직경이 최소 3/4인치인 파이프가 사용됩니다. 주간 태양에 의한 가열로 인해 저장 탱크의 물을 뜨거운 상태로 유지하려면 벽을 잘 단열해야 합니다. 예를 들어, 미네랄 울두께 100mm 및 폴리에틸렌(보일러 위에 지붕이 설치되지 않은 경우). 그러나 단열재가 비에 젖으면 단열 특성이 크게 떨어지므로 컨테이너에 고정 된 쉼터를 제공하는 것이 좋습니다.

자연 순환은 회로에서 물의 움직임에 약간의 관성을 생성하기 때문에 태양열 집열기가 있는 시스템에서 사용하기에는 그다지 좋지 않습니다. 그리고 배터리와 탱크가 서로 충분히 멀리 떨어져 있으면 이 경로를 통과한 물이 점차 냉각됩니다. 따라서 효율성을 높이기 위해 순환 장치를 설치하는 경우가 많습니다. 이 옵션은 따뜻한 반년에만 물을 가열하는 데 적합하며 겨울에는 시스템의 물을 배수해야합니다. 그렇지 않으면 얼어 붙기 쉽습니다. 티톤의 루비.

태양열 온수 연결을위한 "겨울"계획

일 년 내내 태양열 집열기를 사용할 계획이라면 극한의 추위에서 물이 파이프에서 얼지 않도록 부동액, 즉 부동액 대신 특별한 것이 회로에 부어집니다. 이 계획은 완전히 다른 모습을 보입니다. 간접 난방 보일러가 설치되어 있습니다. 이 경우 태양열 집열기에서 가열된 부동액은 보일러의 코일 열교환기를 통과하여 탱크의 물을 데웁니다.

"보안 그룹"은 반드시 이 시스템에 내장되어 있습니다 - 자동 에어 벤트, 압력 게이지 및 안전 밸브, 원하는 압력에 맞게 설계되었습니다. 냉각수의 일정한 움직임을 위해 일반적으로 사용됩니다. 순환 펌프.

태양열 난방 옵션

집을 난방하기 위해 태양열 에너지를 사용할 때 고체 연료 또는 가스로 작동하는 냉각수 추가 가열뿐만 아니라 수집기에 연결된 간접 가열 보일러도 사용됩니다. 가을이나 봄날 태양이 냉각수를 원하는 온도로 가열할 수 있을 때 보일러를 간단히 끌 수 있습니다.

태양열 집열기 - 가정 난방에 좋은 도움

이 지역의 겨울이 매우 추우면 이 기간 동안 맑은 날이 거의 없고 등기구 자체가 수평선까지 낮기 때문에 수집가로부터 큰 효율성을 기대해서는 안 됩니다. 따라서 냉각수와 온수를 추가로 가열하기만 하면 됩니다. 태양 전지가 연료를 절약하는 데 도움이 되는 유일한 방법은 차갑지 않지만 이미 어느 정도 가열된 물이 보일러로 흘러 들어가는 것입니다. 즉, 보일러를 원하는 온도로 가져오려면 연소하는 데 가스나 나무가 덜 필요합니다.

또한 태양열 집열기를 만드는 면적이 클수록 더 많은 에너지그는 흡수할 수 있을 것입니다. 따라서 이러한 시스템이 집을 난방하기에 충분한 열을 생성할 수 있으려면 집열기 면적의 크기를 집 전체 면적의 40 ÷ 45%로 늘려야 합니다.

태양열 집열기에서 온수 공급 및 난방 옵션

난방 및 온수 공급 모두에 태양열 집열기를 사용하려면 시스템에서 이전 옵션을 모두 결합하고 태양 전지로 가열된 냉각수가 순환하는 코일이 있는 추가 탱크가 있는 물용 특수 보일러를 사용해야 합니다. 내부 탱크가 메인 탱크보다 훨씬 작기 때문에 내부의 물이 코일에서 훨씬 빨리 가열되어 일반 탱크에 열을 방출합니다.

수집기는 일반 시스템 "난방 - 온수 공급"에 포함될 수 있습니다.

또한 보일러는 추가 열원에 연결해야 합니다. 전기 보일러 또는 고체 연료 열 발생기일 수 있습니다.

태양 전지에 의해 생성된 온도 불안정성은 냉각수 과열의 원인이 되거나 반대로 난방 및 물 공급 회로의 너무 빠른 냉각에 기여할 수 있습니다. 이를 방지하려면 전체 시스템을 자동화로 제어해야 합니다. 배선에 설치 제어 장치냉각수 흐름의 방향을 바꾸거나 순환 펌프를 켜거나 끄거나 다른 제어 작업을 수행할 수 있는 온도.

위의 다이어그램에서 이러한 온도 컨트롤러는 조절기로 지정됩니다.

따라서 연결 다이어그램(스트래핑)을 사용하여 일반적으로명확성이 있습니다. 이제 여러 옵션을 고려하는 것이 좋습니다. 자체 제조태양열 집열기.

태양열 집열기 가격

태양열 집열기

호스 또는 플렉시블 파이프의 태양열 집열기

가지고 계신 분들 개인 소유의 집물론 정원이나 별장과 함께 그들은 침대에 물을 뿌린 후 임시 가벼운 고속도로에 남아있는 물이 빨리 가열된다는 것을 알고 있습니다. 이것은 긍정적인 품질호스 또는 유연한 파이프장인들이 사용하여 태양열 교환기를 만듭니다. 그러한 수집가는 상점에서 구입하는 것보다 몇 배나 저렴하지만 제조 과정이 성공하려면 약간의 노력이 필요합니다.

지붕에 - 태양열 집열기의 전체 배터리

이러한 매니폴드는 나선형 "달팽이"로 단단히 감겨 있는 호스가 놓여 고정되는 하나 이상의 섹션으로 구성될 수 있습니다.

"달팽이"- 열교환 기

이 디자인은 디자인과 설치 모두에서 가장 단순하다고 할 수 있습니다. 그것의 주요 단점은 의 사용 없이는 그것을 사용하는 것이 실질적으로 불가능하다는 사실이라고 할 수 있습니다. 강제 순환, 파이프 윤곽이 너무 길면 유압 저항이 온도 차이에 의해 생성되는 압력을 초과하기 때문입니다. 그러나 순환 펌프 설치 문제를 해결하는 것은 전혀 어렵지 않습니다. 그리고 시골집에 설치된 그러한 시스템은 큰 도움펌프의 전원 공급 장치에 대한 비용(매우 미미함)을 포함하여 신속하게 비용을 지불할 것입니다.

유사한 수집기는 수영장의 물을 가열하는 데에도 사용됩니다. 그들은 반드시 펌프가 장착 된 여과 시스템에 연결됩니다. 수집기의 파이프를 순환하는 물은 수영장에 들어가기 전에 가열될 시간이 있습니다.

일부 경우에, 전체 시스템을 만들면 저장 탱크를 설치하지 않고도 할 수 있습니다. 뜨거운 물을 사용할 때만 가능합니다. 낮그리고 소량. 예를 들어 150m 파이프의 회로에서 내경 16mm, 30리터의 물을 담을 수 있습니다. 그리고 파이프에서 나온 5~6개의 "달팽이"가 단일 배터리로 조립되면 하루 동안 각 가족 구성원이 여러 번 샤워를 할 수 있으며 여전히 가정에서 필요한 뜨거운 물이 많이 있을 것입니다.

누군가가 이러한 물 가열의 효과에 대해 여전히 의심이 있는 경우 호스 수집기 테스트를 보여주는 비디오를 시청하는 것이 좋습니다.

비디오: 간단한 태양열 집열기의 효율성

제조용 재료

이러한 태양열 집열기를 만들려면 몇 가지 재료를 준비해야 합니다. 그들 중 일부가 헛간이나 차고에서 찾을 수 있다는 것은 전혀 배제되지 않습니다.

• 직경 20 ÷ 25 mm의 고무 호스 또는 유연한 검정색 플라스틱 파이프는 실제로 물이 순환할 때 열교환이 ​​발생하는 시스템의 주요 요소입니다. 호스의 수는 태양 전지의 크기에 따라 다릅니다. 100미터 또는 1000미터가 될 수 있습니다. 호스의 검정색은 다른 모든 색조보다 열을 더 많이 흡수하기 때문에 선호됩니다.

금속 플라스틱 파이프는 검은 색 페인트로 덮여 있더라도 수집기 제조에 특히 적합하지 않습니다. 사실이 경우 가소성이 충분하지 않습니다. 작은 반경의 굴곡에서 부서지기 때문에 벽의 무결성이 위반되지 않더라도 물 흐름의 강도가 감소합니다.

호스는 50, 100 또는 200미터 코일로 판매됩니다. 대용량 배터리를 만들 계획이라면 여러 개의 베이를 구입해야 합니다. 예를 들어 각 섹션에서 50m 또는 100m의 호스를 사용할 계획인 경우 200m 베이 전체를 구입해서는 안되며 기성품 측정 호스를 구입하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 설치하는 동안 시간이 절약됩니다.

호스는 둥근 나선형뿐만 아니라 타원형뿐만 아니라 코일 형태로도 놓을 수 있습니다.

좋은 대안으로 최신 PEX 파이프를 사용해 볼 수도 있습니다. 가소성은 좋은데, 판매하지 않을 경우 검정색을 어떻게 주는지 알아보기 쉽습니다.

• 수집기 배터리가 설치될 지붕의 경사가 가파르면 막대, 합판 또는 금속판에서 호스 나선을 위한 특수 상자가 만들어집니다. 이를 위해서는 40 × 40 또는 40 × 50mm, 6mm 두께의 합판 또는 금속판 1.5-2mm.

미래 모듈의 블랭크는 가공(목재) 또는 부식 방지 화합물(금속)입니다. 그런 다음 상자가 하나 이상의 나선으로 조립됩니다.

그건 그렇고, 상자의 측면으로 바닥 부분이 단순히 장착 된 오래된 창틀을 사용할 수 있습니다.

• 금속 및 목재의 전처리를 위해서는 방부제, 부식 방지제 및 프라이밍 화합물을 구입해야 합니다.
• 호스(파이프)는 냉각수 질량과 극한 온도 및 내부 압력으로 인해 상당한 부하를 받게 됩니다. 따라서 그들은 누워, 변형, 처짐을 깨려고 할 것이므로 초기 설정 위치에서 유지하기 위해 특수 패스너를 제공해야합니다.

셀프 태핑 나사로 파이프 사이에 고정 된 금속 스트립 일 수 있습니다.

또 다른 옵션은 조임 코드가 있는 느슨한 묶음이나 크로스바 또는 크로스바가 있는 플라스틱 타이 타이입니다. 그러나 이 고정 방법은 고무가 팽창할 때 코드가 처질 수 있기 때문에 호스보다 플라스틱 파이프에 더 적합합니다. 수집기에 강화 고무 호스를 선택한 경우 이 방법은 고정에 매우 적합합니다.

플라스틱 파이프 또는 강화 호스에 적합한 또 다른 고정 옵션은 머리가 넓은 못일 수 있습니다. 상자 바닥(이 경우 두께는 10mm 이상이어야 함)이나 막대로 만든 일종의 십자 모양으로 두드릴 수 있습니다.

• 호스 또는 파이프의 연결 요소를 준비해야 합니다. 이러한 피팅에는 많은 종류가 있지만 의도한 피팅을 정확히 선택해야 합니다. 제조를 위해 선택된재료 수집가.

이러한 커넥터 외에도 플라스틱 또는 고무 파이프에서 일반 금속 파이프로 전환하려면 나사산 피팅이 필요합니다. 수집기가 여러 모듈로 구성되는 경우 이러한 연결이 필요합니다.

얼마나 많은 연결 요소가 필요한지 알기 위해서는 미리 그려야 합니다 회로도시스템을 만들고 그 수를 계산합니다.

• 모든 모듈을 하나의 배터리로 결합하려면 두 개의 수집가 - 컷금속 파이프. 배터리 하단에 고정된 그 중 하나를 통해 냉수가 열교환기로 흐르고 두 번째로 상단에 고정된 따뜻한 물이 수집됩니다.

상부 파이프는 저장 탱크에 연결됩니다. 즉, 소비자에게 전달됩니다. 직경은 40 ÷ 50 mm이어야 합니다.

배터리 장착

필요한 모든 것을 준비하면 일할 수 있습니다.

• 먼저 처리해야합니다 방부제미래 구조의 모든 나무 부분.
• 또한 모듈의 바닥이 금속 시트로 만들어진 경우 부식 방지 화합물로 코팅되어야 합니다. 일반적으로 매 스틱은 자동차 바닥을 덮도록 설계된이 목적으로 사용됩니다.

모든 운전자에게 "부식 방지제"로 알려진 - 필요한 것

• 구성 요소가 준비된 요소에서 건조된 후 단일 또는 공통 모듈이 조립됩니다.
• 그런 다음 홀더가 고정되는 호스가 놓여 있습니다.

• 모듈의 측면을 통한 파이프의 자유로운 통과를 위해 위쪽과 아래쪽에 구멍이 뚫려 있습니다. 따라서 입구 파이프가 아래쪽 구멍으로 유도됩니다. 차가운 물, 그리고 상단 가열 콘센트에서.
• 여러 모듈이 수직으로 장착되거나 파이프의 여러 "달팽이"가 다른 하나 위에 배치되는 하나의 공통 모듈이 설치된 경우 각 나선의 하단이 기본 모듈의 상단 출력에 연결됩니다. 이 순차적 원리에 따라 전체 "열"이 전환됩니다. 가장 낮은 끝은 찬물이 흐르는 공통 금속 매니폴드에 연결됩니다. 인접한 모든 수직 행은 공급 매니폴드에 대한 공통 연결을 통해 동일한 방식으로 장착됩니다.

• 따라서, 최상단 수평 모듈 열의 호스의 상단은 금속 수집 파이프에 연결되어 온수가 소비되도록 배수됩니다.
• 나선형 컬렉터 회로는 지붕이 아닌 난방이 필요한 경우 집 근처, 남쪽 또는 수영장 근처에 설치된 금속판에도 장착할 수 있습니다. 이 경우 금속베이스는 열전도율과 열용량이 좋기 때문에 물의 빠른 가열과 파이프의 보온에 기여합니다.

• 열 태양열 집열기에 대한 또 다른 옵션은 지붕의 전체 길이를 따라 긴 평행 행의 특수 상자에 있는 지붕 평면의 회로를 놓을 수 있습니다.

XLPE 파이프 가격

XLPE 파이프

비디오: 간단한 선형 튜브 태양열 집열기

플라스틱 병으로 효과 향상

그림은 호스(파이프)로 만든 태양열 집열기를 보여주며, 일반 플라스틱 병을 사용하면 효율성이 크게 높아집니다. 여기서 "기능"이란 무엇입니까? 그리고 그 중 몇 가지가 있습니다.

케이스로서의 플라스틱 병의 작용 - 도식적으로

• 병은 투명한 케이싱의 역할을 하며 공기 흐름이 동안 열을 빼앗지 않도록 합니다. 절대적으로 불필요한상호 열교환. 더욱이, 공기실 자체는 일종의 축열기가 됩니다. 얼굴에 - 온실 효과, 농업 기술에 적극적으로 사용됩니다.
• 병의 둥근 표면은 햇빛의 효과를 높이는 렌즈 역할을 합니다.
• 병의 바닥 표면이 반사 호일 재료로 덮여 있으면 파이프 통로 영역에서 광선을 집중시키는 효과를 얻을 수 있습니다. 난방은 이것으로 만 이익을 얻을 것입니다.
• 또 다른 중요한 요소입니다. 플라스틱 투명 표면은 파괴적인 부정적인 영향을 어느 정도 감소시킵니다. 자외선, 고무도 플라스틱도 "좋아하지 않는". 그러한 회로는 더 오래 지속되어야 합니다.

이러한 태양열 집열기를 만들려면 다음이 필요합니다.

1 - 고무 호스, 검은색 금속 또는 플라스틱 파이프 - 열교환기용.

2 - 회로의 파이프 주위에 케이싱이 될 플라스틱 병.

3 - 베이스에 인접한 병의 절반에 호일 또는 기타 반사 재료를 삽입할 수 있습니다. 반사 부분은 태양을 향해야 합니다.

4 - 바 또는 금속 파이프에서 스탠드를 장착하는 것은 매우 쉽습니다.

5 - 수도꼭지, 샤워기 등 취수점에 연결해야 하는 온수 저장 탱크.

6 - 급수 시스템에 연결할 수 있는 냉수 탱크.

태양열 집열기 설치

상단 다이어그램에 표시된 버전의 어셈블리는 다음과 같습니다.

• 우선 스탠드는 금속 파이프 또는 막대로 장착됩니다. 나무로 만든 것이라면 덮어야 합니다. 방부제금속으로 만들어진 경우 부식 방지제로 처리해야 합니다. 두 개의 랙 사이에 짝수 개의 병이 설치되도록 길이를 계산해야 합니다.
• 랙에서, 멀리서병의 너비, 수평 스트립이 고정되어 코일을 추가로 고정할 수 있습니다. 또한 프레임 추가 강성을 배반합니다.
• 다음으로 필요한 수의 플라스틱 병이 준비됩니다. 바닥 부분이 잘려서 목 측면이있는 병 하나가 결과 구멍에 꼭 맞습니다.

• 필요한 길이의 호스 (파이프)를 취하여 놓기에 충분합니다. 코일 회로기성품 프레임 스탠드에.

호스 가장자리에서 100 ÷ 150 mm 뒤로 물러나서 고정 위치를 표시하십시오. 그런 다음이 가장자리를 통해 필요한 수의 준비된 병을 파이프에 올려 놓으면 반대쪽 랙의 영역을 완전히 닫을 수 있습니다. 병은 서로 단단히 설치되어 두 번째 병의 목이 이전 병의 바닥에 뚫린 구멍에 들어갑니다.

• 코일 상부를 부설하기 위한 파이프 부분을 병 상자로 완전히 덮으면 그 가장자리가 프레임의 왼쪽 랙 상단에 고정됩니다. 고정을 위해 원하는 크기의 걸쇠가 있는 플라스틱 파이프용 클립 홀더를 사용할 수 있습니다.

• 필요한 경우 포일 절반이 수집기 프레임 근처의 바닥에 있도록 병의 위치를 ​​조정합니다.
• 그런 다음 파이프가 부드럽게 회전하고 클립에 다시 스냅됩니다.
• 다음 단계는 다시 파이프에 병을 놓는 것인데, 이미 왼쪽 랙에 고정되어 있습니다. 이 팔로워는 전체 프레임이 컬렉터 코일로 채워질 때까지 계속됩니다.
• 이제 결과 매니 폴드가 냉수 공급 장치에 삽입되는 피팅을 "포장"하고 저장 용량더운.

결국 일어날 수 있는 일은 다음과 같습니다. 이보다 더 쉬울 수는 없습니다!

보시다시피 수집가는 절대 어렵지 않다제조에서는 물을 가열하는 기능을 수행하여 개인 주택에서 좋은 "조력자"가 될 수 있습니다.

그건 그렇고, 태양 에너지는 물을 가열하는 것뿐만 아니라 가열 된 공기를 방에 공급하는 데에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 직접 만드는 방법은 포털의 특별 간행물에 대한 링크를 따라 가면 알 수 있습니다.

비디오 - DIY 태양열 발전소 조립

난방을 위해 러시아의 대부분의 지역에서 주거용 건물막대한 금액이 지출되고 있습니다. 이것은 주택 소유자가 이 지역에서 추가 기회를 찾도록 강요합니다. 태양 복사 에너지는 환경 친화적이며 자유 열입니다. 지원 현대 기술, 러시아 중부 및 남부 지역의 공간 난방을 위해 태양 에너지를 사용할 수 있습니다.

현대 기술의 가능성

지구 표면은 다른 양의 태양 에너지를 받으며, 이는 모두 적도와 계절을 기준으로 한 영토의 위치에 따라 다릅니다. 예를 들어, 북극에서 태양은 적도 부분보다 훨씬 적습니다. 또한, 태양 복사는 여름보다 더 강렬합니다. 겨울 기간. 평균값을 계산할 때 전문가들은 1시간 동안 지구 표면의 1제곱미터가 약 160W의 태양 에너지를 받는 것으로 결정했습니다. 현대 시스템은 생산성이 높아 거의 모든 곳에서 태양 복사 에너지를 사용할 수 있습니다.

태양 에너지를 사용할 때 최대 효율을 얻으려면 두 가지 방법이 사용됩니다.

• 열 수집기의 직접 가열. 직사광선은 열 수집기를 가열하여 차례로 가열 회로의 액체와 온수 공급 시스템으로 열을 전달합니다. 열 수집기는 개방형 및 폐쇄 형이 될 수 있으며 평면 또는 구형을 가질 수 있습니다. 열에너지수집기에서 얻은 에너지는 급수 시스템의 작동 매체와 가열 시스템의 냉각수를 가열하는 데 사용할 수 있습니다.
• 태양 전지판의 사용. 이 경우 태양 에너지는 전기로 변환되어 특수 시스템을 통해 소비자에게 전달됩니다.

태양 에너지의 수집, 축적 및 사용을 위한 솔루션 개발이 매우 빠르게 진행되고 있습니다. 그러나 이 분야에는 많은 긍정적인 부분과 부정적인 부분이 있습니다.

태양열 집열기와 배터리 사용의 장점과 단점

태양열 난방 시스템 사용의 주요 이점은 일반 가용성입니다. 두 번째는 배기 가스가 없다는 것입니다. 태양 에너지는 가장 환경 친화적이고 자연적인 형태의 에너지로 간주됩니다.

또한 태양광 패널과 집열기의 작동이 조용하고 건물 옥상에 위치하여 사용 가능한 공간을 절약합니다.

가정용 태양 에너지 사용의 주요 불편은 소비자가 간헐적 인 조명에서 경험합니다. 예를 들어, 밤에는 에너지를 수집할 가능성이 없으며, 겨울 시간필요할 때 많은 수의따뜻하고 일조 시간이 짧습니다.

또한 효율성이 떨어지지 않도록 패널의 청결도를 지속적으로 모니터링해야 합니다. 또한 장비의 감가상각, 순환 펌프 및 제어 전자 장치의 작동에는 일정한 비용이 필요하다는 점을 고려해야 합니다.

개방형 태양열 집열기

개방형 태양열 집열기의 설계는 외부 영향으로부터 보호되지 않은 튜브 시스템 형태로 이루어집니다. 이 시스템 내부에는 태양광선에서 직접 가열되는 냉각수가 순환합니다. 튜브는 뱀 형태로 캐리어 패널에 고정되거나 행이 평행하게 쌓여 분기 파이프로 나옵니다. 튜브는 물, 가스, 공기 또는 부동액으로 채울 수 있습니다.

단순한 디자인과 단열재 부족으로 인해 오픈 컬렉터는 거의 모든 소비자에게 적합합니다. 또한 가정 장인은 자신의 손으로 개인 주택의 태양열 난방을 만들 수 있습니다.

시스템의 튜브에 단열재가 없으면 수신된 태양 에너지를 저장할 수 없으므로 이러한 시스템은 효율성이 매우 낮습니다. 그들의 주요 용도는 수영장과 샤워실의 물을 가열하는 것입니다. 여름 시간. 대부분의 경우 개방형 수집기는 공기와 가열 된 물의 온도가 큰 차이가없는 따뜻하고 햇볕이 잘 드는 지역의 거주자가 사용합니다. 바람이 없는 맑은 날씨에 작업 효율이 가장 높았습니다.

관형 태양열 집열기

관형 태양열 집열기를 조립하기 위해 물, 가스 또는 증기로 채워진 별도의 튜브가 사용됩니다. 이 디자인은 개방형 태양계 유형 중 하나이지만 냉각수가 많을수록 외부 요인의 부정적인 영향으로부터 더 많이 보호됩니다. 여기에는 보온병의 원리에 따라 배열된 진공 설비가 포함됩니다.

관형 태양열 집열기에서 튜브는 개별 연결과 병렬로 배열됩니다. 공통 시스템. 이를 통해 전체 구조의 작동을 손상시키지 않고 실패한 튜브를 새 요소로 교체할 수 있습니다. 또한 시스템을 건물 지붕에 직접 조립할 수 있어 설치 프로세스가 크게 간소화됩니다.

관형 태양열 집열기의 주요 장점은 주요 요소의 원통형 모양입니다. 덕분에 일광 시간 내내 태양 에너지가 수집되며 태양의 움직임을 모니터링하는 추가 장치를 설치할 필요가 없습니다.

디자인 기능에 따라 태양열 집열기는 깃털과 동축의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

동축 유형의 튜브는 기존 보온병과 유사합니다. 그들의 디자인은 두 개의 플라스크로 구성되어 있으며 그 사이에 공기가 펌핑됩니다. 첫 번째 플라스크 내부의 표면은 태양 에너지를 최대로 흡수할 수 있는 고선택성 물질로 코팅되어 있습니다. 알루미늄 판으로 구성된 내부 열교환기에 일종의 열 에너지 전도체 역할을 하는 것은 이 층입니다. 그러나 이 단계는 원치 않는 열 손실이 많다는 특징이 있습니다.

깃털형 튜브는 유리로 만들어진 원통형이며, 깃털 흡수 장치는 유리 실린더 내부에 있습니다. 튜브 내부에 공기가 없으면 단열 특성이 크게 향상됩니다. 흡수 장치에서 전달되는 열의 양은 실제로 감소하지 않으므로 이러한 수집기의 효율성은 훨씬 높습니다.

열 전달은 직접 흐름 시스템과 열관을 통해 수행됩니다.

열관은 밀봉된 용기로 내부에 증발 액체가 부어지며 이는 대부분 저압의 물입니다. 용기 또는 깃털 흡수제의 내벽에서 가열되면 액체가 끓고 그 증기가 상승합니다. 열 에너지가 난방 시스템의 냉각수 또는 온수 공급 장치로 전달된 후 증기는 액체로 응축되어 벽을 따라 흐릅니다.

직접 흐름 시스템은 내부에서 순환하는 냉각수가 있는 U자형 튜브입니다.

차가운 냉각수는 튜브의 절반에 위치하고 가열된 액체는 두 번째 부분을 통해 배출됩니다. 온도가 상승하면 냉각수가 팽창하고 저장 탱크로 들어가 자연 순환을 보장합니다.

열관 및 직접 흐름 시스템의 위치에 대한 주요 조건은 20도 이상이어야 하는 특정 경사각을 생성하는 것입니다.

직접 흐름 시스템은 냉각수가 직접 가열되기 때문에 가장 큰 효율성이 특징입니다.

난방 시스템의 장점과 단점

모든 시스템과 마찬가지로 관형 태양열 집열기에는 장단점이 있습니다. 시스템의 장점은 다음과 같습니다.

• 열 손실이 적습니다.
• 다소 낮은 공기 온도, 최대 -30도에서 사용 가능성.
• 일광 시간 내내 고효율.
• 고성능춥고 온난한 기후를 가진 지역에서 성능.
• 관형 시스템이 주요 기단을 통과한다는 사실에 의해 설명되는 낮은 바람.
• 냉각수를 고온으로 가열하는 능력.
• 긴 서비스 수명.

시스템의 단점 중 다음과 같은 것이 특히 주목됩니다.

• 이 시스템은 자체적으로 눈, 얼음 및 서리를 제거할 수 없습니다.
• 높은 가격 수준.

높은 비용에 관해서는 관형 수집기가 상당히 짧은 시간에 비용을 지불한다는 점에 유의해야합니다.

폐쇄형 평면 태양열 집열기

플랫 컬렉터의 디자인은 알루미늄 프레임특수 흡수층과 투명 코팅으로 배관 및 단열재도 포함됩니다.

흡수층은 열전도율이 우수한 흑색 구리 시트로 태양광 시스템 구축에 이상적입니다. 흡수기는 태양 복사 에너지를 흡수하여 인접한 파이프라인을 통해 순환하는 냉각제로 전달합니다.

패널의 외부 부분에는 기계적 손상에 강한 강화 유리가 사용되는 투명 코팅 형태의 보호 장치가 있습니다. 이를 통해 우박에 대한 안정적인 보호를 만들 수 있습니다. 이러한 유리의 대역폭은 최대 태양 복사에 충분한 0.4-1.8 미크론입니다. 내측패널에는 좋은 단열층이 있습니다.

폐쇄형 평면 패널에는 부인할 수 없는 여러 장점이 있습니다.

• 간단한 건설.
• 따뜻한 지역에서 사용할 때 고효율.
• 패널의 각도를 변경하는 장치가있어 구조의 최적 위치를 선택할 수 있습니다.
• 서리와 눈의 자동 청소.
• 허용되는 비용.
• 긴 서비스 수명, 고품질 제품은 최대 반세기 동안 지속될 수 있습니다.

시스템의 사용이 건물 설계에 포함되어 있다면 이 경우 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

단점 중 다음 사항에주의를 기울입니다.

• 높은 열 손실.
• 구조의 상당히 큰 질량.
• 경사 패널의 높은 바람.
• 최대 40도의 온도 변화로 낮은 성능.

평면의 범위 닫힌 패널태양 전지 패널로 집을 난방하기 위해 충분히 넓습니다.

• 여름에는 시스템이 온수 요구 사항을 완전히 충족합니다.
• 사이 난방 시즌그들은 대체할 수 있습니다 가스 기구난방 및 전기 히터.

일부 유형의 태양열 집열기의 비교 특성

모든 태양열 집열기의 주요 특징은 성능입니다. 설계 특성과 온도 차이에 따라 시스템의 효율성이 결정됩니다. 평판 수집기의 비용은 관형 시스템의 비용보다 훨씬 낮다는 점을 고려해야 합니다.

태양열 집열기를 선택할 때 태양열 온수 효율과 구조의 힘이 의존하는 매개 변수를 신중하게 연구해야합니다.

태양열 집열기는 여러 가지 중요한 특성을 가지고 있습니다.

• 태양 복사의 총 에너지와 흡수된 에너지의 비율은 흡착 계수에서 결정할 수 있습니다.
• 전달된 열량과 흡수된 에너지의 비율은 배출 계수에 의해 결정됩니다.
• 총 면적과 조리개 면적의 비율입니다.
• 능률.

조리개 영역은 수집기의 작업 영역으로 이해해야 합니다. 플랫 형 시스템은이 표시기의 최대 값이 특징입니다. 구멍 면적은 흡수층의 면적에 해당합니다.

난방 시스템에 연결하는 방법

태양열 집열기의 단점 중 하나는 지속적인 에너지 공급이 불가능하다는 것입니다. 따라서 연결할 때 제한된 모드에서 작동할 수 있는 시스템을 선택하는 것이 중요합니다.

러시아 중부 지역에서 태양열 집열기는 지속적인 에너지 흐름을 보장하지 않기 때문에 추가 열원으로 사용됩니다. 태양열 집열기와 배터리를 작동하는 난방 및 온수 공급 시스템에 연결하는 데는 몇 가지 차이점을 고려해야 합니다.

집열기 연결

연결 체계는 구조의 직접적인 목적에 따라 결정되며 가장 자주 두 가지 옵션이 사용됩니다.

• 여름에 물을 데우기 위해.
• 난방 및 온수 시스템의 겨울철 냉각수 가열용.

첫 번째 옵션은 단순성으로 구별되며 작동은 냉각수의 자연스러운 움직임을 기반으로합니다. 따라서 개인 주택에 태양 에너지를 사용하는 이러한 계획은 순환 펌프 없이 사용할 수 있습니다. 작동 원리는 다음과 같습니다. 햇빛에 의해 가열되면 수집기의 물이 팽창하여 저장 탱크로 들어갑니다. 차가운 액체는 나가는 물을 대체하기 위해 흡입됩니다.

그러나 자연 순환으로 시스템의 효율성을 높이려면 특정 경사각을 만들어야한다는 점을 명심해야합니다. 또한 태양열 집열기보다 높은 위치에 저장 탱크를 배치하는 것이 중요합니다.

냉각수의 고온을 유지하기 위해 저장 탱크는 추가적인 단열이 필요합니다.

최고 효과적인 작업태양열 집열기는 더 복잡한 연결 방식을 사용해야 합니다.

동결되지 않은 냉각수가 시스템에 부어지고 순환 펌프가 삽입됩니다. 작동을 제어하기 위해 컨트롤러와 온도 센서가 설치됩니다. 첫 번째 센서는 저장 탱크의 물 온도를 보여주고 두 번째 센서는 태양열 집열기에서 뜨거운 냉각수를 공급하는 파이프에 설치됩니다. 이러한 계획은 다음 원칙에 따라 작동합니다. 탱크의 물이 지정된 매개 변수 이상으로 가열되면 순환 펌프가 꺼지고 냉각수의 움직임이 멈춥니다. 온도가 제어 값으로 떨어지면 컨트롤러가 가열 보일러를 켭니다.

태양 전지판 연결 방법

태양 복사 에너지가 축적되는 태양열 집열기 연결 방식은 태양 전지판을 연결하는 데 사용할 수 없습니다. 이 경우 고가의 배터리 팩을 추가로 장착해야 합니다. 따라서 다른 옵션을 사용해야 합니다.

태양 전지판의 에너지는 배터리에 지속적으로 에너지를 공급하고 전압을 안정화하도록 설계된 충전 컨트롤러로 전달됩니다. 인버터에 전기가 공급되면 직류가 단상 교류 220V로 변환됩니다.

태양으로부터 집을 난방하기 위한 보편적인 유형의 에너지를 얻는 것은 태양 전지 패널더 수익성이 있지만이 시스템의 효율성이 낮다는 것을 잊지 마십시오. 또한 태양열 집열기는 태양 전지판처럼 에너지를 저장할 수 없습니다.

전력 계산

태양열 수집기를 유익하게 사용하려면 제조업체의 다음 권장 사항을 고려하는 것이 중요합니다.

• 시스템은 70%까지만 온수를 제공해야 합니다.
• 30% 이하의 에너지가 태양열 집열기에서 난방 시스템으로 들어갈 수 있습니다.

이 경우에만 난방 및 온수 공급 비용을 거의 40% 절감할 수 있습니다.

태양 에너지로 집을 난방하기 위한 집열기의 용량을 계산할 때 시스템의 위치, 패널의 경사각 및 해당 지역의 평균 연간 온도도 고려해야 합니다.

집에 태양열 에너지를 공급할 수 있습니까? 오늘 우리는 태양열 시스템을 주요 난방원으로 사용하는 전망에 대해 논의하고 태양열 집열기의 경제적 타당성과 효율성 문제를 고려할 것입니다.

난방 시스템의 주요 구성 요소

태양계의 열원은 태양열 집열기이며, 그 목적은 태양 복사의 적외선 스펙트럼에서 열 운반체로 에너지를 가장 효율적으로 전달하는 것입니다. 햇빛의 열 범위는 총 복사 플럭스의 40-45%이며 특정 수치에서는 ​​위도, 연중 시간 및 일에 따라 200-500W/m2입니다.

원칙적으로 집열기만으로도 가장 단순한 태양계를 구축할 수 있습니다. 채널을 통해 가정의 필요와 주택 난방에 사용되는 일반 물이 순환할 수 있습니다. 그러나 이 접근 방식은 여러 가지 이유로 충분히 효과적이지 않습니다. 그 중 첫 번째는 하루 종일 에너지 손실을 보충할 수 없다는 것입니다. 따라서 태양열 난방 시스템의 가장 중요한 요소 중 하나는 축열기(물이 담긴 용기)입니다.

태양열 집열기로 집을 난방하는 계획 : 1 - 냉수 공급; 2 - 열교환기; 3 - 축열기; 4 - 온도 센서; 5 - 냉각수 회로; 6 - 펌핑 스테이션; 7 - 컨트롤러; 여덟 - 팽창 탱크; 9 - 뜨거운 물; 10 - 삼방 밸브; 11 - 태양열 집열기

또한 한계는 기술 장치태양열 집열기. 채널의 흐름 영역은 다소 작기 때문에 기계적 불순물로 인해 막힐 위험이 있습니다. 또한 작동 온도 범위의 상한은 200-300 °C인 반면 야간에는 냉각수가 동결될 가능성이 높습니다. 콜렉터는 저온에서 유입된 냉각수가 태양광에 의해 빠르게 가열되어 배터리에 빠르게 열을 방출하는 냉각수를 지속적으로 빠르게 순환시키도록 설계되었습니다.

진공 U 자형 태양열 집열기의 튜브

이러한 이유로 히트 파이프의 직접 가열을 위해 일련의 특수 첨가제와 함께 프로필렌 글리콜을 사용하는 것이 일반적입니다. 따라서 태양열 난방 시스템의 세 번째 필수 요소는 특수 냉각수 및 교환 회로이며, 이는 종종 축열기에 구조적으로 포함되거나 집열기 자체의 일부일 수 있습니다.

수집가의 품종과 차이점

장치의 기술적 세부 사항으로 들어가지 않으면 평면 수집기와 진공 수집기의 주요 차이점은 다른 용도로 사용하는 편의성에 있습니다. 기후대. 플랫 컬렉터는 남쪽 위도에서 가장 잘 사용되며 온도가 0보다 높고 북쪽에 더 가깝습니다.

평평한 태양열 집열기의 설계: 1 - 냉각수 배출구; 2 - 수집기 프레임; 3 - 구조화된 우박 방지 유리; 4 - 흡수제; 5 - 구리 튜브; 6 - 단열재; 7 - 냉각수 입구

특정 유형의 태양열 집열기를 사용하는 것이 편리한 것은 다음과 같은 여러 기능 때문입니다.

• 진공 수집기가 눈을 독립적으로 청소할 수 없음;
• 온도 차이와 함께 성장하는 평면 태양열 집열기의 높은 열 손실;
• 바람 하중에 대한 플랫 컬렉터의 낮은 저항;
• 진공 태양열 집열기에 대한 프로젝트의 높은 비용;
• 평판 수집기의 효과적인 사용의 저온 범위.

간접 열 전달이 있는 진공 수집기 설계: 1 - 냉각수 유입구; 2 - 열교환기(수집기); 3 - 밀봉 플러그; 4 - 진공관; 5 - 알루미늄 판(흡수기); 6 - 히트 파이프; 7 - 작동 유체; 8 - 가열된 냉각수의 출력; 9 - 방열판 하우징; 10 - 히트 파이프 커패시터; 11 - 단열재

가장 중요한 차이점 중 하나는 설치 프로세스에 있습니다. 평판 수집기는 조립된 형태로 지붕으로 배송되어야 하며, 진공 수집기는 현장에서 조립할 수 있습니다. 또한 평판 수집기는 일반적으로 자체 열 저장 및 교환 회로가 없습니다.

태양 에너지의 문제

난방용 태양열 시스템은 단점이 없는 것이 아니며 가장 중요한 것은 에너지원의 불변성입니다. 밤에는 시스템이 가열되지 않으며 흐린 날씨가 오래 지속되면 맑은 하늘이 집을 데울 것으로 기대하는 것은 평균 이하의 즐거움입니다. 충분히 큰 용량의 배터리가 최소한 아침까지 필요한 열량을 유지할 수 있다면 태양광 발전 단지의 상당한 확장으로 저조도 조건에서 며칠 동안의 배터리 수명을 기대할 수 있습니다. 이것은 차례로 반대 문제를 야기합니다. 최대 전력 모드에 도달할 때(예: 맑은 봄날), 그러한 태양계는 더 집중적인 열 제거 또는 음영이 있는 여러 흡수체의 일시적인 종료가 필요합니다.

러시아 기후의 현실에서 태양계는 난방의 유일한 또는 주요 원천으로 사용될 수 없다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 그러나 난방 시즌 동안 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 하이브리드 수집기는 히터가 광전지와 결합되어 특히 효과적으로 작동합니다. 흐림이 대부분의 IR 복사를 지연시킨다면 스펙트럼의 광전 부분의 손실은 그리 크지 않습니다.

태양열 집열기의 또 다른 단점은 집열기-축전지 시스템에서 냉각제의 강제 순환이 필요하다는 것입니다. 일부 진공 수집기에는 자연 순환을 위해 설계된 탱크가 장착되어 있으며 흡수기 위에 위치합니다. 이러한 설치는 일반적으로 압력 하에서 냉수를 섭취하는 온수 공급 시스템에 사용됩니다. 그러나 그러한 태양열 집열기와 난방 시스템의 공동 작업을 설정하는 방법은 여전히 ​​​​있습니다.

난방 시스템에 통합

태양열 집열기를 임의로 복잡한 액체 가열 시스템과 결합하는 두 가지 방법이 있습니다. 주요 에너지원은 가스 또는 전기일 수 있습니다. 큰 차이는 없습니다.

첫 번째 옵션은 일반 일일 배터리를 가열하는 것입니다. 어큐뮬레이터는 보일러에 순차적으로 연결되어 있으며, 온도가 충분히 높지 않으면 보일러가 작동되어 액체를 가열합니다. 이러한 종류의 적절하게 설계된 시스템은 강제 순환 없이도 효과적으로 작동할 수 있습니다.

1 - 가열 회로; 2 - 가열 유체; 3 - 온도 센서; 4 - 펌핑 스테이션; 5 - 컨트롤러; 6 - 펌프; 7 - 팽창 탱크; 8 - 위생수; 9 - 찬물; 10 - 온수 공급; 11 - 태양열 집열기; 12 - 난방 보일러

두 번째 유형의 조합은 두 개의 회로가 있는 축열기를 사용하는 것입니다. 하나를 통해 열이 수집기에서 제거되고 두 번째를 통해 시스템의 냉각수가 가열되고 축 압기의 물이 온수 공급원으로 사용됩니다. 회로가 서로 격리되어 있기 때문에 난방 시스템과 태양열 집열기의 열교환 주기에 더 따뜻한 액체나 부동액을 사용할 수 있습니다. 주요 단점은 두 회로 모두에서 순환이 강제되기 때문에 시스템의 변동성입니다.

1 - 냉수 공급; 2 - 온도 센서; 3 - 태양열 집열기 열교환기; 4 - 보일러 열교환기; 5 - 수집기 냉각수 회로; 6 - 펌핑 스테이션; 7 - 컨트롤러; 8 - 팽창 탱크; 9 - 순환 펌프; 10 - 온수 배출구; 11 - 난방 보일러; 12 - 태양열 집열기

전력 계산 및 설치 단계

태양 에너지로의 전환은 서두르고 피상적인 접근을 허용하지 않습니다. 종종 태양계 설치의 편리성에 대한 결론은 몇 년 동안의 관찰과 계산 후에만 이루어질 수 있습니다.

불행히도 일사량 지도에 의존하는 것은 의미가 없습니다. 지역 기상 조건이 평균을 크게 왜곡할 수 있기 때문입니다. 따라서 가장 먼저 할 일은 집열기 설치 장소의 태양 복사 강도에 대한 보고서를 독립적으로 작성하는 것입니다. 일사계는 측정에 사용되며 5,000 루블 내에서 충분한 기능 세트를 갖춘 예산 장치를 구입할 수 있습니다.

측정은 일년 내내 약 일주일의 빈도로 하루 중 다른 시간에 수행해야 합니다. 측정 과정에서 경사각과 수집기의 방향을 고려해야 합니다. 얻은 데이터는 최종적으로 연중 흐린 날의 비율에 대한 수문 기상 센터의 통계와 비교됩니다.

태양광 발전소의 고효율을 보장하기 위해서는 가장 부정적인 시나리오, 즉 가장 낮은 조도에서 가장 긴 기간을 출발점으로 삼아야 합니다. 이상적으로는 지난 15-20년 동안의 기상 통계를 사용하여 더 나쁜 기상 조건의 가능성에 대해 조정할 수 있습니다. 들어오는 태양 에너지에 대해 얻은 데이터는 흡수 필드의 필요한 총 면적을 결정하고 구매해야 하는 수집기의 수를 결정하는 데 도움이 됩니다.

언급했듯이 수집기는 주요 가열원으로 거의 사용되지 않으며 일반적으로 보조 역할을 합니다. 그러나 참여 비율을 계산할 수 있으며 집 에너지 시스템의 총 전력 또는 열 손실의 백분율로 표시됩니다. 필요한 수의 킬로와트를 받으면 흡수 장치의 광학 효율이 곱해지고 방향, 기울기, 온도 조건 및 안전 여유에 대한 수정과 같은 몇 가지 계수가 추가됩니다.

생성된 전력의 "순" 값에 따라 다음이 선택됩니다.

• 특정 모델의 필요한 집열기 수 및 평균적으로 작동 중인 10-15개당 백업 태양열 집열기 1개;
• 제조업체가 권장하는 용량 및 내열성을 갖춘 배관 시스템;
• 순환 그룹, 차단 밸브, 기타 보조 장치;
• 배터리 탱크의 부피와 위치. 일일 저장 또는 열 추출 전력이 20kW 이상인 시스템에서는 부피가 15-20m3인 단열 콘크리트 탱크를 만드는 것이 합리적입니다.

독립적 인 설치 및 유지 보수를 위해서는 시스템 프로젝트를 작성하고 보조 장치를위한 공간을 할당하고 지붕의 남쪽 (북반구 용) 경사면에 태양열 집열기를 고정해야하며 장비 공급 업체의 권장 사항을 고려하십시오. 바람 하중. 한 유통업체에서 전체 범위의 장비를 구입하면 태양열 난방 시스템의 설계가 아니더라도 무료로 컴파일할 수 있는 기회를 얻은 다음 적어도 잘 호환되는 장비 및 구성 요소 목록을 얻을 수 있다는 것을 잊지 마십시오.

히트펌프가 꼭 필요한가요?

태양열 난방 시스템의 주요 단점 중 하나는 높은 비용입니다. 평판 수집기 기술은 잘 확립되어 있지만 진공 흡수기는 여전히 고가이며 특정 기상 조건에서 성공적으로 작동할 수 있는 유일한 것입니다. 그러나 또 다른 대안이 있습니다 - 공기 유형 수집기.

더 많은 것을 고려하여 간단한 장치비용이 저렴하고 배터리 수명이 연장될 가능성이 있습니다. 통합 태양광 패널로 구동되는 송풍기를 설치하면 공기 수집기의 효율성이 높아집니다. 채널의 가열, 냉각에 비례하지만 가속으로 인해 수집기를 통한 반환 열 손실이 최소화됩니다. 팬 속도를 제어하거나 단순히 흐름을 차단하여 전력 제한을 달성할 수 있습니다. 공기 수집기는 열 충격을 두려워하지 않으며 자연 재순환 설정도 쉽습니다.

냉각수의 소량 가열에 공기 시스템이 부족합니다. 공기의 열용량은 더 적고 흡수체는 초점을 맞추지 않고 거의 항상 가열됩니다. 난방 시스템에 통합할 수 있으려면(난방된 방에 환기 덕트를 놓을 수 없기 때문에 가장 자주 필요함) 열 펌프 또는 분할 시스템이 실제로 필요합니다.

그러나 공기 소스 열 펌프는 에어컨의 효율성을 높이는 데에도 사용할 수 있습니다. 그들과 함께 유통 속도를 가정에서 허용되지 않는 값으로 올릴 수 있습니다. 환기 시스템, 이는 높은 온도 차이로 인해 출력이 2-3배 증가합니다. 밤 동안 수집기는 작동 온도 범위에서 출력의 작은 부분을 차지합니다.

열 운반체로 사용되는 공기는 건조되거나 이산화탄소 또는 다른 열 집약적인 가스로 대체될 수 있습니다. 그러나 물 1 차 회로가있는 열 펌프를 사용하는 것은 의미가 없습니다. 처음에는 높은 온도 차이에서 작동하도록 설계되었으므로 전력 증가가 설치 비용을 정당화하기에 충분하지 않습니다.

태양열 난방 설치 비용

일반적으로 청정 에너지를 사용하는 즐거움을 얻으려면 적어도 오늘만큼은 상당한 비용을 지불해야 합니다. 공정하게 말하면 긍정적인 소식도 있습니다. 지난 5년 동안 평판 수집기 제조 비용이 2-2.5배 감소했으며 이는 곧 진공 흡수 장치가 있는 장치에서 예상할 수 있습니다.

평판 및 진공 수집기의 비용은 생산량, 즉 이상적인 조명 조건에서의 태양 복사 값, 즉 전력 밀도에 의해 결정됩니다. 평균적으로 평판형 태양열 집열기 1kW의 경우 약 $350-500, 외부 배터리를 포함한 전체 설치의 경우 약 $800-1000를 지불해야 합니다. 진공 태양열 집열기의 비용은 솜씨, 튜브 재료, 열교환기 단열재 및 기타 기능의 품질에 따라 복합 단지당 $600에서 $1000-1200로 더 높은 범위에서 변동합니다.

정전식 수집기의 경우 측정 표준은 가능한 가장 높은 온도로 가열된 물의 리터 단위입니다. 생성된 전기량은 흡수체의 전체 면적으로 계산하거나 물의 비열 용량으로 표시하여 계산할 수 있습니다. 시스템의 복잡성에 따라 비용이 크게 달라지며, 중간 시장 부문의 사례 중 하나의 가격은 약 50°C의 온도 차이로 300리터당 $1,500에 이릅니다. 2.5kW의 특정 전력.

자연 요소가 공급하는 "녹색" 에너지를 사용하면 유틸리티 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 개인 주택의 태양열 난방을 배치하여 저온 라디에이터 및 시스템에 거의 무료 냉각수를 공급하게 됩니다. 따뜻한 바닥. 동의합니다. 이미 저장 중입니다.

우리 기사에서 "녹색 기술"에 대한 모든 것을 배우게 될 것입니다. 우리의 도움으로 태양열 설비의 유형, 구성 방식 및 작동 세부 사항을 쉽게 이해할 수 있습니다. 분명히 당신은 세계에서 집중적으로 일하고 있지만 아직 우리에게별로 인기가없는 인기있는 옵션 중 하나에 관심을 가질 것입니다.

귀하의 관심을 끌었던 리뷰에서, 디자인 특징시스템, 연결 방식이 자세히 설명되어 있습니다. 구성의 현실을 평가하기 위한 태양열 난방 회로 계산의 예가 제공됩니다. 독립 마스터를 돕기 위해 사진 모음 및 비디오가 첨부됩니다.

평균적으로 지구 표면의 1m2는 시간당 161와트의 태양 에너지를 받습니다. 물론 적도에서 이 수치는 북극보다 몇 배나 더 높을 것입니다. 또한 태양 복사의 밀도는 연중 시간에 따라 다릅니다.

모스크바 지역에서는 12월-1월의 일사 강도가 5-7월과 5배 이상 다릅니다. 그러나 현대 시스템은 매우 효율적이어서 지구상의 거의 모든 곳에서 작동할 수 있습니다.