Saules enerģijas avotiem ir pievērsta absolūti nepelnīta uzmanība. Acīmredzot šādu iekārtu galvenais ieguvums ir to autonomija, taču ir arī izņēmumi. Šajā rakstā mēs runāsim par saules kolektoriem kā diezgan efektīvu un, pats galvenais, racionālu enerģijas avotu mājām..
Kādi kolekcionāri jāizmanto
Kolekcionāri, izņemot īpašās šķirnes, ir divu veidu: plakani un vakuuma. Abu darbības princips ir saistīts ar sildīšanu no saules starojuma (kurā 40-50% viļņu ir termiski) noteiktai tvertņu sistēmai, kuras ārējai pusei ir pārklājums ar augstu infrasarkanās absorbcijas koeficientu, un iekšpusē cirkulē dzesēšanas šķidrums. Vienīgā atšķirība ir tā, ka vakuuma kolektoros caurules tiek uzkarsētas tieši saules gaismas fokusā un bezgaisa vides dēļ praktiski neizdala siltumu. Tajā pašā laikā plakanos kolektoros apkure tiek nodota caur absorbējošo plāksni, kuras aizmugurē kanāli ir pielodēti (to var ievietot absorbētāja plāksnes iekšpusē).
Patiesībā runa ir par vakuuma kolekcionāriem, par kuriem mums vajadzētu runāt Krievijas dabas realitātē. Tie ir daudz dārgāki nekā plakanie kolekcionāri, taču arī to efektivitāte ir augstāka. Turklāt plakanie kolektori ziemā ir praktiski neefektīvi: auksts vējš tos atdzesē ātrāk, nekā saule silda. Šādu ierīču pielietojuma joma ir dienvidu platuma grādi ar siltu klimatu, lauku un vasaras mājas, kā arī visu veidu tūrisma objekti.
Neatkarīgi no apkures veida paša kolektora darbības princips nav mainīts. Bieži vien tas savieno siltuma caurules ar kopēju tvertni, kur karsēšanas procesa laikā iztvaikojošā šķidruma kondensācija notiek. Siltuma pārvade šādā veidā ir daudz ātrāka, taču ir arī efektīvāki risinājumi..
Atmaksāšanās periods
Vidējā vakuuma kolektora izmaksas svārstās no 600 līdz 1500 USD. Šajā cenā ietilpst ne tikai savācējs, bet arī ieteiktā tilpuma un rezervuāru rezervuārs, lai izveidotu savienojumu ar karstā ūdens sistēmu mājās. Bet uzstādīšanas pakalpojumu izmaksas kopējā summā netiek ņemtas vērā: pārāk liels cenu pieaugums pa reģioniem un apstākļi objektā.
Neskatoties uz to, ir viegli pārbaudīt konkrētas instances atmaksāšanos. Piemēram, ņemiet preču zīmes ATMOSFERA kolekcionāru SVK-A-30, kura cena ir 1100–1200 USD. Tajā ir 30 vakuuma caurules, to kopējā maksimālā jauda ir 2,5 kW / h, kolektors dienā saņem līdz 7,6 kW siltumenerģijas. Kolektorā nav akumulatora tvertnes, taču mums ir tiesības parasti pieņemt, ka tā un santehnikas izmaksas ir līdzvērtīgas salīdzināmas jaudas elektriskā katla cenai..
Kolektora vidējā dienas jauda ir 5,5 kW, ar ko pietiek, lai no 10 līdz 50 ° C uzsildītu 120–140 litrus ūdens. Pavadot tādu pašu elektrības daudzumu ar likmi 4,68 rubļi / kWh, dienā mēs saņemsim vidēji 25 rubļus jeb aptuveni 10 tūkstošus rubļu gadā. Attiecīgi kolekcionāra atmaksāšanās laiks būs apmēram astoņi gadi, kas nepavisam nav slikti ar garantētu 25 gadu kalpošanas laiku. Turklāt ir daži veidi, kā palielināt IA. Kopumā, jo jaudīgāka ir instalācija, jo ātrāk tā sevi pilnībā attaisnos..
Tipisku mezglu piemēri
Kolektora integrēšanai mājas santehnikā nav ļoti daudz iespēju. Šeit ir daži tipiski risinājumi, jo to sarežģītība palielinās:
1. Tikai kolekcionārs. Tas ir savienots ar karstā ūdens sistēmu kā parastais ūdens sildītājs. Darbojas tikai dienas laikā ar dabisku plūsmu. Pielāgojot spiedienu, jūs varat mainīt izplūdes ūdens temperatūru.
2. Kolektors + uzglabāšanas tvertne. Šādu risinājumu ir daudz, un tie ir populāri, taču papildu slodze 100-200 kg uz vienu jumta punktu nosaka dažus ierobežojumus. Tvertnei ir laba siltumizolācija un, kā likums, tā neatdziest nakti.
3. Kolektors + netiešās apkures katls (BKN). To lieto, ja nav iespējams uzstādīt smagu tvertni uz jumta, bet tai ir citas priekšrocības. Pirmkārt, nevis ūdens izmantošana pirmajā siltuma apmaiņas ķēdē, bet energoietilpīgāka emulsija.
4. Kolektors + cirkulācijas sistēma. Ļauj saņemt karstu ūdeni, tiklīdz krāns ir atvērts. Ūdens sistēmā cirkulē zem spiediena, un tai ir aptuveni tāda pati temperatūra jebkurā ķēdes vietā. Dažreiz ūdens apgādes sistēmas jauda ir pietiekami liela, un viss sistēmas piepildījums sastāv no slēgvārstiem, cirkulācijas sūkņa un spiediena regulatora. Dažos gadījumos var ieteikt (vai pieprasīt) uzstādīt izplešanās tvertni vai iekšējo akumulatoru. Parasti tiek izmantoti kolektori bez siltummaiņa.
5. Kolektors + siltumsūknis. Ļoti nopietns un tehnoloģisks risinājums visas mājas apgādei ar siltumu un karstu ūdeni. Sakarā ar paaugstinātu siltuma apmaiņu zemās temperatūrās, sistēma izspiež maksimāli daudz no saņemtās enerģijas, karsējot izplūdes ūdeni līdz 80–95 ° C pietiekami lielā daudzumā, lai sildītu visu ēku. Ir skaidrs, ka šādai sistēmai būs nepieciešami vairāki kolekcionāri, taču rezultāts būs lēta mājokļa apkure nākamajos 40-50 gados, kā arī karstā ūdens padeve.
Kā redzat, atšķirība starp kolektoriem jebkurā no šīm sistēmām ir iebūvētas tvertnes esamība / neesamība. Pretējā gadījumā tie visi ir vienādi: ūdens padeves un kanalizācijas caurules, tipiski siltuma cauruļu savienojumi ar kolektoru, viena no īpašajām stiprinājumu sistēmām. Pateicoties tam, kolektori viegli un harmoniski iekļaujas jau funkcionējošās apkures sistēmās, palielinot ietaupījumus pat bez pilnīgas pārejas uz zaļo enerģiju..
Savienojums ar karsto ūdeni un apkures sistēmu
Savienojums ar apkures loku tiek veikts paralēli: ūdens no kolektora nonāk barošanas caurulē, ieplūde notiek no atgriešanās, ja nepieciešams, kolektora kontūra tiek piegādāta ar savu cirkulācijas sūkni. Lai regulētu plūsmu, lai iegūtu vēlamo temperatūru, ir ļoti svarīgi uzstādīt vārstus vītņošanas punktos..
Tie karstā ūdens apgādes sistēmā tiek sagriezti divos veidos. Pirmais izmanto BKN vai citu starpposma siltummaini. Šajā gadījumā nav grūti savienot divas kontūras. Bet, ja kolektoru izmanto paralēli citiem ūdens sildītājiem, tas tiek ievietots virknes shēmā pēc iespējas tuvāk aukstā ūdens ieplūdes punktam un tiek izmantots kā priekšsildīšanas shēma.
Saules kolektora pievienošana apkures un karstā ūdens sistēmai: 1 – saules kolektors; 2 – sūkņu stacija; 3 – izplešanās tvertne; 4 – siltuma akumulators; 5 – apkures sistēma; 6 – aukstā ūdens padeve; 7 – karstā ūdens uzņemšana; 8 – katls (izmanto, ja nepieciešams)
Darba temperatūras paaugstināšanās
Acīmredzams veids, kā palielināt aizejošā ūdens temperatūru, ir samazināt siltuma zudumus, pārejot no kolektora. Šim nolūkam caurules ir iesaiņotas aizsargapvalkos, kas izgatavoti no putotas gumijas vai polipropilēna, tie aizsargā savienojumus, ieklāšana tiek veikta tikai ēkas iekšpusē.
Tā kā kolektora caurule tiek uzkarsēta koncentrētā gaismas starā, šķidruma temperatūra iekšpusē var būt ļoti augsta (virs 200 ° C). Attiecīgi, ja samazināsiet apsildāmā ūdens plūsmu, laika gaitā temperatūra paaugstināsies. Diemžēl šodien ir ļoti maz automatizētu sistēmu, kas uztur temperatūru vēlamajā līmenī. Kā opcija tiek izmantotas ierīces ar kompresoru un iztvaicētāju – mazi siltumsūkņi. Šajā gadījumā karstā ūdens padeves vai apkures izejā ūdens temperatūra tiks ievērota iestatītajām vērtībām, mainot vienības jaudu.
Vakuuma saules kolektors mājas apsildīšanai
Vakuuma saules kolektors ar lielu efektivitāti nodrošina mājas apsildīšanu, izmantojot dabas enerģiju saules gaismā. Šī modernā tehnoloģija ir lielisks veids, kā ietaupīt laiku un naudu, izmantojot dabisko enerģiju. Tas nodrošina lielu jaudas ražošanu ar lielu efektivitāti, kā arī labu gaismas absorbēšanu, palielinot telpu temperatūru.
Inženiertehniskās sistēmas 
Vai vakuuma saules kolektors ir piemērots mājas apsildīšanai Latvijas klimatiskajos apstākļos?