Málokdo ví, že energie slunce, která k nám dorazí za pouhou hodinu, by při plném využití mohla každému poskytnout potřebný energetický zdroj k životu na celý rok. Lidé přitom v tuto chvíli využívají jen setinu procenta solární energie. Tato energie je studována a její využití je stále populárnější než využívání klasických energetických zdrojů.

Ještě v minulém století byla zahájena výroba solárních panelů a baterií, od té doby se technologie rozvíjejí a jsou stále kompaktnější, snadněji se instalují, mají vyšší účinnost a jsou levnější. Hlavní výhodou těchto zdrojů energie je, že jsou zcela ekologicky neutrální. Žádné emise do atmosféry a žádný další zbytečný odpad.

Výběr solárních zdrojů

Mezi uživateli jsou nejoblíbenější dva systémy: solární panely a solární kolektory. Liší se výrazně jak designem, tak zamýšleným použitím. Oba typy se ale využívají k výrobě energie pohlcováním slunečního záření a jejich následnou přeměnou na tepelnou energii, využívanou pro různé potřeby obyvatelstva. Předurčením panelů je přitom vyrábět elektřinu a funkcemi kolektorů je výroba tepelné energie.

Pojďme se podívat na každý z těchto typů:

1. Solární panely

Zařízení, které přeměňuje sluneční paprsky na elektřinu pomocí prvků, které jsou v něm obsaženy. Tím hlavním je křemík, který je zodpovědný za přeměnu slunečního světla na elektrickou energii. Zbývající části konstrukce baterie tvoří sklo a hliníkový rám, které fungují jako nosné prvky. Křemík může být polykrystalický nebo monokrystalický. Díky solárním panelům máme možnost:

  • Buďte nezávislí na centralizovaných místních napájecích sítích.
  • Ušetřete na elektřině. Působivé úspory nemusí být vidět hned, ale za roky používání solárních panelů můžete ušetřit desítkykrát více, než vynaložíte na jejich instalaci.
  • Využijte veškerou vyrobenou energii pro domácí potřeby.
  • Vyberte si ze široké nabídky přesně ten model, který se hodí k vašemu domovu.

2. Solární kolektory

Zařízení, které také přeměňuje sluneční záření na tepelnou energii. Od solárních panelů se liší svým účelem a provedením samotného zařízení. Obvykle se používají k ohřevu vody pro potřeby spotřebitelské domácnosti, vytápění nebo ohřevu vody v bazénech. Uprostřed konstrukce solárního kolektoru je vždy prvek, který odebírá sluneční světlo a přeměňuje ho na tepelnou energii, která je následně dodávána do systému k využití. Je třeba zvážit dva hlavní typy tohoto zařízení:

  • Vakuum. Konstrukce takových kolektorů má podobu nosného rámu, na kterém jsou instalovány vakuové trubice ze skla a výměník tepla, který je zodpovědný za přeměnu sluneční energie na teplo. Ideální nejen pro získávání teplé vody, ale i pro vytápění obytných prostor. Účinnost takových kolektorů je velmi vysoká jak v létě, tak v zimě.
  • Byt. Jedná se o skleněný panel, v létě účinnější díky větší výhřevné ploše. Jsou podobné solárním panelům, ale ve skutečnosti váží mnohem více a jsou strukturou skládající se z vrstvy, která izoluje tepelný výkon (minimalizuje ztráty absorbované sluneční energie), výměníku tepla (ve formě trubky), proudí jím chladicí kapalina (voda nebo glykol) a absorbér z různých materiálů (prvek pohlcující sluneční záření).
ČTĚTE VÍCE
Jak se jmenuje koláč, který přišel ze Střední Asie do Ruska?

Nákup a přidělování zařízení

Pokud se rozhodnete koupit solární kolektor v Minsku, musíte se seznámit s rozsahem nabízeného zařízení. Konzultujte s konzultantem účel zakoupeného zařízení, užitnou plochu pro jeho použití a požadované množství energie pro potřeby vašeho domova.

Trubicové vakuové solární kolektory

Aby solární kolektor poskytoval požadovaný výkon a byl účinný, musíte podrobně porozumět nejen tomu, jak solární kolektory fungují (obecný princip činnosti) a jak jsou vyrobeny, ale také vědět o existenci různých druhů těchto kolektorů. zařízení. Vlastnosti jeho provozu, konstrukce a náklady do značné míry závisí na typu kolektoru. Nejběžnější a praktičtější k použití jsou ploché a trubicové (vakuové) solární kolektory. Existují také vzduchové a otevřené kolektory, ale mají své vlastní charakteristiky a omezený rozsah použití. Abyste pochopili, který kolektor je potřeba ve vašem konkrétním případě, musíte vědět, jak se různé typy kolektorů liší, jejich výhody a nevýhody.

Otevřete solární kolektory

Otevřete solární kolektory

Otevřete solární kolektory

Jedná se o nejprimitivnější a nejjednodušší typ solárních kolektorů. Jedná se o plastovou nádobu s vodou a plastovým nebo pryžovým povrchem, která dobře absorbuje sluneční záření. Otevřené kolektory se obvykle používají pouze v létě v soukromých domech a chatách k ohřevu vody v bazénu nebo venkovní sprše. Povrch takového kolektoru není pokryt sklem. Přes nízkou cenu a jednoduchou konstrukci má tento typ kolektoru nízkou účinnost a krátkou životnost (od 1 do 3 let). Protože výkon tohoto typu kolektoru přímo závisí na povětrnostních podmínkách a okolní teplotě, je vhodné jej používat pouze v jižních oblastech země.

Vzduchové solární kolektory

Vzduchový solární kolektor

Vzduchové potrubí

Tato solární zařízení se používají pro vytápění a klimatizaci místností, sušících zařízení, systémů rekuperace vzduchu atd. Takové kolektory jsou méně běžné než vakuové nebo ploché a roli chladiva v nich nehraje kapalina, ale vzduch .

Konstrukce vzduchového kolektoru je žebrovaná (někdy perforovaná) kovová deska se selektivním černým povlakem nebo soustava kovových trubek s dobrou tepelnou vodivostí. Vzduchový kolektor funguje na principu nuceného nebo přirozeného přívodu vzduchu ohřátého slunečním zářením do místnosti. Zařízení je připojeno k místnosti pomocí vzduchovodů pro přívod a nasávání vzduchu, ve kterých jsou instalovány ventilátory, které zajišťují konvekci a cirkulaci vzduchových hmot. Samotný vzduch se ohřívá díky přímému kontaktu s teplovodivým kovem, který absorboval energii slunečních paprsků. Konstrukce vzduchového kolektoru je spolehlivá a jednoduchá, životnost dosahuje 10 – 20 let. Nevýhodou je využití další energie pro ventilátory, což zvyšuje náklady na jeho provoz.

ČTĚTE VÍCE
Jaký druh cihel se používá na stavbu obvodových stěn?

Ploché solární kolektory

Plochý solární kolektor

Plochý solární kolektor

Plochý solární kolektor má vrstvenou strukturu. V podstatě se jedná o desku z tepelně náročného kovu, která může být potažena černou selektivní kompozicí, která podporuje lepší absorpci a transformaci slunečních paprsků s téměř nulovým odrazem – tzv. absorbér. Ke spodní části desky jsou přivařeny tenké trubky – rovnoběžné nebo klikaté (ve formě spirálové trubky) – chladící kapalina jimi cirkuluje. Sluneční paprsky absorbované absorbérem ohřívají chladicí kapalinu a poté se teplo přenáší do systému.

Absorbér (deska) je umístěn v tepelně izolačním tělese z hliníkových profilů a nahoře je překryt ochranným (běžným nebo tvrzeným) sklem s minimální propustností světla – pro vytvoření jakéhosi „skleníkového efektu“. Pro minimalizaci tepelných ztrát je důležité provést spolehlivou tepelnou izolaci mezi stěnami pouzdra a absorbérem. Tepelně izolační vrstva se zpravidla pokládá jako souvislá deska pod desku absorbéru.

Plochý solární kolektor zvenčí vypadá jako pevná a objemná deska, jeho instalace není snadná, zvláště na střechy se strmým sklonem. Mezi nevýhody patří také značné tepelné ztráty během chladného období, a to i při utěsněném krytu a dobré tepelně izolační vrstvě. Vzhledem ke konstrukčním vlastnostem může být provozní účinnost takového solárního kolektoru nízká i při dobré úrovni solární absorpce. Ploché kolektory má proto smysl používat hlavně v létě.

Efektivnější jsou ploché vakuové rozdělovače – typ plochých kolektorů. U tohoto typu zařízení jsou minimalizovány ztráty vlivem vakua mezi absorbérem a sklem. Zároveň se zvyšuje účinnost kolektoru, protože je minimalizována interakce desky absorbéru a skla a samotný systém funguje na principu zrcadlového odrazu bez ohledu na úhel dopadu slunečních paprsků. Zatímco vyšší účinnost je plus, mezi nevýhody patří složitost instalace a vysoká cena kolektoru tohoto provedení.

Trubicové vakuové solární kolektory

Trubicové vakuové solární kolektory

Trubicové vakuové solární kolektory .

Tento typ solárních kolektorů se nejsnáze instaluje a zároveň má ve srovnání s plochými kolektory nejlepší účinnost. Ve všech zařízeních tohoto typu, bez ohledu na výrobce či typ provedení, je vakuum a funguje i princip zrcadlového odrazu, který zvyšuje efektivitu provozu.

Hlavním a zásadním rozdílem mezi trubicovými a plochými kolektory je tvar absorbéru. K přeměně sluneční energie na teplo se místo desky používá vakuová trubice (trubkový systém) ze speciálního skla s kovovou tyčí uvnitř s teplonosnou kapalinou a selektivním povlakem. Trubicové vakuové solární kolektory jsou vybaveny speciálním rámem a lze je montovat po částech – to vysvětluje jejich snadnou instalaci.

ČTĚTE VÍCE
Jaká wolframová elektroda je potřebná pro svařování hliníku?

Konstrukce takového kolektoru je hydraulická síť, kde jsou trubky připevněny k tělesu výměníku tepla a komunikují s ním pomocí tepelných kanálů umístěných uprostřed absorpční desky. Samotné těleso výměníku tepla a trubky však mohou mít různé konstrukce a provozní principy.

Klasická koaxiální trubice přímé vytápění Struktura je poměrně jednoduchá a podobná termosce. Je to baňka se dvěma stěnami, mezi kterými je vakuum. Jako tepelný kanál uvnitř takové trubky se používá tyč (nejčastěji měď). U této konstrukce je tepelný kanál v přímém kontaktu s povrchem absorbujícím teplo, takže tepelné ztráty v kolektorech s takovými trubicemi jsou velmi malé. Tyto kolektory pracují převážně sezónně, v létě a při tlaku nepřesahujícím 0,2 atm. Jsou levné a snadno se instalují.

Vakuová koaxiální trubice se systémem typu U

Výměník tepla uvnitř každé trubky tohoto typu má tvar U, je umístěn uvnitř trubky a je s ní integrální. Taková zařízení jsou považována za vysoce účinná, poskytují minimální tepelné ztráty a snadno se instalují. Nevýhodou je vysoká cena, pracnost a vysoké náklady na opravy – pokud selže jeden z konstrukčních prvků, musí se vyměnit všechny ostatní.

Vakuová koaxiální trubice s termotrubicemi nebo systémem heat-pipe

Uvnitř měděných trubic tohoto typu kolektoru je rychle vroucí kapalina (směs vody, dusíkaté směsi, čpavek, aldehyd, metanol atd.).

Sluneční paprsky dopadající na stěnu tohoto typu tepelné trubice ji zahřejí, kapalina se vaří, odpařuje a vzniklé teplo předává v podobě stoupající páry do výměníku tepla. Poté se po odevzdání tepla kapalina ve formě kondenzátu vrací do termotrubice. Takové termotrubky jsou připojeny k výměníku tepla pomocí speciálních zařízení (objímek) a dohromady tvoří systém heat-pipe (horká trubka).

Solární kolektory s takovým uspořádáním trubek se snadno instalují a opravují, mají nízkou cenu a mohou produktivně pracovat za každého počasí. Praxe ukazuje, jak takové solární kolektory fungují v zimě – jsou účinné i do silných mrazů (až -30-35Cº).

Péřové trubky se systémem heat-pipe

Tyto trubky jsou považovány za nejúčinnější, nejproduktivnější a nejmodernější. Mají trochu jinou strukturu, ale princip fungování je stejný jako u koaxiálních trubek.

Péřové trubice jsou baňky s jednou silnou a silnou stěnou, uvnitř které je měděná teploabsorbující trubice s vlnitým plechem a absorpční vrstvou. Díky této konstrukci se přímo v tepelném kanálu vytváří vakuum a tepelný kanál a absorbér jsou částečně integrovány do baňky. Systém heat-pipe s deskou absorbující peří a v ní zapuštěným tepelným kanálem je polootevřený a ponořený otevřenou stranou do vakua.

ČTĚTE VÍCE
Jak často byste měli odmrazovat ledničku Samsung No Frost?

Solární kolektory s tímto typem trubic se vyznačují vysokou účinností. Zároveň jsou poměrně drahé, složité a nákladné na opravu – pokud selže jeden prvek, musí se vyměnit celý systém.

Existuje i takový typ solárního kolektoru jako vakuový rozdělovač s přímo vyhřívanými koaxiálními trubkami (s přímým přenosem tepla) a nádrží s vestavěným výměníkem tepla. Zde je v kovové nádrži zabudován výměník tepla, který je zásobován párou z vroucí kapaliny. Po přenosu tepla se kapalina vrací do trubice ve formě kondenzátu. V takovém zařízení jsou tepelné ztráty minimální, systém je vysoce účinný a může pracovat i při velmi nízkých okolních teplotách (až –30-35Cº).

U solárních kolektorů lze typy trubic a tepelných kanálů vzájemně různě kombinovat. A každá z nich bude mít své vlastní provozní vlastnosti, výhody a nevýhody. Proto, abyste si co nejlépe vybrali design, který vám vyhovuje, a zjistili, kolik solární kolektory stojí, musíte správně formulovat zadaný úkol a pro spolehlivost se obrátit na odborníky, aby vybrali a vypočítali systém.