Alternatif bir enerji kaynağı olarak güneş enerjisi: güneş sistemlerinin çeşitleri ve özellikleri

Son on yılda, alternatif bir enerji kaynağı olarak güneş enerjisi, binaların ısıtılması ve sıcak su sağlanması amacıyla giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bunun temel nedeni, geleneksel yakıtların uygun fiyatlı, çevre dostu ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla değiştirilmesi isteğidir.

Güneş enerjisinin termal enerjiye dönüşümü güneş sistemlerinde meydana gelir - modülün tasarımı ve çalışma prensibi, uygulamasının özelliklerini belirler. Bu materyalde güneş kollektörlerinin türlerine ve çalışma prensiplerine bakacağız, ayrıca popüler güneş modülü modelleri hakkında da konuşacağız.

Güneş enerjisi sistemi kullanmanın fizibilitesi

Güneş sistemi, güneş radyasyonu enerjisini ısıya dönüştürmek için kullanılan bir komplekstir ve bu daha sonra bir ısıtma veya su besleme sisteminin soğutucusunu ısıtmak için bir ısı eşanjörüne aktarılır.

Güneş enerjisi termal kurulumunun verimliliği, güneş ışınımına bağlıdır - güneş ışınlarının yönüne göre 90° açıda bulunan 1 metrekare yüzey başına bir gün ışığı saati boyunca alınan enerji miktarı. Göstergenin ölçüm değeri kW*h/m2 olup, parametrenin değeri mevsime göre değişiklik göstermektedir.

Ilıman karasal iklime sahip bir bölge için ortalama güneş ışınımı seviyesi 1000-1200 kWh/m2'dir (yılda). Güneş enerjisi sisteminin performansının hesaplanmasında güneş miktarı belirleyici parametredir.

Güneş sistemi kullanma
Alternatif bir enerji kaynağının kullanılması, geleneksel enerji maliyetleri olmadan, yalnızca güneş ışınımı yoluyla bir evi ısıtmanıza ve sıcak su elde etmenize olanak tanır.

Güneş enerjisiyle ısıtma sistemi kurmak pahalı bir iştir. Sermaye maliyetlerinin haklı gösterilmesi için sistemin doğru bir şekilde hesaplanması ve kurulum teknolojisine uygunluk gereklidir.

Örnek. Sistem panelinin 50° açıyla kurulması koşuluyla, yaz ortasında Tula için ortalama güneş enerjisi değeri 4,67 kV/m2*gün'dür. 5 m2 alana sahip bir güneş kollektörünün verimliliği şu şekilde hesaplanır: 4,67*4=18,68 kW/gün ısı enerjisi. Bu hacim 500 litre suyu 17°C'den 45°C'ye ısıtmak için yeterlidir.

Güneş sistemi hesaplaması
Uygulamada görüldüğü gibi, bir güneş enerjisi santrali kullanıldığında, yaz aylarında yazlık sahipleri elektrikli veya gazlı su ısıtmadan güneş enerjisi yöntemine tamamen geçebilirler.

Yeni teknolojilerin tanıtılmasının fizibilitesinden bahsederken, belirli bir güneş kollektörünün teknik özelliklerini dikkate almak önemlidir. Bazıları 80 W/m2 güneş enerjisiyle çalışmaya başlarken, bazıları 20 W/m2 güneş enerjisine ihtiyaç duyuyor.

Güney ikliminde bile kolektör sistemini yalnızca ısıtma amaçlı kullanmak işe yaramayacaktır. Tesisat sadece güneşin az olduğu kış aylarında kullanılıyorsa, ekipmanın maliyeti 15-20 yıl sonra bile karşılanmayacaktır.

Güneş enerjisi kompleksini mümkün olduğu kadar verimli kullanmak için sıcak su tedarik sistemine dahil edilmelidir. Kışın bile güneş enerjisi kolektörü, su ısıtmak için enerji faturalarını %40-50'ye kadar "kesmenize" olanak tanır.

Bir evin çatısında güneş kolektörü
Uzmanlara göre evsel kullanımda bir güneş enerjisi sistemi kendisini yaklaşık 5 yılda amorti ediyor. Artan elektrik ve gaz fiyatlarıyla birlikte kompleksin geri ödeme süresi kısalacak

Ekonomik faydaların yanı sıra, güneş enerjisiyle ısıtmanın ek avantajları da vardır:

  1. Çevre dostu. Karbondioksit emisyonları azalır. 1 m2 güneş kolektörü bir yıl boyunca 350-730 kg atığın atmosfere karışmasını engellemektedir.
  2. Estetik. Kompakt bir banyo veya mutfağın alanı, büyük kazanlar veya gayzerlerden arındırılabilir.
  3. Dayanıklılık. Üreticiler, kurulum teknolojisi takip edilirse kompleksin yaklaşık 25-30 yıl süreceğini garanti ediyor. Birçok firma 3 yıla kadar garanti vermektedir.

Güneş enerjisi kullanımına karşı argümanlar: belirgin mevsimsellik, hava durumuna bağımlılık ve yüksek ilk yatırım.

Genel yapı ve çalışma prensibi

Sistemin ana çalışma elemanı olarak kollektörlü güneş enerjisi sistemi seçeneğini ele alalım. Ünitenin görünümü, ön tarafı temperli camdan yapılmış metal bir kutuya benzemektedir. Kutunun içinde bir çalışma elemanı vardır - emicili bir bobin.

Isı emici ünite, soğutucu sirkülasyon sıvısının ısıtılmasını sağlar, üretilen ısıyı su besleme devresine aktarır.

Güneş sisteminin bileşenleri
Güneş enerjisi sisteminin ana bileşenleri: 1 – kollektör alanı, 2 – hava menfezi, 3 – dağıtım istasyonu, 4 – aşırı basınç tahliye tankı, 5 – kontrol cihazı, 6 – su ısıtıcı tankı, 7.8 – ısıtma elemanı ve ısı eşanjörü, 9 – termal karışım vanası, 10 – sıcak su gidiş, 11 – soğuk su girişi, 12 – tahliye, T1/T2 – sıcaklık sensörleri

Güneş kolektörü mutlaka depolama tankıyla birlikte çalışır. Soğutma sıvısı 90-130°C sıcaklığa ısıtıldığı için doğrudan sıcak su musluklarına veya kalorifer radyatörlerine beslenemez. Soğutucu, kazanın ısı eşanjörüne girer. Depolama tankına genellikle bir elektrikli ısıtıcı eklenir.

İşin şeması:

  1. Güneş yüzeyi ısıtır kolektör.
  2. Termal radyasyon, çalışma sıvısını içeren emici elemana (soğurucu) aktarılır.
  3. Bobin boruları arasında dolaşan soğutucu ısınır.
  4. Pompalama ekipmanı, bir kontrol ve izleme ünitesi, soğutucunun bir boru hattı yoluyla depolama tankının bobinine çıkarılmasını sağlar.
  5. Isı, kazandaki suya aktarılır.
  6. Soğutulan soğutucu kolektöre geri akar ve döngü tekrarlanır.

Su ısıtıcısından ısıtılan su, ısıtma devresine veya su giriş noktalarına verilir.

Güneş sistemi çalışma şeması
Bir ısıtma sistemi veya yıl boyunca sıcak su temini kurulurken, sistem ek bir ısıtma kaynağı (kazan, elektrikli ısıtma elemanı) ile donatılmıştır. Bu, ayarlanan sıcaklığı korumak için gerekli bir koşuldur

Özel evlerdeki güneş panelleri çoğunlukla yedek elektrik kaynağı olarak kullanılır:

Güneş kollektörü çeşitleri

Amacı ne olursa olsun, güneş enerjisi sistemi düz veya küresel boru şeklinde bir güneş kollektörü ile donatılmıştır. Her seçeneğin teknik özellikler ve operasyonel verimlilik açısından bir takım ayırt edici özellikleri vardır.

Vakum – soğuk ve ılıman iklimler için

Yapısal olarak, vakumlu bir güneş kollektörü bir termos'a benzer - soğutucu içeren dar tüpler daha büyük çaplı şişelere yerleştirilir. Kaplar arasında ısı yalıtımından sorumlu olan bir vakum tabakası oluşturulur (ısı tutma oranı% 95'e kadardır). Boru şeklindeki şekil, vakumu korumak ve güneş ışınlarını "işgal etmek" için en uygun olanıdır.

Boru şeklindeki manifold
Boru şeklinde bir güneş enerjisi termal kurulumunun temel elemanları: destek çerçevesi, ısı eşanjörü muhafazası, güneş enerjisinin yoğun bir şekilde "emilmesi" için son derece seçici bir kaplama ile işlenmiş vakumlu cam tüpler

İç (ısı) tüp, düşük kaynama noktasına (24-25 ° C) sahip bir tuzlu su çözeltisiyle doldurulur. Isıtıldığında sıvı buharlaşır - buhar şişenin tepesine yükselir ve toplayıcı gövdede dolaşan soğutucuyu ısıtır.

Yoğuşma işlemi sırasında tüpün ucuna su damlaları akar ve işlem tekrarlanır.

Vakum tabakasının varlığı sayesinde, termal şişenin içindeki sıvı, sıfırın altındaki sokak sıcaklıklarında (-35 ° C'ye kadar) kaynayıp buharlaşabilir.

Güneş modüllerinin özellikleri aşağıdaki kriterlere bağlıdır:

  • tüp tasarımı – tüylü, koaksiyel;
  • termal kanal cihazı – "Isı borusu", doğrudan akışlı sirkülasyon.

Tüy şişesi - bir plaka emici ve bir ısı kanalı içeren bir cam tüp. Vakum katmanı termal kanalın tüm uzunluğu boyunca geçer.

Koaksiyel tüp – iki tankın duvarları arasında vakum “ekleme” bulunan çift şişe. Isı transferi borunun iç yüzeyinden gerçekleşir. Termotüpün ucu bir vakum göstergesi ile donatılmıştır.

Tüy ve koaksiyel tüp
Tüy boruların (1) verimliliği koaksiyel modellere (2) göre daha yüksektir. Ancak ilki daha pahalıdır ve kurulumu daha zordur. Ayrıca arıza durumunda tüy şişenin tamamen değiştirilmesi gerekecektir.

“Isı borusu” kanalı güneş kollektörlerinde ısı transferi için en yaygın seçenektir.

Etki mekanizması, kolayca buharlaşan bir sıvının kapalı metal tüplere yerleştirilmesine dayanmaktadır.

Isı borusu kanalı
“Isı borusunun” popülaritesi uygun maliyeti, bakım kolaylığı ve sürdürülebilirliğinden kaynaklanmaktadır. Isı değişim sürecinin karmaşıklığı nedeniyle maksimum verimlilik seviyesi %65'tir

Doğrudan akış kanalı - cam şişenin içinden U şeklinde bir yay şeklinde bağlanan paralel metal borular geçer

Kanaldan akan soğutucu ısıtılır ve kollektör gövdesine verilir.

Manifold tasarım türleri
Vakumlu güneş enerjisi kolektörü tasarım seçenekleri: 1 – “Isı borusu” ısıtma merkezi borusuyla modifikasyon, 2 – doğrudan akışlı soğutucu sirkülasyonlu güneş enerjisi kurulumu

Koaksiyel ve tüy borular ısı kanallarıyla farklı şekillerde birleştirilebilir.

Seçenek 1. “Isı borulu” koaksiyel bir şişe en popüler çözümdür. Kolektörde, cam tüpün duvarlarından iç şişeye ve ardından soğutucuya tekrarlanan ısı transferi meydana gelir. Optik verimlilik derecesi% 65'e ulaşır.

Koaksiyel boru Isı borusu
Koaksiyel boru "Isı borusu" tasarım şeması: 1 - cam kabuk, 2 - seçici kaplama, 3 - metal kanatlar, 4 - vakum, 5 - kolay kaynayan bir maddeye sahip termal şişe, 6 - iç cam tüp

Seçenek 2. Doğrudan sirkülasyonlu bir koaksiyel şişe, U-şekilli manifold olarak bilinir. Tasarım sayesinde ısı kaybı azalır - alüminyumdan gelen termal enerji, dolaşan soğutma sıvısı olan tüplere aktarılır.

Yüksek verimliliğin (% 75'e kadar) yanı sıra modelin dezavantajları da vardır:

  • kurulumun karmaşıklığı - şişeler, iki borulu manifold gövdesi (ana hat) ile bütünleşiktir ve tamamen monte edilmiştir;
  • tekli tüplerin değiştirilmesi hariçtir.

Ayrıca U şeklindeki ünite soğutma sıvısı tüketimi gerektirir ve "Isı borulu" modellere göre daha pahalıdır.

 U şeklinde güneş kollektörü
U şeklinde bir güneş kollektörünün yapısı: 1 – cam “silindir”, 2 – emici kaplama, 3 – alüminyum “kutu”, 4 – soğutuculu şişe, 5 – vakum, 6 – iç cam tüp

Seçenek 3. “Isı borusu” çalışma prensibine sahip tüy boru. Koleksiyoncunun ayırt edici özellikleri:

  • yüksek optik özellikler - yaklaşık% 77 verimlilik;
  • düz emici, ısı enerjisini doğrudan soğutma borusuna aktarır;
  • bir cam tabakasının kullanılması nedeniyle güneş ışınımının yansıması azalır;

Güneş enerjisi sisteminden soğutucuyu boşaltmadan hasarlı bir elemanı değiştirmek mümkündür.

Seçenek 4. Doğrudan akışlı tüylü ampul, suyu ısıtmak veya bir evi ısıtmak için güneş enerjisini alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanmak için en etkili araçtır. Yüksek performanslı kollektör %80 verimle çalışmaktadır. Sistemin dezavantajı onarımın zorluğudur.

Tüy tüplü güneş enerjisi sistemleri
Tüy güneş kollektörleri için tasarım şemaları: 1 – “Isı borusu” kanallı güneş enerjisi sistemi, 2 – doğrudan soğutma sıvısı akışına sahip iki borulu güneş enerjisi kolektörü muhafazası

Tasarımdan bağımsız olarak boru şeklindeki toplayıcılar aşağıdaki avantajlara sahiptir:

  • düşük sıcaklıklarda performans;
  • düşük ısı kayıpları;
  • gün içindeki çalışma süresi;
  • soğutucuyu yüksek sıcaklıklara ısıtma yeteneği;
  • düşük rüzgar;
  • Kurulum kolaylığı.

Vakumlu modellerin temel dezavantajı kar örtüsünden kendi kendini temizleyememesidir. Vakum katmanı ısının dışarı çıkmasına izin vermez, dolayısıyla kar tabakası erimez ve güneşin toplayıcı alana erişimini engellemez. Ek dezavantajlar: yüksek fiyat ve şişelerin çalışma eğiminin en az 20°'lik bir çalışma açısını koruma ihtiyacı.

Hava soğutucusunu ısıtan kolektör güneş enerjisi cihazları, bir depolama tankıyla donatılmış olmaları durumunda sıcak suyun hazırlanmasında kullanılabilir:

Tüplü vakumlu güneş enerjisi kolektörünün çalışma prensibi hakkında daha fazlasını okuyun Daha öte.

Vodyanoy – güney enlemleri için en iyi seçenek

Düz (panel) bir güneş kollektörü, üstü plastik veya cam bir kapakla kaplanmış dikdörtgen bir alüminyum plakadır. Kutunun içinde bir emme alanı, bir metal bobin ve bir ısı yalıtım tabakası bulunmaktadır. Kolektör alanı, içinden soğutucunun hareket ettiği bir akış boru hattı ile doldurulur.

Panel güneş kollektörü
Düz bir güneş kollektörünün temel bileşenleri: mahfaza, soğurucu, koruyucu kaplama, ısı yalıtım katmanı ve bağlantı elemanları. Montaj sırasında spektral aralığı 0,4-1,8 mikron olan buzlu cam kullanılır

Yüksek seçiciliğe sahip emici kaplamanın ısı emilimi %90'a ulaşır. “Emici” ile ısı yalıtımı arasına akan bir metal boru hattı yerleştirilir. İki tüp döşeme şeması kullanılır: “arp” ve “kıvrımlı”.

Soğutucu sıvıyı ısıtan güneş kolektörlerinin montaj süreci bir dizi geleneksel adımı içerir:

Isıtma devresine sıcak su kaynağına sıhhi su sağlayan bir hat eklenirse, güneş enerjisi kolektörüne bir ısı akümülatörünün bağlanması mantıklı olur. En basit seçenek, ısıtılmış suyun sıcaklığını koruyabilen, ısı yalıtımlı uygun bir kaptan oluşan bir tank olacaktır. Üst geçide kurmanız gerekiyor:

Sıvı soğutucu içeren boru şeklindeki toplayıcı, “sera” etkisi görevi görür - güneş ışınları camdan içeri girer ve boru hattını ısıtır. Sızdırmazlık ve ısı yalıtımı sayesinde ısı panelin içinde tutulur.

Güneş modülünün gücü büyük ölçüde koruyucu kapağın malzemesine göre belirlenir:

  • sıradan cam – en ucuz ve en kırılgan kaplama;
  • süzülmüş cam – yüksek derecede ışık dağılımı ve arttırılmış dayanıklılık;
  • yansıma önleyici cam – güneş ışınlarının yansımasını ortadan kaldıran bir katmanın varlığı nedeniyle maksimum emme kapasitesi (%95) ile karakterize edilir;
  • kendi kendini temizleyen (polar) cam titanyum dioksit ile - organik kirleticiler güneşte yanar ve kalan kalıntılar yağmurla yıkanır.

Polikarbonat cam darbelere en dayanıklı olanıdır. Malzeme pahalı modellere monte edilmiştir.

Dış kabuk
Güneş ışığını yansıtma ve emme kapasitesi: 1 – yansıma önleyici kaplama, 2 – temperli darbeye dayanıklı cam. Koruyucu dış kabuğun optimum kalınlığı 4 mm'dir

Panel güneş enerjisi tesislerinin operasyonel ve fonksiyonel özellikleri:

  • cebri sirkülasyon sistemleri, heliofield'daki kar örtüsünden hızla kurtulmanızı sağlayan bir buz çözme işlevine sahiptir;
  • prizmatik cam, farklı açılardan çok çeşitli ışınları yakalar - yaz aylarında kurulum verimliliği% 78-80'e ulaşır;
  • toplayıcı aşırı ısınmadan korkmaz - aşırı termal enerji varsa, soğutucunun zorla soğutulması mümkündür;
  • boru şeklindeki muadillerine kıyasla artan darbe direnci;
  • Herhangi bir açıda kurulum imkanı;
  • Uygun fiyat politikası.

Sistemlerin eksiklikleri yok değil. Güneş ışınımının yetersiz olduğu dönemlerde sıcaklık farkı arttıkça düz plakalı güneş kollektörünün verimi yetersiz ısı yalıtımı nedeniyle önemli ölçüde düşer. Bu nedenle panel modülü yaz aylarında veya sıcak iklime sahip bölgelerde haklıdır.

Güneş sistemleri: tasarım ve işletme özellikleri

Güneş enerjisi sistemlerinin çeşitliliği aşağıdaki parametrelere göre sınıflandırılabilir: güneş ışınımı kullanma yöntemi, soğutucu sirkülasyon yöntemi, devre sayısı ve çalışmanın mevsimselliği.

Aktif ve pasif kompleks

Herhangi bir güneş enerjisi dönüşüm sisteminde bir güneş alıcısı bulunur. Alınan ısıyı kullanma yöntemine bağlı olarak iki tip güneş kompleksi ayırt edilir: pasif ve aktif.

Birinci tip, binanın yapısal elemanlarının güneş ışınımının ısı emici elemanı olarak görev yaptığı güneş enerjisiyle ısıtma sistemidir. Çatı, kolektör duvarı veya pencereler güneş ışığını alan yüzey görevi görür.

Pasif güneş sistemi
Kollektör duvarlı düşük sıcaklıklı pasif güneş enerjisi sisteminin şeması: 1 - güneş ışınları, 2 - yarı saydam ekran, 3 - hava bariyeri, 4 - ısıtılmış hava, 5 - egzoz havası akışları, 6 - duvardan termal radyasyon, 7 - kollektör duvarının ısı emici yüzeyi, 8 – dekoratif panjur

Avrupa ülkelerinde enerji verimli binaların yapımında pasif teknolojiler kullanılıyor. Güneş alıcı yüzeyler sahte pencereler olarak dekore edilmiştir. Cam kaplamanın arkasında ışık açıklıkları olan karartılmış bir tuğla duvar bulunmaktadır.

Yapının elemanları - dışarıdan polistiren ile yalıtılmış duvarlar ve tavanlar - ısı akümülatörleri görevi görür.

Aktif sistemler yapıyla ilgisi olmayan bağımsız cihazların kullanımını ifade eder.

Aktif güneş sistemi
Bu kategori, yukarıda bahsedilen boru şeklinde, düz plakalı kolektörlere sahip kompleksleri içerir; güneş enerjisi termal tesisleri genellikle binanın çatısına yerleştirilir.

Termosifon ve sirkülasyon sistemleri

Soğutucunun toplayıcı-akümülatör-toplayıcı devresi boyunca doğal hareketine sahip güneş enerjisi termal ekipmanı konveksiyon nedeniyle gerçekleştirilir - düşük yoğunluklu sıcak sıvı yukarı doğru yükselir, soğutulmuş sıvı aşağı akar.

Termosifon sistemlerinde depolama tankı kolektörün üzerinde yer alır ve soğutucunun kendiliğinden sirkülasyonunu sağlar.

Termosifon güneş sistemi
Çalışma şeması tek devreli mevsimsel sistemler için tipiktir. Termosifon kompleksinin 12 m2'den fazla alana sahip kollektörlerde kullanılması önerilmez.

Basınçsız bir güneş enerjisi sisteminin çok çeşitli dezavantajları vardır:

  • bulutlu günlerde kompleksin performansı düşer - soğutucunun hareket etmesi için büyük bir sıcaklık farkı gerekir;
  • sıvının yavaş hareketinden dolayı ısı kayıpları;
  • ısıtma işleminin kontrol edilememesi nedeniyle tankın aşırı ısınma riski;
  • toplayıcının dengesizliği;
  • depolama tankını yerleştirmede zorluk - çatıya monte edildiğinde ısı kaybı artar, korozyon süreçleri hızlanır ve boruların donma riski vardır.

“Yerçekimi” sisteminin avantajları: tasarımın basitliği ve uygun fiyat.

Dolaşımlı (zorlamalı) bir güneş enerjisi sistemi kurmanın sermaye maliyetleri, serbest akışlı bir kompleksin kurulumundan önemli ölçüde daha yüksektir. Bir pompa devreyi "keserek" soğutucunun hareketini sağlar. Pompa istasyonunun çalışması bir kontrolör tarafından kontrol edilir.

Zorunlu güneş sistemi
Basınçlı hava kompleksinde üretilen ilave termal güç, pompalama ekipmanının tükettiği gücü aşıyor. Sistem verimliliği üçte bir oranında artacak

Bu sirkülasyon yöntemi yıl boyu çift devreli güneş enerjisi tesislerinde kullanılmaktadır.

Tamamen işlevsel bir kompleksin avantajları:

  • sınırsız depolama tankı yeri seçimi;
  • sezon dışı performans;
  • optimum ısıtma modunun seçimi;
  • güvenlik – aşırı ısınma durumunda çalışmanın engellenmesi.

Sistemin dezavantajı elektriğe bağımlı olmasıdır.

Devrelerin teknik çözümü: tek ve çift devre

Tek devreli kurulumlarda, daha sonra su giriş noktalarına beslenen sıvı dolaşır. Kışın boruların donmasını ve çatlamasını önlemek için sistemdeki suyun boşaltılması gerekir.

Tek devreli güneş termal komplekslerinin özellikleri:

  • sistemin arıtılmış yumuşak suyla "doldurulması" tavsiye edilir - boruların duvarlarında tuz birikmesi kanalların tıkanmasına ve toplayıcının bozulmasına yol açar;
  • sudaki fazla hava nedeniyle korozyon;
  • sınırlı hizmet ömrü - dört ila beş yıl içinde;
  • Yaz aylarında yüksek verimlilik.

Çift devreli güneş enerjisi komplekslerinde, ısıyı bir ısı eşanjörü aracılığıyla suya aktaran özel bir soğutucu (köpük önleyici ve korozyon önleyici katkı maddeleri içeren donmayan sıvı) dolaşır.

Tek ve çift devreli güneş enerjisi sistemleri
Tek devreli (1) ve çift devreli (2) güneş sisteminin tasarım şemaları. İkinci seçenek, artan güvenilirlik, kışın çalışabilme yeteneği ve uzun hizmet ömrü (20-50 yıl) ile karakterize edilir.

Çift devreli bir modülü çalıştırmanın nüansları: verimlilikte hafif bir azalma (tek devreli bir sisteme göre% 3-5 daha az), soğutucunun her 7 yılda bir tamamen değiştirilmesi ihtiyacı.

Çalışma koşulları ve verimliliğin iyileştirilmesi

Güneş enerjisi sisteminin hesaplanmasını ve kurulumunu profesyonellere emanet etmek daha iyidir. Kurulum tekniğine uygunluk, çalışabilirliği ve beyan edilen performansa ulaşılmasını sağlayacaktır. Verimliliği ve hizmet ömrünü artırmak için bazı nüansları dikkate almak gerekir.

Termostatik vana. Geleneksel ısıtma sistemlerinde termostatik eleman ısı jeneratörü sıcaklığın düzenlenmesinden sorumlu olduğundan nadiren kurulur. Ancak güneş enerjisi sistemi kurarken emniyet valfini unutmamak gerekir.

Termostatik vana yerleşimi
Tankın izin verilen maksimum sıcaklığa ısıtılması, kollektörün performansını artırır ve bulutlu havalarda bile güneş ısısından yararlanmanıza olanak tanır

Vananın en uygun yerleşimi ısıtıcıdan 60 cm uzaktadır. Yakına yerleştirildiğinde “termostat” ısınır ve sıcak su beslemesini engeller.

Depolama tankının yerleştirilmesi. DHW tampon tankı erişilebilir bir yere kurulmalıdır. Kompakt bir odaya yerleştirildiğinde tavanların yüksekliğine özellikle dikkat edilir.

Depolama tankının montajı
Tankın üzerindeki minimum boş alan 60 cm'dir Bu boşluk, aküye bakım yapmak ve magnezyum anotu değiştirmek için gereklidir.

Kurulum genleşme tankı. Eleman, durgunluk dönemlerinde termal genleşmeyi telafi eder. Tankın pompalama ekipmanının üzerine kurulması membranın aşırı ısınmasına ve erken aşınmasına neden olacaktır.

Genleşme tankı
Genleşme tankı için en uygun yer pompa grubunun altıdır. Bu kurulum sırasında sıcaklık etkisi önemli ölçüde azalır ve membran esnekliğini daha uzun süre korur.

Güneş enerjisi devresi bağlantısı. Boruları bağlarken bir döngü düzenlenmesi tavsiye edilir. Termal döngü, ısıtılmış sıvının salınmasını önleyerek ısı kaybını azaltır.

Güneş enerjisi devresi bağlantısı
Bir güneş enerjisi devresinin "döngüsünü" uygulamak için teknik olarak doğru bir seçenek. Bu gereksinimin ihmal edilmesi, depolama tankındaki sıcaklığın gece boyunca 1-2°C düşmesine neden olur

Çek valf. Soğutma sıvısı dolaşımının “devrilmesini” önler. Güneş aktivitesi eksikliği ile çek valf gün içerisinde biriken ısının dağılmasını engeller.

Popüler güneş modülü modelleri

Yerli ve yabancı firmaların güneş enerjisi sistemleri talep görmektedir. Üreticilerin ürünleri iyi bir itibar kazandı: NPO Mashinostroeniya (Rusya), Gelion (Rusya), Ariston (İtalya), Alten (Ukrayna), Viessman (Almanya), Amcor (İsrail), vb.

Güneş sistemi "Şahin". Magnetron püskürtmeli çok katmanlı optik kaplamayla donatılmış düz güneş kollektörü. Minimum emisyon kapasitesi ve yüksek emme seviyesi %80'e varan verim sağlar.

Performans özellikleri:

  • çalışma sıcaklığı – -21 °C'ye kadar;
  • ters ısı radyasyonu – %3-5;
  • üst katman – temperli cam (4 mm).

Kollektör SVK-A (Alten). 0,8-2,41 m2 emme alanına sahip vakumlu güneş enerjisi kurulumu (modele bağlı olarak). Soğutma sıvısı propilen glikoldur, 75 mm bakır ısı eşanjörünün ısı yalıtımı ısı kaybını en aza indirir.

Ekstra seçenekler:

  • gövde – anodize edilmiş alüminyum;
  • ısı eşanjörü çapı – 38 mm;
  • yalıtım - anti-higroskopik işlem görmüş mineral yün;
  • kaplama – borosilikat cam 3,3 mm;
  • Verimlilik – %98.

Vitosol 100-F yatay veya dikey montaja uygun düz bir güneş enerjisi kolektörüdür. Arp şeklinde boru şeklinde bobin ve helio-titanyum kaplamalı bakır emici. Işık geçirgenliği – %81.

Güneş sistemlerinin özellikleri
Güneş enerjisi sistemleri için yaklaşık fiyatlar: düz güneş kolektörleri – 400 USD/m2'den başlayan fiyatlar, boru şeklinde güneş kolektörleri – 350 USD/10 vakumlu şişeler. Komple dolaşım sistemi seti – 2500 USD'den başlayan fiyatlarla

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Güneş kolektörlerinin çalışma prensibi ve çeşitleri:

Sıfırın altındaki sıcaklıklarda düz plakalı bir kolektörün performansının değerlendirilmesi:

Buderus modeli örneğini kullanarak panel güneş kolektörünün kurulum teknolojisi:

Güneş enerjisi yenilenebilir bir ısı kaynağıdır. Geleneksel enerji kaynaklarının artan fiyatları göz önüne alındığında, güneş enerjisi sistemlerinin uygulanması sermaye yatırımlarını haklı çıkarıyor ve kurulum tekniklerine uyulduğu takdirde önümüzdeki beş yıl içinde kendini amorti ediyor.

Sitemizi ziyaret edenlerle paylaşmak istediğiniz değerli bilgileriniz varsa lütfen yazının altındaki kutuya yorumlarınızı bırakın. Burada makalenin konusu hakkında sorular sorabilir veya güneş kollektörlerini kullanma deneyiminizi paylaşabilirsiniz.

Ziyaretçi yorumları
  1. Valeriy

    Evimi aydınlatmak ve ısıtmak için güneş enerjisini kullanmak benim hayalim. Biraz para biriktirip bunu yapacağım. Bir arkadaşım çatısına güneş panelleri yerleştirdi. Yenileme sürecinin tamamı 25.000 dolara mal oldu. Artık ailelerine yetecek elektriği var ve fazlasını devlete satıyorlar. Masrafların 6 yılda telafi edileceğini, ardından gelir elde edeceklerini hesapladılar. Gelecek vaat eden yatırım.

    • Vyaçeslav

      Arkadaşınız samimiyetsiz; özel bir kişi devlete elektrik satamaz. Ve ekipman sonsuza kadar dayanmaz. Servis edilmesi ve onarılması gerekecektir.

      Bir 20 yıl daha beklememiz gerekiyor, belki o zaman daha ulaşılabilir olur. Ama bizim ülkemizde değil...

  2. Vyaçeslav

    Bu konuyla ilgili daha birçok kopya kırılacak. Bu tür projelerin geri dönüşü konusunda şüpheci bir tavırla çalışmaları defalarca okudum. Görünüşe göre her şey evin bölgesel bağlantısına bağlı. Ayda 1000 kW elektrik tüketimi 3 ruble olsa bile, 5 yılda bir şekilde 25 bin dolar işe yaramıyor).

    Ancak ısıtma açısından bence ilginç.Şu soru ortaya çıkıyor: Güneş enerjisi kolektörü orta enlemlerde ısıtma ve sıcak suyu tamamen üstlenebilecek mi? O zaman geri ödeme sorunu ikincil hale gelir.

    • Uzman
      Emir Gumarov
      Uzman

      Merhaba. Ben de bu soruyu aktif olarak kendime soruyorum ve buradaki sorun orta enlemlerde değil, gündüz saatlerinin uzunluğunda. Piller ve kolektörler güneşin sıcaklığından değil, güneş ışığıyla çalışır. Kışın, gece, bulutlu mevsimde ışık döngüsünün süresi (ve bazen bu tür havalar haftalarca sürer).

      Üreticinin 10 yıllık geri ödeme süresi versiyonu, ortalama pil ömrünün 25 yıl ve şarj edilebilir pillerin 12 yıl olduğu dikkate alındığında şüpheli hale geliyor. Ve yakın zamanda hesaplanan ve artık pek uygun görünmeyen 45 yıllık geri ödeme versiyonu giderek daha doğru görünüyor.

  3. Boris

    Krasnodar bölgesi için geri ödeme nasıl hesaplanır? Güneşli günlerin sayısında sorun yok. Panelleri kendiniz monte etmek zor olacak mı?

    • Uzman
      Emir Gumarov
      Uzman

      Merhaba Boris. Krasnodar Bölgesi'nde alternatif enerji, özellikle şebekeye bağlı güneş enerjisi santralleri (GES) oldukça iyi gelişmiştir.

      Geri ödemeye gelince, bazı hesaplamaların yapılması gerekiyor. Daha açık hale getirmek için, 10 kW kapasiteli bir güneş enerjisi santrali olan Soçi şehri için bitmiş bir proje örneği vereceğim. 7,9 ruble/kWh'lik yerel elektrik tarifesini hemen hesaba katıyoruz.
      Güneş enerjisi santralinin maliyeti 590 bin ruble, ayrıca ahşap ve çatı tespitleri, sarf malzemeleri ve montaj işleri 110 bin rubleye mal olacak. Toplam miktar 700 bin ruble.

      10 kW gücündeki bir güneş enerjisi santralinin yıllık toplam elektrik üretimi 15900 kWh olan grafiği ekte paylaşıyorum.Ortalama aylık tasarruf grafiği SES'in 125 bin ruble tasarruf edebileceğini gösteriyor. yıl içinde.
      Soçi'de böyle bir istasyonun 5 yıl içinde başa baş olacağını hesaplamak kolaydır.

      Resmi bir garanti alabilmeniz için kurulumu termal kurulum konusunda uzmanlaşmış bir kuruluştan gelen bir ekibe emanet etmenizi tavsiye ederim.

      Ekli fotoğraflar:

Isıtma

Havalandırma

Elektrik