रूस के अधिकांश क्षेत्रों में आवासीय भवनों को गर्म करने पर भारी मात्रा में खर्च किया जाता है। यह घर मालिकों को इस क्षेत्र में अतिरिक्त अवसरों की तलाश करने के लिए मजबूर करता है। सौर ऊर्जा पर्यावरण के अनुकूल और मुफ्त गर्मी है। आधुनिक तकनीक का उपयोग कर, आप सौर ऊर्जा का उपयोग मध्य और दक्षिणी रूस के क्षेत्रों में कमरों को गर्म करने के लिए कर सकते हैं।

  आधुनिक तकनीक की संभावनाएं

पृथ्वी की सतह को सौर ऊर्जा की एक अलग मात्रा प्राप्त होती है, यह सब भूमध्य रेखा और वर्ष के समय के सापेक्ष क्षेत्र के स्थान पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, आर्कटिक में, सूर्य भूमध्यरेखीय भाग की तुलना में बहुत कम है। इसके अलावा, गर्मियों में, सर्दियों की तुलना में सौर विकिरण अधिक तीव्र होता है। औसत मूल्यों की गणना में, विशेषज्ञों ने निर्धारित किया कि एक घंटे में पृथ्वी की सतह के एक वर्ग मीटर में लगभग 160 वाट सौर ऊर्जा प्राप्त होती है। आधुनिक प्रणालियां अत्यधिक उत्पादक हैं, जिससे सौर विकिरण की ऊर्जा का उपयोग लगभग कहीं भी संभव हो जाता है।

सौर ऊर्जा का उपयोग करते समय अधिकतम दक्षता प्राप्त करने के लिए, दो विधियों का उपयोग किया जाता है:

• हीट कलेक्टरों का प्रत्यक्ष ताप। प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश गर्मी संग्राहकों को गर्म करते हैं, वे बदले में हीटिंग सर्किट और गर्म पानी प्रणाली में तरल पदार्थ को गर्मी स्थानांतरित करते हैं। थर्मल कलेक्टर खुले और बंद हो सकते हैं, एक सपाट या गोलाकार आकार हो सकते हैं। संग्राहकों से प्राप्त ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग जल आपूर्ति प्रणाली में काम करने के माध्यम और ताप प्रणाली में शीतलक को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।
• सौर पैनलों का उपयोग। इस मामले में, सौर ऊर्जा का बिजली में रूपांतरण होता है, जो बाद में एक विशेष प्रणाली के माध्यम से उपभोक्ता को प्रेषित होता है।

सौर ऊर्जा के संग्रह, भंडारण और उपयोग के लिए समाधानों का विकास काफी तेजी से प्रगति कर रहा है। हालांकि, इस क्षेत्र में कई सकारात्मक और नकारात्मक पक्ष हैं।

  सौर कलेक्टरों और बैटरी का उपयोग करने के फायदे और नुकसान

सौर हीटिंग सिस्टम का उपयोग करने में मुख्य लाभ पहुंच क्षमता है। दूसरे स्थान पर उत्सर्जन की कमी है। सौर ऊर्जा को पर्यावरण के सबसे अनुकूल और प्राकृतिक रूप माना जाता है।

इसके अलावा, सौर पैनलों और कलेक्टरों का संचालन शांत है, और इमारत की छत पर स्थान उपयोग करने योग्य स्थान को बचाता है।

घर के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते समय मुख्य असुविधा, उपभोक्ताओं को असंगत प्रकाश से अनुभव होता है। उदाहरण के लिए, रात में ऊर्जा एकत्र करने का कोई तरीका नहीं है, और सर्दियों में, जब बड़ी मात्रा में गर्मी की आवश्यकता होती है, तो दिन के उजाले का समय काफी कम होता है।

इसके अलावा, पैनलों की स्वच्छता की लगातार निगरानी करना आवश्यक है ताकि दक्षता कम न हो। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपकरण के मूल्यह्रास, परिसंचरण पंप और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के संचालन के लिए निरंतर लागतों की आवश्यकता होती है।

  सौर कलेक्टरों

खुले सौर कलेक्टरों का डिज़ाइन ट्यूबों की एक प्रणाली के रूप में बनाया गया है जो बाहरी प्रभावों से असुरक्षित हैं। इस प्रणाली के अंदर एक शीतलक घूमता है, जो सीधे सूर्य के प्रकाश से गर्म होता है। ट्यूब सर्प के रूप में या पंक्तियों के समानांतर बिछाने के साथ सहायक पैनल पर तय की जाती हैं और नोजल से बाहर निकलती हैं। ट्यूब पानी, गैस, वायु या एंटीफ् beीज़र से भरे हो सकते हैं।

सरल डिजाइन और इन्सुलेशन की कमी लगभग सभी उपभोक्ताओं के लिए खुले कलेक्टरों को सस्ती बनाती है। इसके अलावा, घर के कारीगरों के पास अपने हाथों से एक निजी घर का सौर हीटिंग बनाने का अवसर है।

सिस्टम की ट्यूबों पर इन्सुलेशन की कमी प्राप्त सौर ऊर्जा को बचाने की अनुमति नहीं देती है, इसलिए ऐसी प्रणालियों में बहुत कम दक्षता है। उनका मुख्य उपयोग गर्मियों में पूल और वर्षा में पानी के हीटिंग में होता है। ज्यादातर, खुले प्रकार के कलेक्टरों का उपयोग गर्म और धूप वाले क्षेत्रों के निवासियों द्वारा किया जाता है, जहां हवा और गर्म पानी के तापमान में महत्वपूर्ण अंतर नहीं होता है। हवा की अनुपस्थिति में धूप मौसम में सबसे बड़ी दक्षता देखी गई।

  ट्यूबलर प्रकार के सौर संग्राहक

ट्यूबलर सौर कलेक्टर को इकट्ठा करने के लिए पानी, गैस या भाप से भरी अलग-अलग नलियों का उपयोग किया जाता है। यह डिजाइन एक प्रकार का खुला सौर मंडल है, लेकिन अधिक शीतलक के साथ, बाहरी कारकों के नकारात्मक प्रभावों से अधिक सुरक्षित है। इसमें थर्मस के सिद्धांत पर व्यवस्थित वैक्यूम स्थापना शामिल है।

एक ट्यूबलर सौर कलेक्टर में, नलिकाओं को एक सामान्य प्रणाली के लिए एक व्यक्तिगत कनेक्शन के साथ समानांतर में व्यवस्थित किया जाता है। यह आपको पूरे ढांचे के संचालन को प्रभावित किए बिना एक असफल ट्यूब को एक नए तत्व के साथ बदलने की अनुमति देता है। इसके अलावा, सिस्टम को सीधे भवन की छत पर इकट्ठा किया जा सकता है, जो स्थापना प्रक्रिया को बहुत सरल करता है।

एक ट्यूबलर सौर कलेक्टर का मुख्य लाभ मुख्य तत्वों का बेलनाकार आकार है। इसके लिए धन्यवाद, सौर ऊर्जा पूरे दिन के घंटों में एकत्र की जाती है, और इसके लिए अतिरिक्त उपकरणों की स्थापना की आवश्यकता नहीं होती है जो सूर्य की गति की निगरानी करते हैं।

डिजाइन सुविधाओं के आधार पर, सौर कलेक्टरों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: पंख और समाक्षीय।

समाक्षीय ट्यूबों में एक पारंपरिक थर्मस से कुछ समानता है। उनके डिजाइन में दो फ्लास्क होते हैं, जिनके बीच हवा खाली होती है। पहले फ्लास्क के अंदर की सतह को अत्यधिक चयनात्मक पदार्थ के साथ कवर किया गया है जो सौर ऊर्जा को अधिकतम तक अवशोषित करने में सक्षम है। यह वह परत है जो एल्यूमीनियम प्लेटों से मिलकर आंतरिक ताप एक्सचेंजर में थर्मल ऊर्जा के एक प्रकार के कंडक्टर के रूप में कार्य करता है। हालांकि, इस कदम को बड़ी मात्रा में अवांछित गर्मी के नुकसान की विशेषता है।

पेन-टाइप ट्यूब ग्लास से बने होते हैं और एक बेलनाकार आकार होते हैं; एक पेन अवशोषक ग्लास सिलेंडर के अंदर स्थित होता है। ट्यूब के अंदर हवा की कमी थर्मल इन्सुलेशन विशेषताओं में काफी वृद्धि करती है। अवशोषक से स्थानांतरित गर्मी की मात्रा व्यावहारिक रूप से कम नहीं होती है, इसलिए, ऐसे कलेक्टरों की दक्षता बहुत अधिक है।

हीट ट्रांसफर को प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रणाली और थर्मोट्यूब के माध्यम से किया जाता है।

एक थर्मोट्यूब एक सील कंटेनर है जिसके अंदर एक आसानी से वाष्पशील तरल डाला जाता है, जिसका उपयोग अक्सर कम दबाव वाले पानी के तहत किया जाता है। जब एक कंटेनर या एक पंख अवशोषक की आंतरिक दीवारों से गर्म किया जाता है, तो तरल फोड़े, और इसकी वाष्प बढ़ जाती है। ताप प्रणाली या गर्म पानी की आपूर्ति के शीतलक में थर्मल ऊर्जा के हस्तांतरण के बाद, भाप एक तरल में घनीभूत होती है जो दीवारों के नीचे बहती है।

प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रणाली एक यू-आकार की ट्यूब है जिसके अंदर एक शीतलक घूमता है।

शीत कूलेंट ट्यूब के एक आधे हिस्से में स्थित है, गर्म तरल को दूसरे भाग के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। बढ़ते तापमान के साथ, शीतलक फैलता है, और यह प्राकृतिक संचलन सुनिश्चित करने के लिए भंडारण टैंक में प्रवेश करता है।

गर्मी पाइप के स्थान और एक बार-थ्रू सिस्टम के लिए मुख्य स्थिति झुकाव का एक निश्चित कोण बनाना है, जो 20 डिग्री से कम नहीं होनी चाहिए।

प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रकार की प्रणालियों को उच्चतम दक्षता की विशेषता है, क्योंकि शीतलक सीधे उन में गरम होता है।

  हीटिंग सिस्टम के फायदे और नुकसान

किसी भी प्रणाली की तरह, ट्यूबलर सौर कलेक्टरों के अपने सकारात्मक और नकारात्मक पक्ष हैं। सिस्टम के फायदों में, निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• थोड़ा सा गर्मी का नुकसान।
• -30 डिग्री तक पर्याप्त हवा के तापमान पर उपयोग की संभावना।
• दिन के उजाले घंटे में उच्च दक्षता।
• ठंडे और समशीतोष्ण जलवायु वाले क्षेत्रों में उच्च प्रदर्शन संकेतक।
• कम समापन, जिसे इस तथ्य से समझाया गया है कि ट्यूबलर सिस्टम खुद को वायु द्रव्यमान के थोक से गुजरता है।
• उच्च तापमान पर शीतलक को गर्म करने की क्षमता।
• लंबे समय से सेवा जीवन।

प्रणाली के नुकसान में, निम्नलिखित विशेष ध्यान आकर्षित करता है:

• सिस्टम अपने दम पर बर्फ, बर्फ और कर्कश को साफ करने में सक्षम नहीं है।
• उच्च मूल्य स्तर।

उच्च लागत के लिए, यह यहां ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्यूबलर कलेक्टरों का भुगतान काफी कम समय में किया जाता है।

  बंद प्रकार सौर कलेक्टरों

फ्लैट कलेक्टर का डिज़ाइन एक एल्यूमीनियम फ्रेम है जिसमें एक विशेष अवशोषित परत और एक पारदर्शी कोटिंग होती है। इसके अलावा एक पाइपलाइन और इन्सुलेशन शामिल है।

अवशोषित परत के रूप में, उत्कृष्ट तापीय चालकता के साथ काले रंग की तांबे की शीट का उपयोग किया जाता है, जो सौर प्रणाली बनाने के लिए आदर्श है। अवशोषक सौर विकिरण की ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे शीतलक में स्थानांतरित करता है, जो आसन्न पाइपलाइन से गुजरता है।

पैनल के बाहरी हिस्से में पारदर्शी कोटिंग के रूप में एक सुरक्षा है, जिसके निर्माण के लिए टेम्पर्ड ग्लास, यांत्रिक क्षति के लिए प्रतिरोधी, का उपयोग किया गया था। यह आपको ओलों के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा बनाने की अनुमति देता है। इस ग्लास की बैंडविड्थ 0.4-1.8 माइक्रोन है, जो अधिकतम सौर विकिरण के लिए पर्याप्त है। पैनल के अंदर एक अच्छा थर्मल इन्सुलेशन परत है।

बंद फ्लैट पैनलों में कई निर्विवाद लाभ हैं:

• सरल निर्माण।
• उच्च दक्षता जब गर्म क्षेत्रों में उपयोग की जाती है।
• पैनल के झुकाव के कोण को बदलने के लिए उपकरणों की उपस्थिति, आपको संरचना का इष्टतम स्थान चुनने की अनुमति देती है।
• ठंढ और बर्फ से स्व-सफाई।
• उचित लागत।
• लंबे जीवन, गुणवत्ता वाले उत्पाद आधी सदी तक रह सकते हैं।

यदि सिस्टम का उपयोग भवन के डिजाइन में शामिल किया गया था, तो इस मामले में आपको बहुत लाभ मिल सकता है।

नुकसान में से, निम्नलिखित ध्यान आकर्षित करता है:

• उच्च ताप हानि।
• संरचना का पर्याप्त बड़ा द्रव्यमान।
• उच्च घुमावदार झुकाव वाले पैनल।
• तापमान के साथ कम उत्पादकता 40 डिग्री तक बदलती है।

सौर पैनलों का उपयोग करके घर को गर्म करने के लिए फ्लैट, बंद पैनलों के उपयोग का क्षेत्र काफी विस्तृत है:

• गर्मियों में, सिस्टम गर्म पानी की जरूरतों को पूरी तरह से संतुष्ट करते हैं।
• हीटिंग सीज़न के बीच, वे गैस हीटिंग उपकरणों और इलेक्ट्रिक हीटर को बदलने में सक्षम हैं।

  कुछ प्रकार के सौर कलेक्टरों की तुलनात्मक विशेषताएं

किसी भी सौर कलेक्टर की मुख्य विशेषता उसका प्रदर्शन है। डिजाइन सुविधाओं और तापमान अंतर के आधार पर, सिस्टम की दक्षता निर्धारित की जाती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि फ्लैट कलेक्टरों की लागत ट्यूबलर सिस्टम की तुलना में बहुत कम है।

सौर कलेक्टर का चयन करते समय, आपको उन मापदंडों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना चाहिए जिन पर सौर जल तापन की दक्षता और संरचना की शक्ति निर्भर करती है।

सौर कलेक्टरों में कई महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं:

• सौर विकिरण के कुल और अवशोषित ऊर्जा के अनुपात को निर्धारित करने के लिए सोखना गुणांक का उपयोग किया जा सकता है।
• उत्सर्जन गुणांक हस्तांतरित गर्मी और अवशोषित ऊर्जा की मात्रा का अनुपात निर्धारित करता है।
• कुल और एपर्चर क्षेत्र का अनुपात।
• दक्षता।

एपर्चर क्षेत्र को कलेक्टर के कार्य क्षेत्र के रूप में समझा जाना चाहिए। फ्लैट-प्रकार सिस्टम को इस सूचक के अधिकतम मूल्यों की विशेषता है। एपर्चर क्षेत्र शोषक परत के क्षेत्र से मेल खाता है।

  हीटिंग सिस्टम से कनेक्ट करने के तरीके

सौर कलेक्टरों की कमियों में से एक लगातार ऊर्जा की आपूर्ति करने में असमर्थता है। इसलिए, कनेक्ट करते समय, एक ऐसी प्रणाली चुनना जरूरी है जो सीमित मोड में काम करने में सक्षम हो।

रूस के मध्य भाग के क्षेत्रों में, सौर कलेक्टरों को गर्मी के एक अतिरिक्त स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे ऊर्जा के निरंतर प्रवाह की गारंटी नहीं देते हैं। सोलर कलेक्टरों और बैटरियों के एक कार्यशील हीटिंग सिस्टम और गर्म पानी की आपूर्ति के कनेक्शन में कुछ अंतर हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए।

  हीट कलेक्टरों का कनेक्शन

कनेक्शन आरेख डिजाइन के प्रत्यक्ष उद्देश्य से निर्धारित होता है, अक्सर दो विकल्पों का उपयोग किया जाता है:

• गर्मियों में पानी गर्म करने के लिए।
• सर्दियों में शीतलक को गर्म और गर्म पानी प्रणालियों में गर्म करने के लिए।

पहला विकल्प इसकी सादगी के लिए उल्लेखनीय है, इसका काम शीतलक के प्राकृतिक आंदोलन पर आधारित है। इसलिए, एक निजी घर के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए इस तरह की योजना का उपयोग परिसंचरण पंप के बिना किया जा सकता है। ऑपरेशन का सिद्धांत इस प्रकार है: जब सूरज की रोशनी से गर्म होता है, तो कलेक्टर में पानी भंडारण टैंक में फैलता है और प्रवेश करता है। ठंडे तरल को पानी छोड़ने के स्थान पर चूसा जाता है।

हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि प्राकृतिक संचलन के साथ प्रणाली की अधिक दक्षता के लिए, झुकाव का एक निश्चित कोण बनाना आवश्यक है। इसके अलावा, सौर कलेक्टर की तुलना में भंडारण टैंक को उच्च स्तर पर रखना महत्वपूर्ण है।

उच्च शीतलक तापमान बनाए रखने के लिए, भंडारण टैंक को अतिरिक्त थर्मल इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।

सौर कलेक्टर के सबसे कुशल संचालन के लिए अधिक जटिल कनेक्शन योजना के उपयोग की आवश्यकता होती है।

एक गैर-शीतलक शीतलक को सिस्टम में डाला जाता है और एक संचलन पंप डाला जाता है। इसके संचालन को नियंत्रित करने के लिए, एक नियंत्रक और तापमान सेंसर स्थापित किए जाते हैं। पहला सेंसर स्टोरेज टैंक में पानी के तापमान को दर्शाता है, दूसरा सेंसर सोलर कलेक्टर से हॉट कूलेंट सप्लाई करने वाले पाइप पर लगाया जाता है। ऐसी योजना निम्नलिखित सिद्धांत के अनुसार काम करती है: जब टैंक में पानी निर्दिष्ट मापदंडों से ऊपर गर्म होता है, तो परिसंचरण पंप बंद हो जाता है और शीतलक आंदोलन बंद हो जाता है। जब तापमान सेट बिंदु तक गिर जाता है, तो नियंत्रक हीटिंग बॉयलर पर स्विच करता है।

  सोलर पैनल कैसे कनेक्ट करें

सौर कलेक्टर कनेक्शन योजना, जिसमें सौर विकिरण की ऊर्जा संचित होती है, का उपयोग सौर पैनलों को जोड़ने के लिए नहीं किया जा सकता है। इस मामले में, आपको अतिरिक्त रूप से एक महंगा बैटरी पैक स्थापित करना होगा। इसलिए, आपको दूसरे विकल्प का उपयोग करना चाहिए।

सौर पैनलों से ऊर्जा चार्ज कंट्रोलर को हस्तांतरित की जाती है, जिसे बैटरी को लगातार आपूर्ति करने और वोल्टेज को स्थिर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब इन्वर्टर में बिजली की आपूर्ति की जाती है, तो डायरेक्ट करंट को सिंगल-फेज करंट 220 V में बदल दिया जाता है।

सूरज से एक घर को गर्म करने के लिए ऊर्जा का एक सार्वभौमिक रूप प्राप्त करना सौर पैनलों को अधिक लाभदायक बनाता है, लेकिन इस प्रणाली की कम दक्षता के बारे में मत भूलना। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि सौर कलेक्टर ऊर्जा जमा नहीं कर सकता है, जैसा कि सौर पैनल करते हैं।

  बिजली की गणना

सौर कलेक्टरों को लाभकारी रूप से उपयोग करने के लिए, निर्माताओं से निम्नलिखित सिफारिशों पर विचार करना महत्वपूर्ण है:

• सिस्टम को केवल 70% गर्म पानी प्रदान करना चाहिए।
• सौर कलेक्टरों से हीटिंग सिस्टम में 30% से अधिक ऊर्जा की आपूर्ति नहीं की जा सकती है।

केवल इस मामले में, लगभग 40% तक हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति में बचत हासिल करना संभव है।

सौर ऊर्जा के साथ एक घर को गर्म करने के लिए कलेक्टर की क्षमता की गणना करते समय, किसी को सिस्टम के स्थान, पैनलों के कोण और क्षेत्र में औसत वार्षिक तापमान को भी ध्यान में रखना चाहिए।

क्या आपके घर को सौर तापीय ऊर्जा प्रदान करना संभव है? आज हम हीटिंग के मुख्य स्रोत के रूप में सौर प्रणालियों का उपयोग करने की संभावना पर चर्चा करेंगे, आर्थिक औचित्य और सौर कलेक्टरों की दक्षता के मुद्दे पर विचार करेंगे।

हीटिंग सिस्टम के मुख्य घटक

सौर संग्राहक सौर ताप स्रोत के रूप में कार्य करते हैं, जिसका उद्देश्य सौर विकिरण के अवरक्त स्पेक्ट्रम की ऊर्जा को शीतलक में कुशलता से स्थानांतरित करना है। सूर्य के प्रकाश की थर्मल रेंज कुल विकिरण प्रवाह का 40-45% है, विशिष्ट आंकड़ों में यह अक्षांश, वर्ष और दिन के समय के आधार पर 200-500 डब्ल्यू / एम 2 है।

सिद्धांत रूप में, एक सरल सौर प्रणाली के निर्माण के लिए, अकेले कलेक्टर पर्याप्त हैं। साधारण पानी उनके चैनलों के माध्यम से परिचालित किया जा सकता है, घरेलू जरूरतों और घरों को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, यह दृष्टिकोण कई कारणों से पर्याप्त प्रभावी नहीं है, जिनमें से पहला पूरे दिन में ऊर्जा के नुकसान की भरपाई में कमी है। इसलिए, सौर हीटिंग सिस्टम के सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक गर्मी संचयकर्ता है - एक पानी की टंकी।

सौर कलेक्टरों के साथ एक घर को गर्म करने की योजना: 1 - ठंडे पानी की आपूर्ति; 2 - हीट एक्सचेंजर; 3 - गर्मी संचायक; 4 - तापमान संवेदक; 5 - शीतलक सर्किट; 6 - पंपिंग स्टेशन; 7 - नियंत्रक; 8 - विस्तार टैंक; 9 - गर्म पानी; 10 - तीन-तरफा वाल्व; 11 - सौर कलेक्टर

इसके अलावा एक अजीब सीमा सौर कलेक्टर की तकनीकी संरचना है। इसके चैनलों में एक छोटा क्रॉस-सेक्शन होता है, जिसके कारण यांत्रिक अशुद्धियों के साथ बंद होने का खतरा होता है। रात में शीतलक के ठंड की एक उच्च संभावना भी है, ऑपरेटिंग तापमान रेंज की ऊपरी सीमा 200-300 डिग्री सेल्सियस है। कलेक्टरों को शीतलक के तेजी से निरंतर परिसंचरण के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कम तापमान पर आता है, जल्दी से सूरज की रोशनी के साथ गर्म होता है और जल्दी से गर्मी को बैटरी में स्थानांतरित करता है।

वैक्यूम यू-ट्यूब सौर कलेक्टर ट्यूब

इन कारणों से, गर्मी पाइप में सीधे हीटिंग के लिए विशेष योजक के एक सेट के साथ प्रोपलीन ग्लाइकोल का उपयोग करने के लिए प्रथागत है। तो, हीटिंग सौर प्रणाली का तीसरा अनिवार्य तत्व एक विशेष शीतलक और एक एक्सचेंज सर्किट है, जिसे अक्सर संरचनात्मक रूप से गर्मी संचयकर्ता में शामिल किया जाता है, या कलेक्टर का ही हिस्सा हो सकता है।

कलेक्टरों की विविधताएं और अंतर

यदि आप डिवाइस के तकनीकी विवरण में नहीं जाते हैं, तो फ्लैट और वैक्यूम कलेक्टरों के बीच मुख्य अंतर विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में उनके उपयोग की सलाह में निहित है। फ्लैट कलेक्टरों का उपयोग दक्षिणी अक्षांशों में शून्य से ऊपर प्रचलित तापमान के साथ किया जाता है, वैक्यूम कलेक्टर उत्तर के करीब होते हैं।

एक फ्लैट सौर कलेक्टर का डिजाइन: 1 - शीतलक आउटलेट; 2 - कलेक्टर फ्रेम; 3 - संरचित शहर-प्रतिरोधी ग्लास; 4 - एक अवशोषक; 5 - तांबा ट्यूब; 6 - थर्मल इन्सुलेशन; 7 - शीतलक इनलेट

सौर कलेक्टरों की व्यक्तिगत किस्मों का उपयोग करने की व्यवहार्यता कई विशेषताओं के कारण है:

• वैक्यूम कलेक्टरों की अक्षमता स्वयं बर्फ को साफ करने के लिए;
• तापमान अंतर के साथ-साथ बढ़ रहे फ्लैट सौर कलेक्टरों की उच्च गर्मी के नुकसान;
• हवा लोड करने के लिए फ्लैट कलेक्टरों का कम प्रतिरोध;
• वैक्यूम सौर कलेक्टरों पर परियोजना की उच्च लागत;
• फ्लैट कलेक्टरों के प्रभावी उपयोग के लिए कम तापमान रेंज।

अप्रत्यक्ष गर्मी हस्तांतरण के साथ एक वैक्यूम का डिज़ाइन: एक ठंडा शीतलक के इनलेट; 2 - हीट एक्सचेंजर (कलेक्टर); 3 - तंग डाट; 4 - एक वैक्यूम ट्यूब; 5 - एल्यूमीनियम प्लेट (अवशोषक); 6 - गर्मी पाइप; 7 - काम कर रहे तरल पदार्थ; 8 - गर्म शीतलक का उत्पादन; 9 - गर्मी सिंक शरीर; 10 - गर्मी पाइप संधारित्र; 11 - इन्सुलेशन

सबसे महत्वपूर्ण अंतरों में से एक स्थापना प्रक्रिया में निहित है। फ्लैट कलेक्टरों को इकट्ठे रूप में छत पर डिलीवरी की आवश्यकता होती है, जबकि वैक्यूम कलेक्टरों को स्थानीय रूप से इकट्ठा किया जा सकता है। इसके अलावा, फ्लैट कलेक्टरों के पास आमतौर पर अपने स्वयं के गर्मी संचायक और विनिमय सर्किट नहीं होते हैं।

सौर ऊर्जा के मुद्दे

सौर हीटिंग सिस्टम कमियों के बिना नहीं हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण ऊर्जा स्रोत की अनिश्चितता है। रात में, सिस्टम गर्म नहीं होता है, और लंबे समय तक बादल छाए रहने के साथ, घर को गर्म करने के लिए एक स्पष्ट आकाश की उम्मीद करना औसत से एक खुशी है। यदि पर्याप्त मात्रा में बैटरी कम से कम सुबह तक गर्मी की आवश्यक मात्रा को बनाए रखने में सक्षम है, तो कम रोशनी की स्थिति में बैटरी जीवन के कई दिनों के लिए केवल सौर खेत के एक महत्वपूर्ण विस्तार के साथ गणना की जा सकती है। यह बदले में, विपरीत समस्या का कारण बनता है: अधिकतम शक्ति मोड (उदाहरण के लिए, एक स्पष्ट वसंत के दिन) तक पहुंचने पर, इस तरह के सौर प्रणाली को अपनी छायांकन के साथ कई अवशोषक की अधिक गहन गर्मी हटाने या अस्थायी बंद करने की आवश्यकता होगी।

यह समझना महत्वपूर्ण है कि रूसी जलवायु की वास्तविकताओं में सौर प्रणालियों को हीटिंग के एकमात्र या मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। हालांकि, वे हीटिंग की अवधि के दौरान ऊर्जा की खपत को काफी कम करने में सक्षम हैं। हाइब्रिड कलेक्टर जिसमें हीटर फोटोकल्स के साथ संयुक्त होते हैं, विशेष रूप से कुशलतापूर्वक काम करते हैं। यदि बादल सबसे आईआर विकिरण को नष्ट कर देता है, तो स्पेक्ट्रम के फोटोइलेक्ट्रिक हिस्से का नुकसान इतना महत्वपूर्ण नहीं है।

सौर कलेक्टरों का एक और नुकसान कलेक्टर-बैटरी सिस्टम में शीतलक के मजबूर संचलन की आवश्यकता है। कुछ वैक्यूम मैनिफोल्ड्स प्राकृतिक परिसंचरण के लिए डिज़ाइन किए गए एक टैंक से सुसज्जित हैं और अवशोषक के ऊपर स्थित हैं। इस तरह के प्रतिष्ठानों का उपयोग आमतौर पर ठंडे पानी की आपूर्ति के दबाव में पानी के सेवन के साथ गर्म पानी की आपूर्ति प्रणालियों में किया जाता है। लेकिन अभी भी इन सौर कलेक्टरों को हीटिंग सिस्टम के साथ मिलकर काम करने के तरीके हैं।

हीटिंग सिस्टम में एकीकरण

तरल शीतलक पर मनमाने ढंग से जटिल हीटिंग सिस्टम के साथ सौर कलेक्टरों को संयोजित करने के दो तरीके हैं। ऊर्जा का मुख्य स्रोत या तो गैस या बिजली हो सकता है - कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है।

पहला विकल्प कुल दैनिक बैटरी को गर्म करना है। संचयकर्ता बॉयलर के साथ संयुक्त और क्रमिक रूप से संचार करता है, अपर्याप्त तापमान पर बाद के ऑपरेशन में शामिल होता है और तरल को गर्म करता है। इस तरह का एक ठीक से डिज़ाइन किया गया सिस्टम मजबूर परिसंचरण के बिना भी प्रभावी ढंग से काम कर सकता है।

1 - हीटिंग सर्किट; 2 - हीटिंग तरल पदार्थ; 3 - तापमान संवेदक; 4 - पंपिंग स्टेशन; 5 - नियंत्रक; 6 - पंप; 7 - एक विस्तार टैंक; 8 - सैनिटरी पानी; 9 - ठंडा पानी; 10 - डीएचडब्ल्यू; 11 - सौर कलेक्टर; 12 - हीटिंग बॉयलर

दूसरे प्रकार के संयोजन में दो सर्किट के साथ एक थर्मल बैटरी का उपयोग शामिल है। एक के माध्यम से, कलेक्टर से गर्मी को हटा दिया जाता है, दूसरे के माध्यम से - सिस्टम में शीतलक के हीटिंग, बैटरी से पानी गर्म पानी के स्रोत के रूप में कार्य करता है। चूंकि सर्किट एक दूसरे से अलग होते हैं, हीटिंग सिस्टम और सौर कलेक्टर से गर्मी हस्तांतरण चक्र में, आप अधिक गर्मी-संवेदनशील तरल पदार्थ या एंटीफ् .ीज़र का उपयोग कर सकते हैं। मुख्य नुकसान सिस्टम की ऊर्जा निर्भरता है, क्योंकि दोनों सर्किट में संचलन मजबूर है।

1 - ठंडे पानी की आपूर्ति; 2 - तापमान संवेदक; 3 - सौर कलेक्टर के हीट एक्सचेंजर; 4 - बॉयलर हीट एक्सचेंजर; 5 - कलेक्टर शीतलक सर्किट; 6 - पंपिंग स्टेशन; 7 - नियंत्रक; 8 - विस्तार टैंक; 9 - परिसंचरण पंप; 10 - गर्म पानी का आउटलेट; 11 - हीटिंग बॉयलर; 12 - सौर कलेक्टर

बिजली गणना और स्थापना कदम

सौर ऊर्जा के लिए संक्रमण जल्दबाजी और एक सतही दृष्टिकोण को स्वीकार नहीं करता है। अक्सर, सौर प्रणाली स्थापित करने की उपयुक्तता के बारे में निष्कर्ष कुछ वर्षों के अवलोकन और गणना के बाद ही बनाया जा सकता है।

दुर्भाग्य से, इनसोलेशन मैप्स पर भरोसा करना बहुत मायने नहीं रखता है, क्योंकि स्थानीय मौसम की स्थिति औसत आँकड़ों को बहुत विकृत कर सकती है। इसलिए, पहली बात यह है कि कलेक्टरों की स्थापना स्थल पर सौर विकिरण की तीव्रता पर एक रिपोर्ट को स्वतंत्र रूप से संकलित करना है। पायरोमीटर का उपयोग माप के लिए किया जाता है, 5 हजार रूबल के भीतर, आप पर्याप्त कार्यों के साथ एक बजट डिवाइस खरीद सकते हैं।

वर्ष भर में लगभग एक सप्ताह की आवृत्ति के साथ दिन के अलग-अलग समय पर माप किए जाने चाहिए। माप की प्रक्रिया में, झुकाव के कोण और कलेक्टरों के उन्मुखीकरण को ध्यान में रखा जाना चाहिए। प्राप्त आंकड़ों को अंत में एक वर्ष में बादल दिनों के प्रतिशत पर हाइड्रोमेटोरोलॉजिकल सेंटर के आंकड़ों के साथ सत्यापित किया जाता है।

सौर स्थापना की उच्च दक्षता सुनिश्चित करने के लिए, सबसे नकारात्मक परिदृश्य पर विचार किया जाना चाहिए, अर्थात, संदर्भ बिंदु के रूप में सबसे कम रोशनी के साथ सबसे लंबी अवधि लें। आदर्श रूप से, आप पिछले 15-20 वर्षों के मौसम के आंकड़ों का उपयोग करके, अधिक प्रतिकूल मौसम की स्थिति की संभावना के लिए समायोजित कर सकते हैं। आने वाली सौर ऊर्जा पर प्राप्त डेटा अवशोषण क्षेत्र के आवश्यक कुल क्षेत्र को स्थापित करने और कलेक्टरों की संख्या निर्धारित करने में मदद करेगा जिन्हें खरीदने की आवश्यकता है।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, कलेक्टरों को शायद ही कभी हीटिंग के मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, आमतौर पर वे एक सहायक भूमिका निभाते हैं। लेकिन भागीदारी हिस्सेदारी की गणना की जा सकती है, यह घर की बिजली प्रणाली की कुल शक्ति या इसके गर्मी के नुकसान के प्रतिशत के रूप में इंगित किया गया है। किलोवाट की आवश्यक संख्या प्राप्त करने के बाद, इसे अवशोषक की ऑप्टिकल दक्षता से गुणा किया जाता है, कई कारकों को जोड़ा जाता है - अभिविन्यास, झुकाव, तापमान और सुरक्षा मार्जिन के लिए सुधार।

उत्पन्न शक्ति के "शुद्ध" मूल्य के अनुसार चुना जाता है:

• एक निश्चित मॉडल के कलेक्टरों की आवश्यक संख्या और ऑपरेशन में 10-15 के लिए एक बैकअप सौर कलेक्टर का औसत;
• निर्माता-अनुशंसित थ्रूपुट और गर्मी प्रतिरोध के साथ पाइपिंग सिस्टम;
• परिसंचरण समूह, शटऑफ वाल्व, अन्य सहायक उपकरण;
• बैटरी टैंक की मात्रा और स्थान। एक दैनिक संचायक या 20 kW से अधिक की गर्मी निष्कर्षण क्षमता वाली प्रणालियों में, यह 15-20 मीटर 3 की मात्रा के साथ अछूता हुआ ठोस टैंक बनाने के लिए समझ में आता है।

स्व-स्थापना और रखरखाव के लिए, सिस्टम डिज़ाइन तैयार करना, सहायक उपकरण के लिए स्थान आवंटित करना और दक्षिणी (उत्तरी गोलार्ध के लिए) पर सौर कलेक्टर को ठीक करना आवश्यक है, हवा के भार के संबंध में उपकरण आपूर्तिकर्ता की सिफारिशों को ध्यान में रखते हुए। यह मत भूलो कि एक वितरक से उपकरणों की एक पूरी श्रृंखला खरीदकर, आपको संकलित करने का अवसर मिलता है, अगर सौर हीटिंग सिस्टम परियोजना नहीं है, तो कम से कम अच्छी तरह से संगत उपकरण और घटकों की एक सूची।

क्या मुझे हीट पंप की आवश्यकता है?

सौर हीटिंग सिस्टम का एक मुख्य नुकसान इसकी उच्च लागत है। जबकि फ्लैट कलेक्टरों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी अच्छी तरह से महारत हासिल है, वैक्यूम अवशोषक महंगे रहते हैं, लेकिन कुछ मौसम की स्थिति में यह केवल उन्हें सफलतापूर्वक संचालित करना संभव होगा। लेकिन एक और विकल्प है - वायु-प्रकार के संग्राहक।

सरल डिवाइस के कारण, उनकी लागत कम है, साथ ही बैटरी जीवन की संभावना भी है। एक एकीकृत सौर पैनल द्वारा संचालित ब्लोअर प्रशंसक की स्थापना के साथ एयर कलेक्टरों की दक्षता बढ़ जाती है। शीतलन चैनलों के हीटिंग के लिए आनुपातिक, लेकिन आनुपातिक के कारण कलेक्टर के माध्यम से वापसी गर्मी का नुकसान कम से कम है। पंखे की गति को नियंत्रित करके या केवल वाहिनी को अवरुद्ध करके विद्युत सीमा सुनिश्चित की जा सकती है - वायु संग्राहक हीट स्ट्रोक से डरते नहीं हैं, और प्राकृतिक पुनरावृत्ति को स्थापित करना भी आसान है।

शीतलक के हीटिंग के एक छोटे से डिग्री में वायु प्रणालियों की कमी। हवा की गर्मी क्षमता कम होती है, और लगभग हमेशा अवशोषक को बिना ध्यान केंद्रित किए गर्म किया जाता है। हीटिंग सिस्टम में एकीकृत करने में सक्षम होने के लिए (जो एक गर्म कमरे में वेंटिलेशन वाहिनी बिछाने में असमर्थता के कारण सबसे अधिक बार आवश्यक है), एक गर्मी पंप या विभाजन प्रणाली की वास्तव में आवश्यकता है।

लेकिन एयर कंडीशनिंग की दक्षता बढ़ाने के लिए एयर हीट पंप का भी उपयोग किया जा सकता है। उनके साथ, संचलन की गति उन मूल्यों तक बढ़ाई जा सकती है जो घरेलू वेंटिलेशन सिस्टम में स्वीकार्य नहीं हैं, जो उच्च तापमान अंतर के कारण आउटपुट में 2-3 गुना वृद्धि देता है। रात में, कलेक्टर के पास ऑपरेटिंग तापमान रेंज में आउटपुट का एक छोटा सा अंश भी होगा।

शीतलक के रूप में इस्तेमाल की जाने वाली हवा को कार्बन डाइऑक्साइड या एक और अधिक गर्मी-गहन गैस के साथ सूखा या बदला जा सकता है। हालांकि, पानी के प्राथमिक सर्किट के साथ गर्मी पंपों का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है: वे मूल रूप से एक उच्च तापमान अंतर के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे और इसलिए बिजली की वृद्धि स्थापना की लागत को सही ठहराने के लिए पर्याप्त नहीं है।

सौर ताप स्थापना की लागत

सामान्य रूप से स्वच्छ ऊर्जा का उपयोग करने की खुशी के लिए, आपको कम से कम आज के लिए काफी महंगा भुगतान करना होगा। निष्पक्षता में, सकारात्मक खबर है: पिछले पांच वर्षों में, फ्लैट कलेक्टरों के उत्पादन की लागत 2-2.5 गुना गिर गई है, जल्द ही वैक्यूम अवशोषक वाले उपकरणों से एक समान चीज की उम्मीद की जा सकती है।

फ्लैट और वैक्यूम कलेक्टरों की लागत उत्पादन की मात्रा द्वारा निर्धारित की जाती है - आदर्श प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में सौर विकिरण का मूल्य, अर्थात, विशिष्ट शक्ति। औसतन, $ 350-500 को एक फ्लैट प्रकार के सौर कलेक्टरों के 1 किलोवाट के लिए और बाहरी बैटरी के साथ पूर्ण स्थापना के लिए लगभग $ 800-1000 का भुगतान करना होगा। वैक्यूम सोलर कलेक्टरों की लागत एक उच्च श्रेणी में भिन्न होती है - $ 600 से $ 1000-1200 प्रति कॉम्प्लेक्स, कारीगरी की गुणवत्ता, ट्यूब सामग्री, हीट एक्सचेंजर के इन्सुलेशन और अन्य विशेषताओं के आधार पर।

कैपेसिटिव कलेक्टरों के लिए, अधिकतम संभव तापमान तक गरम किए गए पानी के लीटर में माप मान मान्य है। उत्पन्न बिजली की मात्रा की गणना या तो अवशोषक के कुल क्षेत्र द्वारा की जा सकती है, या पानी की विशिष्ट गर्मी के माध्यम से व्यक्त की जा सकती है। प्रणाली की जटिलता के आधार पर, लागत बहुत भिन्न होती है, मध्य बाजार खंड से एक उदाहरण की कीमत लगभग 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान अंतर के साथ 300 लीटर (4-5 निवासियों के लिए) $ 1,500 तक पहुंच जाती है, जो विशिष्ट शक्ति के 2.5 किलोवाट के बराबर है।

टैरिफ में निरंतर वृद्धि और निजी घरों के संचार बल के मालिकों की जीर्ण अवस्था सक्रिय रूप से वैकल्पिक हीटिंग विधियों की तलाश करना। शक्तिशाली और अटूट स्रोतों में से एक सूर्य है, जो प्रतिदिन भारी मात्रा में किलोवाट मुक्त ऊर्जा की आपूर्ति करता है। चाहिए   उपयुक्त उपकरण स्थापित करें, और नेटवर्क संसाधन प्रदाताओं पर निर्भरता अतीत की बात होगी।

हमेशा होता है, हालांकि यह मौसम की स्थिति या दिन के समय पर निर्भर करता है। उन क्षेत्रों के लिए जहां जलवायु और मौसम की स्थिति की अनुमति है गर्मी के लिए पर्याप्त किलोवाट प्राप्त करें, यह विकल्प इष्टतम हो जाता है। सौर ताप   बहुत सारे अवसर और लाभ प्रदान करता है, जिस पर अधिक विस्तार से चर्चा की जानी चाहिए।

डिवाइस और ऑपरेशन का सिद्धांत

नवीन प्रौद्योगिकी, जिसके बारे में सभी को स्पष्ट विचार नहीं है। इस बीच, लगभग किसी भी घर के मालिक के पास उपयुक्त सिस्टम स्थापित करने और उपयोग करने के सभी विकल्प हैं। जरूरत है वित्तीय निवेश   वहाँ केवल हार्डवेयर या उपकरण के अधिग्रहण के लिए,   उसे मुफ्त में सब कुछ मिलेगा।

सौर हीटिंग के आयोजन के लिए दो विकल्प हैं:

1. सौर कलेक्टरों।

अधिक   महंगा तरीकाउपस्थिति की आवश्यकता   बड़ी मात्रा में उपकरण। फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है जो सूर्य के प्रकाश की सबसे अधिक लंबवत घटना के लिए एक खुले क्षेत्र में स्थित होते हैं। वे उत्पादन करते हैं   विद्युत प्रवाहकि रिचार्जेबल बैटरी में संचित, को मानक मापदंडों के साथ प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है, और फिर हीटिंग उपकरणों के लिए भेजा जाता है।

एक निजी घर में सौर पैनलों से हीटिंग कई अतिरिक्त विशेषताएं प्रदान करता है। इस पद्धति का एक महत्वपूर्ण लाभ है - सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न विद्युत प्रवाह,   न केवल घर को गर्म करने के लिए, बल्कि किसी भी उपकरण को बिजली देने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है, प्रकाश या अन्य जरूरतों के लिए।

हीटिंग के लिए एक घर के लिए सौर पैनल, जिसकी लागत काफी अधिक है, वित्तीय दृष्टिकोण से नुकसानदायक हो सकता है।

वे एक अलग सिद्धांत पर कार्य करते हैं। वे उत्पादन नहीं करते हैं, लेकिन सूर्य से ऊष्मीय ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जो टैंक या ट्यूब में शीतलक को गर्म करता है। सिद्धांत रूप में, एक कलेक्टर को सूर्य के संपर्क में आने वाली किसी भी पानी की टंकी माना जा सकता है, लेकिन ऐसे विशेष डिजाइन हैं जो सबसे बड़ी दक्षता प्रदर्शित कर सकते हैं। सिस्टम का यह संस्करण बहुत सरल, सस्ता और है स्वतंत्र निर्माण के लिए उपलब्ध.

परिणामस्वरूप गर्मी को तुरंत शीतलक के तापमान को बढ़ाने में महसूस किया जाता है, जो भंडारण टैंक में जमा होता है, जहां से इसे घर के हीटिंग सर्किट पर वितरित किया जाता है। गर्म करने का सबसे अच्छा तरीका है कम तापमान प्रणाली जैसे अंडरफ्लोर हीटिंग का उपयोग। उन्हें मजबूत हीटिंग की आवश्यकता नहीं है, जो सौर कलेक्टरों की क्षमताओं से मेल खाती है। रात में, दिन के दौरान गर्म किए गए शीतलक का सेवन किया जाता है।

अधिकतम दक्षता वाले सौर कलेक्टरों के लिए, भंडारण क्षमता को गुणात्मक रूप से प्रोत्साहित करना आवश्यक है।

लाभ

मुख्य लाभ यह है कि सूर्य एक स्थिर और अटूट स्रोत हैस्थिर और पूरी तरह से अनुमानित। पवन जनरेटर के विपरीत, जो हफ्तों के लिए निष्क्रिय हो सकता है, सौर ऊर्जा की पूर्ति पूर्व निर्धारित समय अंतराल पर की जाती है। एकमात्र   नुकसान बादल या ठंडे मौसम की संभावना है,   जब बैटरी और कलेक्टरों का प्रदर्शन गिरता है। हालांकि, आधुनिक डिजाइन आपको सबसे कठिन परिस्थितियों में भी न्यूनतम राशि प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, इसलिए हीटिंग सिस्टम के लिए कोई आश्चर्य की बात नहीं है।

इसके अलावा, हमें यह नहीं भूलना चाहिए सौर ऊर्जा पूरी तरह से मुक्त हो जाती है। यदि, गैस या इलेक्ट्रिक बॉयलरों के साथ एक घर को गर्म करते समय, आपको उपकरण स्वयं खरीदने की आवश्यकता होती है और फिर ऊर्जा या ईंधन के लिए लगातार भुगतान करना पड़ता है, तो सौर ऊर्जा का भुगतान नहीं किया जाता है, जो उपकरण और पूरे सिस्टम की लाभप्रदता के स्तर को महत्वपूर्ण रूप से बदल देता है।

हालांकि, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि एक निजी घर का सौर हीटिंग, स्थापित करने की कीमत और श्रम लागत, जो अक्सर मुख्य समस्या बन जाती है, उपयुक्त जलवायु और मौसम की स्थिति वाले क्षेत्रों में ही फायदेमंद है.

एक अतिरिक्त लाभ है प्रणाली की उच्च स्थिरता और इसकी उत्पादकता बढ़ाने की संभावना। इस मुद्दे पर कोई प्रतिबंध नहीं है - कितने पैनल या कलेक्टर स्थापित हैं, इतनी ऊर्जा प्राप्त होगी। यदि स्थापित किट कुशलतापूर्वक घर को गर्म करने में असमर्थ थी, तो यह हमेशा उपकरणों की सही मात्रा को जोड़कर बढ़ाया जा सकता है। यदि घर का पुनर्निर्माण या विस्तार करना, विस्तार करना आदि आवश्यक हो तो यह सुविधाजनक है। नई प्रणाली को पूरी तरह से खरीदने की आवश्यकता नहीं है।

ताप के प्रकार

फोटोवोल्टिक कोशिकाएं विशेष रूप से हीटिंग के लिए काम नहीं करती हैं, जो उनके उपयोग का एक विशेष मामला है, जबकि सौर कलेक्टर हीटिंग सर्किट के लिए केवल शक्ति स्रोतों के रूप में काम करते हैं। इसलिए, हम ठीक मानते हैं कलेक्टरों,   सौर ताप प्रदान करना जिसकी कीमत फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की तुलना में बहुत कम है.

सौर कलेक्टरों के कई डिजाइन हैं:

• खोलने;
• ट्यूबलर;
• फ्लैट लेने वाले।

इन डिज़ाइनों में अलग-अलग क्षमताएं हैं और इनका उपयोग उनकी प्रभावशीलता के अनुरूप समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है। उन पर ध्यान से विचार करें:

सोलर कलेक्टर खोलें

ओपन डिजाइन हैं सबसे सरल और यहां तक \u200b\u200bकि आदिम। वे कंटेनर हैं, आमतौर पर काले संकीर्ण आयताकार प्लास्टिक ट्रे पानी से भरे होते हैं। वे कुछ भी कवर नहीं कर रहे हैं, पानी बाहर है   (इसलिए नाम)।

इस तरह के डिजाइनों में बहुत नुकसान हैं:

• केवल सकारात्मक तापमान पर सकारात्मक प्रभाव देने की क्षमता;
• कलेक्टर और पर्यावरण में एक अपेक्षाकृत छोटे तापमान अंतर की आवश्यकता होती है;
• ऐसे पौधों का स्थायित्व कम है - आमतौर पर एक मौसम;
• उपरोक्त के परिणामस्वरूप, यह बहुत कम है।

गंभीर समस्याओं को हल करने के लिए, ऐसी स्थापनाओं का उपयोग नहीं किया जा सकता है, इसलिए उनका उपयोग किया जाता है आउटडोर या मोबाइल पूल, आउटडोर शावर, आदि में पानी गर्म करने के लिए।   हालांकि, इसके फायदे हैं - ऐसे उपकरण बहुत सरल हैं। एक सौर बैटरी हीटर आसानी से स्वतंत्र रूप से निर्मित किया जा सकता है, और उपयुक्त जलवायु परिस्थितियों वाले क्षेत्रों में, इसकी क्षमताओं में काफी विस्तार हो रहा है।

ट्यूबलर मैनिफोल्ड्स

ट्यूबलर वैक्यूम मैनिफोल्ड्स अधिक गंभीर उपकरण हैं जो घरों या अन्य परिसरों को गर्म कर सकते हैं। इनमें निम्नलिखित तत्व होते हैं:

• एक मामला काले रंग से ढका हुआ और एक सपाट बॉक्स का आकार;
• एक वितरक (या, जैसा कि कभी-कभी इसे कहा जाता है, कई गुना, कई गुना) - पक्षों पर कई कनेक्टिंग पाइपों के साथ एक ट्यूब;
• कांच से बने वैक्यूम ट्यूब।

डिवाइस की प्रभावशीलता एक वैक्यूम प्रदान करती है, जिसकी तापीय चालकता व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है और नुकसान को समाप्त करती है।

कई प्रकार के ट्यूबलर मैनिफोल्ड्स होते हैं, जो डिस्ट्रीब्यूटर और ट्यूब के डिज़ाइन में भिन्न होते हैं:

1. समाक्षीय प्रत्यक्ष ताप ट्यूब। हीट कैरियर की तैयारी अवशोषित सतह के सीधे संपर्क में होती है
2. हीट पाइप सिस्टम। ट्यूब विशेष सॉकेट के माध्यम से वितरक से जुड़े होते हैं और उनके माध्यम से गर्म शीतलक को बाहर निकालते हैं। इसकी उच्च स्थिरता के कारण डिजाइन सुविधाजनक है।
3. U- प्रकार प्रणाली। ट्यूब डबल लंबाई और आधे में मुड़े हुए हैं। शुरुआत एक वितरक से जुड़ी है, और अंत दूसरे से जुड़ा है। ऐसी योजना सौर गर्मी के साथ संपर्क समय को बढ़ाने की अनुमति देती है, जिससे हीटिंग दक्षता बढ़ जाती है।
4. पेन सिस्टम। वे गर्मी-पाइप प्रणाली का एक संशोधन हैं, इसके नीचे एक वैक्यूम के साथ एक पारदर्शी प्लेट के साथ कवर किया गया है। वे बढ़ी हुई दक्षता देते हैं, लेकिन एक उच्च कीमत और कम रखरखाव है।

ट्यूबलर कलेक्टरों की स्थापना, एक नियम के रूप में, घर की छत पर की जाती है।

फ्लैट बंद सिस्टम

फ्लैट सिस्टम का उपयोग करके घर पर सौर हीटिंग आपको प्राप्त करने की अनुमति देता है अपेक्षाकृत कम लागत पर उच्च दक्षता। डिज़ाइन एक विशेष इंसुलेटेड मेटल प्लेट पर आधारित है जिसमें सोखने वाली कोटिंग होती है जिसे सोखना कहा जाता है। शीतलक के साथ एक ट्यूब को ज़िगज़ैग में प्लेट में मिलाया जाता है। सामने की ओर एक पारदर्शी कवर के साथ कवर किया गया है, जिसमें से हवा को पंप किया जाता है। इस प्रकार के सौर हीटर   कम तापमान पर भी काम करने में सक्षम। यह आपको सर्दियों में सौर पैनलों के साथ घर हीटिंग प्रदान करने की अनुमति देता है, उपयोगकर्ता समीक्षा आपको इस हीटिंग विधि के भविष्य के बारे में आशावादी पूर्वानुमान बनाने की अनुमति देती है।

समतल कलेक्टरों के सरल प्रकार हैं जहां कोई वैक्यूम नहीं है। वे कम प्रभावी हैं, लेकिन लागत और रखरखाव क्षमता बहुत अधिक है। वैक्यूम-मुक्त डिज़ाइन के साथ फ्लैट सौर हीटिंग में काफी कम खर्च होगा, और पैनलों को पुनर्स्थापित करने की क्षमता उनकी सेवा जीवन को बढ़ाती है।

सौर कलेक्टर की पसंद और इसकी स्थापना

गृहस्वामी जो अपने हाथों से एक निजी घर का सौर हीटिंग बनाने का फैसला करता है, वह उठ जाता है कार्य सबसे उपयुक्त प्रकार के कलेक्टर को चुनना है।   यह प्रश्न काफी जटिल है, लेकिन इसे समझना आवश्यक है।

कम क्षमता के कारण ओपन कलेक्टर उपयुक्त नहीं हैं, इसलिए उनके बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है। आमतौर पर चुनाव किया जाता है ट्यूबलर और फ्लैट दृश्यों के बीच। पहला और सबसे महत्वपूर्ण चयन मानदंड आमतौर पर उत्पादों की कीमत और गुणवत्ता का अनुपात होता है।

यह दृष्टिकोण उचित है, लेकिन रखरखाव की अनदेखी नहीं की जा सकती। उदाहरण के लिए, सभी प्रकार के कलेक्टरों में वैक्यूम ट्यूब को नहीं बदला जा सकता हैयह चुनाव को जोखिम भरा बनाता है। यदि उनमें से एक विफल हो जाता है, तो कुछ प्रकार के कलेक्टरों को पूरे पैनल को बदलना होगा, जिसके लिए लागतों की आवश्यकता होगी। सामान्य तौर पर, सभी वैक्यूम डिवाइस एक जोखिम भरा अधिग्रहण हैं, क्योंकि किसी भी यांत्रिक प्रभाव से थर्मल ऊर्जा के स्रोत के नुकसान का खतरा होता है।

सबसे अच्छा विकल्प चुनना,। उसके लिए, आपको घर के पास स्थित एक उपयुक्त साइट चुनने की आवश्यकता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि लंबी दूरी पर शीतलक के परिवहन के लिए उच्च गुणवत्ता वाले इन्सुलेशन और संचलन पंप की स्थापना की आवश्यकता होगी। आमतौर पर, गुरुत्वाकर्षण संचलन की अनुमति देने के लिए कलेक्टरों को छत पर रखा जाता है। एकमात्र समस्या आकाश में सूर्य की स्थिति के सापेक्ष ढलानों का स्थान है - कभी-कभी पैनलों को घुमाने के लिए एक ट्रैकिंग सिस्टम स्थापित करें। यह महंगा है और लचीली ट्यूबों के उपयोग की आवश्यकता है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप प्रभाव बहुत अधिक है।

हीटिंग सिस्टम से कनेक्शन की योजनाएं

दो-अपने आप सौर हीटिंग को हीटिंग सिस्टम से जोड़कर अंत में महसूस किया जाना चाहिए। सबसे अच्छा तरीका होगा अंडरफ्लोर हीटिंग का उपयोगशीतलक का तापमान जिसके लिए 55 डिग्री से अधिक नहीं है। सौर ऊर्जा के साथ घर के हीटिंग प्रदान करने वाले कनेक्शन आरेखों पर विचार करें:

जल संग्राहक के साथ

पानी लेने वाले   सीधे घर के हीटिंग सर्किट से जुड़ा है। दो कनेक्शन विकल्प हैं: गर्मियों और सर्दियों।

ग्रीष्मकालीन विकल्प   एक नियम के रूप में, इसका उपयोग शॉवर या अन्य जरूरतों के लिए गर्म पानी की आपूर्ति के लिए किया जाता है, क्योंकि गर्मियों में घर को गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है। सबसे आसान कलेक्टर एक खुले क्षेत्र में स्थापित है,   पानी, हीटिंग, भंडारण टैंक में उगता है, एक स्तर अधिक है। जैसा कि यह पार्स किया जाता है, टैंक खाली हो जाता है, इसलिए इसे लगातार खिलाया जाता हैकलेक्टर में प्रवेश करना और इसमें थर्मल ऊर्जा प्राप्त करना। यह विधि सरल है और हाथ से समस्याओं के बिना लागू किया जा सकता है।

सर्दियों का विकल्प कठिन है। आउटडोर घुड़सवार कलेक्टर गर्म शीतलक बचाता है   (एंटीफ् )ीज़र का उपयोग करने के लिए अनुशंसित)   हीट एक्सचेंजर कॉइल में। यह एक तार के साथ एक खड़ी घुड़सवार कंटेनर है। दो लूप उत्पन्न होते हैं - एक एंटीफ्opsीज़र में (एक सर्कल में कलेक्टर-हीट एक्सचेंजर), दूसरे में शीतलक परिसंचारी (हीट एक्सचेंजर से हीटिंग सर्किट और इसके विपरीत)। संचलन पंप का उपयोग करके एंटीफ्ulationीज़र का परिसंचरण सुनिश्चित किया जाना चाहिए।अन्यथा सिस्टम काम नहीं करेगा। शीतलक के परिसंचरण को पंप का उपयोग करके, स्वाभाविक रूप से और बलपूर्वक दोनों को व्यवस्थित किया जा सकता है। हीटिंग सर्किट के लिए सबसे अच्छा विकल्प अंडरफ़्लोर हीटिंग सिस्टम है, जो आपको दिन और रात दोनों में अधिकतम प्रभाव प्राप्त करने की अनुमति देता है।

सौर पैनल के साथ

सूरज से ताप इसे स्वयं करें, सौर पैनलों के आधार पर बनाया गया है एक इलेक्ट्रिक हीटर स्थापित करके।   इस मामले में, फोटोवोल्टिक कोशिकाएं केवल इलेक्ट्रिक बॉयलर में स्थापित हीटिंग तत्वों को शक्ति प्रदान करती हैं, सीधे हीटिंग सर्किट से संबंधित नहीं।

उपकरणों के पूरे परिसर के साथ हीटिंग सिस्टम और सौर पैनल अलग-अलग माउंट किए जाते हैं। दोनों प्रणालियों की विशेषताओं के आधार पर, कनेक्शन विधि को मनमाने ढंग से चुना जाता है। बॉयलर, पंप और अन्य उपकरण सामान्य तरीके से जुड़े होते हैं,   कोई विशेष आवश्यकता नहीं है।

1. सौर हीटिंग सिस्टम का संचालन कलेक्टरों के डिजाइन, उनकी संख्या और अन्य विशेषताओं के अनुसार किया जाता है।
2. मुख्य चुनौती   मालिक बन जाता है सफाई बनाए रखना, समय पर धूल और अन्य दूषित पदार्थों को निकालना। यह आपको थर्मल ऊर्जा का अधिकतम स्वागत सुनिश्चित करने की अनुमति देता है, संपूर्ण प्रणाली की दक्षता को समग्र रूप से बढ़ाता है।
3. चाहिए   गुणात्मक रूप से सभी कनेक्टिंग पाइपलाइनों और भंडारण क्षमता को इन्सुलेट करेंगर्मी के नुकसान को छोड़कर।
4. यह अनुशंसा की जाती है कि आप हमेशा स्टॉक में एक या दो पैनल रखें, ताकि यांत्रिक विफलता की स्थिति में, आप जल्दी से बदल सकें। इन सरल सिफारिशों के अनुपालन से प्रणाली की दक्षता बढ़ेगी और घर में आराम और सहूलियत मिलेगी।

जब एक निजी या देश के घर का निर्माण शुरू होता है, तो एक महत्वपूर्ण बिंदु, जिसमें बहुत अधिक वित्तीय निवेश की आवश्यकता होती है, और इससे भी अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है, हीटिंग सिस्टम और संरचना का इन्सुलेशन। और सामान्य प्रणालियों और पारंपरिक प्रकार के हीटिंग के बजाय, अधिक से अधिक लोग निजी हीटिंग के लिए अपना ध्यान बदल रहे हैं - एक निजी घर का सौर हीटिंग।

हीटिंग के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करना

एक निजी घर के सौर हीटिंग सिस्टम का वितरण लगातार बढ़ रहा है, क्योंकि यह एक नवीन तकनीक है जो सौर ऊर्जा का उपयोग करता है। आज, बिल्कुल निजी या देश के घर का प्रत्येक मालिक इस तरह की प्रणाली स्थापित कर सकता है। ध्यान दें कि वित्तीय संसाधनों को केवल उन उपकरणों की खरीद में निवेश करने की आवश्यकता होगी जो गर्मी जमा करने के लिए आवश्यक होंगे, लेकिन ऊर्जा आपको स्वयं मुफ्त में मिलेगी।

यदि आप लंबे समय तक काम के लिए घर पर सौर हीटिंग से लैस करने जा रहे हैं, तो सिस्टम की पसंद को गंभीरता से लिया जाना चाहिए। सिस्टम, पावर के क्षेत्र की सही गणना करने के लिए, स्थापना के लिए एक अच्छी जगह चुनना आवश्यक है।

ध्यान दें कि स्थापित सिस्टम आपको 25 से अधिक वर्षों तक बना सकता है, और यह लगभग 3 वर्षों में भुगतान करेगा, यदि आप इसे लगातार उपयोग करते हैं।

घर को धूप से गर्म करना दो प्रकार का हो सकता है:

• सौर पैनलों के आधार पर।
• सौर कलेक्टरों पर आधारित।

सौर ताप के कई फायदे हैं:

• महत्वपूर्ण रूप से बचाई गई ईंधन की लागत।
• यह पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल प्रणाली है।
• उपयोग में आसानी।
• फोटोकल्स के लिए कीमतें गिर रही हैं, इसलिए उपकरण और सिस्टम की स्थापना की लागत गिर रही है।

नुकसान के बीच निम्नलिखित हैं:

• जब दिन बादल जाएगा, तो बहुत कम ऊर्जा उत्पन्न होगी।
• इस तरह की प्रणाली के उपकरण और स्थापना एक महंगी खुशी है।
• ऐसी प्रणाली के सुचारू संचालन के लिए विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है: सटीक गणना और सभी तत्वों की सही स्थापना।

सौर ताप

संक्षेप में, सौर पैनल बिजली के फोटोजेनर हैं। जैसा कि भौतिकी के नियम हमें बताते हैं, सूरज की रोशनी अर्धचालक तत्वों को प्रभावित करते हुए एक प्रत्यक्ष धारा बनाती है। और सौर बैटरी वोल्टेज के सर्किट में प्रकट होता है, जो तब वस्तुओं को खिलाया जाता है। एक विशेष बैटरी ऊर्जा का भंडारण करती है, जिसे बादलों के दिनों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

बैटरी के साथ एक निजी घर का सौर-संचालित हीटिंग छत के दक्षिण की तरफ सबसे अच्छा किया जाता है, और छत का कोण कम से कम 30 डिग्री होना चाहिए। विशेषज्ञ अतिरिक्त हस्तक्षेप की उपस्थिति को भी ध्यान में रखने की सलाह देते हैं - उदाहरण के लिए, यदि आस-पास संरचनाएं या पेड़ हैं जो बाद में सिस्टम के कामकाज में हस्तक्षेप कर सकते हैं। सूर्य की किरणों का प्रवाह लेखांकन से आना चाहिए: 1000 kW / h प्रति 1 वर्ग मीटर प्रति वर्ष। इस गणना में सौर ऊर्जा, जो आपको प्राप्त होगी, 100 लीटर गैस के उपयोग के बराबर होगी।

लगभग 4 वर्ग मीटर के क्षेत्र के साथ कुछ शक्तिशाली सौर पैनल गर्म पानी के साथ 3 लोगों के औसत परिवार की आपूर्ति कर सकते हैं। इस मामले में ऊर्जा उत्पन्न की जाएगी - प्रति वर्ष 2000 kW / h।

सौर बैटरी में निम्नलिखित तत्व होते हैं:

• एक पारदर्शी शीर्ष पैनल, पानी या हवा जो कांच या प्लास्टिक से बना होता है, उसके अंदर प्रसारित होगा।
• एक काले रंग की धातु की सतह जो सूर्य की गर्मी को अवशोषित करती है।
• एक पानी की टंकी या एक विशेष भंडारण टैंक जहां गर्म तरल या गैस जाती है, जिसके बाद वे बैटरी में प्रवेश करते हैं।

एक निजी घर के सौर हीटिंग सिस्टम में निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• साधारण परिवर्तक।
• डीसी एसी कनवर्टर के लिए।
• एक सेंसर जो बैटरी के चार्ज और डिस्चार्ज के स्तर को नियंत्रित करता है।
• बैटरी।
• पावर टेक-ऑफ सिस्टम।

बैटरियों पर एक देश के घर का सौर हीटिंग मुख्य रूप से बिजली प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसलिए, ऐसी बैटरी सबसे अच्छी तरह से स्थापित की जाएंगी जहां इलेक्ट्रिक हीटिंग, इलेक्ट्रिक हीटर या अंडरफ्लोर हीटिंग का उपयोग किया जाता है। जब आप उच्च शक्ति वाले सौर पैनलों के साथ हीटिंग से लैस करते हैं, तो आप अपने घर को गर्म पानी से आपूर्ति कर सकते हैं।

बैटरी से सौर ऊर्जा के साथ एक घर को गर्म करने के रूप में इस तरह की प्रणाली की प्रभावशीलता के लिए, यह संकेतक कई कारकों पर निर्भर करता है, जिनमें से मुख्य सौर ऊर्जा खो गया है। यदि आपका आवास उत्तरी अक्षांश में स्थित है, तो संयुक्त प्रकार के हीटिंग का उपयोग करना सबसे अच्छा है, जहां सौर ऊर्जा केवल एक अतिरिक्त होगा। वही उन क्षेत्रों पर लागू होता है जहां अक्सर बादल छाए रहते हैं, ऐसे समय में बैटरी की शक्ति बहुत कम होगी।

सौर ताप

सौर कलेक्टरों का उपयोग करते हुए सूरज से एक देश के घर को गर्म करना एक ही सिद्धांत है: सौर ऊर्जा एकत्र और परिवर्तित होती है। हालांकि, इस मामले में, विद्युत ऊर्जा परिवर्तित नहीं होती है, लेकिन थर्मल ऊर्जा। तो, सूर्य की किरणों की क्रिया के तहत कलेक्टर में घूमने वाला हीट कैरियर गर्म हो जाता है और फिर उसकी गर्मी को स्थानांतरित कर देता है। यहां की उत्पादकता इस बात पर भी निर्भर करती है कि सूरज की रोशनी कितनी है।

इस प्रकार के संग्राहक होते हैं:

• पानी या एंटीफ् .ीज़र पर चल रहा है। पहले प्रकार के कलेक्टर फ्लैट कलेक्टर होते हैं, जिसमें एक अवशोषक होता है जो सौर ऊर्जा, एक पारदर्शी परत और थर्मल इन्सुलेशन के साथ एक कोटिंग को अवशोषित करता है।
• एयर मास पर काम करना और घर पर एयर सोलर हीटिंग प्रदान करना।

दो-अपने आप सौर ताप वास्तविक है

आज, अपने हाथों से घर पर सौर हीटिंग करने के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, आप प्लास्टिक रैप या प्लास्टिक की बोतलों का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन ऐसी प्रणाली लंबे समय तक प्रभावी ढंग से काम नहीं करेगी।

इसलिए, सबसे अच्छा विकल्प तैयार उपकरण खरीदना होगा - यह प्रभावी और लाभदायक है। इसके अलावा, कुछ ही समय में इसका मूल्य चुकता हो जाता है।

उपभोग पारिस्थितिकी। गृहप्रवेश: वर्ष के अधिकांश समय में हमें अपने घरों को गर्म करने के लिए पैसा खर्च करना पड़ता है। ऐसी स्थिति में, कोई भी मदद अतिरेक नहीं होगी। सूरज की ऊर्जा इन उद्देश्यों के लिए और साथ ही संभव के लिए उपयुक्त है: बिल्कुल पर्यावरण के अनुकूल और मुक्त।

अधिकांश वर्ष हमें अपने घरों को गर्म करने पर पैसा खर्च करना पड़ता है। ऐसी स्थिति में, कोई भी मदद अतिरेक नहीं होगी। सूरज की ऊर्जा इन उद्देश्यों के लिए और साथ ही संभव के लिए उपयुक्त है: बिल्कुल पर्यावरण के अनुकूल और मुक्त। आधुनिक प्रौद्योगिकियां न केवल दक्षिणी क्षेत्रों में, बल्कि मध्य लेन में भी, एक निजी घर के सौर हीटिंग की अनुमति देती हैं।

आधुनिक प्रौद्योगिकियां क्या पेशकश कर सकती हैं

औसतन, पृथ्वी की सतह का 1 एम 2 प्रति घंटे 161 वाट सौर ऊर्जा प्राप्त करता है। बेशक, भूमध्य रेखा पर, यह आंकड़ा आर्कटिक की तुलना में कई गुना अधिक होगा। इसके अलावा, सौर विकिरण का घनत्व वर्ष के समय पर निर्भर करता है। मास्को क्षेत्र में, दिसंबर-जनवरी में सौर विकिरण की तीव्रता मई-जुलाई से पांच गुना से अधिक होती है। हालांकि, आधुनिक प्रणालियां इतनी प्रभावी हैं कि वे पृथ्वी पर लगभग हर जगह काम कर सकते हैं।

अधिकतम दक्षता के साथ सौर विकिरण ऊर्जा का उपयोग करने की समस्या को दो तरीकों से हल किया जाता है: थर्मल कलेक्टरों और सौर फोटोवोल्टिक बैटरी में प्रत्यक्ष हीटिंग।

सौर पैनल पहले सूर्य की किरणों की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं, फिर इसे एक विशेष प्रणाली के माध्यम से उपभोक्ताओं तक पहुंचाते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रिक बॉयलर।

गर्मी कलेक्टरों, सूरज की रोशनी की कार्रवाई से गरम, हीटिंग सिस्टम और गर्म पानी की आपूर्ति के शीतलक को गर्म करें।

थर्मल कलेक्टर कई रूपों में आते हैं, जिसमें खुले और बंद सिस्टम, फ्लैट और गोलाकार संरचनाएं, गोलार्ध कलेक्टर, हब और कई अन्य विकल्प शामिल हैं।

सौर कलेक्टरों से प्राप्त थर्मल ऊर्जा का उपयोग गर्म पानी या एक हीटिंग माध्यम को गर्म करने के लिए किया जाता है।

सौर ऊर्जा के संग्रह, भंडारण और उपयोग के लिए विकासशील समाधानों में स्पष्ट प्रगति के बावजूद, फायदे और नुकसान हैं।

सिस्टम के नियमित संचालन के लिए धूप के दिनों की अपर्याप्त संख्या के कारण, हमारे अक्षांशों में सौर ताप की दक्षता काफी कम है

सौर ऊर्जा के उपयोग के पेशेवरों और विपक्ष

सौर ऊर्जा का उपयोग करने का सबसे स्पष्ट लाभ इसकी सामान्य उपलब्धता है। वास्तव में, यहां तक \u200b\u200bकि सबसे उदास और बादल मौसम में भी, सौर ऊर्जा को एकत्र और उपयोग किया जा सकता है।

दूसरा प्लस शून्य उत्सर्जन है। वास्तव में, यह ऊर्जा का सबसे पर्यावरण के अनुकूल और प्राकृतिक रूप है। सौर पैनल और संग्राहक शोर उत्पन्न नहीं करते हैं। ज्यादातर मामलों में, उन्हें उपनगरीय क्षेत्र के उपयोग योग्य क्षेत्र पर कब्जा किए बिना इमारतों की छतों पर स्थापित किया जाता है।

सौर ऊर्जा के उपयोग से जुड़े नुकसान रोशनी की अनिश्चितता है। अंधेरे में, इकट्ठा करने के लिए कुछ भी नहीं है, स्थिति इस तथ्य से बढ़ जाती है कि हीटिंग सीजन का चरम वर्ष के सबसे कम दिन के घंटों पर पड़ता है।

सौर कलेक्टरों के उपयोग के आधार पर हीटिंग का एक महत्वपूर्ण दोष थर्मल ऊर्जा जमा करने में असमर्थता है। केवल विस्तार टैंक सर्किट में शामिल है

पैनलों की ऑप्टिकल सफाई की निगरानी करना आवश्यक है, लघु प्रदूषण तेजी से दक्षता कम कर देता है।

इसके अलावा, यह नहीं कहा जा सकता है कि सौर ऊर्जा पर प्रणाली का संचालन पूरी तरह से स्वतंत्र है, उपकरण के मूल्यह्रास, परिसंचरण पंप और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के संचालन के लिए लगातार लागतें हैं।

सोलर कलेक्टर खोलें

एक खुला सौर कलेक्टर ट्यूबों की एक प्रणाली है जो बाहरी प्रभावों से असुरक्षित है, जिसके माध्यम से सूरज द्वारा सीधे शीतलक गर्म होता है। पानी, गैस, वायु, एंटीफ् areीज़र का उपयोग गर्मी वाहक के रूप में किया जाता है। ट्यूब या तो एक कुंडल के रूप में एक सहायक पैनल पर लगे होते हैं, या आउटलेट पाइप से समानांतर पंक्तियों में जुड़े होते हैं।

ओपन-प्रकार के सौर कलेक्टर एक निजी घर के हीटिंग के साथ सामना करने में सक्षम नहीं हैं। इन्सुलेशन की कमी के कारण, शीतलक जल्दी से ठंडा होता है। उनका उपयोग गर्मियों में मुख्य रूप से वर्षा या पूल में पानी गर्म करने के लिए किया जाता है

ओपन कलेक्टरों में आमतौर पर कोई इन्सुलेशन नहीं होता है। डिजाइन बहुत सरल है, इसलिए इसकी कम लागत है और अक्सर इसे स्वतंत्र रूप से बनाया जाता है।

इन्सुलेशन की कमी के कारण, वे व्यावहारिक रूप से सूर्य से प्राप्त ऊर्जा को संरक्षित नहीं करते हैं, और कम दक्षता की विशेषता है। वे मुख्य रूप से गर्मियों में पूल या गर्मियों की बारिश में पानी गर्म करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। वे धूप और गर्म क्षेत्रों में स्थापित होते हैं, जिनमें परिवेश के तापमान और गर्म पानी में छोटे अंतर होते हैं। वे केवल धूप, शांत मौसम में अच्छा काम करते हैं।

बहुलक पाइपों की एक खाड़ी से बने हीट सिंक के साथ सबसे सरल सौर कलेक्टर सिंचाई और घरेलू जरूरतों के लिए कुटीर पर गर्म पानी की आपूर्ति सुनिश्चित करेगा

ट्यूबलर सोलर कलेक्टर

ट्यूबलर सौर कलेक्टरों को अलग-अलग ट्यूबों से इकट्ठा किया जाता है जिसके साथ पानी, गैस या भाप चलती है। यह खुले हेलियोसिस्टम की किस्मों में से एक है। हालांकि, शीतलक बाहरी नकारात्मक से पहले से ही बेहतर संरक्षित है। विशेषकर वैक्यूम इंस्टॉलेशन में थर्मोज के सिद्धांत पर व्यवस्था की गई है।

प्रत्येक ट्यूब एक दूसरे के समानांतर सिस्टम से अलग से जुड़ा हुआ है। यदि एक ट्यूब विफल हो जाता है, तो इसे एक नए के साथ बदलना आसान है। पूरी संरचना को सीधे भवन की छत पर इकट्ठा किया जा सकता है, जो स्थापना की सुविधा प्रदान करता है।

ट्यूबलर मैनिफोल्ड में एक मॉड्यूलर संरचना होती है। मुख्य तत्व एक वैक्यूम ट्यूब है, ट्यूबों की संख्या 18 से 30 तक भिन्न होती है, जो आपको सिस्टम की शक्ति का सही चयन करने की अनुमति देती है

ट्यूबलर सौर कलेक्टरों का एक वजनदार प्लस मुख्य तत्वों का बेलनाकार आकार है, जिसके कारण सूर्य की गति के लिए महंगी ट्रैकिंग प्रणालियों के उपयोग के बिना सौर विकिरण पूरे दिन कब्जा कर लिया जाता है।

एक विशेष बहुपरत कोटिंग सूरज की रोशनी के लिए एक प्रकार का ऑप्टिकल जाल बनाती है। आरेख आंशिक रूप से वैक्यूम बल्ब की बाहरी दीवार को दर्शाता है जो आंतरिक बल्ब की दीवारों पर किरणों को दर्शाती है

ट्यूबों के डिजाइन के अनुसार, पंख और समाक्षीय सौर कलेक्टरों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

समाक्षीय ट्यूब एक डाययूर पोत या एक परिचित थर्मस है। दो फ्लास्क से बना है, जिसके बीच से हवा को बाहर निकाला जाता है। एक उच्च चयनात्मक कोटिंग जो प्रभावी रूप से सौर ऊर्जा को अवशोषित करती है, आंतरिक बल्ब की आंतरिक सतह पर लागू होती है।

आंतरिक चयनात्मक परत से थर्मल ऊर्जा को एल्यूमीनियम प्लेटों से हीट पाइप या आंतरिक हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित किया जाता है। इस स्तर पर, अवांछित गर्मी का नुकसान होता है।

पेन ट्यूब एक ग्लास सिलेंडर है जिसमें पेन अवशोषक अंदर डाला जाता है।

अच्छा थर्मल इन्सुलेशन के लिए, हवा को ट्यूब से बाहर पंप किया गया था। अवशोषक से गर्मी हस्तांतरण बिना नुकसान के होता है, इसलिए पंख ट्यूबों की दक्षता अधिक होती है।

गर्मी हस्तांतरण की विधि के अनुसार, दो प्रणालियां हैं: एक बार-माध्यम से और एक गर्मी पाइप के साथ।

थर्मोट्यूब एक वाष्पशील तरल के साथ एक सील कंटेनर है।

थर्मोट्यूब के अंदर एक वाष्पशील तरल होता है जो फ्लास्क की अंदरूनी दीवार या पंख अवशोषक से गर्मी को अवशोषित करता है। तापमान के प्रभाव में, तरल उबलता है और भाप के रूप में ऊपर की ओर बढ़ता है। ताप को मध्यम या गर्म पानी की आपूर्ति में स्थानांतरित करने के बाद, भाप एक तरल में संघनित होती है और नीचे बहती है।

पानी, कम दबाव पर, अक्सर एक अस्थिर तरल के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रणाली में, एक यू-आकार की ट्यूब का उपयोग किया जाता है, जिसके माध्यम से पानी या एक हीटिंग माध्यम प्रसारित होता है।

यू-आकार की ट्यूब का आधा हिस्सा शीतलक के लिए डिज़ाइन किया गया है, दूसरा गर्म को हटा देता है। गर्म होने पर, शीतलक प्राकृतिक संचलन प्रदान करते हुए भंडारण टैंक में फैलता है और प्रवेश करता है। जैसा कि थर्मोट्यूब के साथ सिस्टम के मामले में, झुकाव का न्यूनतम कोण कम से कम 20⁰ होना चाहिए।

डायरेक्ट-फ्लो सिस्टम अधिक कुशल हैं क्योंकि वे तुरंत शीतलक को गर्म करते हैं।

यदि सौर कलेक्टरों की प्रणालियों को पूरे वर्ष के उपयोग के लिए योजनाबद्ध किया जाता है, तो उनमें विशेष एंटीफ्रीज पंप किए जाते हैं।

ट्यूबलर मैनिफोल्ड्स के पेशेवरों और विपक्ष

ट्यूबलर सौर कलेक्टरों के उपयोग के कई फायदे और नुकसान हैं। ट्यूबलर सौर कलेक्टर के डिजाइन में समान तत्व होते हैं, जिन्हें बदलना आसान होता है।

लाभ:

• कम गर्मी का नुकसान;
• -30⁰; तक के तापमान पर काम करने की क्षमता;
• दिन के उजाले घंटे के दौरान प्रभावी उत्पादकता;
• समशीतोष्ण और ठंडी जलवायु वाले क्षेत्रों में अच्छा प्रदर्शन;
• कम हवा का ठहराव, हवा के माध्यम से खुद को पारित करने के लिए ट्यूबलर सिस्टम की क्षमता द्वारा उचित;
• उच्च तापमान शीतलक के उत्पादन की संभावना।

संरचनात्मक रूप से, ट्यूबलर संरचना में एक सीमित एपर्चर सतह होती है। इसके निम्नलिखित नुकसान हैं:

• बर्फ, बर्फ, कर्कश से स्व-सफाई में सक्षम नहीं;
• उच्च लागत।

शुरू में उच्च लागत के बावजूद, ट्यूबलर कलेक्टर तेजी से भुगतान करते हैं। उनके पास एक लंबी सेवा जीवन है।

फ्लैट इंडोर सोलर कलेक्टर

फ्लैट कलेक्टर में एक एल्यूमीनियम फ्रेम, एक विशेष अवशोषित परत - एक अवशोषक, एक पारदर्शी कोटिंग, एक पाइपलाइन और एक हीटर होता है।

एक अवशोषक के रूप में, काले रंग की शीट कॉपर का उपयोग किया जाता है, जिसे सौर प्रणाली बनाने के लिए थर्मल चालकता आदर्श द्वारा विशेषता है। जब सौर ऊर्जा को अवशोषक द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो इसके द्वारा प्राप्त सौर ऊर्जा को अवशोषक से सटे ट्यूब सिस्टम के माध्यम से शीतलक परिसंचारी में स्थानांतरित किया जाता है।

बाहर की तरफ, बंद पैनल एक पारदर्शी कोटिंग द्वारा सुरक्षित है। यह शॉकप्रूफ टेम्पर्ड ग्लास से बना है जिसमें 0.4-1.8 माइक्रोन का पासबैंड है। यह सीमा अधिकतम सौर विकिरण के लिए है। शॉकप्रूफ ग्लास ओलों से अच्छी सुरक्षा प्रदान करता है। पीठ पर, पूरा पैनल मज़बूती से अछूता है।

फ्लैट सौर कलेक्टर अधिकतम प्रदर्शन और सरल निर्माण प्रदान करते हैं। एक अवशोषक के उपयोग के कारण उनकी दक्षता बढ़ जाती है। वे बिखरे हुए और सीधे सूर्य के प्रकाश पर कब्जा करने में सक्षम हैं।

बंद फ्लैट पैनल के लाभों की सूची में शामिल हैं:

• निर्माण की सादगी;
• गर्म जलवायु वाले क्षेत्रों में अच्छा प्रदर्शन;
• झुकाव के कोण को बदलने के लिए उपकरणों के साथ किसी भी कोण पर स्थापित करने की क्षमता;
• बर्फ और कर्कश से स्वयं को साफ करने की क्षमता;
• कम कीमत।

यदि उनके आवेदन को डिजाइन चरण में योजनाबद्ध किया गया है तो फ्लैट सोलर कलेक्टर विशेष रूप से लाभप्रद हैं। गुणवत्ता वाले उत्पादों का सेवा जीवन 50 वर्ष है।

नुकसान में शामिल हैं:

• उच्च गर्मी का नुकसान;
• भारी वजन;
• क्षितिज के लिए एक कोण पर पैनलों को रखने पर उच्च गति;
• 40 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान अंतर के साथ प्रदर्शन सीमाएं।

बंद कलेक्टरों का दायरा खुले प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत व्यापक है। गर्मियों में, वे गर्म पानी की आवश्यकता को पूरी तरह से संतुष्ट करने में सक्षम हैं। ठंड के दिनों में, हीटिंग के मौसम के दौरान सार्वजनिक उपयोगिताओं द्वारा शामिल नहीं किया जाता है, वे गैस और इलेक्ट्रिक हीटर के बजाय काम कर सकते हैं।

सौर कलेक्टरों की विशेषताओं की तुलना

सौर कलेक्टर का सबसे महत्वपूर्ण संकेतक दक्षता है। डिजाइन सौर कलेक्टरों में विभिन्न का उपयोगी प्रदर्शन तापमान अंतर पर निर्भर करता है। इसी समय, फ्लैट कलेक्टर ट्यूबलर वाले की तुलना में बहुत सस्ता हैं।

दक्षता मान सौर कलेक्टर के निर्माण की गुणवत्ता पर निर्भर करते हैं। ग्राफ का उद्देश्य तापमान अंतर के आधार पर विभिन्न प्रणालियों का उपयोग करने की प्रभावशीलता दिखाना है।

जब एक सौर कलेक्टर चुनते हैं, तो यह डिवाइस की दक्षता और शक्ति दिखाने वाले कई मापदंडों पर ध्यान देने योग्य है।

सौर कलेक्टरों के लिए कई महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं:

• सोखना गुणांक - कुल अवशोषित ऊर्जा का अनुपात दिखाता है;
• उत्सर्जन कारक - अवशोषित ऊर्जा के अनुपात को दर्शाता है;
• कुल और एपर्चर क्षेत्र;
• क्षमता।

एपर्चर क्षेत्र सौर कलेक्टर का कार्य क्षेत्र है। एक फ्लैट कलेक्टर में, एपर्चर क्षेत्र अधिकतम है। एपर्चर क्षेत्र अवशोषक के क्षेत्र के बराबर है।

हीटिंग सिस्टम से कनेक्ट करने के तरीके

चूंकि सौर ऊर्जा से चलने वाले उपकरण एक स्थिर और चौबीसों घंटे बिजली की आपूर्ति प्रदान नहीं कर सकते हैं, इन कमियों के लिए प्रतिरोधी प्रणाली की आवश्यकता होती है।

मध्य रूस के लिए, सौर उपकरण ऊर्जा की एक स्थिर आपूर्ति की गारंटी नहीं दे सकते हैं, इसलिए उन्हें एक अतिरिक्त प्रणाली के रूप में उपयोग किया जाता है। सौर कलेक्टर और सौर बैटरी के लिए एक मौजूदा हीटिंग और गर्म पानी प्रणाली में एकीकरण अलग है।

हीट कलेक्टर कनेक्शन आरेख

हीट कलेक्टर का उपयोग करने के उद्देश्य के आधार पर विभिन्न कनेक्शन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। कई विकल्प हो सकते हैं:

1. गर्म पानी के लिए ग्रीष्मकालीन विकल्प
2. हीटिंग और गर्म पानी के लिए शीतकालीन विकल्प

गर्मियों का विकल्प सबसे सरल है और पानी के प्राकृतिक परिसंचरण का उपयोग करते हुए, एक परिसंचरण पंप के बिना भी कर सकता है।

सौर कलेक्टर में पानी गर्म होता है और थर्मल विस्तार के कारण भंडारण टैंक या बॉयलर में प्रवेश करता है। इस मामले में, प्राकृतिक परिसंचरण होता है: ठंडे पानी को टैंक से गर्म पानी के स्थान पर चूसा जाता है।

सर्दियों में, नकारात्मक तापमान पर, पानी का प्रत्यक्ष हीटिंग संभव नहीं है। एक विशेष एंटीफ् heatीज़र एक बंद सर्किट में घूमता है, जो कलेक्टर से टैंक में हीट एक्सचेंजर को गर्मी हस्तांतरण प्रदान करता है

प्राकृतिक संचलन पर आधारित किसी भी प्रणाली की तरह, यह बहुत ही कुशलता से काम नहीं करता है, इसके लिए आवश्यक पूर्वाग्रह की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, भंडारण टैंक सौर कलेक्टर से अधिक होना चाहिए।

पानी को यथासंभव लंबे समय तक रखने के लिए, गर्म टैंक को सावधानीपूर्वक अछूता होना चाहिए।

यदि आप वास्तव में सौर कलेक्टर के सबसे कुशल संचालन को प्राप्त करना चाहते हैं, तो कनेक्शन योजना जटिल है।

गैर-शीतलक शीतलक सौर कलेक्टर प्रणाली के माध्यम से प्रसारित होता है। एक नियंत्रक द्वारा नियंत्रित पंप द्वारा मजबूर परिसंचरण प्रदान किया जाता है।

नियंत्रक कम से कम दो तापमान सेंसर की रीडिंग के आधार पर परिसंचरण पंप के संचालन को नियंत्रित करता है। पहला सेंसर भंडारण टैंक में तापमान को मापता है, दूसरा - सौर कलेक्टर के गर्म गर्मी वाहक की आपूर्ति पाइप पर। जैसे ही टैंक में तापमान शीतलक के तापमान से अधिक हो जाता है, कलेक्टर में, नियंत्रक सिस्टम के माध्यम से शीतलक के संचलन को रोकते हुए, संचलन पंप को बंद कर देता है।

बदले में, जब भंडारण टैंक में तापमान एक पूर्व निर्धारित मूल्य से नीचे चला जाता है, तो हीटिंग बॉयलर चालू होता है।

सौर कनेक्शन योजना

सौर बैटरी को मुख्यों से जोड़ने के लिए एक समान योजना लागू करना लुभावना होगा, जैसा कि सौर कलेक्टर के मामले में होता है, प्रति दिन प्राप्त ऊर्जा को संचित करना। दुर्भाग्य से, निजी घर की बिजली आपूर्ति प्रणाली के लिए पर्याप्त क्षमता का बैटरी पैक बनाना बहुत महंगा है। इसलिए, कनेक्शन आरेख निम्नानुसार है।

सौर बैटरी से विद्युत प्रवाह की शक्ति में कमी के साथ, एबीपी इकाई (रिजर्व पर स्वचालित स्विचिंग) एक आम विद्युत नेटवर्क के लिए उपभोक्ताओं का कनेक्शन सुनिश्चित करता है

सौर पैनलों से, चार्ज चार्ज कंट्रोलर के पास जाता है, जो कई कार्य करता है: यह बैटरी की निरंतर रिचार्जिंग प्रदान करता है और वोल्टेज को स्थिर करता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रिक करंट को इन्वर्टर में सप्लाई किया जाता है, जहां सिंगल-फेज करंट 220V को चालू करने के लिए डायरेक्ट करंट 12V या 24V का रूपांतरण होता है।

काश, हमारे इलेक्ट्रिक नेटवर्क को ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अनुकूलित नहीं किया जाता है, वे एक स्रोत से एक उपभोक्ता तक केवल एक दिशा में काम कर सकते हैं। इस कारण से, आप उत्पादित बिजली नहीं बेच पाएंगे या कम से कम विपरीत दिशा में मीटर स्पिन कर पाएंगे।

सौर पैनलों का उपयोग इस दृष्टि से लाभप्रद है कि वे ऊर्जा का अधिक बहुमुखी रूप प्रदान करते हैं, लेकिन साथ ही सौर कलेक्टरों के साथ उनकी तुलना नहीं की जा सकती है। हालांकि, बाद वाले में सौर फोटोवोल्टिक बैटरी के विपरीत, ऊर्जा संचय करने की क्षमता नहीं होती है।

आवश्यक कलेक्टर शक्ति की गणना कैसे करें

आवश्यक सौर कलेक्टर शक्ति की गणना करते समय, वर्ष के सबसे ठंडे महीनों में आने वाली सौर ऊर्जा के आधार पर गणना करना अक्सर गलत होता है।

तथ्य यह है कि वर्ष के शेष महीनों में पूरी प्रणाली लगातार गर्म हो जाएगी। सौर कलेक्टर के बाहर निकलने पर गर्मियों में शीतलक का तापमान भाप या गैस के हीटिंग के साथ 200 डिग्री सेल्सियस, एंटीफ् Cीज़र के 120 डिग्री सेल्सियस, 150 डिग्री सेल्सियस पानी तक पहुंच सकता है। यदि शीतलक उबलता है, तो यह आंशिक रूप से वाष्पित हो जाएगा। नतीजतन, इसे प्रतिस्थापित करना होगा।

• गर्म पानी की आपूर्ति 70% से अधिक नहीं प्रदान करना;
• 30% से अधिक नहीं की एक हीटिंग सिस्टम प्रदान करना।

बाकी आवश्यक ताप को मानक ताप उपकरण द्वारा उत्पन्न किया जाना चाहिए। फिर भी, प्रति वर्ष ऐसे संकेतकों के साथ, औसतन लगभग 40% हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति पर बचाया जाता है।

निर्वात प्रणाली की एक ट्यूब द्वारा उत्पन्न शक्ति भौगोलिक स्थिति पर निर्भर करती है। प्रति वर्ष 1 मी 2 प्रति वर्ष की दर से गिरने वाली सौर ऊर्जा के संकेतक को अपसरण कहा जाता है। ट्यूब की लंबाई और व्यास को जानने के बाद, आप एपर्चर की गणना कर सकते हैं - प्रभावी अवशोषण क्षेत्र। यह प्रति वर्ष एक ट्यूब की क्षमता की गणना करने के लिए अवशोषण और उत्सर्जन कारकों को लागू करने के लिए बनी हुई है।

गणना उदाहरण:

ट्यूब की मानक लंबाई 1800 मिमी है, प्रभावी - 1600 मिमी। व्यास 58 मिमी। एपर्चर - ट्यूब द्वारा बनाया गया एक छायांकित क्षेत्र। इस प्रकार, छाया आयत का क्षेत्र है:

एस \u003d 1.6 * 0.058 \u003d 0.0928 एम 2

औसत ट्यूब दक्षता 80% है, मास्को के लिए सौर पृथक्करण लगभग 1170 kWh / m2 प्रति वर्ष है। इस प्रकार, प्रति वर्ष एक ट्यूब का उत्पादन होगा:

W \u003d 0.0928 * 1170 * 0.8 \u003d 86.86kW * h

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह एक बहुत ही मोटा अनुमान है। उत्पन्न ऊर्जा की मात्रा स्थापना, कोण, औसत वार्षिक तापमान, आदि के अभिविन्यास पर निर्भर करती है। प्रकाशित