러시아 대부분의 지역에서 주거용 건물 난방에 막대한 금액이 소비됩니다. 이로 인해 주택 소유자들은이 분야에서 추가적인 기회를 찾게됩니다. 태양 에너지는 환경 친화적이며 무료 열입니다. 현대 기술을 사용하면 태양 에너지를 사용하여 러시아 중부 및 남부 지역의 방을 데울 수 있습니다.

  현대 기술의 가능성

지구의 표면은 다른 양의 태양 에너지를받습니다. 모두 적도에 대한 영토의 위치와 연도에 따라 다릅니다. 예를 들어, 북극에서 태양은 적도보다 훨씬 적습니다. 또한 여름에는 태양보다 방사선이 겨울보다 더 강합니다. 평균값을 계산할 때 전문가들은 1 시간 동안 지구 표면의 평방 미터가 약 160 와트의 태양 에너지를받는다고 결정했습니다. 현대 시스템은 생산성이 높기 때문에 거의 모든 곳에서 태양 복사 에너지를 사용할 수 있습니다.

태양 에너지를 사용할 때 최대 효율을 얻기 위해 두 가지 방법이 사용됩니다.

• 열 수집기의 직접 가열. 직사광선이 열 수집기를 가열하면 가열 회로와 온수 시스템의 유체로 열을 전달합니다. 열 수집기는 열리고 닫힐 수 있으며 평평하거나 구형 일 수 있습니다. 수집기로부터 수신 된 열 에너지는 급수 시스템의 작동 매체 및 가열 시스템의 냉각제를 가열하는 데 사용될 수 있습니다.
• 태양 전지판 사용. 이 경우 태양 에너지를 전기로 변환하면 특수 시스템을 통해 소비자에게 전달됩니다.

태양 에너지의 수집, 저장 및 사용을위한 솔루션의 개발은 매우 빠르게 진행되고 있습니다. 그러나이 영역에는 많은 긍정적 인면과 부정적인면이 있습니다.

  태양열 수집기 및 배터리 사용의 장단점

태양열 난방 시스템을 사용할 때의 주요 장점은 접근성입니다. 둘째, 배출 부족입니다. 태양 에너지는 가장 환경 친화적이고 자연적인 형태의 에너지로 간주됩니다.

또한 태양 전지판 및 수집기의 작동이 조용하고 건물 지붕의 위치가 사용 가능한 공간을 절약합니다.

가정에 태양 에너지를 사용할 때 가장 불편한 점은 소비자가 일관되지 않은 조명을 경험하는 것입니다. 예를 들어 밤에는 에너지를 모을 방법이 없으며 겨울에는 많은 양의 열이 필요한 경우 일광 시간이 상당히 짧습니다.

또한 효율을 떨어 뜨리지 않도록 패널의 청결을 지속적으로 모니터링해야합니다. 장비의 감가 상각, 순환 펌프 및 제어 전자 장치의 작동에는 일정한 비용이 필요합니다.

  태양열 수집기

개방형 태양열 집열기의 설계는 외부 영향으로부터 보호되지 않는 튜브 시스템의 형태로 만들어집니다. 이 시스템 내부에는 냉각제가 순환되어 햇빛에서 직접 가열됩니다. 튜브는 뱀 형태로 또는 줄을 평행하게 놓고 노즐로 나가는 형태로지지 패널에 고정됩니다. 튜브는 물, 가스, 공기 또는 부동액으로 채워질 수 있습니다.

단순한 디자인과 단열재 부족으로 인해 개방형 수집기는 거의 모든 소비자에게 경제적입니다. 또한, 가정 공예가는 자신의 손으로 개인 주택의 태양열을 만들 수 있습니다.

시스템의 튜브에 절연이 없기 때문에 수신 된 태양 에너지를 절약 할 수 없으므로 그러한 시스템의 효율은 매우 낮습니다. 그들의 주요 사용은 여름에 수영장과 샤워에서 물을 가열하는 것입니다. 대부분 개방형 수집기는 공기와 온수의 온도가 크게 다르지 않은 따뜻하고 맑은 지역의 거주자가 사용합니다. 바람이없는 맑은 날씨에서 가장 큰 효율이 관찰되었습니다.

  관형 태양열 수집기

물, 가스 또는 증기로 채워진 별도의 튜브가 관형 태양열 집열기를 조립하는 데 사용됩니다. 이 디자인은 개방형 태양열 시스템의 한 유형이지만 외부 요소의 부정적인 영향으로부터 더 잘 냉각되고 보호됩니다. 여기에는 보온병의 원리에 따라 진공 설치가 포함됩니다.

관형 태양열 수집기에서, 관은 공통 시스템에 대한 개별 연결과 평행하게 배열된다. 이를 통해 전체 구조의 작동에 영향을 미치지 않고 고장난 튜브를 새로운 요소로 교체 할 수 있습니다. 또한 시스템을 건물 옥상에 직접 조립할 수있어 설치 프로세스가 크게 간소화됩니다.

관형 태양열 수집기의 주요 장점은 주요 요소의 원통형입니다. 이로 인해 일광 시간 내내 태양 에너지가 수집되므로 태양의 움직임을 모니터링하는 추가 장치를 설치할 필요가 없습니다.

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

동축 튜브는 기존의 보온병과 유사합니다. 그들의 디자인은 그 사이에 공기가 배출 된 두 개의 플라스크로 구성됩니다. 첫 번째 플라스크 내부의 표면은 태양 에너지를 최대한 흡수 할 수있는 매우 선택적인 물질로 덮여 있습니다. 알루미늄 판으로 구성된 내부 열교환기에 일종의 열 에너지 전도체 역할을하는 것은이 층입니다. 그러나,이 단계는 많은 양의 원하지 않는 열 손실을 특징으로한다.

펜형 튜브는 유리로 만들어졌으며 원통 모양이며 펜 흡수기는 유리 실린더 안에 있습니다. 튜브 내부의 공기 부족으로 단열 특성이 크게 향상됩니다. 흡수기로부터 전달되는 열의 양은 실질적으로 감소되지 않으므로, 그러한 수집기의 효율은 훨씬 더 높다.

열전달은 직접 흐름 시스템과 열 튜브를 통해 수행됩니다.

열 튜브는 내부에 쉽게 휘발성 액체가 부어지는 밀폐 된 용기로 저압 수 중에서 가장 많이 사용됩니다. 용기 또는 페더 흡수기의 내벽에서 가열되면 액체가 끓고 증기가 상승합니다. 가열 시스템의 냉각수 또는 온수 공급 장치로 열 에너지를 전달한 후 증기는 벽으로 흐르는 액체로 응축됩니다.

직접 흐름 시스템은 내부에 냉각수가 순환되는 U 자형 튜브입니다.

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

히트 파이프와 원 스루 시스템의 위치에 대한 주요 조건은 20도 이상이어야하는 특정 경사각을 만드는 것입니다.

직류 형 시스템은 냉각수가 직접 가열되므로 효율이 가장 높습니다.

  난방 시스템의 장단점

다른 시스템과 마찬가지로 관형 태양열 집열기는 양극과 음극이 있습니다. 시스템의 장점 중에서 다음을 구별 할 수 있습니다.

• 약간의 열 손실.
• 충분히 낮은 기온, -30도까지 사용 가능.
• 일광 시간 내내 높은 효율.
• 기후가 춥고 온화한 지역의 고성능 지표.
• 관형 시스템이 공기 질량의 대부분을 통과한다는 사실에 의해 설명되는 저 풍량.
• 냉각수를 고온으로 가열하는 기능.
• 긴 수명.

시스템의 단점 중 다음은 특별한주의를 끌고 있습니다.

• 이 시스템은 눈, 얼음 및 흰 서리를 스스로 청소할 수 없습니다.
• 높은 가격 수준.

높은 비용에 관해서는, 여기서 관형 수집기는 상당히 짧은 시간 내에 돈을 지불한다는 것을 주목해야한다.

  폐쇄 형 태양열 수집기

플랫 콜렉터의 디자인은 특수한 흡수층과 투명한 코팅이 된 알루미늄 프레임입니다. 파이프 라인과 단열재도 포함되어 있습니다.

흡수층으로는 열전 도성이 우수한 흑색 구리 시트가 사용되어 태양계 제작에 이상적입니다. 흡수기는 태양 복사 에너지를 흡수하여이를 냉각수로 전달합니다. 냉각수는 인접한 파이프 라인을 통해 순환합니다.

패널의 외부 부분은 투명한 코팅 형태의 보호 기능을 가지고 있으며, 기계적 손상에 강한 강화 유리가 사용되었습니다. 이를 통해 우박으로부터 안정적인 보호 기능을 만들 수 있습니다. 이 유리의 대역폭은 0.4-1.8 미크론이며, 최대 태양 복사에 충분합니다. 패널 내부에는 단열층이 좋습니다.

닫힌 평면 패널에는 여러 가지 확실한 이점이 있습니다.

• 간단한 구조.
• 따뜻한 지역에서 사용할 때 높은 효율.
• 패널의 경사각을 변경하는 장치가있어 구조물의 최적 위치를 선택할 수 있습니다.
• 서리와 눈에서 자기 청소.
• 합리적인 비용.
• 긴 수명, 고품질 제품은 최대 반세기 동안 지속될 수 있습니다.

시스템 사용이 건물 설계에 포함 된 경우이 경우 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

단점 중 다음 사항이 주목됩니다.

• 높은 열 손실.
• 충분히 큰 질량의 구조.
• 높은 바람막이 경사 패널.
• 최대 40 도의 온도 변화로 생산성이 낮습니다.

태양 전지 패널을 사용하여 집을 난방하기 위해 평평하고 닫힌 패널의 사용 영역은 상당히 넓습니다.

• 여름에는이 시스템이 온수 요구를 완전히 충족시킵니다.
• 난방 시즌 사이에는 가스 난방 기기와 전기 히터를 교체 할 수 있습니다.

  일부 유형의 태양열 수집기의 비교 특성

태양열 수집기의 주요 특징은 성능입니다. 설계 특징과 온도 차이에 따라 시스템의 효율이 결정됩니다. 플랫 콜렉터의 비용은 관형 시스템의 비용보다 훨씬 저렴하다는 점을 명심해야합니다.

태양열 집열기를 선택할 때 태양열 난방의 효율성과 구조물의 힘이 의존하는 매개 변수를주의 깊게 연구해야합니다.

태양열 집열기는 여러 가지 중요한 특성을 가지고 있습니다.

• 흡착 계수는 태양 복사의 총 및 흡수 에너지의 비율을 결정하는데 사용될 수있다.
• 방출 계수는 열 전달량과 흡수 된 에너지의 비율을 결정합니다.
• 총 면적과 조리개 면적의 비율입니다.
• 성능 계수.

조리개 영역은 수집기의 작업 영역으로 이해해야합니다. 플랫 형 시스템은이 표시기의 최대 값이 특징입니다. 개구 면적은 흡수층의 면적에 대응한다.

  난방 시스템에 연결하는 방법

태양열 집열기의 단점 중 하나는 지속적으로 에너지를 공급할 수 없다는 것입니다. 따라서 연결시 제한 모드에서 작동 할 수있는 시스템을 선택하는 것이 중요합니다.

러시아 중부 지역에서 태양열 수집기는 일정한 에너지 흐름을 보장하지 않기 때문에 추가 열원으로 사용됩니다. 태양열 수집기 및 배터리를 작동하는 난방 시스템 및 온수 공급 장치에 연결하는 경우 고려해야 할 몇 가지 차이점이 있습니다.

  열 수집기 연결

연결 다이어그램은 디자인의 직접적인 목적에 의해 결정되며 가장 자주 두 가지 옵션이 사용됩니다.

• 여름에 물을 데우는 데 사용합니다.
• 난방 및 온수 시스템에서 겨울철 냉각수 가열 용.

첫 번째 옵션은 단순성으로 유명합니다. 작업은 냉각수의 자연스러운 움직임을 기반으로합니다. 따라서 개인 주택에 태양 에너지를 사용하는 이러한 계획은 순환 펌프없이 사용할 수 있습니다. 작동 원리는 다음과 같습니다. 햇빛에 의해 가열되면 수집기의 물이 팽창하여 저장 탱크로 들어갑니다. 차가운 액체는 물이 나오는 곳으로 빨려 들어갑니다.

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

높은 냉각수 온도를 유지하려면 저장 탱크에 추가 단열이 필요합니다.

태양열 수집기의 가장 효율적인 작동을 위해서는보다 복잡한 연결 체계를 사용해야합니다.

비 동결 냉각수가 시스템에 주입되고 순환 펌프가 삽입됩니다. 작동을 제어하기 위해 컨트롤러와 온도 센서가 설치됩니다. 첫 번째 센서는 저장 탱크의 물 온도를 보여주고 두 번째 센서는 태양열 수집기에서 뜨거운 냉각수를 공급하는 파이프에 설치됩니다. 이러한 구성표는 다음 원리에 따라 작동합니다. 탱크의 물이 지정된 매개 변수 이상으로 가열되면 순환 펌프가 꺼지고 냉각수 이동이 중지됩니다. 온도가 설정 점으로 떨어지면 컨트롤러가 가열 보일러를 켭니다.

  태양 전지판을 연결하는 방법

태양 복사 에너지가 축적되는 태양열 집열기 연결 방식을 사용하여 태양 전지판을 연결할 수 없습니다. 이 경우 고가의 배터리 팩을 추가로 설치해야합니다. 따라서 다른 옵션을 사용해야합니다.

태양 전지판의 에너지는 충전 컨트롤러로 전송되어 배터리에 에너지를 지속적으로 공급하고 전압을 안정화시킵니다. 인버터에 전기가 공급되면 직류는 교류 단상 전류 220V로 변환됩니다.

태양으로부터 집을 난방하기위한 보편적 인 형태의 에너지를 얻으면 태양 전지 패널의 수익성이 높아지지만이 시스템의 효율이 떨어지는 것을 잊지 마십시오. 또한 태양열 집열기는 태양 전지판처럼 에너지를 축적 할 수 없다는 점에 유의해야합니다.

  전력 계산

태양열 집열기를 수익성있게 사용하려면 제조업체의 다음 권장 사항을 고려해야합니다.

• 이 시스템은 온수를 70 % 만 공급해야합니다.
• 태양열 집열기에서 난방 시스템에 30 % 이하의 에너지를 공급할 수 있습니다.

이 경우에만 난방 및 온수 공급을 거의 40 % 절약 할 수 있습니다.

태양 에너지로 집을 난방하기위한 수집기의 용량을 계산할 때 시스템의 위치, 패널 각도 및 해당 지역의 평균 연간 온도도 고려해야합니다.

집에 태양열 에너지를 공급할 수 있습니까? 오늘 우리는 태양열 시스템을 주요 난방 원으로 사용할 전망에 대해 논의하고 경제적 정당성 문제와 태양열 수집기의 효율성을 고려합니다.

난방 시스템의 주요 구성 요소

태양열 집열기는 태양열 공급원으로 사용되며, 태양열 적외선 스펙트럼의 에너지를 가능한 한 효율적으로 냉각수로 전달하는 것이 목적입니다. 햇빛의 열 범위는 총 복사 플럭스의 40-45 %이며, 특정 수치에서는 \u200b\u200b위도, 연중 및 시간에 따라 200-500 W / m 2입니다.

원칙적으로 간단한 태양계의 구성에는 수집기만으로 충분합니다. 일반 물은 수로를 통해 순환되어 가정의 요구와 난방 주택에 사용될 수 있습니다. 그러나이 접근법은 여러 가지 이유로 충분히 효과적이지 않으며, 첫 번째는 하루 종일 에너지 손실을 보충하지 않는 것입니다. 따라서 태양열 난방 시스템의 가장 중요한 요소 중 하나는 축 열기 인 물 탱크입니다.

태양열 집열기로 집을 난방하는 계획 : 1-냉수 공급; 2-열교환 기; 3-축 열기; 4-온도 센서; 5-냉각수 회로; 6-펌핑 스테이션; 7-컨트롤러; 8-팽창 탱크; 9-뜨거운 물; 10-삼방 밸브; 11-태양열 수집기

또한 특별한 제한은 태양열 집열기의 기술적 구조이다. 채널의 단면적이 다소 작기 때문에 기계적 불순물로 막힐 위험이 있습니다. 야간에는 냉각수가 얼릴 가능성이 높으며 작동 온도 범위의 상한은 200-300 ° C입니다. 콜렉터는 냉각수의 빠른 연속 순환을 위해 설계되었으며, 저온에서 유입되고 햇빛으로 빠르게 가열되며 열을 배터리로 빠르게 전달합니다.

진공 U- 튜브 태양열 수집기 튜브

이러한 이유로 열 파이프에서 직접 가열하기 위해 프로필렌 글리콜을 특수 첨가제 세트와 함께 사용하는 것이 일반적입니다. 따라서 난방 태양계의 세 번째 필수 요소는 특수 냉각수 및 교환 회로이며 종종 축 열기에 구조적으로 포함되거나 수집기 자체의 일부가 될 수 있습니다.

수집기의 종류와 차이점

장치의 기술적 세부 사항에 들어 가지 않으면 평평한 수집기와 진공 수집기의 주요 차이점은 다른 기후 구역에서 사용하는 것이 좋습니다. 플랫 컬렉터는 온도가 0보다 높은 남부 위도에서 가장 잘 사용되며 진공 컬렉터는 북쪽에 더 가깝습니다.

편평한 태양열 수집기의 설계 : 1-냉각수 배출구; 2-컬렉터 프레임; 3-구조화 된 도시 내성 유리; 4-흡수기; 5-구리 튜브; 6-단열; 7-냉각수 입구

개별 태양열 수집기의 사용 가능성은 다음과 같은 여러 가지 특징 때문입니다.

• 진공 수집기가 스스로 눈을 청소할 수 없음;
• 온도차와 함께 성장하는 편평한 태양열 집열기의 높은 열 손실;
• 바람 하중에 대한 플랫 컬렉터의 낮은 저항;
• 진공 태양열 집열기에 대한 프로젝트의 높은 비용;
• 플랫 콜렉터의 효과적인 사용을위한 저온 범위.

간접 열 전달 기능을 갖춘 진공 매니 폴드 설계 : 1-냉각 냉각수 입구; 2-열교환 기 (수집기); 3-단단한 스토퍼; 4-진공관; 5-알루미늄 판 (흡수제); 6-히트 파이프; 7-작동 유체; 8-가열 된 냉각수의 출력; 9-방열판 본체; 10-히트 파이프 커패시터; 11-단열

가장 중요한 차이점 중 하나는 설치 프로세스에 있습니다. 플랫 컬렉터는 조립 된 형태로 지붕으로 전달해야하지만 진공 컬렉터는 로컬로 조립할 수 있습니다. 또한 플랫 컬렉터에는 일반적으로 자체 축 열기 및 교환 회로가 없습니다.

태양 에너지 문제

태양열 난방 시스템에는 단점이 없으며, 가장 중요한 것은 에너지 원의 불일치입니다. 밤에는 시스템이 가열되지 않으며 흐린 날씨가 길어지면 맑은 하늘이 집을 따뜻하게 기대하는 것이 평균 이하의 즐거움입니다. 충분히 큰 부피를 가진 배터리가 적어도 아침까지 필요한 열량을 유지할 수 있다면 저조도 조건에서 며칠 동안 배터리 수명을 늘리려면 태양열 농장이 크게 확장 되어야만 계산할 수 있습니다. 이것은 반대로 반대의 문제를 일으킨다 : 최대 전력 모드에 도달 할 때 (예를 들어, 맑은 봄날), 그러한 태양계는 더 강한 열 제거 또는 차광 된 몇몇 흡수기를 일시적으로 정지시켜야한다.

러시아 기후의 현실에서 태양계는 난방의 유일한 또는 주요 공급원으로 사용될 수 없다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 그러나 가열 기간 동안 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 히터와 광전지가 결합 된 하이브리드 컬렉터는 특히 효율적으로 작동합니다. 흐림이 대부분의 IR 방사선을 지연시키는 경우, 스펙트럼의 광전 부분의 손실은 그다지 중요하지 않습니다.

태양열 수집기의 다른 단점은 수집기-배터리 시스템에서 냉각제의 강제 순환이 필요하다는 점이다. 일부 진공 매니 폴드에는 자연 순환 용으로 설계된 탱크가 장착되어 있으며 흡수기 위에 있습니다. 이러한 설비는 일반적으로 냉수 공급 압력 하에서 물을 흡입하는 온수 공급 시스템에 사용됩니다. 그러나 이러한 태양열 집열기를 난방 시스템과 함께 작동시키는 방법은 여전히 \u200b\u200b있습니다.

난방 시스템에 통합

액체 냉각제에서 태양열 수집기와 임의의 복잡한 가열 시스템을 결합하는 두 가지 방법이 있습니다. 주요 에너지 원은 가스 또는 전기 일 수 있습니다. 큰 차이는 없습니다.

첫 번째 옵션은 총 일일 배터리를 가열하는 것입니다. 어큐뮬레이터는 보일러와 공동으로 순차적으로 통신하며, 불충분 한 온도에서 보일러가 작동에 포함되어 액체를 가열합니다. 이러한 종류의 올바르게 설계된 시스템은 강제 순환 없이도 효과적으로 작동 할 수 있습니다.

1-가열 회로; 2-가열 유체; 3-온도 센서; 4-펌핑 스테이션; 5-컨트롤러; 6-펌프; 7-팽창 탱크; 8-위생 수; 9-냉수; 10-DHW; 11-태양열 수집기; 12-난방 보일러

두 번째 유형의 조합은 두 개의 회로가있는 열 배터리를 사용하는 것입니다. 하나를 통해 열이 수집기에서 제거되고 시스템의 냉각수를 두 번째로 가열하면 배터리의 물이 온수 공급원이됩니다. 회로는 서로 격리되어 있기 때문에 난방 시스템과 태양열 수집기의 열 전달주기에서 열에 민감한 유체 나 부동액을 사용할 수 있습니다. 가장 큰 단점은 두 회로에서 순환이 강제되기 때문에 시스템의 에너지 의존성입니다.

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

전력 계산 및 설치 단계

태양 에너지로의 전환은 서두르고 피상적 인 접근을 받아들이지 않습니다. 종종 태양계 설치의 적합성에 대한 결론은 몇 년 동안 관찰하고 계산 한 후에 만 \u200b\u200b이루어질 수 있습니다.

불행하게도, 일사량지도에 의존하는 것은 현지 기상 조건이 평균 통계를 크게 왜곡시킬 수 있기 때문에 의미가 없습니다. 따라서 가장 먼저해야 할 일은 수집기의 설치 장소에서 태양 복사 강도에 대한 보고서를 독립적으로 편집하는 것입니다. Pyranometers는 측정에 사용되며 5 천 루블 내에서 충분한 기능 세트가있는 예산 장치를 구입할 수 있습니다.

1 년 내내 약 일주일의 빈도로 하루 중 다른 시간에 측정을 수행해야합니다. 측정 과정에서 경사각과 수집기의 방향을 고려해야합니다. 얻어진 데이터는 1 년에 흐린 날의 백분율에 대한 수문 기상 센터의 통계로 최종 검증된다.

태양 광 설치 효율을 높이려면 가장 부정적인 시나리오를 고려해야합니다. 즉, 조명이 가장 낮은 기준점으로 가장 긴 시간이 걸립니다. 이상적으로는 지난 15-20 년 동안의 날씨 통계를 사용하여 더 나쁜 기상 조건의 가능성에 맞게 조정할 수 있습니다. 들어오는 태양 에너지에 대해 얻은 데이터는 흡수 장의 필요한 총 면적을 설정하고 구매해야 할 수집기 수를 결정하는 데 도움이됩니다.

언급했듯이 수집가는 주요 가열 원으로 거의 사용되지 않으며 일반적으로 보조 역할을합니다. 그러나 참여 비율은 계산할 수 있으며, 집의 전원 시스템의 총 전력 또는 열 손실의 백분율로 표시됩니다. 필요한 킬로와트 수를 받으면 흡수기의 광학 효율을 곱하고 방향, 기울기, 온도 및 안전 마진에 대한 수정과 같은 몇 가지 요소가 추가됩니다.

생성 된 전력의 "순수한"값에 따라 다음이 선택됩니다.

• 특정 모델의 필요한 수집기 수와 10-15의 평균 백업 태양열 수집기의 평균 작동;
• 제조업체 권장 처리량 및 내열성을 갖춘 배관 시스템;
• 순환 그룹, 차단 밸브, 기타 보조 장치;
• 배터리 탱크의 부피와 위치. 일일 축 압기 또는 20kW 이상의 열 추출 용량을 가진 시스템에서는 15-20m 3의 부피로 단열 콘크리트 탱크를 만드는 것이 합리적입니다.

자체 설치 및 유지 관리를 위해서는 바람 하중에 대한 장비 공급 업체의 권장 사항을 고려하여 시스템 설계를 작성하고 보조 장비를위한 공간을 할당하며 남쪽 (북반구) 지붕 경사면에 태양열 집열기를 고정해야합니다. 하나의 유통 업체로부터 전체 범위의 장비를 구매하면 태양열 난방 시스템 프로젝트가 아닌 경우 최소한 호환 가능한 장비 및 구성 요소 목록을 편집 할 수 있습니다.

열 펌프가 필요합니까

태양열 난방 시스템의 주요 단점 중 하나는 높은 비용입니다. 플랫 컬렉터의 생산 기술은 잘 숙달되었지만 진공 흡수기는 고가로 유지되지만 특정 기상 조건에서는 진공 흡수기 만 성공적으로 작동 할 수 있습니다. 그러나 또 다른 대안은 공기 식 수집기입니다.

더 간단한 장치로 인해 비용이 저렴하며 배터리 수명이 가능합니다. 통합 태양 전지 패널로 구동되는 송풍기 팬을 설치하면 공기 수집기의 효율성이 향상됩니다. 냉각 채널의 가열에 비례하지만 가속기 때문에 컬렉터를 통한 리턴 열 손실이 최소화됩니다. 팬 속도를 제어하거나 단순히 덕트를 차단하여 전력 제한을 보장 할 수 있습니다. 공기 수집기는 열사병을 두려워하지 않으며 자연적인 재순환도 쉽게 설정할 수 있습니다.

냉각수의 소량의 가열에 공기 시스템이 부족합니다. 공기의 열용량은 적으며 거의 \u200b\u200b항상 초점을 맞추지 않고 흡수기가 가열됩니다. 난방 시스템에 통합하려면 (가열 실에 환기 덕트를 놓을 수 없기 때문에 가장 필요합니다) 열 펌프 또는 분할 시스템이 실제로 필요합니다.

그러나 공기 열 펌프를 사용하여 에어컨 효율을 높일 수도 있습니다. 그것들로 순환 속도를 가정용 환기 시스템에서 허용되지 않는 값으로 올릴 수 있으며, 이는 고온의 차이로 인해 출력이 2-3 배 증가합니다. 밤에는 수집기의 작동 온도 범위에서 소량의 출력을 얻을 수 있습니다.

냉각제로 사용되는 공기는 배출되거나 이산화탄소 또는 다른 열 집약적 가스로 대체 될 수 있습니다. 그러나 물 1 차 회로가있는 열 펌프를 사용하는 것은 이치에 맞지 않습니다. 열 펌프는 원래 온도 차이로 작동하도록 설계되었으므로 전력 증가만으로는 설치 비용을 정당화하기에 충분하지 않습니다.

태양열 난방 설치 비용

일반적으로 청정 에너지를 사용하는 즐거움을 누리려면 적어도 오늘은 꽤 비싸야합니다. 공평하게도 긍정적 인 소식이 있습니다. 지난 5 년 동안 플랫 수집기의 생산 비용이 2 ~ 2.5 배 감소했습니다. 진공 흡수 장치가있는 장치에서도 비슷한 결과가 곧 나타날 수 있습니다.

플랫 및 진공 컬렉터의 비용은 생산량에 따라 결정됩니다-이상적인 조명 조건, 즉 특정 전력에서의 태양 복사의 가치. 평균적으로 플랫 타입의 태양열 수집기 1kW에 약 350-500 달러를 지불해야하며, 외부 배터리를 사용하여 완전히 설치하려면 약 800-1000 달러가 필요합니다. 진공 태양열 집열기의 비용은 솜씨의 품질, 튜브 재료, 열교환 기의 단열 및 기타 기능에 따라 복잡한 경우 600-1000-1200-1200의 높은 범위에 있습니다.

용량 성 수집기의 경우 가능한 가장 높은 온도로 가열 된 물 리터 단위의 측정 표준이 유효합니다. 생성 된 전기량은 흡수기의 전체 면적으로 계산하거나 비열을 통해 표현할 수 있습니다. 시스템의 복잡성에 따라 비용은 크게 다르며, 중간 시장 세그먼트의 한 예의 가격은 약 50 ° C의 온도 차이로 300 리터 (4-5 거주자)의 경우 1,500 달러에 도달하며 이는 2.5 kW의 특정 전력과 같습니다.

관세의 지속적인 증가와 끔찍한 통신 상태는 개인 주택 소유자가 대체 난방 방법을 적극적으로 추구해야합니다. 강력하고 끝없는 소스 중 하나는 태양으로 매일 엄청난 양의 자유 에너지를 공급합니다. 필요한   적절한 장비를 설치하십시오네트워크 리소스 제공 업체에 대한 의존은 과거의 일이 될 것입니다.

날씨 조건이나 시간에 따라 다르지만 항상 있습니다. 기후 및 기상 조건이 허용되는 지역 가열하기에 충분한 킬로와트를 얻다이 옵션이 최적이됩니다. 태양열   많은 기회와 장점을 제공하며, 더 자세히 논의해야합니다.

장치 및 작동 원리

모든 사람이 명확한 아이디어를 가지고 있지 않은 혁신적인 기술. 한편, 거의 모든 주택 소유자는 적절한 시스템을 설치하고 사용하기위한 모든 옵션을 가지고 있습니다. 필요 금융 투자   존재 하드웨어 또는 장비를 취득 할 때만   그는 다른 모든 것을 무료로 얻을 것입니다.

태양열 난방 구성에는 두 가지 옵션이 있습니다.

1. 태양열 수집기.

더   값 비싼 방법존재를 요구하는   많은 양의 장비. 태양 광의 가장 수직 한 입사를 위해 직각으로 열린 영역에 위치한 광전지가 사용됩니다. 그들은 생산   전류어느 충전식 배터리에 축적는 표준 매개 변수를 사용하여 교류로 변환 된 다음 가열 기기로 전송됩니다.

개인 주택의 태양 전지 패널에서 가열하면 많은 추가 기능이 제공됩니다. 이 방법은 태양 전지판에서 생성되는 전류,   집을 데울뿐만 아니라 모든 가전 제품에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.조명 또는 기타 요구 사항에 적합합니다.

비용이 상당히 높은 난방용 주택용 태양 전지판은 재정적 관점에서 불리 할 수 \u200b\u200b있습니다.

그들은 다른 원칙에 따라 행동합니다. 그들은 생산하지 않지만 태양으로부터 열 에너지를 받다탱크 또는 튜브에서 냉각수를 가열합니다. 원칙적으로 수집기는 태양에 노출되는 모든 물 탱크로 간주 될 수 있지만 최대 효율을 보여줄 수있는 특수한 디자인이 있습니다. 이 시스템 버전은 훨씬 간단하고 저렴하며 자체 제작.

그 결과 열은 저장 탱크에 축적되는 냉각수의 온도가 집의 난방 회로에 분산되는 곳에서 증가하면 즉시 실현됩니다. 가열하는 가장 좋은 방법은 바닥 난방과 같은 저온 시스템 사용. 그들은 강한 열을 필요로하지 않으며, 이는 태양열 수집기의 기능에 해당합니다. 밤에는 낮 동안 가열 된 냉각수가 소비됩니다.

최대 효율의 태양열 집열기를 위해서는 저장 용량을 정 성적으로 절연해야합니다.

장점

주요 장점은 태양은 일정하고 끝없는 소스안정적이고 완벽하게 예측할 수 있습니다. 몇 주 동안 유휴 상태 일 수있는 풍력 발전기와 달리 태양 에너지는 미리 정해진 시간 간격으로 공급됩니다. 유일한   단점은 흐리거나 추운 날씨 일 가능성이 있으며   배터리 및 컬렉터의 성능이 떨어질 때. 그러나 현대적인 디자인을 사용하면 가장 어려운 조건에서도 최소한의 양을 얻을 수 있으므로 난방 시스템에 대한 놀라움이 없습니다.

또한, 우리는 그것을 잊지 않아야합니다 태양 에너지는 완전히 무료로 간다. 가스 또는 전기 보일러로 집을 난방 할 때 장비 자체를 구매 한 다음 지속적으로 에너지 또는 연료를 지불 해야하는 경우 태양 에너지가 지불되지 않아 장비 및 전체 시스템의 수익성 수준이 크게 변경됩니다.

그러나 개인 주택의 태양열 난방, 설치 비용 및 인건비가 종종 주요 문제가되는 것을 잊지 않아야합니다. 적합한 기후 및 기상 조건이있는 지역에서만 유리.

추가 혜택은 시스템의 높은 유지 보수성과 생산성 향상 가능성. 이 문제에 대한 제한은 없습니다-설치된 패널 또는 수집기의 수는 많으므로 에너지를 많이받습니다. 설치된 키트로 집을 효율적으로 가열 할 수없는 경우 적절한 양의 장비를 추가하여 항상 향상시킬 수 있습니다. 필요한 경우 집을 재건축하거나 확장하거나 연장하는 것이 편리합니다. 새로운 시스템을 완전히 구입할 필요는 없습니다.

난방의 종류

태양 광 집열기는 난방 회로의 전원으로 만 사용되는 반면, 태양 광 전지는 난방의 경우에만 독점적으로 작동하지 않습니다. 따라서 우리는 정확하게 고려합니다 수집가   태양열 공급 가격이 광전지보다 가격이 훨씬 낮습니다.

태양열 수집기에는 여러 가지 디자인이 있습니다.

• 열다;
• 관형;
• 플랫 컬렉터.

이러한 설계는 서로 다른 기능을 가지며 그 효과에 따른 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 신중하게 고려하십시오.

개방형 태양열 수집기

개방형 디자인 가장 단순하고 원시적 인. 용기는 보통 물로 채워진 검은 색 좁은 직사각형 플라스틱 트레이입니다. 그들은 아무것도 덮지 않습니다. 물은 야외   (따라서 이름).

이러한 디자인에는 많은 단점이 있습니다.

• 긍정적 인 온도에서만 긍정적 인 영향을 줄 수있는 능력;
• 수집기와 환경에서 비교적 작은 온도 차이가 필요하다;
• 그러한 식물의 내구성은 낮습니다-일반적으로 한 계절;
• 위의 결과로 매우 낮습니다.

심각한 문제를 해결하기 위해 이러한 설치를 사용할 수 없으므로 사용 실외 또는 모바일 수영장, 실외 샤워기 등에서 물을 가열하기위한 용도   그러나 장점이 있습니다-그러한 장치는 매우 간단합니다. 태양 전지 히터는 독립적으로 쉽게 제조 할 수 있으며, 기후 조건이 적합한 지역에서는 그 기능이 크게 확장되고 있습니다.

관형 매니 폴드

관형 진공 매니 폴드는 가정이나 기타 건물을 가열 할 수있는보다 심각한 장치입니다. 다음과 같은 요소로 구성됩니다.

• 검은 색 페인트로 덮여 있고 평평한 상자 모양의 케이스;
• 분배기 (또는 때로는 매니 폴드, 매니 폴드라고도 함)-측면에 여러 개의 연결 파이프가있는 튜브;
• 유리로 만든 진공관.

장치의 효과는 진공을 제공하며, 열전도율은 실제로 없으며 손실을 제거합니다.

분배기 및 튜브의 디자인이 다른 여러 유형의 관형 매니 폴드가 있습니다.

1. 동축 직접 가열 튜브. 열 운반체 준비는 흡수 표면과 직접 접촉하여 발생합니다
2. 히트 파이프 시스템. 튜브는 특수 소켓을 통해 분배기에 연결되고 가열 된 냉각수를 제공합니다. 유지 보수성이 뛰어나 설계가 편리합니다.
3. U 형 시스템. 튜브는 두 배 길이이며 반으로 구부러져 있습니다. 시작은 한 배포자에 연결되고 끝은 다른 배포자에 연결됩니다. 이러한 방식은 태양열과의 접촉 시간을 증가시켜 가열 효율을 증가시킨다.
4. 펜 시스템. 그것들은 열 파이프 시스템의 변형이며, 그 밑에 진공이있는 투명 판으로 덮여 있습니다. 효율성은 향상되지만 가격이 높고 유지 관리 성이 낮습니다.

관형 집열기의 설치는 원칙적으로 집 지붕에서 수행됩니다.

평평한 폐쇄 시스템

평면 시스템을 사용하여 집에서 태양열을 사용하면 상대적으로 저렴한 비용으로 고효율. 이 디자인은 흡착기라고 불리는 흡수 코팅이 된 특수 절연 금속판을 기반으로합니다. 냉각제를 갖는 튜브를 지그재그로 플레이트에 납땜 하였다. 앞면은 공기가 펌핑되는 투명한 덮개로 덮여 있습니다. 이 유형의 태양열 히터   저온에서도 작업 가능. 이를 통해 겨울에는 태양열 패널로 가정 난방을 제공 할 수 있으며 사용자 리뷰를 통해이 난방 방법의 미래에 대해 다소 낙관적 인 예측을 할 수 있습니다.

진공이없는 단순한 유형의 플랫 컬렉터가 있습니다. 그것들은 덜 효과적이지만 비용과 유지 보수성이 훨씬 높습니다. 진공이없는 디자인의 평면 태양열은 비용이 훨씬 적게 듭니다패널을 복원하는 기능은 서비스 수명을 늘립니다.

태양열 수집기의 선택 및 설치

자신의 손으로 개인 주택의 태양열 난방을 만들기로 결정한 주택 소유자가 일어납니다. 작업은 가장 적합한 유형의 수집기를 선택하는 것입니다.   이 질문은 매우 복잡하지만 이해해야합니다.

오픈 컬렉터는 낮은 기능으로 인해 적합하지 않으므로 이에 대해 언급 할 필요가 없습니다. 일반적으로 선택이 이루어집니다 관과 평면 사이. 첫 번째이자 가장 중요한 선택 기준은 일반적으로 제품의 가격과 품질의 비율입니다.

이 접근 방식은 정당하지만 유지 관리 가능성은 무시할 수 없습니다. 그래서 진공관은 모든 유형의 수집기에서 멀리 변경 될 수 있습니다그것은 선택을 위험하게 만듭니다. 이들 중 하나가 실패하면 일부 유형의 수집기에서 전체 패널을 변경해야하므로 비용이 필요합니다. 일반적으로 모든 진공 장치는 기계적 위험이 열 에너지 원의 손실을 위협하기 때문에 다소 위험합니다.

가장 좋은 옵션을 선택하십시오. 그를 위해 집 근처에 적절한 장소를 선택해야합니다. 냉각수를 장거리로 운반하려면 고품질 단열재와 순환 펌프를 설치해야하므로이 점이 중요합니다. 일반적으로 수집기는 지붕에 장착되어 중력 순환이 가능합니다. 유일한 문제는 하늘에서 태양의 위치와 관련된 경사의 위치입니다. 패널을 회전시키기 위해 추적 시스템을 설치. 비싸고 유연한 튜브를 사용해야하지만 결과적으로 그 효과는 훨씬 높습니다.

난방 시스템에 연결하는 계획

스스로 난방을 난방 시스템에 연결하여 태양열 난방을 실현해야합니다. 가장 좋은 방법은 바닥 난방 사용냉각수의 온도가 55도를 초과하지 않아야합니다. 태양 에너지로 집에 난방을 제공하는 연결 다이어그램을 고려하십시오.

물 수집기

집 수기   직접 집의 난방 회로에 연결. 여름과 겨울의 두 가지 연결 옵션이 있습니다.

여름 옵션   일반적으로 여름에는 집을 난방 할 필요가 없으므로 온수를 샤워 또는 다른 요구에 공급하는 데 사용됩니다. 가장 쉬운 컬렉터는 열린 공간에 설치됩니다.   물, 난방, 저장 탱크로 상승하여 레벨을 높입니다. 파싱되면 탱크가 비워 지므로 지속적으로 공급됩니다.콜렉터에 들어가고 열 에너지를 수신합니다. 이 방법은 간단하며 손으로 문제없이 구현할 수 있습니다.

겨울 옵션이 더 어렵다. 실외 장착 콜렉터 가열 된 냉각수 제공   (부동액 사용 권장)   열교환 기 코일에. 내부에 코일이있는 수직 장착 용기입니다. 두 개의 루프가 발생합니다-하나는 부동액 순환 (원형의 수집기-열 교환기)이고 다른 하나는 냉각제가 순환합니다 (열 교환기에서 가열 회로로 또는 그 반대로). 순환 펌프를 사용하여 부동액 순환을 보장해야합니다.그렇지 않으면 시스템이 작동하지 않습니다. 냉각수의 순환은 펌프를 사용하여 자연스럽고 강력하게 구성 할 수 있습니다. 난방 회로에 가장 적합한 옵션은 바닥 난방 시스템으로 주간과 야간 모두에 최대의 효과를 얻을 수 있습니다.

태양 전지판

태양열 태양 전지 패널을 기반으로 만든 직접 수행하십시오. 전기 히터를 설치하여.   이 경우, 광전지는 가열 회로와 직접 관련되지 않고 전기 보일러에 설치된 가열 요소에만 전력을 공급한다.

전체 설비가 복잡한 난방 시스템과 태양 전지판은 별도로 장착됩니다. 연결 방법은 두 시스템의 특성에 따라 임의로 선택됩니다. 보일러, 펌프 및 기타 장치는 일반적인 방식으로 연결되어 있으며   특정 요구 사항이 없습니다.

1. 태양열 난방 시스템의 작동은 수집기의 설계, 수 및 기타 특징에 따라 수행됩니다.
2. 주요 도전   소유자가된다 청결 유지, 먼지 및 기타 오염 물질의 적시 제거. 이를 통해 열 에너지를 최대한 수신하고 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있습니다.
3. 필요한   모든 연결 파이프 라인 및 스토리지 용량을 정 성적으로 절연열 손실 제외.
4. 기계적 고장이 발생할 경우 신속하게 교체 할 수 있도록 항상 하나 또는 두 개의 패널을 재고로 보관하는 것이 좋습니다. 이 간단한 권장 사항을 준수하면 시스템의 효율성이 향상되고 집안에서 편안함과 안락함이 제공됩니다.

개인 또는 시골 주택 건설이 시작되면 중요한 점은 많은 재정적 투자가 필요하며 더 많은주의가 필요합니다. 가열 시스템과 구조물의 단열입니다. 그리고 일반적인 시스템과 전통적인 유형의 난방 대신 점점 더 많은 사람들이 대안 난방-개인 주택의 태양열 난방에 관심을 돌리고 있습니다.

난방을 위해 태양 에너지 사용

개인 주택의 태양열 난방 시스템의 분포는 태양 에너지를 사용하는 혁신적인 기술이므로 지속적으로 증가하고 있습니다. 오늘날, 개인 또는 시골집의 모든 소유자는 절대적으로 그러한 시스템을 설치할 수 있습니다. 열을 축적하기 위해 필요한 장비 구매에만 금융 자원을 투자해야하지만 에너지 자체는 무료입니다.

장기간 작업을 위해 집에서 태양열 난방 장치를 사용하려는 경우 시스템 선택을 신중하게 선택해야합니다. 시스템의 면적, 전력을 정확하게 계산하고 설치하기에 적합한 장소를 선택해야합니다.

설치된 시스템은 25 년 이상 지속될 수 있으며 지속적으로 사용하는 경우 약 3 년 후에 비용을 지불합니다.

태양으로부터 집을 난방하는 것은 두 가지 유형이 될 수 있습니다.

• 태양 전지판을 기반으로합니다.
• 태양열 수집기 기반.

태양열 난방에는 많은 장점이 있습니다.

• 연료 비용을 대폭 절감했습니다.
• 완전히 환경 친화적 인 시스템입니다.
• 사용 편의성.
• 태양 전지 가격이 떨어지기 때문에 장비 및 시스템 설치 비용이 떨어지고 있습니다.

단점은 다음과 같습니다.

• 낮이 흐리면 에너지가 크게 줄어 듭니다.
• 그러한 시스템의 장비 및 설치는 값 비싼 즐거움입니다.
• 이러한 시스템의 원활한 작동을 위해서는 정확한 계산과 모든 요소의 올바른 설치에 특별한주의가 필요합니다.

태양열

본질적으로 태양 전지판은 전기의 광 발생기입니다. 물리 법칙에 따르면 햇빛은 직류를 형성하여 반도체 요소에 영향을 미칩니다. 그리고 전압은 태양 전지의 회로에 나타나며, 그런 다음 물체에 공급됩니다. 특수 배터리는 에너지를 저장 한 다음 흐린 날에 사용할 수 있습니다.

배터리가있는 개인 주택의 태양열 난방은 지붕의 남쪽에서 가장 잘 이루어지며 지붕 각도는 30도 이상이어야합니다. 전문가들은 또한 추가적인 간섭의 존재를 고려할 것을 권장합니다. 예를 들어 근처에 시스템 기능을 방해 할 수있는 구조물이나 나무가 근처에있을 경우. 태양 광선의 흐름은 회계에서 가져와야합니다 : 연간 1 평방 미터당 1000 kW / h. 이 계산에서 태양 에너지는 100 리터의 가스를 사용하는 것과 같습니다.

약 4 제곱미터의 면적을 가진 일부 강력한 태양 전지판은 평균 3 인 가족에게 온수를 공급할 수 있습니다. 이 경우 에너지는 연간 2000 kW / h입니다.

태양 전지는 다음 요소로 구성됩니다.

• 투명한 상단 패널, 유리 또는 플라스틱으로 만들어진 물 또는 공기가 내부를 순환합니다.
• 태양열을 흡수하는 검게 칠해진 금속 표면.
• 가열 된 액체 또는 가스가 들어가는 물 탱크 또는 특수 저장 탱크. 그런 다음 배터리에 들어갑니다.

개인 주택의 태양열 난방 시스템에는 다음 요소가 포함됩니다.

• 보통 변환기.
• DC-AC 변환기.
• 배터리의 충전 및 방전 수준을 조절하는 센서입니다.
• 배터리
• 동력 인출 장치 시스템.

배터리로 시골집의 태양열 난방은 주로 전기를 얻기 위해 사용됩니다. 따라서 이러한 배터리는 전기 가열, 전기 히터 또는 바닥 난방이 사용되는 곳에 가장 적합합니다. 고전력 태양 전지 패널을 난방 장치에 장착하면 집에 온수를 공급할 수 있습니다.

배터리로 태양 에너지로 집을 난방하는 것과 같은 시스템의 효과에 관해서,이 지표는 많은 요소에 달려 있으며, 그 주요 원인은 태양 에너지입니다. 주택이 북부 위도에있는 경우 태양열 에너지가 추가되는 복합 난방 유형을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 흐린 날씨가 자주 나타나는 지역에 대해서도 마찬가지입니다. 그러면 배터리 전력이 매우 적기 때문입니다.

태양열

태양열 집열기를 사용하여 태양에서 별장을 가열하는 것은 동일한 원칙입니다. 태양 에너지가 수집되고 변환됩니다. 그러나이 경우 전기 에너지가 아니라 열 에너지로 변환됩니다. 따라서, 태양 광선의 작용하에 수집기에서 순환하는 열 운반체는 가열되어 열을 전달합니다. 여기의 생산성은 햇빛의 양에 달려 있습니다.

이러한 유형의 수집기가 있습니다.

• 물 또는 부동액에서 작동. 첫 번째 유형의 수집기는 평평한 수집기이며, 태양열 에너지를 흡수하는 흡수체, 투명층 및 단열 코팅으로 구성됩니다.
• 집에서 대기 질량을 처리하고 태양열 난방을 제공합니다.

스스로 할 태양열 난방은 진짜

오늘날 집에서 태양열을 직접 수행하는 몇 가지 방법이 있습니다. 예를 들어 플라스틱 랩이나 플라스틱 병을 사용할 수 있지만 이러한 시스템은 오랫동안 효과적으로 작동하지 않습니다.

따라서 가장 좋은 방법은 완성 된 장비를 구입하는 것입니다. 효과적이고 수익성이 있습니다. 또한, 그 가치는 단기간에 지불됩니다.

소비 생태 : 농가 : 일년 내내 우리는 가정 난방에 돈을 써야합니다. 그러한 상황에서는 도움이 필요하지 않습니다. 태양의 에너지는 이러한 목적뿐만 아니라 가능한 환경 친화적이며 무료입니다.

연중 대부분은 집 난방에 돈을 써야합니다. 그러한 상황에서는 도움이 필요하지 않습니다. 태양의 에너지는 이러한 목적뿐만 아니라 가능한 환경 친화적이며 무료입니다. 현대 기술은 남부 지역뿐만 아니라 중간 차선에서도 개인 주택의 태양열을 허용합니다.

현대 기술이 제공 할 수있는 것

평균적으로 지구 표면의 1m2는 시간당 161 와트의 태양 에너지를받습니다. 물론 적도에서이 수치는 북극보다 몇 배나 높습니다. 또한 태양 복사 밀도는 시간에 따라 다릅니다. 모스크바 지역에서는 12 월에서 1 월까지 태양 복사 강도가 5 월에서 7 월까지 5 배 이상 다릅니다. 그러나 현대 시스템은 지구상의 거의 모든 곳에서 작동 할 수 있도록 매우 효과적입니다.

최대 효율로 태양 복사 에너지를 사용하는 문제는 열 수집기 및 태양 광 전지의 직접 가열의 두 가지 방법으로 해결됩니다.

태양 전지판은 먼저 태양 광선의 에너지를 전기로 변환 한 다음 특수 시스템을 통해 전기 보일러와 같은 소비자에게 전달합니다.

햇빛의 작용에 의해 가열 된 열 수집기는 가열 시스템의 냉각수와 온수 공급을 가열합니다.

열 수집기는 개방형 및 폐쇄 형 시스템, 평평한 구형 구조, 반구형 수집기, 허브 및 기타 여러 옵션을 포함하여 여러 형태로 제공됩니다.

태양열 집열기로부터받은 열 에너지는 온수 또는 열매체를 가열하는 데 사용됩니다.

태양 에너지의 수집, 저장 및 사용을위한 솔루션 개발의 명확한 발전에도 불구하고 장점과 단점이 있습니다.

위도의 태양열 난방 효율은 시스템을 정기적으로 작동하기에 화창한 날 수가 충분하지 않기 때문에 상당히 낮습니다.

태양 에너지 사용의 장단점

태양 에너지 사용의 가장 확실한 이점은 일반적인 가용성입니다. 실제로 가장 우울하고 흐린 날씨에도 태양 에너지를 수집하여 사용할 수 있습니다.

두 번째 플러스는 제로 배출입니다. 실제로 이것은 가장 환경 친화적이고 자연적인 형태의 에너지입니다. 태양 전지판 및 수집기는 소음을 발생시키지 않습니다. 대부분의 경우 교외 지역의 사용 가능한 영역을 차지하지 않고 건물의 지붕에 설치됩니다.

태양 에너지 사용과 관련된 단점은 조명 불일치입니다. 어둠 속에서는 수집 할 것이 없으며 난방 시즌의 피크가 일년 중 가장 짧은 일광 시간에 있다는 사실에 의해 상황이 악화됩니다.

태양열 집열기 사용에 따른 난방의 중요한 단점은 열 에너지를 축적 할 수 없다는 것입니다. 회로에는 확장 탱크 만 포함

패널의 광학 청결도를 모니터링해야하며, 약간의 오염으로 인해 효율이 크게 감소합니다.

또한 태양 에너지에서 시스템의 작동이 완전히 무료라고 말할 수는 없으며 장비 감가 상각, 순환 펌프 및 제어 전자 장치의 작동 비용은 일정합니다.

개방형 태양열 수집기

개방형 태양열 수집기는 외부 영향으로부터 보호되지 않는 튜브 시스템으로 태양에 의해 직접 가열 된 냉각수가 순환합니다. 물, 가스, 공기, 부동액은 열 운반체로 사용됩니다. 튜브는 코일 형태로지지 패널에 장착되거나 출구 파이프에 평행 한 열로 연결됩니다.

개방형 태양열 집열기는 개인 주택의 난방에 대처할 수 없습니다. 단열재가 없기 때문에 냉각수가 빠르게 냉각됩니다. 그들은 여름에 주로 샤워 또는 수영장에서 물을 가열하는 데 사용됩니다

개방형 컬렉터는 일반적으로 단열재가 없습니다. 디자인은 매우 간단하므로 비용이 저렴하고 종종 독립적으로 만들어집니다.

단열재가 없기 때문에 실제로 태양으로부터받은 에너지를 유지하지 못하고 효율이 낮습니다. 그들은 여름에 수영장이나 여름 샤워에서 물을 데우는 데 주로 사용됩니다. 그들은 햇볕이 잘 드는 따뜻한 지역에 설치되며 주변 온도와 온수에 약간의 차이가 있습니다. 그들은 햇볕이 잘 드는 조용한 날씨에서만 잘 작동합니다.

폴리머 파이프만으로 만들어진 방열판이있는 가장 간단한 태양열 집열기는 관개 및 가정용 요구를 위해 코티지에서 온수 공급을 보장합니다.

관형 태양열 수집기

관형 태양열 집열기는 물, 가스 또는 증기가 흐르는 별도의 튜브로 조립됩니다. 이것은 개방형 헬리오 시스템의 종류 중 하나입니다. 그러나 냉각수는 이미 외부 부정성으로부터 훨씬 더 잘 보호됩니다. 특히 보온병의 원리로 배열 된 진공 설비에서.

각 튜브는 서로 평행하게 시스템에 개별적으로 연결됩니다. 하나의 튜브가 고장 나면 새 튜브로 교체하기가 쉽습니다. 전체 구조는 건물의 지붕에 직접 조립할 수있어 설치가 매우 용이합니다.

관형 매니 폴드는 모듈 식 구조입니다. 주요 요소는 진공 튜브이며 튜브 수는 18에서 30까지 다양하므로 시스템의 전원을 정확하게 선택할 수 있습니다

관형 태양열 집열기의 무게가 더해진 것은 주요 요소의 원통형 모양으로 태양의 이동을 위해 값 비싼 추적 시스템을 사용하지 않고 하루 종일 태양 복사를 캡처합니다.

특수 다층 코팅은 햇빛에 대한 일종의 광학 트랩을 만듭니다. 다이어그램은 내부 전구 벽의 광선을 반사하는 진공 전구의 외벽을 부분적으로 보여줍니다.

튜브의 디자인에 따르면, 깃털과 동축 태양열 수집기가 구별됩니다.

동축 튜브는 Dijur 용기 또는 친숙한 보온병입니다. 공기가 펌핑되는 두 개의 플라스크로 만들어졌습니다. 태양 에너지를 효과적으로 흡수하는 매우 선택적 코팅이 내부 전구의 내부 표면에 적용됩니다.

내부 선택 층으로부터의 열 에너지는 알루미늄 판으로부터 열 파이프 또는 내부 열 교환기로 전달된다. 이 단계에서 원하지 않는 열 손실이 발생합니다.

펜 튜브는 펜 흡수기가 내부에 삽입 된 유리 실린더입니다.

단열 효과를 높이려면 튜브에서 공기를 펌핑했습니다. 흡수기로부터의 열전달은 손실없이 발생하므로, 깃털 튜브의 효율이 더 높다.

열 전달 방법에 따르면 두 개의 시스템이 있습니다 : 일회성 및 히트 파이프.

써모 튜브는 휘발성 액체를 갖는 밀봉 된 용기이다.

서모 튜브 내부에는 플라스크의 내벽 또는 페더 흡수기로부터 열을 흡수하는 휘발성 액체가 있습니다. 온도의 영향으로 액체가 끓고 증기 형태로 위로 올라갑니다. 열이 열매체 또는 온수 공급 장치로 전달 된 후, 증기는 액체로 응축되어 아래로 흐릅니다.

저압의 물은 종종 휘발성 액체로 사용됩니다.

직접 흐름 시스템에서는 물 또는 열매체가 순환하는 U 자형 튜브가 사용됩니다.

U 자형 튜브의 절반은 냉온수를 위해 설계되었으며 두 번째는 가열 된 것을 제거합니다. 가열되면 냉각수가 팽창하여 저장 탱크로 들어가 자연 순환을 제공합니다. 열 튜브가있는 시스템의 경우 최소 경사각은 20 ° 이상이어야합니다.

직접 흐름 시스템은 냉각수를 즉시 가열하기 때문에보다 효율적입니다.

태양열 집열기 시스템을 1 년 내내 사용할 계획이라면 특수 부동액이 펌프에 펌핑됩니다.

관형 매니 폴드의 장단점

관형 태양열 집열기의 사용에는 몇 가지 장점과 단점이 있습니다. 관형 태양열 집열기의 설계는 대체하기 쉬운 동일한 요소로 구성됩니다.

장점 :

• 낮은 열 손실;
• 최대 -30⁰С의 온도에서 작동하는 능력;
• 일광 시간 내내 효과적인 생산성;
• 온화하고 추운 기후의 지역에서 좋은 성능;
• 관형 시스템이 공기 덩어리를 통과하는 능력으로 정당화 된 낮은 바람;
• 고온 냉각수 생성 가능성.

구조적으로, 관형 구조는 제한된 개구 표면을 갖는다. 다음과 같은 단점이 있습니다.

• 눈, 얼음, 흰 서리에서 자체 청소가 불가능합니다.
• 높은 비용.

초기 비용이 높음에도 불구하고, 관형 수집기들은 더 빨리 지불합니다. 수명이 길다.

플랫 실내 태양열 수집기

평평한 수집기는 알루미늄 프레임, 특수 흡수층-흡수기, 투명 코팅, 파이프 라인 및 히터로 구성됩니다.

흡수체로서, 흑색 시트 구리가 사용되는데, 이는 태양계 생성에 이상적인 열 전도성을 특징으로한다. 흡수기에 의해 태양 에너지가 흡수 될 때, 흡수 된 태양 에너지는 흡수기에 인접한 튜브 시스템을 따라 순환하는 냉각제로 전달된다.

외부에서 닫힌 패널은 투명 코팅으로 보호됩니다. 0.4-1.8 미크론의 통과 대역을 갖는 충격 방지 강화 유리로 만들어졌습니다. 이 범위는 최대 태양 복사를 설명합니다. 충격 방지 유리는 우박으로부터 우수한 보호 기능을 제공합니다. 뒷면에는 전체 패널이 안정적으로 절연되어 있습니다.

평평한 태양열 집열기는 최대 성능과 간단한 구조를 제공합니다. 흡수제의 사용으로 인해 효율이 증가합니다. 흩어져 있고 직사광선을 포착 할 수 있습니다.

닫힌 평면 패널의 장점 목록에는 다음이 포함됩니다.

• 건축의 단순성;
• 따뜻한 기후의 지역에서 좋은 성능;
• 경사각을 변경하기 위해 장치와 어떤 각도로 설치하는 능력;
• 눈과 흰 서리에서 스스로 청소하는 능력;
• 저렴한 가격.

플랫 태양열 집열기는 적용 단계가 설계 단계에서 계획되는 경우 특히 유리합니다. 고품질 제품의 수명은 50 년입니다.

단점은 다음과 같습니다.

• 높은 열 손실;
• 중량;
• 수평선에 비스듬히 패널을 배치 할 때 높은 바람이 부는 경우;
• 40 ° C 이상의 온도 차이로 인한 성능 제한

폐쇄 형 수집기의 범위는 개방형 태양 광 발전소보다 훨씬 넓습니다. 여름에는 온수의 필요성을 완전히 충족시킬 수 있습니다. 난방 시즌 동안 공공 시설에 포함되지 않은 시원한 날에는 가스 및 전기 히터 대신 작동 할 수 있습니다.

태양열 수집기 특성 비교

태양열 수집기의 가장 중요한 지표는 효율입니다. 다른 디자인의 태양열 집열기의 유용한 성능은 온도 차이에 달려 있습니다. 동시에, 평평한 수집기는 관형 수집기보다 훨씬 저렴합니다.

효율 값은 태양열 집열기의 제조 품질에 따라 다릅니다. 그래프의 목적은 온도 차이에 따라 다른 시스템을 사용하는 효과를 보여주는 것입니다.

태양열 수집기를 선택할 때 장치의 효율과 전력을 보여주는 여러 매개 변수에주의를 기울일 가치가 있습니다.

태양열 수집기에는 몇 가지 중요한 특성이 있습니다.

• 흡착 계수-총 흡수 에너지의 비율을 보여줍니다.
• 방출 계수-전달 된 에너지 대 흡수 된 에너지의 비율을 보여줍니다.
• 총 및 개구 면적;
• 효율성.

조리개 영역은 태양열 수집기의 작업 영역입니다. 플랫 콜렉터에서 조리개 영역이 최대입니다. 개구 면적은 흡수기의 면적과 동일하다.

난방 시스템에 연결하는 방법

태양열 장치는 24 시간 안정적인 전원 공급 장치를 제공 할 수 없으므로 이러한 단점에 내성이있는 시스템이 필요합니다.

중앙 러시아의 경우 태양 광 장치는 꾸준한 에너지 공급을 보장 할 수 없으므로 추가 시스템으로 사용됩니다. 기존의 난방 및 온수 시스템에 통합하는 것은 태양열 수집기와 태양 전지에서 다릅니다.

열 수집기 연결 다이어그램

열 수집기 사용 목적에 따라 다른 연결 시스템이 사용됩니다. 몇 가지 옵션이있을 수 있습니다.

1. 온 수용 여름 옵션
2. 난방 및 온수를위한 겨울 옵션

여름 옵션은 가장 간단하며 물의 자연 순환을 사용하여 순환 펌프 없이도 할 수 있습니다.

태양열 집열기에서 물이 가열되고 열 팽창으로 인해 저장 탱크 또는 보일러로 유입됩니다. 이 경우 자연 순환이 발생합니다. 냉수는 탱크에서 뜨거운 곳으로 빨려 들어갑니다.

겨울에는 부정적인 온도에서 물을 직접 가열 할 수 없습니다. 특수 부동액이 폐쇄 회로에서 순환하여 탱크의 수집기에서 열교환기로 열을 전달합니다.

자연 순환을 기반으로 한 다른 시스템과 마찬가지로 매우 효율적으로 작동하지 않아 필요한 바이어스를 준수해야합니다. 또한 저장 탱크는 태양열 수집기보다 높아야합니다.

물을 가능한 길게 유지하려면 뜨거운 탱크를 조심스럽게 절연해야합니다.

실제로 태양열 수집기의 가장 효율적인 작동을 원한다면 연결 체계가 복잡합니다.

비 동결 냉각제는 태양열 수집기 시스템을 순환합니다. 강제 순환은 컨트롤러에 의해 제어되는 펌프에 의해 제공됩니다.

제어기는 적어도 2 개의 온도 센서의 판독 값에 기초하여 순환 펌프의 작동을 제어한다. 첫 번째 센서는 저장 탱크의 온도를 측정하고 두 번째 센서는 태양열 수집기의 열 전달 캐리어의 공급 파이프에서 온도를 측정합니다. 탱크의 온도가 냉각제의 온도를 초과하자마자 수집기에서 컨트롤러는 순환 펌프를 끄고 시스템을 통한 냉각제의 순환을 중지합니다.

그 후, 저장 탱크 내의 온도가 소정 온도 이하로 떨어지면, 가열 보일러가 켜진다.

태양 연결 체계

태양열 집열기의 경우와 마찬가지로 태양 전지를 주전원에 연결하기 위해 비슷한 방식을 적용하여 유혹을 받으면 하루에 수신되는 에너지가 축적됩니다. 불행히도 개인 주택의 전원 공급 시스템에 충분한 용량의 배터리 팩을 만드는 것은 비용이 많이 듭니다. 따라서 결선도는 다음과 같습니다.

태양 전지의 전류 전력이 감소함에 따라 ABP 장치 (예비의 자동 전환)는 일반 전기 네트워크에 소비자를 연결합니다.

태양 전지 패널에서 충전은 충전 컨트롤러로 이동하여 여러 기능을 수행합니다. 배터리를 지속적으로 재충전하고 전압을 안정화시킵니다. 다음으로, 전류가 인버터에 공급되고, 여기서 직류 12V 또는 24V가 교류 단상 전류 220V로 변환된다.

아아, 우리의 전기 네트워크는 에너지를 수용하도록되어 있지 않으며, 소스에서 소비자까지 한 방향으로 만 작동 할 수 있습니다. 이러한 이유로 생산 된 전기를 판매하거나 미터를 반대 방향으로 회전시킬 수 없습니다.

태양 전지판의 사용은보다 다양한 형태의 에너지를 제공한다는 점에서 유리하지만, 동시에 태양열 집열기와 효율을 비교할 수는 없다. 그러나 후자는 태양 광 전지와 달리 에너지를 축적하는 능력이 없습니다.

필요한 컬렉터 전력을 계산하는 방법

필요한 태양열 집열기 전력을 계산할 때 가장 추운 달에 들어오는 태양 에너지를 기반으로 계산하는 것이 종종 잘못됩니다.

사실 남은 한 달 동안 전체 시스템이 지속적으로 과열 될 것입니다. 여름철 태양열 집열기 출구에서 냉각수의 온도는 증기 또는 가스의 가열, 부동액 120 ° C, 150 ° C의 물로 200 ° C에 도달 할 수 있습니다. 냉각수가 끓으면 부분적으로 증발합니다. 결과적으로 교체해야합니다.

• 70 % 이하의 온수 공급;
• 30 % 이하의 난방 시스템 제공.

필요한 나머지 열은 표준 가열 장비로 생성해야합니다. 그럼에도 불구하고 매년 이러한 지표를 사용하면 난방 및 온수 공급에서 평균 약 40 %가 절약됩니다.

진공 시스템의 한 튜브에서 생성되는 전력은 지리적 위치에 따라 다릅니다. 토지 1m2 당 매년 떨어지는 태양 에너지의 지표는 일사량이라고합니다. 튜브의 길이와 직경을 알면 효과적인 흡수 영역 인 조리개를 계산할 수 있습니다. 연간 한 튜브의 용량을 계산하기 위해 흡수 및 방출 계수를 적용해야합니다.

계산 예 :

튜브의 표준 길이는 1800 mm, 유효-1600 mm입니다. 지름 58 mm. 조리개-튜브로 만든 음영 영역. 따라서 그림자 사각형의 영역은 다음과 같습니다.

S \u003d 1.6 * 0.058 \u003d 0.0928 m2

중간 튜브의 효율은 80 %이며, 모스크바의 태양 일사량은 연간 약 1170 kWh / m2입니다. 따라서 매년 하나의 튜브가 생산됩니다.

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

이것은 매우 대략적인 추정치입니다. 생성 된 에너지의 양은 설치 방향, 각도, 평균 연간 온도 등에 따라 다릅니다. 출판