Небесното тяло е най-мощният източник на енергия, познат на човечеството. Слънчевата светлина може да се преобразува в електрическа и топлинна енергия. В тази статия ще се интересуваме точно от топлинната енергия, която получаваме от слънцето абсолютно безплатно и е неизчерпаема. Устройства като слънчеви бойлери преобразуват слънчевата енергия в топлинна енергия. Фабричните устройства имат добри показатели и ви позволяват да организирате отопление на частна къща. Има майстори, които правят такива устройства сами. Слънчевите бойлери затоплят водата безплатно за отопление на дома или за котела, където тя вече отделя топлина за загряване на водата, използвана за измиване. Такива устройства са в търсенето сред собствениците на частни къщи и вили. В тази статия ще говорим за принципа на действие на слънчевите бойлери, техните видове, основни производители и цени.
Принцип на работа на слънчевия бойлер
Първо, нека разберем как работят слънчевите бойлери. Ще разгледаме работата на такова устройство, като използваме примера на фабричен модел на вакуумен бойлер. Без проблем загрява водата през зимата. Ефективността през зимата, разбира се, е по-ниска, отколкото през лятото. Дизайнът на бойлера е батерия, която се състои от няколко стъклени тръби от кварцово стъкло. Всяка такава тръба съдържа медна тръба, боядисана в черно. Тези вътрешни тръби съдържат нагревателната среда. В стъклените тръби се създава вакуум, така че да няма топлинни загуби от вътрешната верига. Освен това вакуумът предпазва батерията от влиянието на околната среда. Всички тръби са свързани към хоризонтален колектор, през който циркулира охлаждащата течност. Вакуумните тръби абсорбират слънчевата енергия и я освобождават във водата.
Принцип на работа на слънчевия бойлер
Тази система функционира по следния начин:
- Работната течност (течността не трябва да е вода) се изпарява под въздействието на слънчевата светлина и парите се издигат до върха на стъклената крушка;
- Парата влиза в контакт с вода през стената, която циркулира през колектора. Парата отделя топлинна енергия, охлажда се и отново се превръща в течност;
- Под действието на гравитацията течността тече надолу и така цикълът е затворен;
- Колекторът на бойлера е свързан посредством тръбопроводи към котела за непряко отопление. Там водата вече е загрята, която циркулира в отоплителната или водопроводната верига. Охлаждащата течност се циркулира с помощта на помпа.
Кварцовото стъкло, от което са направени вакуумните тръби, предава ултравиолетови вълни. Обикновеното стъкло ги задържа. Благодарение на пропускането на ултравиолетова светлина, слънчевата енергия се абсорбира, когато е облачно и през зимния сезон. Много е трудно да се направи такъв дизайн у дома.
Има бойлери с по-малко сложен принцип на работа. В гравитационните бойлери топлинната енергия се предава без посредник. Обикновено те имат намотка (медна, алуминиева) върху метална основа или без нея. Задната стена на кутията е облицована с топлоизолационни материали. Намотката е свързана към резервоара за съхранение посредством тръбопроводи. Намотката и плочата (наричани още абсорбер) са боядисани в черно за по-добро поемане на слънчевата светлина. Горната част на корпуса е покрита със стъкло, поликарбонат и др. А също така е извършена цялостна изолация, за да се предотврати падането на валежи, мръсотия и прах.
Такъв опростен бойлер работи ефективно само при ясно време.Но поради простотата на дизайна, такива бойлери най-често се правят на ръка. Освен това има и друга опция за получаване на бойлер, захранван от безплатна слънчева енергия. Инсталирани са слънчеви панели, които генерират електричество. И това електричество работи с конвенционален бойлер. Такава система може да работи и през цялата година.
Соларни бойлери за дома
Слънчевият бойлер е може би най-ефективният, безопасен и рентабилен котел. В крайна сметка, такъв нагревател се "захранва" от безплатна и неизчерпаема слънчева енергия, обслужваща система за водоснабдяване с топла вода, проектирана за произволен обем и брой потребители.
Ето защо в тази статия ще разгледаме дизайна на типичен слънчев бойлер, както и конкретни модели на такова оборудване. Въз основа на тази информация можете да закупите соларен бойлер, подходящ за обслужване на системата за топла вода или отопление на вашия конкретен дом.
Първите слънчеви бойлери
Първият слънчев бойлер е разработен през 1767г. Той е измислен от обикновен жител на Швейцария ─ Хорас Бенедикт дьо Сосюр. В своето изобретение той успя да постигне просто вряща вода. Но тогава това вече беше успех. И швейцарският изобретател започна да продава бойлерите си.
Хорас Бнедикт дьо Сосюр
През 1953 г. устройството е подобрено в Израел. Ученият Цви Тавор дори получи награда за това от премиера на страната. Тази проста технология за нагряване на вода е все още популярна през нашия век.
Сортове слънчеви бойлери
Сега нека поговорим за видовете слънчеви бойлери. Те са класифицирани според различни дизайнерски характеристики.
Например следните бойлери се отличават по типа на циркулацията на охлаждащата течност:
- С естествена циркулация;
- С принудително.
В първия случай водата циркулира поради физическите си свойства. При нагряване се увеличава в обем, плътността му намалява. В резултат на това течността се издига през тръбите и на нейно място влиза студена вода. За да премине естествената циркулация, резервоарът трябва да е отгоре на колектора и това не винаги е удобно.
Във втория случай резервоарът за съхранение е инсталиран в мазето, а принудителната циркулация се осигурява от специални помпи. При такава организация петролът може да играе ролята на топлоносител. Изпълнява тази функция много добре.
Водонагревателите могат да бъдат класифицирани по дизайн на колектора:
- Вакуум. Охлаждащата течност е в тръба, която е затворена във вакуумна колба. Тази крушка е направена от кварцово стъкло, което предава слънчева топлина, както и ултравиолетова светлина. Това са високоефективни конструкции, при които топлинните загуби са минимални. Ако водата се използва като топлоносител, тогава нагряването става до кипене. Ако там има масло, то то може да се нагрее до 200-300 градуса. Почти всички вакуумни бойлери са фабрично направени и са доста скъпи;
- Панел. Дизайнът е най-прост. Колекторът е боядисан в черно, поставен в изолиран корпус и херметично затворен със стъкло, пластмаса, поликарбонат и др. Ефективността е лоша. Това е така, защото течността губи част от топлината си, когато преминава през колектора. Тези загуби обикновено са доста значителни. Панелните слънчеви бойлери са подходящи за региони с висока слънчева изолация.
Слънчев бойлер със затворен контур
Освен това бойлерите могат да бъдат класифицирани според типа верига:
- Отворен цикъл. Този дизайн се използва при организиране на водоснабдяване с топла вода в жилищна сграда. Водата действа като охлаждаща течност, която след нагряване вече не попада обратно в колектора. Изразходва се за домакински нужди;
- Един затворен цикъл.Използва се за отопление на жилищна сграда. В този случай охлаждащата течност от бойлера се смесва с друга течност (вероятно не вода), която се нагрява в основния котел. В затворен контур охлаждащата течност след нагряване преминава през отоплителната система и отново се връща в колектора;
- Два затворени контура. Такива бойлери са универсални и най-ефективни. Тази система може да се използва за производство на топла вода или отопление през цялата година. След като се нагрее в колектора, охлаждащата течност отива към топлообменника и предава топлина към втория кръг. И вече охлаждащата течност в този втори кръг се консумира като топла вода или за отопление на къщата.
Охлаждащата течност също може да бъде различна. Най-често използваната вода, антифриз, масло. Можете също така да разделите бойлерите според общия принцип на работа на пасивни и активни системи.
- Пасивен. Поглъщането и натрупването на енергия се случват сами по себе си без никакви контролни механизми. Такива системи са прости и не изискват сериозни инвестиции. За това трябва да платите с неравномерна работа и скокове на тока. Пример е резервоарът над летния душ, който е боядисан в черно. Обикновено така работят едноконтурните системи. Тук приемният резервоар трябва да е над колектора;
- Активен. Няма недостатъци на пасивния бойлер. Тук слънчевата енергия се преобразува в топлинна енергия и периодично се прехвърля в резервоар за съхранение, котел или директно към потребителите. Стабилната работа се постига благодарение на системата за принудителна циркулация. Тази схема работи в системи с една и две вериги. В такива системи често можете да видите помпи, панели, манометри и т.н.
Слънчев колектор Лятна вила
"OPTON IMPEX" предлага широка гама от иновативни продукти, произведени под търговската марка ANDI Group, както в Китай в нашите специално подбрани фабрики, така и под надзора на нашите технически специалисти, които извършват периодичен инспекционен контрол, и във фабрики в Европейския съюз с дългогодишни традиции в качеството .
- Слънчеви бойлери за летни вили серия Икономика на дача модел XF—II, Дача-Лукс модел XFS—II. Система без налягане за сезонна употреба.
Ако в дачата все още няма електричество и газ и нагряването на водата представлява известна трудност, слънчевият бойлер Dacha лесно решава този проблем. Ще ви осигури топла вода за вземане на душ, миене на съдове, отопление на летен басейн, поливане на растения и други домакински и битови нужди. Сглобяването и инсталирането на тази система не изисква специални знания и умения и обикновено отнема 2-3 часа.
Слънчев колектор за летни вили цена от 13 200 преди 26 500 търкайте
Слънчев колектор за летни вили Купува > > >
- Слънчеви колектори серия Комби модел CP—II Система под налягане за целогодишна употреба.
Основното предимство на универсалния слънчев колектор е възможността да се използва целогодишно в райони с умерен климат и температури до -35 ° C. Благодарение на използването на технологията Heat Pipe при изграждането на вакуумни тръби, универсалният бойлер осигурява отлични резултати дори в облачни дни. Вакуумните тръби на колектора са способни да поемат енергията на инфрачервените лъчи, които преминават през облаците. Поради изолационните свойства на вакуума, влиянието на вятъра и ниските температури върху работата на евакуираните тръби е незначително.
Слънчев колектор Универсална цена от 40 500 преди 65 000 търкайте
Слънчев колектор Universal Купува > > >
- Слънчеви бойлери серия Сплит система модел SH за водоснабдяване и отопление. Сплит слънчева система за топло водоснабдяване и отопление.
Вакуумни колектори с непряк топлопренос на слънчева енергия към вода. Също така такива системи се наричат всесезонни или отделни.Принципът на работа на такива колектори наподобява работата на централна отоплителна инсталация. Това е затворена система, която може да работи под налягане на водата. Системата е с ниска инерция, бързо освобождаване до работния режим и ви позволява да осигурите: целогодишно - захранване с топла вода; Сезонно отопление със спестявания на традиционни източници на топлинна енергия до 70% (в зависимост от географската ширина и климатичните условия).
Слънчева сплит система цена от 74 200 преди 375 000 търкайте
Слънчева сплит система Купува > > >
- Вакуумен слънчев колектор серия Панел модел SCH е част от сплит системи от серия SH.
Колекторът SCH директно загрява топлоносителя на веригата на топлообменника, който пренася топлинната енергия към топлоносителя на основния обем на сплит системата. Вакуумният слънчев колектор SCH е предназначен за намаляване на енергийните разходи чрез интегриране в съществуващи (в експлоатация) БГВ и отоплителни системи с циркулация на охлаждаща течност, работещи на традиционни енергийни носители, както и за мащабиране, увеличаване на капацитета на слънчевите колекторни системи. Действа ефективно при температури до -40 градуса.
Цена на панела на слънчевия колектор от 19 300 преди 44 000 търкайте
слънчев колектор Купува > > >
Приложения и изисквания за инсталиране
И така, къде се прилагат слънчеви бойлери?
- Топлоснабдяване на частна къща;
- Отопление;
- Отопление на вода за вили;
- Топла вода за нуждите на селското стопанство и промишлеността.
Слънчев бойлер за отопление на дома
Важно е да се вземат предвид препоръките за инсталиране, тъй като ефективността на бойлера ще зависи изцяло от това. Ето някои от препоръките на експертите:
- Мястото на монтаж може да бъде покривът на къщата, фасадата, балкона;
- Панелът на бойлера трябва задължително да гледа на юг;
- Когато инсталирате панела, направете ъгъла на наклон равен на географската ширина на вашия регион;
- Тъй като бойлерът постоянно получава слънчева енергия, при ниска консумация на вода може да се образува стагнация, където охлаждащата течност може да се нагрее до 300 градуса. Поради това е забранено да се използват тръби от пластмаса и поцинковано желязо. Най-добре е да направите намотка от мед или неръждаема стомана;
- Наложително е да направите изолация на нагревателните елементи на бойлера, за да не се изгорите случайно;
- При избора на крепежни елементи и изолация трябва да се вземе предвид и възможността за стагнация на охлаждащата течност и нейното силно нагряване. Тоест, по-добре е да изберете материали с марж на безопасност. Много реномирани производители пишат температурата на застой в спецификациите или върху корпуса на устройството. Съсредоточете се върху тази стойност;
- Соларните панели за бойлери трябва да бъдат разположени на открито място с максимално излагане на слънце. Около не трябва да има високи предмети, които хвърлят сянка;
- За да увеличите ефективността на бойлера, е необходимо да го закрепите на специален багажник, ако производителят предлага такава схема на монтаж;
- По време на монтажа всеки тип нагревател може да има свои собствени характеристики. Тук трябва да се съсредоточите върху препоръките на производителя.
Инсталация
Тъй като оборудването се захранва от слънчева енергия, инсталирането на нагревателя ще се извършва на открито. Монтажът се препоръчва да се извършва на покривите на сгради, на балкони или други архитектурни первази.
Екранът на нагревателя трябва да е обърнат на юг. Инсталацията се извършва под определен ъгъл спрямо хоризонта, който е еквивалентен на географската ширина на района.
Водонагревателят непрекъснато абсорбира енергия и поради очевидни причини енергийният източник не може да бъде изключен, поради което в случай на ниска консумация на вода температурата на застой може да достигне до 300 ° C.
Поради тази причина не са разрешени пластмасови и стоманени тръби с цинково покритие. Тръбопроводите, изработени от мед или неръждаема стомана, ще бъдат оптимални в експлоатация.
Горещият контур на слънчевия бойлер трябва да бъде изолиран, за да се избегнат изгаряния и пожари. При избора на топлоизолация и крепежни елементи трябва да се има предвид работната температура на оборудването.
Производителите на слънчеви бойлери посочват точната температура на стагнация върху тялото на своите продукти. Колекторните панели трябва да са на открито място, за да позволяват лесен достъп до слънчева светлина. Необходимо е да се изключи наличието на възможни препятствия.
Тези. Ключът към правилната и ефективна работа на оборудването е само няколко правила:
- посока на юг;
- правилен ъгъл на наклон;
- безпрепятствен достъп до слънчева светлина;
Неправилната инсталация ще намали качеството на бойлера и инвестицията няма да бъде оправдана. Видът на нагревателя също може да играе роля в начина на инсталирането му. Когато инсталирате, вземете предвид вида на използваното оборудване.
Има такива системи:
Пасивен
Включва самоподдържаща се абсорбция и съхранение на енергия. Слънчевата енергия навлиза в нагревателния обект без контрол на този процес, т.е. няма механизми и контролни елементи. Това е проста система, която не изисква много инвестиции. Недостатъците обаче са, че бойлерът работи неравномерно и не с пълен капацитет.
Най-очевидният пример е затъмненият резервоар, който се намира над летния душ. В този пасивен режим работят едноконтурни системи, в които се използва естественият процес на циркулация. За пълната работа на системата приемният резервоар се поставя над колектора, но този метод на инсталиране не винаги е удобен. Можете да разрешите проблема, като използвате друг начин на системата.
Активен
Без недостатъците на пасивната система. Функционирането му се основава на факта, че слънчевите лъчи, благодарение на специални устройства, се преобразуват в топлинна енергия, която систематично се прехвърля към отоплителния резервоар и потребителя. Работата на такъв нагревател се постига поради принудителна циркулация, която може да се поддържа в едно- и двуконтурни системи. Те също така използват и допълнително инсталират двигатели, които обръщат панели и помпи, измервателно оборудване, както и устройства за наблюдение и контрол на работата на системата.
Основни производители
Слънчевите бойлери са намерили широко практическо приложение в много европейски страни, Китай, Турция, САЩ, Израел, Саудитска Арабия. Производството на тези продукти в света непрекъснато нараства и заедно с търсенето броят на компаниите от този сегмент се увеличава.
Нека да разгледаме някои от големите компании за слънчеви бойлери. И така, най-добрите производители на световния пазар:
- Италианската компания произвежда вакуумни колектори KAIROS VT. Предлага се във версии с 15 или 20 тръби;
- Немският производител предлага три модела SKR21, SKR12, SKR6;
- Друга немска компания, която произвежда модели с 6 или 12 тръби. Освен това те могат да се комбинират в блокове, за да се увеличи мощността на системата;
- Слънчева енергия Sunrain. Това е китайски производител, който произвежда слънчеви бойлери;
- И още една немска компания, която предлага два бойлера под марките Vitosol 200 и 300. Тези модели се различават по дизайна на отоплителното тяло;
- Италиански производител, произвеждащ модела Ecotube.
Бойлер KAIROS VT
Тук трябва да се каже, че продуктите на тези компании принадлежат към най-високия клас и са снабдени с гаранция, но не всеки може да си го позволи. Следователно по-голямата част от търсенето на пазара се покрива от малко известни производители.
Избор на конкретен продукт
Днес има 4 вида такива устройства:
- Плосък - използва се в райони с голям приток на слънчева радиация. Ако живеете в южната част на Русия или в Крим, това е, което ви трябва.
- Пластмаса - предназначена за използване през топлия сезон и има ниска ефективност. Подходящ за жители на централна Русия, живеещи в селски къщи през лятото. Закупуването на този тип слънчеви бойлери е чудесен начин да спестите разходи за енергия и да изразите уважението си към природата. Е, хубав бонус е достъпна цена.
- Вакуумът е най-модерният и ефективен тип слънчеви бойлери. Разпределени в страни с подчертана сезонност и осигуряват производство на електроенергия през цялата година. Вакуумните слънчеви бойлери, отзивите за които са най-ласкателни, са подходящи за всички, които живеят извън града през цялата година.
- Направи си сам Домашните слънчеви бойлери са изградени от хора, които са запалени по технологиите. С добри познания по физика се получава автентично малко нещо, въпреки че в повечето случаи то няма достатъчно мощност, за да загрее голям обем вода. Това обаче съвсем не е страшно, защото основната цел на самостоятелното изграждане на бойлер е да се получи удоволствие.
Цените и от какво зависят?
Що се отнася до конкретните цифри, бойлерите, произведени в Русия, ще струват около 700 - 800 USD. Това е модел от вакуумен тип. Приблизително еднакви цени за подобни китайски продукти. Бойлерите от немски производители струват около 800-900 евро. По-скъпо е, но те имат необходимите крепежни елементи в комплекта, а за производството на колектори се използват мед и неръждаема стомана. Така че парите няма да се харчат напразно.
Бойлер Viessmann Vitosol 200
Следните фактори влияят върху цената на слънчевия бойлер:
- Марка;
- Материал за тяло и радиатор;
- качество на изграждане;
- методът за полагане на изолационния материал и цената на самия материал;
- дебелина на стъклото.
Естествено разликите в дизайна, които бяха описани по-горе, се отразяват в цената.
Използвайки слънчева енергия с помощта на съвременни технологии, можете лесно да осигурите на вашата частна къща или градинска къща топла вода.
И трябва да направите първоначална инвестиция и тогава инсталацията ще работи безплатно. Ако искате да спестите пари, тогава направете сами соларен бойлер. Но фабричните системи са, разбира се, по-надеждни и функционални. Ако статията се оказа полезна за вас, разпространете линка към нея в социалните мрежи. Това ще помогне за развитието на сайта. Гласувайте в анкетата по-долу и оценете материала! Оставете корекции и допълнения към статията в коментарите.
Основни характеристики на дизайна
Основният въпрос на тези, които са се заели с производството на слънчев бойлер, се отнася до размера на топлообменника. Няма ясни препоръки по този резултат. Ако използвате например стоманени радиатори, тогава не трябва да вземате повече от два панела. Това ще избегне претеглянето на конструкцията. Що се отнася до други материали, е необходимо да се определи въз основа на конкретни обстоятелства.
За производството на кутията можете да използвате шперплат или дървени дъски. Предната страна може да бъде покрита с прозрачен поликарбонат, който е доста издръжлив. Резервоарът за съхранение е направен от листови материали. Най-добрият вариант е да закупите готов контейнер. Всички елементи могат да бъдат свързани с помощта на полимерни или металопластикови тръби.
