Vákuumos napkollektor a ház fűtéséhez

A cikk tartalma

• Milyen gyűjtőket használni?
• Visszafizetési időszak
• Példák a tipikus szerelvényekre
• Csatlakozás a melegvízhez és a fűtési rendszerhez
• Az üzemi hőmérséklet emelkedése

A napenergia-forrásokra kevés figyelmet fordítottak. Nyilvánvaló, hogy az ilyen létesítmények fő előnye az önállóságuk, de vannak kivételek. Ebben a cikkben a napkollektorokról beszélünk, mint egy meglehetősen hatékony, és ami a legfontosabb, a ház ésszerű energiaforrásáról..

Milyen gyűjtőket használni?

A speciális fajták kivételével a kollektorok kétféleek: lapos és vákuum. Mindkettő működésének elvét a tartályok egy bizonyos rendszerének napsugárzásból történő melegítésére (amelyben a hullámok 40-50% -a termikus) melegítjük, amelynek külső oldalán magas infravörös abszorpciós együtthatóval rendelkező bevonat található, és belül hűtőfolyadék áramlik. Az egyetlen különbség az, hogy a vákuumgyűjtőkben a csöveket közvetlenül a napfény fókuszában hevítik és gyakorlatilag nem bocsátanak ki hőt a légtelen környezet miatt. Ugyanakkor, lapos kollektorokban a hő továbbadódik az abszorbens lemezen, amelynek hátoldalán a csatornák meg vannak forrasztva (az abszorbens lemez belsejében lehet elhelyezni)..

Valójában a vákuumgyűjtőkről kell beszélni az orosz természet valóságában. Sokkal drágábbak, mint a lapos kollektorok, de hatékonyságuk is nagyobb. Ezenkívül a lapos kollektorok télen gyakorlatilag hatástalanok: a hideg szél gyorsabban lehűti őket, mint a nap melegszik. Az ilyen eszközök alkalmazási területe a déli szélességek, meleg éghajlattal, vidéki és nyári házakkal, valamint mindenféle turisztikai létesítménnyel..

A fűtés típusától függetlenül maga a kollektor alapelve nem változik. Gyakran csatlakoztatja a hőcsöveket egy közös tartályhoz, ahol a folyadék kondenzálódik a melegítés során. Ilyen módon a hőátadás sokkal gyorsabb, de vannak hatékonyabb megoldások is..

Visszafizetési időszak

Egy átlagos vákuumcsatorna költsége 600 és 1500 USD között lehet. Ez a költség nemcsak a kollektort tartalmazza, hanem az ajánlott térfogatú tárolótartályt és anyagokat is a háztartási melegvíz-rendszerhez történő csatlakozáshoz. A telepítési szolgáltatások teljes összegét azonban nem veszik figyelembe: túl nagy az árak régiónkénti alakulása és a létesítmény körülményei.

Ennek ellenére könnyű ellenőrizni egy adott példány megtérülését. Vegyük például az ATMOSFERA védjegy SVK-A-30 gyűjtőjét, amelynek ára 1100–1200 USD. 30 vákuumcső található benne, teljes maximális teljesítménye 2,5 kW / h, a kollektor nappali fényben akár 7,6 kW hőenergiát kap. A kollektorban nincs tárolótartály, de jogunk van hagyományosan feltételezni, hogy annak és a vízvezeték költsége megegyezik egy hasonló teljesítményű elektromos kazán árával..

A kollektor átlagos napi kapacitása 5,5 kW, amely elegendő ahhoz, hogy 120–140 liter vizet 10-50 ° C hőmérsékletre melegítsen. Ha ugyanannyi villamos energiát költöttünk 4,68 rubel / kWh áron, átlagosan napi 25 rubelt, vagyis évente kb. 10 ezer rubelt fogunk kapni. Ennek megfelelően a gyűjtő megtérülési ideje körülbelül nyolc év lesz, ami egyáltalán nem rossz a garantált 25 éves élettartam mellett. Ezen felül van néhány módszer a megtérülésének növelésére. Általában véve: minél erősebb a telepítés, annál hamarabb teljes mértékben igazolja magát..

Példák a tipikus szerelvényekre

Nem nagyon sok lehetőség van a kollektor házvezeték-beépítésére. Íme néhány tipikus megoldás, mivel komplexitásuk növekszik:

1. Csak gyűjtő. Csatlakoztatva van a használati melegvíz-rendszerhez, mint egy hagyományos vízmelegítő. Csak nappal, természetes áramlással működik. A nyomás beállításával megváltoztathatja a kilépő víz hőmérsékletét.

2. Gyűjtő + tárolótartály. Sok ilyen megoldás létezik, és népszerűek, de a tető egy pontjára jutó 100-200 kg többletterhelés korlátozásokat vezet be. A tartály jó hőszigeteléssel rendelkezik, és általában nem hűl le egy éjszakán át.

3. Gyűjtő + közvetett fűtőkazán (BKN). Használják, amikor lehetetlen nehéz tartályt felszerelni a tetőre, de más előnyei vannak. Mindenekelőtt nem az elsődleges hőcserélő körben a víz felhasználása, hanem egy energiaigényesebb emulzió.

4. Collector + keringető rendszer. Lehetővé teszi meleg víz fogadását, amint a csap nyitva van. A víz nyomás alatt kering a rendszerben, és az áramkör bármely pontján megközelítőleg azonos hőmérsékleten van. A vízellátó rendszer kapacitása néha elég nagy, és a rendszer teljes töltése elzárószelepekből, keringtető szivattyúból és nyomásszabályozóból áll. Bizonyos esetekben ajánlott lehet (vagy szükséges) bővítőtartály vagy belső akkumulátor beszerelése. Általában hőcserélő nélküli kollektorokat használnak.

5. Kollektor + hőszivattyú. Nagyon komoly és technológiai megoldás az egész ház hő- és melegvízellátására. Az alacsony hőmérsékleten tapasztalható megnövekedett hőcserélés miatt a rendszer maximálisan kinyomja az igénybe vett energiát, és a kimeneti vizet 80–95 ° C-ra melegíti olyan nagy mennyiségben, hogy az egész épület felmelegszik. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen rendszerhez több kollektorra lesz szükség, de ennek eredményeként olcsóbb lesz a ház fűtése a következő 40-50 évben, plusz a melegvízellátás.

Mint láthatja, a kollektorok közötti különbség bármelyik rendszerben a beépített tartály jelenlétében / hiányában található. Egyébként ezek azonosak: vízellátó és elvezető csövek, a hőcsövek tipikus csatlakoztatása kollektorral, az egyik speciális rögzítőrendszer. Ennek köszönhetően a kollektorok könnyen és harmonikusan illeszkednek a már működő fűtési rendszerekbe, növelve a megtakarítást még a zöld energiára való teljes átállás nélkül..

Csatlakozás a melegvízhez és a fűtési rendszerhez

A fűtőkörhöz való csatlakozás párhuzamosan zajlik: a kollektorból származó víz belép a tápvezetékbe, a beszívás a visszatérésből történik, ha szükséges, a kollektoráramot saját cirkulációs szivattyúval látják el. Nagyon fontos a szelepeket a csaptelepekre felszerelni, hogy szabályozni lehessen az áramlást a kívánt hőmérséklet elérése érdekében..

Két módon vágják be a melegvíz-ellátó rendszert. Az első BKN-t vagy más közbenső hőcserélőt használ. Ebben az esetben nem nehéz két kontúrot összekapcsolni. De ha a kollektort párhuzamosan használják más vízmelegítőkkel, akkor soros áramkörbe helyezik, a lehető legközelebb a hidegvíz bemeneti ponthoz, és előmelegítő körként használják..

A napkollektor csatlakoztatása a fűtési és melegvíz-rendszerhez: 1 – napkollektor; 2 – szivattyúállomás; 3 – kiegyenlítő tartály; 4 – hőtároló; 5 – fűtési rendszer; 6 – hidegvízellátás; 7 – melegvíz bevitel; 8 – kazán (szükség esetén használható)

Az üzemi hőmérséklet emelkedése

A kilépő víz hőmérsékletének nyilvánvaló módon történő növelésének módja a hőveszteség csökkentése a kollektorból történő átadás során. Ehhez a csöveket habosított gumiból vagy polipropilénből készült védőborításba csomagolják, védik az illesztéseket, a lerakást csak az épület belsejében végzik.

Mivel a kollektorcsövet koncentrált fénysugárban melegítik, a folyadék belseje hőmérséklete nagyon magas lehet (200 ° C felett). Ennek megfelelően, ha csökkenti a felmelegített víz áramlását, a hőmérséklet idővel növekszik. Sajnos manapság nagyon kevés olyan automatizált rendszer működik, amelyek fenntartják a hőmérsékletet a kívánt szinten. Opcióként kompresszorral és párologtatóval ellátott eszközöket használnak – kis hőszivattyúkat. Ebben az esetben a melegvíz-ellátás vagy -fűtés kimeneti nyílásainál a víz hőmérséklete az egység teljesítményének megváltoztatásával megtartja a beállított értékeket.