Гелиосистема для отопления: Отопление дома с помощью гелиосистемы

Гелиосистема для отопления дома площадью 100 м² от Альтер Эйр

При нынешних темпах повышения цен на энергоносители все более актуальной тематикой становится отопление от солнца.

Рассмотрим пример применения гелиоколлекторов для поддержки системы отопления дома отапливаемой площадью 100 м².

Для того, чтобы обеспечить эффективную работу гелиоколлектора с системой отопления необходимо, чтобы основная тепловая нагрузка дома была возложена на теплые полы и теплые стены. Не исключен вариант применения конвекторов или радиаторов, но в таком случае они должны быть посчитаны на работу при температурном режиме не выше 55/35.

В системах с более высокой температурой подачи коллектор будет не эффективен.

Если отбросить сложные теплотехнические расчеты, то практически для территории Украины, подсчет количества коллекторов будет следующим: нужно применять 1 вакуумную трубку на 1,7 м², то есть для подобного дома нужно применить коллекторную установку, состоящую с 60 трубок. Если перевести количество трубок в мощность, то получим ориентировочно 3,6 кВт.

Безусловно этой мощности не будет достаточно, чтобы использовать данную установку как основной источник теплоты в доме, но достаточно, чтобы обеспечить объект теплотой в осенне-весенний период. В зимний период за счет низкопотенциальной системы отопления, мы также имеем возможность экономить.

Как известно мощность коллектора напрямую зависит от количества солнечной радиации, которая попадает на его поверхность. В зимний период её мало, а, соответственно, мощность падает. Но нужно учитывать и тот факт, что средняя температура отопительного сезона редко опускается ниже -1°С, а при таком значении и теплопотери дома не очень высокие.

Почему стоит заказывать у нас?

100% соответствие проектированию

Полная гарантия соответствия работы к документам – выполняем все работы, прописанные в договоре, качественно, в полном объёме и вовремя.

Подбор оборудования по бюджету

Широкий диапазон бюджета на проектирование позволит каждому клиенту грамотно обустроить систему вентиляции, исходя из его финансовых возможностей.

Индивидуальная концепция

Мы не работаем по шаблону, а разрабатываем персональную концепцию под каждого клиента и объект, поэтому все наши проекты уникальны.

10 лет опыта

Наш опыт в проектировании вентиляционных систем более 10 лет, что является залогом правильной и экспертной разработки проекта и реализации систем любой сложности.

Обязательное дополнительное оборудование:

К тому же обязательно нужно предусмотреть источник тепловой нагрузки в летний период времени (например, бассейн), или возможность затенения части трубок.

Комплект оборудования:

1. Гелиоколлектор Atmosfera CBK-Nano30-58-1800 – 2шт
2. Насосная станция Wilo Star ST25/6 – 1шт
3. Контролер управления гелиосистемы Shuangri СК618С6 – 1шт
4. Комбинированный бак-аккумулятор теплоты + бак ГВС – 1шт
5. Комплектующие материалы – 1 комплект.

Суммарная расчетная стоимость установки такой системы – 127 000 грн под ключ.

Сроки окупаемости зависят от режимов эксплуатации и лежат в приделах 8 лет.

устройство, виды и как сделать своими руками

Солнечные гелиоколлекторы – это устройства, позволяющие с помощью солнечной энергии нагревать теплоноситель, тем самым отапливая помещение и/или нагревая воду для бытовых нужд. Использовать их можно в качестве основного источника тепла или дополнительного в комплекте с другим обогревателем. Они могут работать как в ясную, так и в пасмурную погоду.

Устройство солнечных гелиосистем

Гелиосистема – это полный комплект оборудования для преобразования из солнечного света тепловой энергии.

В неё входят следующие элементы:

• солнечные коллекторы;
• бак-аккумулятор;
• насос;
• контроллер управления.

Схема и принцип работы гелиоколлектора

Бак-аккумулятор содержит внутри себя теплообменник. Через него происходит передача тепла от теплоносителя воде, которая находится в бачке. Также во время монтажа бака-аккумулятора учитывается возможность дополнительно нагревания воды до нужной температуры, например с помощью газового котла.

Это необходимо на тот случай, если погода пасмурная и холодная и не хватает мощности коллектора.

Насос используется для создания циркуляции теплоносителя от гелиоколлектора до бака и обратно. Контролер управления необходим для контроля над работой всех частей системы, в том числе для защиты от перегревания.

Обратите внимание! Дополнительно рекомендуется установить источник бесперебойного питания, на случай отключения от основной сети.

В конструкцию солнечного коллектора входит медная панель, которая покрыта высокоселективным материалом. Корпус чаще всего выполнен из алюминия. Стекло используется только ударопрочное и с малым содержанием металла.

Как работают

Панель солнечного коллектора преобразует инфракрасное излучение в тепловую энергию. Полученное тепло, передаётся теплоносителю, который по трубам протекает в бак-аккумулятор. Там он передаёт тепло воде, тем самым нагревая её. Остывший теплоноситель обратно возвращается в солнечный коллектор, и всё повторяется снова.

Обратите внимание! От того насколько эффективно работает гелиоколлектор, зависит производительность всей системы. Чем больше энергии он поглотит и чем меньше потеряет, тем выше будет КПД системы.

Виды солнечных коллекторов

Наиболее распространёнными считаются плоские и вакуумные гелиоколлекторы.

Вакуумные

Главным элементом вакуумного устройства является тепловая труба. Внешне представляет собой ряд, состоящий из стеклянных трубок, заключённых в алюминиевом каркасе. Каждая трубка состоит из двух трубок разных диаметров, а между ними находится вакуум. Благодаря нему теплоноситель внутри неё намного лучше защищён от воздействия температуры окружающей среды.

Устройство вакуумного гелиоколлектора

Медная труба с меньшим диаметром содержит внутри себя специальную нетоксичную жидкость. При нагревании она испаряется. Пар поднимается к самому верху трубки – к наконечнику. Там он отдаёт тепло теплоносителю, находящемуся в теплопроводе.

Обратите внимание! Нетоксичная жидкость испаряется даже при температуре на улице -30°С, благодаря вакууму между трубками.

Конденсируясь на стенках трубы, жидкость обратно стекает вниз. Далее процесс снова повторяется. Все трубы расположены параллельно. Угол наклона зависит от места монтажа системы и географической широты объекта. Панель должна быть направлена на юг.

Устройство водонагревательной системы с использованием вакуумного гелиоколлектора

Солнечный гелиоколлектор отлично работает даже в пасмурную погоду, так как вакуумные трубки хорошо поглощают инфракрасное излучение, проходящее сквозь тучи. В отличие от плоских устройств на вакуумные оказывает меньшее влияние низкая температура на улице и ветер, благодаря изоляционным свойствам вакуума. Системы с солнечными гелиоколлекторами этого типа могут функционировать до -35°C.

 

Чтобы внутри трубок как можно дольше сохранялся вакуум, один их конец покрыт толстым слоем бария. Он поглощает различные газы, которые появляются во время эксплуатации и хранения устройства. Также барий является своеобразным индикатором. Если он изменил цвет с серебристого на белый, значит, вакуума в трубке уже нет и её следует заменить на новую.

Чтобы провести замену, не нужно останавливать всю систему. Также, если одна из трубок вышла из строя, то коллекторы всё равно продолжат работать как прежде. В случае необходимости в систему можно добавить трубки или снять лишние.

Преимущества вакуумных гелиоколлекторов:

• удобный монтаж;
• простое обслуживание;
• низкие теплопотери;
• длительный период работы.

К недостаткам относят невозможность самостоятельной очистки от снежных наносов, а также минимальный угол наклона должен быть не менее 20°.

Плоские

Внешне плоские солнечные гелиоколлектора представляют собой прямоугольную панель. Корпус выполнен из алюминия. Для подачи и вывода теплоносителя имеются 2 патрубка. Боковые стороны и одна стена утеплены теплоизолятором толщиной 3-4 см. Это позволяет значительно сократить теплопотери устройства.

Главная часть всего гелиоколлектора – это абсорбер, соединенный с теплопроводом. Именно он поглощает инфракрасное излучение. Сверху он закрыт закалённым стеклом с низким уровнем металла. Чаще всего поглощающий элемент делается из меди, так как она имеет высокую теплопроводность.

Устройство плоского солнечного гелиоколлектора

Принцип действия коллектора следующий: солнечные лучи проникают сквозь стекло и попадают на абсорбер. Он нагревается и передаёт тепло теплоносителю. В отличие от вакуумных систем, плоские коллектора могут самостоятельно очиститься от снега. Их монтаж можно провести под любым углом. Но по сравнению с вакуумными устройствами, у них больше теплопотери, и устанавливать их нужно только в полностью собранном виде. Еще один недостаток – в случае повреждения придётся менять всю панель. Но по сравнению с вакуумными, они более надёжные и простые.

Нюансы по использованию коллекторов для отопления или для нагрева воды

Количество устройств определяется в зависимости от потребностей. Солнечные гелиоколлектора можно объединять в группы. Объём и температура нагретой воды при этом зависят сразу от многих факторов, в том числе от температуры и погоды на улице, количества используемой воды и так далее. Поэтому температура нагрева воды будет разной каждый день.

Обратите внимание! В качестве теплоносителя внутрь солнечных коллекторов рекомендуется заливать нетоксичные антифризы. Это поможет использовать систему в холодных условиях, а также продлит срок её эксплуатации.

Перед тем как купить коллектор, следует точно определить цель использования и где он будет расположен. Чтобы правильно подобрать модель и количество.

Как сделать своими руками

Перед тем как приступить к сборке солнечного коллектора, следует сделать расчёты, чтобы устройство получилось качественным.

Схема сборки

Пошаговая инструкция:

1. Сначала собирается короб. Для этого используются доски толщиной 3 см и шириной 12 см. Дно делается из фанеры или текстолита. Для прочности устанавливаются ребра жёсткости. Чтобы древесина не гнила, её обрабатывают антисептиком.
2. На дно укладывается слой теплоизоляции (минваты). После чего её закрывают оцинкованным металлом.
3. Для создания теплообменника понадобятся 2 трубы с диаметром 1″ и длиной 70 см, 15 труб с диаметром 0,5″, длиной 160 см.
4. В трубах большего диаметра с шагом до 4,5 см проделываются отверстия для труб меньшего размера.
5. После чего всю конструкцию сваривают. При этом патрубки для входа и выхода теплоносителя должны находиться диагонально. Для входа внизу, для выхода сверху.
6. Готовый радиатор монтируют внутрь ранее сделанного короба. Крепится ко дну короба с помощью хомутов или полосок металла. Для максимальной передачи тепла, нужно закрепить его как можно плотнее.
7. Стыки тщательно заделываются герметиком. Дно короба и трубы окрашивается в чёрный цвет жаростойкой краской, тогда они будут поглощать больше тепла. Внешние детали окрашиваются белым, чтобы было меньше теплопотерь.
8. После того как краска высохла, короб закрывается стеклом (4 мм), но так, чтобы расстояние между ним и радиатором было не менее 1,2 см. Можно использовать стеклопакет, это повысит эффективность устройства.

Цена и окупаемость

С финансовой точки зрения солнечные гелиоколлектора необходимо считать инвестициями. Срок окупаемости может быть разным – от нескольких месяцев до нескольких лет. Зависит он от того, когда и сколько раз будет использоваться система.Срок службы солнечных гелиоколлекторов может быть более 30 лет. Но они в любом случае окупятся, учитывая, что они практически не требуют обслуживания.

Работоспособность всей системы полностью зависит от качества каждого элемента и правильности монтажа. Солнечные гелиоколлектора не смогут работать в полную силу, если будет неправильно подобрано остальное оборудование. Установку и проектирование лучше доверить профессионалам.

Солнечные коллекторы для отопления дома, принцип работы гелиосистемы, особенности подключения коллекторов

Любой солнечный коллектор — это особый вид климатической техники. Она используется для производства горячей воды, чтобы в дальнейшем использовать её для различных нужд. Возможность внедрения возобновляемых бесплатных источников энергии в производственный цикл становится главным отличием коллекторов от другой подобной техники. Принцип изменения плотности воды во время её нагрева — вот на чём основана работа таких устройств. Это означает, что осуществляется движение воды наверх, для дальнейшего подогрева выталкиваются более холодные участки воды. Так что нет необходимости использовать какое-либо дополнительное насосное оборудование.

Как работает коллектор в системе отопления

Чаще всего гелиосистемы используют для своей работы обычную воду, а так же антифриз. Если по сравнению с коллектором температура воды в нижней части ниже, включается обогрев. Вода перемещается по системе благодаря встроенному насосу. Нагрев воды в накопителе происходит через теплообменник, обычно коллекторы нагреваются только до определённой температуры.

При необходимости направление воды в системе меняется благодаря смесителю. Таким образом, остывающая и тёплая вода время от времени сменяют друг друга. За счёт расширения тёплой воды происходит замена жидкости в системах с естественной циркуляцией. При нагреве тёплая вода поднимается вверх, холодная выталкивается в нагревательный бак.

Обязательно наличие теплоизоляционного слоя толщиной как минимум 25−30 сантиметров, иначе система не сможет работать стабильно. Что касается резервуара, то лучше всего использовать прямоугольную форму. При соблюдении этого условия вода будет равномерно распределяться по всем имеющимся участкам. Так что работа системы в целом станет более полноценной.

Отопление домов солнечными коллекторами

Затраты на обогрев частного дома могут снизиться до 50−90 процентов, если правильно смонтировать солнечные коллекторы. Весна-осень — период, когда обогрев происходит особенно активно, хотя в принципе система работает в любое время года.

Главные параметры, которые нужно рассчитывать при выборе коллектора:

• площадь гелиосистемы
• количество тепловой энергии

Если система будет использоваться в зимний период, то и расчёты проводятся соответственно. Ведь в зимние морозы требуется гораздо больше энергии и затрат для того, чтобы помещение было комфортным для проживания.

Достаточно часто солнечные коллекторы выступают лишь дополнительными источниками тепла. Автономное использование гелиосистемами тоже возможно, если теплоизоляция дома выполнена правильно.

Естественная циркуляция воды за счёт конвекционных потоков — лишь один из принципов, по которому может быть организована гелиосистема. Из-за пассивной циркуляции воды этот вариант менее эффективен, чем все остальные. Бак обязательно примыкает к коллектору, но в то же время находится выше него.

Дополнительные электрические циркуляционные насосы используются в системах с принудительной циркуляцией. В данном случае сами коллекторы становятся более эффективными, поскольку более эффективно используется вода. Но к обслуживанию такие устройства более требовательны, всё зависит от электрической энергии, за счёт которой всё работает.

Подключение коллекторов к системе отопления

От того, какой тип циркуляции используется в той или иной системе, зависит то, как будет производиться подключение к отопительной системе. Подключение к системе с естественной циркуляцией — один из самых простых способов. Здесь главным принципом становится только нагрев воды в системе отопления.

Выше уровня коллектора подключается накопительный бак. Верхний вывод, таким образом, должен подключаться ко входу горячей воды в систему отопления, а нижний к обратке. На входе в солнечный коллектор для отопления в таком случае могут возникнуть воздушные пробки. Потому такие системы стоят дешевле, чем вариант с использованием насосов.

С использованием автоматики можно подключить солнечный коллектор к системе с принудительной циркуляцией. Эти системы обладают своими особенностями:

1. Контроллер управляет насосом на основе показаний специальных датчиков.
2. Когда по этим датчикам температура достигает заданного значения, обогрев прекращается
3. Бак-накопитель, обратка и выход коллектора — места, где обязательно устанавливаются такие датчики
4. Вместе с такой системой лучше использовать дополнительные источники тепла. Например, твердотопливные или газовые котлы.

На степень нагрева воды в системе в таких случаях влияет местоположение коллектора по отношению к солнцу, а так же уровень его наклона. Лучше с самого начала устанавливать коллекторы так, чтобы под прямыми солнечными лучами они находились большую часть дня. Объём бака в морозный период лучше выбирать около 40 см³, если не планируется подключать дополнительные источники тепла. Иначе в пасмурные дни система будет работать не совсем эффективно.

Довольно сложно рассчитать количество квадратных метров, которые необходимы для той или иной системы коллекторов. Здесь важны не только наклон крыши и сторона, значение приобретают уровень солнечной радиации в данном регионе, объём накопителя. Потому все расчёты лучше доверить квалифицированным специалистам.

Сейчас производством солнечных коллекторов занимаются разные производители. Выбирая ту или иную марку, надо обязательно обратить внимание на её производительность. В перерасчёте на м2 у каждой торговой марки она может быть своя. И в некоторых случаях разница становится действительно заметной.

Коллекторы из поликарбоната

Листы ячеистого поликарбоната или полипропилена — главные элементы, из которых состоят такие коллекторы. К торцам листов крепится непосредственно сам коллектор. Только в специальном жестяном крытом коробе необходимо осуществлять монтаж подобной системы. В качестве крышки следует использовать дополнительный лист из поликарбоната. Можно сделать и стеклянную крышку, но, если светопроницаемость будет излишний, поликарбонат создаст парниковый эффект, так что всё будет похоже на двойное остекление. Так что лучше всё делать полностью из поликарбоната, так система будет работать стабильнее.

Дополнительная информация о структуре

Сам солнечный коллектор становится главным элементом в системе нагрева воды. Эта конструкция может быть отнесена к одной из трёх групп:

• плоские коллекторы
• вакуумные коллекторы
• водяные коллекторы

Алюминиевая рама становится основой для плоских коллекторов. Внутри неё располагаются медные трубки, сверху их покрывает специальный поглощающий материал. Снизу находится теплоизоляция. Закалённое стекло практически полностью закрывает эту конструкцию, само стекло всегда отличается большой пропускной способностью относительно света. Такие системы можно включать только в определённое время года, а можно пользоваться ими круглый год.

Рама с вакуумными трубками из боросиликатного стекла — вот что используется для изготовления вакуумных коллекторов. Ещё одна колба со специальным поглощающим покрытием имеется при этом внутри каждой отдельной трубки. Медная трубка с теплоносителем под низким давлением располагается в самих колбах. В теплообменник с жидкостью помещается конец медной трубки, именно туда выделяется тепловая энергия, которая аккумулируется в системе.

Конструкция типа «морская трубка» тоже является отдельной разновидностью вакуумных коллекторов. Бак для воды и трубки в этом случае находятся на раме. Внутри каждой трубки находится ещё одна трубка, между ними обязательно устраивается специальное вакуумное пространство. Слоем абсорбента покрыты вакуумные трубки, более того, они заполнены водой. Когда происходит нагрев, вода поднимается в бак. Холодная опускается к трубкам для нагрева. Такие системы ещё называются водяными солнечными коллекторами.

Бак-аккумулятор выступает вторым элементом, который обязательно присутствует в любой системе. Именно он используется для хранения воды, в дальнейшем потребляющейся для различных нужд. Наружную часть бака лучше утеплить отдельным слоем толщиной минимум в 3 сантиметра, иначе в холодное время года он не сможет сохранить тепло. Бойлер для солнечного коллектора тоже подождёт.

На что следует обратить внимание

Любые гелиоустановки характеризуются номинальной мощностью, которая обозначается в киловаттах. Это количество энергии, которое вырабатывается при ярком солнце в зените. Это означает, что эффективность системы будет снижаться утром и вечером. Ночью, скорее всего, можно будет использовать горячую воду только из бойлера, где вода копилась на протяжении целого дня.

Выбирая модель коллектора, обратите внимание на то, можно ли его использовать в зимний период. И на то, какая мощность должна быть у системы, к которой коллектор подключается. Установка коллекторов обычно осуществляется на крышу или на каркас, который монтируется отдельно.

Гелиосистема для загородного дома (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Производство вакуумных солнечных коллекторов и гелиосистем

Солнечные лучи – это неиссякаемый и возобновляемый источник энергии, который имеет неограниченный ресурс. При помощи современных технологий электромагнитное излучение Солнца перерабатывается в пригодные для использования виды энергии: тепло или электричество. Гелиосистемы – это высокотехнологичные комплексы, которые позволяют перерабатывать солнечное излучение для последующего применения в бытовых и промышленных условиях. Чаще всего гелиосистемы используют для подогрева контура водоснабжения и обеспечения отопления.

Преимущества гелиосистем Oventrop

Неиссякаемый источник энергии

Экономичность

Доступность

Экологическая чистота

Длительный срок эксплуатации

Автономность

Особенности эксплуатации гелиосистем

Круглогодичные гелиосистемы могут в полной мере функционировать при любой температуре окружающей среды, они эффективны и в летний зной, и зимний мороз, главное — наличие ярких солнечных лучей. Гелиосистемы могут покрывать до 60% годовой потребности одной семьи в горячей воде, а с середины весны до середины осени потребность в ГВС и отоплении закрывается полностью.

Гелиосистемы для круглогодичного использования разделяют по виду установленных солнечных коллекторов: плоские, вакуумные трубчатые или гибридные.

Из-за особенностей конструкции коллекторы устанавливаются на скатных или плоских крышах либо фасадах, также допускается установка в произвольных местах под углом от 15 до 75 градусов. Правильно установленный коллектор позволяет поддерживать нагрев системы водоснабжения и отопления, нагревать бассейны, получать воду для полива или технического использования.

Солнечное излучение позволяет создавать системы отопления, которые не зависят от невозобновляемых источников энергии (газ и нефть). В сравнении со стандартными системами отопления гелиосистемы недороги в эксплуатации.

Правильно рассчитанная и установленная гелиосистема позволяет существенно экономить на горячей воде и отоплении. Подключение и регулирование гелиосистемы происходит при помощи станции „Regusol X Duo“ со встроенным теплообменником и встроенным контроллером. „Regusol X Duo“ осуществляет послойное накопление теплоносителя. Высокотемпературный теплоноситель накапливается в верхней части аккумулятора, а низкотемпературный — в средней части. Это повышает энергоэффективность системы.

При площади поверхности солнечного коллектора 3 кв. м. на средних широтах средняя годовая производительность коллектора гелиоустановки будет находиться в диапазоне от 500 до 700 кВт/ч на м2. За один солнечный день гелиосистема подогревает порядка 80 литров воды до +65С на каждый 1 кв. м.

Основные элементы гелиосистемы

В гелиоустановках Oventrop используются вакуумные трубчатые и плоские солнечные коллекторы. Они позволяют абсорбировать солнечное излучение, падающее на коллекторное поле, и преобразовывать его в тепловую энергию. Затем энергия поступает потребителю либо отправляется в аккумулятор. Площадь коллекторного поля зависит от ориентации крыши и географического местоположения, типа коллекторов и вида потребностей (нагрев ГВС, поддержка отопительной системы, нагрев бассейна). Коллекторы Oventrop соответствуют стандартам качества и имеют сертификат „SolarKeymark“.

Т.к. потребность в горячей воде и наличие солнечного излучения могут не совпадать по времени, аккумулятор позволяет накапливать тепловую энергию, которая будет доступна в течение некоторого времени. Бивалентные водонагреватели позволяют нагревать воду как от солнечной энергии, так и от других источников. Также существуют моновалентные водонагреватели с внутренним теплообменником и аккумуляторы без теплообменника. У Oventrop представлены все три вида баков-аккумуляторов. Для нагрева ГВС используют аккумуляторы примерно на 500 литров, для нагрева ГВС и поддержки отопительного контура – на 800 и 1000 литров. Для фотоэлектрических систем (системы в которых солнечные батареи работают для получения электричества) Oventrop предлагает бак-аккумулятор Regucor WHP, который автоматически берет неиспользованную энергию фотоэлектрических систем для нагрева воды.

Насосные группы Oventrop Regusol предназначены для нагрева контура водоснабжения и поддержки системы отопления, работающих в составе гелиосистемы. Поставляется в комплекте с группой безопасности котла и возможностью для подключения расширительного бака. Автоматика в виде контроллера Regtronic приобретается отдельно.

Расчет гелиосистемы

Регулировать работу Солнца невозможно, поэтому в гелиосистемах существует риск перегрева воды и возрастания давления в первичном солнечном контуре до избыточного значения. Чтобы справиться с этой проблемой, расчет гелиосистем производится только в специализированных программах, которые могут учесть все необходимые нюансы. Нельзя забывать, что выбор гелиосистемы осуществляется не по максимальной требуемой мощности, а исходя из данных среднегодового потребления тепла и погодных условий в месте установки гелиосистемы. Чтобы точно вычислить мощность солнечного коллектора, нужны данные о площади поглощения, значение инсоляции в месте использования гелиосистемы и КПД коллектора.

Необходимо определиться, какая гелиосистема будет устанавливаться: сезонная или круглогодичная. Гелиосистемы сезонного типа функционируют при плюсовой температуре, с середины весны до середины осени. Такая установка состоит из коллекторов и бака-накопителя. Переносчиком тепла является вода из контура ГВС, поэтому использование при минусовых температурах не допускается – вода в гелиосистеме замерзает.

Круглогодичные гелиосистемы могут использоваться вне зависимости от времени года и температурного режима. Для них достаточно ярких солнечных лучей. Круглогодичные системы имеют в своей основе коллектор и бак-накопитель с теплообменником. Кроме того, таким системам требуется доп. оборудование: предохранители, насосы, управляющие устройства и др. В гелиосистеме для круглогодичной работы используется незамерзающий теплоноситель, так что минусовая температура такой гелиосистеме не страшна.

Использование гелиоустановок

Многие могут засомневаться, что гелиоустановка в российском климате – это выгодно, ведь ясных дней в средних широтах в разы меньше, чем на юге. Но российская погодные условия совершенно не препятствуют установке удобных и экологичных гелиосистем! При использовании коллекторного поля площадью 2 кв. м вода в баке емкостью 100 л ежедневно прогревается от 40 до 60 градусов. А летом гелиосистема еще эффективнее!

Гелиосистемы могут применяться для:

• подогрева воды;
• функционирования системы отопления;
• подогрева бассейнов;
• энергообеспечения теплиц.

Гелиосистемы с легкостью интегрируются с сетями тепло и водоснабжения. Монтаж вакуумных солнечных коллекторов помогает существенно сократить затраты на энергоносители в холодное время года и обеспечить бесплатное горячее водоснабжение летом.

Гелиоустановка Oventrop для подогрева контура ГВС и отопления состоит из: коллекторного поля (вакуумного трубчатого или пластинчатого), станции для гелиоустановок „Regusol“ с контроллером для подключения солнечного коллектора к аккумулятору тепла, аккумулятора или водонагревателя.

Принцип действия гелиоустановки для нагрева контура ГВС и отопительной системы основан на накоплении тепловой энергии в моновалентный нагреватель. Контур ГВС нагревается при помощи станции “Regumaq X”. Работа с системой отопления происходит чаще всего через обратную линию отопительного контура. Если температура в водонагревателе выше, чем в обратной линии контура, то в обратную линию пускается вода через водонагреватель. В противном случае нагрев идет от обычной системы отопления.

Полезная информация

Выполненные объекты

Бронницы

Частный дом

Адрес:  Московская область

Используемая продукция Oventrop:

• Гелиосистема на базе солнечных вакуумных коллекторов OKP 20
• Насосные группы для обвязки котельной Regumat
• Шаровые краны Optibal

Солнечный коллектор для отопления дома: виды, схемы, монтаж

Солнечный свет является одним из самых мощных и легкодоступных источников энергии на нашей планете. С древних времен человечество, обожествляя дневное светило, пыталось использовать его энергию в своих практичных целях. В условиях современного развития энергосберегающих технологий солнечную энергию намного чаще, чем ранее, стали использовать в качестве источника теплоснабжения зданий и сооружений.

Применение солнечных коллекторов

Устройство, преобразующее энергию солнечного света в тепловую энергию, называют солнечным коллекторам. Солнечный коллектор может применяться как в отопительной системе здания, так и в системе горячего водоснабжения. Согласно расчетным данным, применение данных устройств в системах теплофикации зданий и сооружений дает в среднем от 30% до 60% экономии энергоносителей (газ, электричество) ежегодно, а значит, удешевляет эксплуатацию здания. Расчетная самоокупаемость систем, использующих солнечную энергию, составляет в среднем от двух до пяти лет, в зависимости от цен на энергоносители.

Солнечный коллектор для отопления дома включается в систему теплоснабжения, являясь, по сути, подогревающим теплоноситель элементом, в то время как основные источники теплофикации (газовые или электрические котлы) круглосуточно поддерживают температуру подогретого солнечным коллектором теплоносителя на уровне, необходимом по технологическим или санитарным условиям.
КПД систем альтернативного теплоснабжения выше в регионах с высокой солнечной активностью и в светлое время суток. Карта суммарной годовой солнечной радиации приведена на рисунке ниже.

Виды и различия солнечных коллекторов

На сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:

• плоские солнечные панели;
• вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы.

Плоская солнечная панель

Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.

Конструкция плоского солнечного коллектора.

Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи.

Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор.

Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллектор

Дорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные.

Коллекторы с плоской трубой

Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой — конструкция.

Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора.

Прямоточные коллекторы

Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор — конструкция.

Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом.

Принципиальные схемы и монтаж гелиосистем

Гелиосистемы могут использоваться в качестве самостоятельного источника теплоснабжения дома в регионах с высокой солнечной активностью. В регионах с более умеренным климатом необходимо предусматривать дублирующие теплогенерирующие устройства. Кроме того, солнечная энергия может использоваться на нужды горячего водоснабжения, отопления и в качестве совмещенной схемы промежуточного догрева теплоносителей. Исходя из этого, в статье представлены несколько видов принципиальных монтажных схем.

Схема с промежуточным догревом для горячего водоснабжения

В этой схеме, как и во всех последующих, имеется контур первичного нагрева холодной воды в баке-аккумуляторе (бак-накопитель 6) от солнечного коллектора 1. Рекуперативный теплообменник 8 закрытой системы первичного нагрева расположен в нижней части бака-аккумулятора, где температура нагреваемой воды наименьшая. По отношению к нагреваемой воде система работает по типу «противоток», как наиболее экономичному. В верхней части бака вода догревается до температуры, необходимой по санитарным нормам, с помощью электрического ТЭНа 7. Управление системой в целом производится через контроллер 5, на который сведены данные от датчиков температуры Т1 и Т2, позволяющие через рабочую станцию 3 в автоматическом режиме регулировать проток теплоносителя через солнечный коллектор и напряжение, а, соответственно, и температуру на электронагревателе.

Следует отметить, что вместо электронагревателя можно использовать любой другой теплогенератор (газовый, жидкотопливный или твердотопливный). Но при этом необходимо обратить внимание на максимальную синхронизацию работы гелиосистемы и теплогенератора. Бак сброса избыточного давления 4 позволяет без участия человека и разгерметизации системы компенсировать тепловое расширение теплоносителя, а автоматический воздухоодводчик 2 автоматически удаляет из первичного контура пузырьки газа.

Такие устройства, как автоматический воздухоотводчик, рабочая станция, бак сброса излишнего давления, котроллер с датчиками температуры и теплообменник являются наиболее традиционным комплектом рабочего оборудования гелиосистем.

Закрытая схема отопления с солнечным коллектором

В такой схеме гелиосистема через бак накопитель обогревает теплоноситель в обратном коллекторе отопительной системы перед подачей теплоносителя в отопительный котел. Нужно отметить, что такие схемы в средних широтах применяются достаточно редко ввиду того, что температура в обратном трубопроводе во время отопительного сезона зачастую бывает выше той, которую способен выдавать солнечный коллектор в зимнее время. Как следствие, такая схема имеет крайне низкий КПД.

Совмещенная схема теплоснабжения

В данной схеме нагрев теплоносителя как для отопления, так и для горячего водоснабжения, осуществляется в пределах одного бака-накопителя. Фактически данная схема состоит из трех контуров:

1. Контур гелиосистемы. Представляет собой рекуперативный теплообменник, на который подается нагретый теплоноситель от солнечного коллектора. Располагается в нижней части бака-накопителя.
2. Контур отопительной системы. Это закрытая, без потерь теплоносителя, система, в которую в качестве дополнительного источника теплоснабжения, введен теплообменник гелиосистемы. Отопительный котел подключается к системе отопления через бак накопитель и догревает теплоноситель до необходимой по санитарным нормам температуры.
3. Контур горячего водоснабжения. Представляет собой открытую систему с накопительным бойлером, расположенным в верхней части бака-накопителя. Обогрев воды производится от нагретого отопительным котлом и гелиосистемой теплоносителя через стенку бойлера.

Монтаж гелиосистем может производиться на крышах,

 

стенах зданий

 

или на уровне земли.

 

При монтаже на существующих строительных конструкциях необходимо уделять особое внимание нагрузкам на стены и перекрытия, которые увеличатся после монтажа и заполнения гелиосистемы. При необходимости чердачные перекрытия усиливаются дополнительными конструкциями, под расположенные на стене солнечные коллекторы подводят дополнительные опоры. Сопутствующее оборудование гелиосистем располагают, как правило, в помещении, где установлен отопительный котел.

Монтаж непосредственно коллектора необходимо производить так, чтобы он максимально облучался солнечным светом в течение дня в любое время года. Коллектор монтируется в местах, на которые не падает тень от окружающих предметов, ориентируясь по линии «запад-восток». Угол наклона коллектора к горизонтали составляет, как правило, 50-60 градусов.

Рекомендуемый угол наклона солнечного коллектора для монтажа.

Более точное значение угла наклона рассчитывают исходя из данных о наибольшей и наименьшей высоте Солнца над горизонтом в течение года в конкретной местности. Установка производится с расчетом, что угол падения солнечных лучей на коллектор будет максимально приближен к 90 градусам.

Теплоносители для гелиосистем

Основным теплоносителем для систем теплоснабжения является вода. Однако ее применение в гелиосистемах ограничено температурой кристаллизации, составляющей 0оС, а значит применение воды в роли теплоносителя ограничивается климатическими зонами, где не бывает отрицательных температур. Кроме того, содержащиеся в воде соли засоряют поверхности нагрева накипью, а коррозионный агент – кислород – повреждает металлические части систем теплоснабжения и способствует разложению теплоносителя на составляющие элементы. Поэтому для гелиосистем был разработан вид теплоносителя, лишенный вышеперечисленных недостатков.

Основой такого теплоносителя является пропиленгликоль, смешанный с водой, прошедшей водоподготовку в виде деминерализации.

Кроме того, для уменьшения коррозирующего и разлагающего воздействия кислорода, в теплоноситель добавляют антиокислительные присадки, образование пузырьков газа в жидкости уменьшается добавлением пеногасителей, а стабилизаторы, добавленные в теплоноситель, помогают сохранять раствор химически однородным. Как правило, теплоносители для гелиосистем продаются уже в готовом виде. Концентрация пропиленгликогеля в них составляет от 40% и выше, что соответствует температуре кристаллизации от -30оС и ниже. Показатель кислотно-щелочного баланса (рН) для готового теплоносителя поддерживается в щелочной зоне (≥ 7,0) для уменьшения коррозирующего действия.

При эксплуатации теплоносителей гелиосистем не следует смешивать теплоносители от разных производителей, так как разные как по количественным, так и по качественным свойствам составы могут вступить в химическую реакцию, приведя гелиосистему в негодность.

Солнечная энергетика в условиях современного энергетического и экономического кризиса является одним из перспективнейших направлений технологий, направленных на сохранение невосполнимых ресурсов нашей планеты.

Воздушное солнечное отопление своими руками и гелиосистемы

Еще до недавнего времени возможность применения в быту солнечной энергии многие называли нереальной. И списывали все на излишне разыгравшуюся фантазию ученых, которые выдвигают невозможную в плане реализации теорию. Но вот, прошло совсем немного времени, и подобные идеи вовсе не кажутся нам такими уж нелепыми или неисполнимыми. На самом деле все чаще человек задумывается о том, как с максимальной пользой использовать столь богатый ресурс, как солнечная энергия, и применять солнечное отопление.

Солнечные батареи — главные элемент системы солнечного отопления

В частности, уже появились в мире (и даже в нашей стране) так называемые солнечные коллекторы. Их использование позволит без труда отопить достаточно большую квартиру, расположенную в многоэтажном доме. Конечно, для успешного монтажа, воздушное солнечное отопление своими руками – оборудование это весьма специфическое, поэтому пока еще мало есть специалистов, которые берутся за монтаж подобной системы. Хотя следует отметить, что, по сути, он не так уж сложен – достаточно просто применить некоторые знания по физике, и у вас получится полноценная, а главное – довольно экономичная система.

Конечно, экономия будет заметна не сразу – ведь стоимость установки на данный момент значительно превышает системы отопления иных типов. Но ее преимущество в том, что в дальнейшем вам не нужно будет оплачивать внушительные счета за используемое топливо.

Когда можно установить солнечное отопление

Важно понимать, что перед тем, как сделать солнечное отопление самому, нужно знать,  соблюдено ли несколько обязательных условий:

Рекомендуем к прочтению:

• Большое количество солнечных дней в отопительный период (то есть, поздней осенью, зимой и ранней весной). Если же в вашем регионе зимы преимущественно пасмурные, рациональнее будет отказаться гелиосистемы для отопления своими руками в пользу более популярной, которая использует гораздо более доступное топливо.
• Дом должен быть утеплен. Впрочем, это требование выдвигается при установке всех отопительных систем. Нет смысла пытаться обогреть помещение, в котором извечно ледяные стены.

Утепление — обязательное условие создания эффективной системы отопления

• Наличие иной отопительной системы. Если вашей квартире уже существует автономное отопление, подключение к нему солнечного коллектора позволит снизить расход используемого в ранее установленной системе топлива. Кроме того, не придется тратиться на такие элементы отопительной системы, как трубопровод, радиаторы.
• Проверка уровня инсоляции. Этот показатель делает возможным узнать, насколько эффективным будет солнечное воздушное отопление. Если уровень низок, возможно, следует увеличить площадь используемого солнечного коллектора.

Установка – нюансы

Монтируя солнечное отопление своими руками, учитывайте такие факторы:

• Самый высокий уровень инсоляции наблюдается в средине дня. Желательно, чтоб коллекторы располагались с ориентацией на южную сторону. Если сделать это не представляется возможным, разрешается ориентировать коллекторы на юго-запад или юго-восток.
• При установке коллекторов следует помнить, что они постоянно должны быть под прямыми лучами света. То есть, падение тени (от соседних зданий, высоких деревьев) на плиты коллектора является нежелательным. Это связано с тем, что только при прямом падении солнечного луча на площадь коллектора поглощается максимальное количество энергии. В некоторых отдельных случаях плиты монтируются под углом, который равен географической широте местности.

Как правило солнечные коллекторы размещаю на крыше дома

• Увеличение угла наклона приводит к повышению эффективности работы коллектора зимой. Вместе с тем, это действие незначительно снижает эффективность коллектора в летнее время. Впрочем, по причине неиспользования отопления летом такая «погрешность» вполне допустима.

Что включает в себя солнечная система отопления?

Конечно, модификация, которую терпит гелио система отопления, зависит, прежде всего, от производителя. Кроме того, покупатель также может подбирать лишь те элементы, которые необходимы для создания качественного солнечного отопления. Впрочем, есть несколько обязательных элементов:

Рекомендуем к прочтению:

• вакуумный солнечный коллектор;
• насос, при помощи которого теплоноситель перемещается к накопительному баку;
• контроллер. Это элемент управления, который следит за правильностью функционированием системы;
• бак для горячей воды. В зависимости от того, какую именно площадь необходимо отапливать, его объем колеблется от 500 до 1000 литров воды;
• доводчик пиковый. В зависимости от предпочтений, выбор можно остановить на электрическом ТЭНе, тепловом насосе или каком-либо другом источнике вспомогательного нагрева.

Состав солнечной системы отопления

Как и любая другая, солнечная система отопления может служить не только для отапливания жилья. Поскольку в некоторых регионах наблюдается довольно большое количество солнечных дней в году (до 280-290), это позволяет использовать данный тип отопления для создания в доме качественной системы подачи горячей воды, которая будет использоваться для бытовых нужд. Если учесть и этот фактор, то можно с уверенностью сказать, что такие солнечные конвекторы для отопления дома являются лидерами по экономичности, даже несмотря довольно высокую стоимость коллектора и дополнительного оборудования.

Следует также отметить, что помимо отопительных радиаторов и горячего водоснабжения, существует также возможность введения в отопление солнцем своими руками таких дополнительных элементов, как теплый пол и полотенцесушитель.

Однако следует учитывать необходимость их подключения еще до приобретения бака для воды – ведь, возможно, придется приобретать бак большей емкости, чем планировалось изначально.

Солнечные системы отопления: что вам нужно знать

Время чтения: 3 минуты

Вы уже знаете, что солнечные панели могут вырабатывать электроэнергию для вашего дома, но это еще не все, на что способна солнечная энергия — существуют и другие солнечные технологии, которые используют тепловая энергия солнца, помогающая обогревать дома и снижать счета за отопление.

Солнечное отопление: что вам нужно знать

Фотоэлектрические солнечные панели вырабатывают электричество, но энергию солнца можно использовать по-разному.Одним из распространенных способов использования солнечной энергии является установка солнечных систем отопления , которые преобразуют солнечную энергию в полезное тепло вместо электричества.

Есть много способов использования солнечной энергии для выработки тепла. Среди множества вариантов использования солнечного тепла можно выделить следующие:

• Солнечный водонагреватель
• Солнечный обогрев помещений
• Солнечный обогрев бассейна

Ниже мы кратко поговорим о каждой из этих систем и обсудим плюсы, минусы и приложений каждого.

Солнечные водонагревательные системы

Если вы хотите снизить стоимость нагрева воды для своего дома или бизнеса, солнечное нагревание воды (также известное как солнечное нагревание воды) является отличным решением. С солнечной системой нагрева воды вы можете использовать энергию солнца, чтобы уменьшить свою зависимость от традиционных источников тепла (таких как нефть, электричество и природный газ) в пользу обильного и экологически чистого источника энергии — солнца!

Солнечные системы горячего водоснабжения улавливают тепловую энергию солнца и используют ее для нагрева воды в вашем доме.Системы могут быть пассивными или активными — в то время как пассивные системы используют гравитацию и естественную циркуляцию, активные системы используют насосы и регуляторы для циркуляции воды.

Срок окупаемости солнечной системы нагрева воды зависит от того, как вы в настоящее время нагреваете воду. Например, срок окупаемости солнечной системы горячего водоснабжения, заменяющей природный газ, будет больше, чем у системы, заменяющей электричество или бензин, поскольку природный газ является сравнительно менее дорогим топливом. Если вы установите на крыше солнечную систему нагрева воды, вы можете рассчитывать на значительную годовую прибыль в зависимости от использования воды и предыдущего метода нагрева воды.Кроме того, использование солнечной системы нагрева воды снижает выбросы и воздействие вашего дома на окружающую среду.

Солнечные обогреватели

Солнечные обогреватели используют энергию солнца для обогрева вашего дома. Подобно солнечным водонагревателям, эти системы обычно требуют больше коллекторов (и, следовательно, больше места на крыше), а также более крупных накопителей для выполнения работы. Тепловая энергия собирается в солнечных коллекторах и используется для нагрева жидкости или воздуха, которые затем циркулируют для рассеивания тепла.

Подобно солнечным водонагревателям, существуют как пассивные, так и активные солнечные обогреватели. Пассивные системы работают как теплицы — коллекторы собирают энергию, а образующееся тепло улавливается и распространяется естественным путем. Активные солнечные обогреватели используют насосы и другие механизмы для циркуляции тепла.

Солнечные обогреватели позволяют сократить расходы на отопление до 70 процентов. Однако большинство строительных норм и правил требуют наличия резервной системы отопления, поэтому солнечные обогреватели должны быть интегрированы с существующей системой отопления.

Солнечные обогреватели для бассейнов

Один из способов использования солнечного нагрева воды — это для бассейнов. Солнечные системы обогрева бассейнов — отличный способ использовать тепловую энергию солнца.

В солнечном нагревателе для бассейна используются солнечные тепловые панели (также известные как коллекторы), которые собирают тепло от солнца и передают его воде в бассейне, которая прокачивается через них. Эти солнечные коллекторы обычно похожи на фотоэлектрические панели, но внутри них есть место для протекания воды в бассейне и нагрева.

Солнечные обогреватели для бассейнов практически не требуют обслуживания и, как правило, будут хорошо работать, если они будут правильно установлены в течение 10–20 лет. Многие домовладельцы могут окупить инвестиции в солнечный обогреватель для бассейнов менее чем за 7 лет.

Установка опций солнечного отопления с солнечными панелями

Это лишь некоторые из многих солнечных технологий, которые могут помочь вам сэкономить деньги на счетах за электроэнергию (разве сила солнца не невероятна?). Мало того, что все эти технологии используют солнце, они также обладают множеством других атрибутов:

• Они помогают домовладельцам экономить деньги
• Они часто имеют право на многие из тех же льгот и скидок
• Системы делают лучше всего на солнечных крышах без тени

Если вы заинтересованы в установке любой из этих систем в своем доме, мы рекомендуем обратиться к опытному лицензированному подрядчику.Обязательно зарегистрируйте свою собственность на EnergySage, чтобы сначала получить расценки на установку солнечных панелей, а затем указать свой интерес к другим солнечным технологиям. Многие из наших установщиков солнечных батарей имеют опыт установки других солнечных технологий, таких как солнечное нагревание воды и солнечные обогреватели помещений, и часто бывает более экономически выгодно заняться всеми этими домашними улучшениями сразу.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 г.

Постройте недорогую солнечную систему отопления — DIY

Вы можете построить недорогую солнечную систему отопления, которая стоит всего 30 долларов из кармана.

См. Схемы солнечной системы отопления в галерее изображений.

«Для супер-простой и супер-недорогой солнечной системы отопления, которая действительно работает, — говорят Дон Р. и Джордж Уотерман из Спрингфилда, штат Миссури, — вам нужно следовать только четырем правилам. Первое — глазурь с помощью недорогого пластика. пленка вместо стекла или оргстекла … во-вторых, используйте существующую южную стену конструкции для задней части вашего коллектора … в-третьих, забудьте о попытках сохранить тепло, которое вы собираете.. . и, четыре, ищите! »

Если вы действительно хотите, чтобы солнечная энергия работала на вас прямо сейчас с минимальными вложениями денежных средств, вы можете это сделать. Я знаю, потому что прошлой зимой мой отец, Джордж Уотерман, и я поставляли теплоизолированная мастерская 30 на 40, в которой почти все тепло необходимо для поддержания комфорта внутри здания в течение почти нулевых дней … и мы сделали это с помощью установки солнечного отопления, которая стоила нам в общей сложности всего лишь $ 30.

Мы достигли этого подвига, открыв четырехкратный секрет недорогой конструкции: [1] Мы застеклили наш солнечный коллектор размером 8 на 30 футов недорогой пластиковой пленкой вместо стекла или оргстекла [2], мы использовали нашу мастерскую существующая южная стена для задней части коллектора, [3] мы не встраивали теплоаккумулятор в нашу конструкцию, и [4] мы нашли много материала, который пошел в солнечную систему отопления.

Во многом благодаря четырем пунктам, перечисленным выше, наш обогреватель, работающий на солнечной энергии, также был довольно прост по конструкции и очень быстро пошел на все. Мы установили всю систему, потратив всего лишь около недели работы (растянувшись из-за плохой погоды на почти две недели). Сравните наши общие затраты времени и денежных средств с 1500, 2000 или более долларами, которые стоили бы эти 240 квадратных футов промышленных коллекторов (конечно, до установки и до того, как прибавить еще одну нелепую цифру для воздуходувок, воздуховодов и т. Д.). . . и я думаю, вы согласитесь, что наши первоначальные вложения были вполне разумными.

Также вы можете подумать, что обслуживание (которое в основном должно включать замену двойного слоя пластиковой пленки нашего коллектора) не будет постоянными расходами. Мы рассчитываем менять нашу пленку не чаще, чем раз в два года (она уже пережила одну зиму и выглядит неплохо для другой). Но даже если нам придется менять оба слоя пластика каждый год, это довольно недорого (рулон полиэтилена толщиной 6 мил и размером 8 футов на 100 футов обошелся нам всего в 17 долларов).При такой цене потребуется 34,5 года ежегодной замены, чтобы добавить к стоимости (400 долларов США) одного оригинального двойного набора крышек коллектора стекла. . . и 69 лет ежегодной замены, чтобы равняться стоимости ($ 800) двойного остекления из оргстекла. Мы думаем, что компромисс работает в нашу пользу.

Как мы обрамили и покрасили нашу солнечную отопительную систему

Мы начали наш коллектор с того, что очертили его площадь 8 футов на 30 футов с четырьмя 15 футов длиной и двумя 7 футов 9 дюймов длиной 2 на 4.(Так как наш пластик имел ширину всего восемь футов, мы использовали стойки 7 футов 9 дюймов на концах блока, которые, когда они были закрыты сверху и снизу на 1 1/2 дюйма толщиной «2 на 4», в сумме составляли восемь Эти 2 на 4 можно было просто прибить ногой (по краю) к южной стене магазина, но мы нашли время, чтобы установить их несколько более сложным (и мы думаем лучше) способом. Что мы сделали, так это сначала прибили полоски пиломатериала размером 3/4 на 2 1/2 дюйма к краям 2 на 4 (см. Деталь, которую я набросал на схемах в галерее изображений).Поскольку так называемые 2 на 4, продаваемые сегодня, на самом деле имеют размер всего 1 1/2 дюйма на 3 1/2 дюйма, это означает, что полоски образовывали выступ размером 3/4 дюйма в глубину и шириной в один дюйм полностью вокруг 8 футов. на 30 футов окружности рамы коллектора. И тогда было очень легко прикрепить раму (прямо через выступ) к стене магазина с помощью шурупов.

Мы сделали уплотнение между рамой 2 на 4 и сайдингом с пазом и пазом на стене мастерской максимально герметичным, набив небольшое количество стекловолоконной изоляции и старого картона в каждую трещину, которую мы могли найти.Хорошая полоса герметика, полностью покрывающая внешнюю часть стыка коллектора и стены, завершила эту часть работы.

Как только мы обрамили наш коллектор, мы вырезали три отверстия в той части стены магазина, которая была ограничена рамой: по одному в центре вверху и по одному в нижних углах. Эти отверстия, конечно же, были сделаны таким образом, чтобы холодный воздух из цеха мог поступать в коллектор (через два нижних отверстия), где он нагревается перед тем, как выйти обратно в цех (через верхнее центральное отверстие) для обогрева здания.

Размер верхнего отверстия определялся размерами кожуха вокруг воздухозаборника воздуходувки, которую мы позже установили внутри магазина и над проемом. (См. Раздел «ВОЗДУХОДУВКА» этой статьи для получения более подробной информации об этой части нашей установки.) Однако два отверстия для впуска холодного воздуха были в значительной степени рассчитаны наугад.

Что бы вы предпочли? Пропустите через коллектор немного воздуха и сильно его нагрейте. . . или позволить большому количеству воздуха проходить и нагреваться умеренно? Размер ваших воздухозаборников может так или иначе решить этот вопрос.В целом, однако, лучше делать эти отверстия слишком большими, чем слишком маленькими. . . так как сильно ограниченные всасывания будут «замораживать» нагнетатель в верхнем отверстии, заставляя его работать чрезмерно и, таким образом, ускорять его износ. Вы также обнаружите, что больший объем воздуха, свободно циркулирующий через коллектор, а затем обратно в обогреваемую область, окупается (особенно в больших зданиях) более равномерной температурой во всем отапливаемом пространстве.

42 усеченных треугольника (треугольники с отрезанным концом), которые мы использовали в качестве прокладок внутри коллектора, были вырезаны из оставшихся двух футов длиной 2 на 12, которые мы бесплатно подобрали на местном лесном складе.

Если бы мы не добавили выступ толщиной 3/4 дюйма к раме нашего коллектора, эти усеченные треугольники были бы вырезаны высотой 2 3/4 дюйма. Так как мы добавили губу к раме, мы сделали треугольники высотой 3 1/2 дюйма. (Вся идея, конечно же, состоит в том, чтобы разрезать эти распорки так, чтобы, когда они заканчивались полосами толщиной 3/4 дюйма, составляющими обрамление для передней части коллектора … внешние [передние] поверхности полос будут выходить заподлицо с внешними [передними] поверхностями 2 на 4, которые образуют периметр коллектора.)

Я также должен указать (независимо от того, какую высоту вы используете при создании одного из этих коллекторов), что вам действительно не нужно делать блоки в форме усеченных треугольников. «Ушки» на таких треугольниках ужасно удобны, когда дело касается их прибивания или прикручивания к стене. . . но квадратные прямоугольные блоки длиной около 31 фута и высотой 2 3/4 или 3 1/2 дюйма будут работать так же хорошо, если вы не против пригвоздить их к месту.

Промежуточные элементы в виде усеченного треугольника были поставлены шипами в три равномерно расположенных горизонтальных ряда так, чтобы они находились на расстоянии двух футов друг от друга, от центра к центру, как по горизонтали, так и по вертикали.Как только они были на месте, мы нанесли хороший толстый слой черной морилки на треугольники, всю площадь стены, ограниченную основной рамой коллектора, а также внутреннюю и внешнюю поверхности самой рамы. (Как вы знаете, темные цвета — особенно черный — имеют тенденцию поглощать солнечное тепло, тогда как более светлые цвета отражают солнечные лучи … и мы хотели, чтобы наш солнечный коллектор поглощал их.)

Это хорошее место, чтобы упомянуть, что вы не должны покрывать внутреннюю часть одного из этих коллекторов краской, содержащей свинец или любое другое токсичное соединение.Относительно высокие температуры, иногда возникающие внутри устройства, могут выделять вредные элементы в виде газов, которые затем смешиваются с воздухом, проходящим через коллектор, и выбрасываются в жилую или рабочую зону, которую нагревает солнечная установка. Даже морилка, которую мы использовали, издавала довольно неприятный (хотя и безвредный) запах в течение первых нескольких недель работы нашего солнечного обогревателя. И это было достаточно плохо. Так что прислушайтесь к совету от того, кто знает: окрашивайте внутреннюю часть вашего коллектора только высокотемпературной плоской черной краской или морилкой, которая не содержит абсолютно никаких токсичных соединений и которая — если это вообще возможно — не будет издавать запаха при нагревании до такой степени. как 200 градусов по Фаренгейту или больше на солнце.

Воздуходувка солнечного коллектора

После того, как вы обрамите и покрасите внутреннюю часть коллектора — и прежде, чем вы добавите облицовочные полосы и пластиковую пленку на его переднюю часть — вы, вероятно, сочтете удобным установить вентилятор на выпускном (верхнем) отверстии вашего обогревателя. (Хотя этот нагнетатель устанавливается внутри магазина или помещения, которое должно быть отапливаемым, а не внутри самого коллектора, вам вполне может оказаться удобным поставить вентилятор на место, когда один мужчина или женщина будут работать внутри, а второй — снаружи. здание.Конечно, после установки полиэтиленовой пленки это уже невозможно.)

Мы вытащили воздуходувку из старой, неиспользованной газовой печи, которая пылялась в подвале моего отца. Вентилятор типа «беличья клетка» был идеальным (как и должно быть, поскольку он был предназначен именно для этой работы) для распределения теплого воздуха по всей площади 30 на 40 футов, которую мы хотели обогреть.

Если у вас под рукой не оказалось старого воздуходувки, как у нас, поспрашивайте в местных отделах продаж и снабжения печей.На каждый новый блок центрального отопления, который входит в уже построенный дом, обычно выходит старый. Фактически, один дилер сказал моему отцу, что он иногда накапливает столько замененных печей, что ему приходится возить их — замки, инвентарь и нагнетатели — на свалку. Вот почему он всегда рад удалить некоторых фанатов и продать их за определенную плату. Его цена? Обычно около 3 долларов за вентилятор с исправным мотором. . . хотя мы отговорили его от четырех фанатов с моторами и двух без них на общую сумму восемь долларов. Поторгуйтесь немного.

И если в результате торга не удастся найти пару-тройку настоящих воздуходувок, вы всегда можете использовать вместо них старый оконный вентилятор. Конечно, такой вентилятор, вероятно, займет больше места, чем один из компактных воздуходувок для беличьей клетки, и вы скорее всего, придется проделать в стене отверстие побольше, чтобы обеспечить надлежащую передачу воздуха. Но это ни здесь, ни там. Важно помнить, что у вас есть большая свобода действий, когда дело доходит до уборки воздуходувка для этой солнечной системы отопления.Почти все, что вытягивает горячий воздух из коллектора и толкает его в нужную вам область, вероятно, будет в порядке.

И вот еще одна возможность: если вы думаете о добавлении одной из этих солнечных отопительных установок в кабину или другое здание, которое оказывается где-то за пределами линий электропередач. . . что ж, это можно сделать. Достаньте 12-вольтовый вентилятор автомобильного обогревателя и несколько аккумуляторов из брошенных машин, и вы в деле. Особенно, если у вас есть водяное колесо или ветряное растение «на задворках» для поддержания заряда батарей!

Мы построили корпус для нашего воздуходувки для беличьей клетки из оцинкованных кусков фанеры и листового металла.. . и мы не вложили в дизайн много научных исследований. Мы просто позаботились о том, чтобы отверстие в стене, через которое вентилятор забирал теплый воздух из коллектора, было как минимум такого же размера, как выходное отверстие вентилятора. Затем мы установили вентилятор над этим отверстием и поместили его в коробку. Прямоугольное отверстие, которое точно подходило к выхлопу воздуходувки, было оставлено на стороне корпуса, обращенной в магазин.

Сначала, поскольку все мы знаем, что горячий воздух имеет тенденцию подниматься, мы поместили комплект жалюзи в это выпускное отверстие на корпусе и расположили направляющие потока так, чтобы они направляли поток горячего воздуха вниз к полу.Однако это не сработало, потому что бетон, находящийся непосредственно под воздуходувкой, имел тенденцию впитывать большую часть тепла, а то, что осталось от циркуляции воздуха, казалось, никогда не могло пройти мимо различных скамеек, оборудования и других объектов в помещении. магазин на другой стороне здания. Мы вынули жалюзи и сразу заметили, что температура во всем цехе 30 на 40 футов стала намного более равномерной.

При свертывании воздуходувки помните, что работа не будет завершена, пока вы не установите сетку фильтра печи на каждое из входных отверстий для холодного воздуха в нижних углах коллектора.Вы не хотите, чтобы грязь, опилки и другие мелкие частицы попадали в коллектор, цеплялись за его пластиковую крышку и тем самым уменьшали количество солнечного света (тепловую энергию), которое поглощает устройство. По той же причине рекомендуется обрамить все три отверстия в стене. . . чтобы пыль, частицы изоляции и т. д., которые могут находиться внутри перегородки, не попали в коллектор.

Лента для солнечных коллекторов и пластиковая пленка

На передней части нашего коллектора имеется примерно 500 погонных футов 3/4 дюйма на 1 дюйм или 1 1/2 дюйма, и мы вытащили их все из старых пиломатериалов для бокса.Можно получить четыре или пять отрезков этих полос даже из разделенных досок, которые практически бесполезны для других целей. Помните также, что многие из этих облицовочных элементов могут быть короче двух футов в длину и при этом работать.

Прибейте самые длинные полоски к вершинам треугольников так, чтобы вы образовали три горизонтальных ряда, которые простираются на всю длину коллектора. Затем отрежьте короткие кусочки, которые помещаются между горизонтальными рядами, чтобы получились вертикальные ряды зачистки. Когда вы закончите, у вас будет очень аккуратная сетка из двухфутовых квадратов, полностью покрывающих лицевую сторону всей единицы размером 8 на 30 футов.Эта сетка (которую вы, вероятно, захотите покрасить) обеспечит отличную поддержку пластиковой пленки, которую вы собираетесь нанести, и предотвратит натяжение гибкого покрытия на заднюю часть коллектора, когда вентилятор солнечной системы отопления втягивает воздух. от агрегата.

Перед покупкой проверьте и обратите внимание на различные пластиковые покрытия, доступные в вашем районе. В целом, чем четче покрытие вашего коллектора, тем лучше будет работать агрегат. . . и вы найдете значительный диапазон прозрачности даже в самых дешевых пластиковых пленках.Лента толщиной в четыре или шесть милов подойдет. . . но шестимиловый (хотя он пропускает немного меньше света) несколько более прочен и поэтому предпочтительнее. Мы накрыли наш коллектор шестимиллиметровым полиэтиленом, который мы купили в рулоне размером 8 на 100 футов (за 17 долларов) у Sears.

Перед тем, как приступить к нанесению полиэтиленовой пленки (особенно, если вы работаете в холодную погоду), убедитесь, что она прогрелась как минимум до комнатной температуры. Если вы этого не сделаете, вы не сможете натянуть покрытие достаточно сильно, чтобы компенсировать расширение пластика, когда коллектор начнет нагреваться.И это нехорошо. Неплотное покрытие на гибких дисках не только плохо выглядит, но и изнашивается намного быстрее, чем натянутое.

Мы прикрепили наш пластик несколькими скобами, чтобы удерживать его на месте до тех пор, пока мы действительно не сможем закрепить его каждые два фута с предварительно просверленными вертикальными деревянными полосками толщиной 3/4 дюйма, шириной 1 дюйм и длиной 8 футов. Эти полоски крепились саморезами. . . которые мы считаем почти необходимыми для последующей простой замены пластикового покрытия.

Второй слой пленки был нанесен прямо поверх полос, удерживающих первый (что, конечно, автоматически создавало изолирующее воздушное пространство толщиной 3/4 дюйма).Это второе пластиковое покрытие также было растянуто как можно сильнее и закреплено полосами и винтами. Однако на этот раз вертикальные полосы были разнесены на четыре фута.

Солнечное отопление: одинарное или двойное остекление и другие неожиданности

Нам было интересно, насколько лучше наш коллектор будет работать с двумя слоями пластика на передней панели вместо одного. Таким образом, мы эксплуатировали солнечную систему отопления с ее коллектором, закрытым одним листом пленки, около недели, прежде чем мы применили второй.Как ни удивительно, «двойное остекление» из пластика подняло температуру внутри коллектора всего примерно на десять градусов. . . что было не так сильно, как мы ожидали. Однако во время испытания однослойного слоя ветер был относительно слабым (хотя было довольно холодно: от 5 до 10 градусов выше нуля), и это, несомненно, имело некоторую разницу. Одиночный лист почти наверняка потеряет гораздо больше тепла в ветреные дни, чем двойной слой пленки.

Мы также были удивлены, узнав, что температура внутри нашего коллектора напрямую не отражает разницу в температуре наружного воздуха.В середине зимы, с выключенным вентилятором, казалось, не имело большого значения, температура на улице пять или 40 градусов выше нуля. Температура внутри коллектора с двойным остеклением обычно достигала 140 градусов примерно к 10:00, поднималась до 150 или 160 где-то между 11:30 и 13:30, а затем упала до 140 к 16:00. При работающей воздуходувке все эти цифры упали примерно на 30 градусов по всей доске. (Помните также, что наш коллекционер находится в Спрингфилде, штат Миссури.Показания будут несколько отличаться для любого построенного вами объекта, если вы живете на другой широте, в вашем районе более или менее облачность и т. Д.)

Таким образом, из наших наблюдений мы пришли к выводу, что температура наружного воздуха практически не влияет на работу нашего вертикально установленного коллектора. Однако угол наклона солнца сильно влияет на мощность устройства. . . и, что довольно интересно, эти вариации результатов работают исключительно в наших интересах.

То есть: в самые холодные месяцы зимы (температура наружного воздуха от 5 до 40 градусов по Фаренгейту), когда солнце находится ниже всего в небе, наш коллектор, как мы уже заявляли, достигает максимальной внутренней температуры (вентилятор выключен) от 150 до 160 градусов. Однако в мае (температура наружного воздуха 80 градусов), когда солнце находится намного выше в небе, коллектор прогревается внутри (вентилятор выключен) всего до 120 градусов!

Вертикально установленный коллектор работает именно так, как нам всем хотелось бы, чтобы работала ловушка для солнечной энергии.Зимой он улавливает много солнечных лучей (именно тогда, когда мы этого хотим), и поглощает их все меньше по мере того, как Оле-Соль поднимается выше в небе и согревается погода (это именно то время, когда мы этого не делаем). хотите, чтобы солнечная или любая другая система отопления вообще работала хорошо).

Солнечный коллектор: итоги

Несмотря на наш энтузиазм по поводу солнечной системы отопления, мы добавили. Говоря о мастерской моего отца, мы хотим быть до боли честными и сказать, что наш коллектор размером 8 на 30 футов оказался слишком маленьким, чтобы полностью нагреть все здание 30 на 40 футов так, как нам хотелось бы.Однако, если бы изолированную конструкцию повернули в другую сторону (так, чтобы одна из ее 40-футовых сторон была обращена на юг), солнечный обогреватель, вероятно, был бы достаточно большим, чтобы поставлять все тепло, которое мы когда-либо хотели, почти в любой зимний день. что мы будем работать в магазине.

Это не означает, что солнечная печь не дает положительных результатов. Безусловно. Без дополнительного обогрева система, работающая от солнца, будет поддерживать в мастерской очень комфортную температуру не менее пяти часов в день.. . с 1:00 дня до 6:00 вечера. И если небольшую пропановую горелку включить на 45 минут всего один раз примерно в полдень, чтобы нагреть магазин до 55 или 60 градусов, солнечная система отопления будет поддерживать эту температуру в течение всего остального дня. . . максимальная температура 70 градусов около 4:30 дня. (Изоляция здания затем предотвращает падение температуры в магазине ниже 35-40 градусов в течение следующей ночи. Более низкий показатель нас не беспокоит, поскольку мы используем магазин только днем.)

Мы считаем, что это неплохая производительность при общей стоимости установки в 30 долларов. На самом деле, все равно было бы чертовски хорошо работать, если бы мы купили все новое и потратили, возможно, 100 долларов на систему солнечного отопления. Суть в том, что за очень небольшие денежные затраты мы выделяем значительное количество солнечной энергии для использования в нашей семейной мастерской.

В таком случае я хотел бы задать вам следующий вопрос: уверены ли вы, что у вас нет мастерской, игровой комнаты или другого закрытого помещения, которое нужно отапливать только в течение дня. . . для чего эта очень простая, недорогая, солнечная система без накопителя, которая может быть в значительной степени сконструирована из разборных материалов, не будет идеальной?

Как только она заработает, все, что вам нужно сделать, чтобы эта солнечная печь работала годами, — это [A] снабдить вентилятор небольшим количеством электричества, а [B] заменить этот пластик каждые два года. Это довольно недорогой способ согреться в наши дни!

Автоматический контроллер для вашей активной солнечной системы отопления

Некоторое устройство, которое автоматически включает и выключает вентилятор, используемый в соответствующей солнечной системе отопления, — это удобная вещь.Он может гарантировать, что ваш магазин, комната или что-то еще получит от своего коллектора полную дозу тепла в солнечные дни (но не в ночное время или в пасмурные дни).

Возможно, самый простой способ управлять воздуходувкой — это использовать один из доступных на рынке недорогих автоматических таймеров. Просто оцените наиболее эффективный период работы вентилятора (например, с 10:00 до 17:00) и установите таймер, чтобы он работал в течение этого времени. Единственная проблема с этой настройкой, конечно же, заключается в том, что она «слепа» к любым внешним изменениям, которые могут иметь место и которые могут повлиять на работу воздуходувки.Если небо сильно затянуто тучами, например, когда таймер тупо включает вентилятор. . . вентилятор так же тупо будет сидеть там семь часов, вдувая в комнату холодный воздух.

Понятно, что для максимальной эффективности вашему контроллеру нужен какой-то датчик температуры. Нет, этот датчик не должен быть дорогим. На самом деле, почти каждая газовая печь имеет такое устройство где-то внутри, и если немного потренироваться, вы, вероятно, получите его даром. (Мы вынули нашу из той же старой печи, которая снабжала нас воздуходувкой.)

Один из этих датчиков температуры легко извлечь из старой газовой печи. Откройте панель, закрывающую запальную лампу и камеру сгорания. Внутри вы должны увидеть небольшую коробку с выходящими из нее проводами. Отрежьте или отсоедините эти провода и снимите крышку коробки. Вы должны найти внутри небольшой датчик или циферблат с двумя подвижными стрелками, которые можно настроить для включения и выключения горелки при любой температуре, которую вы выберете.

Выверните винты, удерживающие коробку на месте, и вытащите ее.Сюрприз! Теперь вы держите в руке коробку. . . и у этой коробки есть длинная трубка с дырками, торчащими из задней части. Если вы можете заглянуть в эту трубку, вы увидите спиральную полосу металла, которая расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении. Это расширение и сжатие приводит в действие простой механизм переключения внутри контроллера. . . тем самым позволяя контроллеру включать и выключать вентилятор газовой печи или, в данном случае, вентилятор солнечной печи.

Нетрудно приспособить один из этих блоков управления к вашей солнечной системе отопления. Просто просверлите отверстие в стене, которое образует заднюю часть солнечного коллектора, воткните зонд в отверстие так, чтобы носик выходил прямо в коллектор, чтобы получить хорошие показания температуры, а затем электрически подключите «маленький черный ящик». последовательно с двигателем нагнетателя так же, как и любой другой простой выключатель.

Теперь, по крайней мере, вентилятор вашей солнечной печи можно настроить так, чтобы он включался только тогда, когда в его коллекторе достаточно избыточного тепла, чтобы работа этого вентилятора была полезной.Но что, если тебе не нужно это тепло. . . что, если в вашей комнате или магазине температура уже достигла (или выше) температуры, которую вы предпочитаете?

Нет проблем. Когда вы подключаете датчик температуры коллектора последовательно к двигателю вентилятора, просто добавьте комнатный высоковольтный термостат (тот, который используется, когда электрические нагревательные кабели устанавливаются в потолке), как показано на схеме 1. Регулируя настройки на обоих коллекторах. датчик и комнатный термостат (который вы установите где-нибудь в обогреваемой комнате), теперь вы можете отсутствовать на несколько дней.. . всегда уверен, что вентилятор солнечного нагревателя включится — и будет работать только тогда, когда коллектор достаточно горячий, чтобы принести пользу, и в комнате достаточно прохладно, чтобы нуждаться в тепле коллектора.

Довольно красиво, да? За исключением, конечно, того факта, что термостат высокого напряжения может обойтись вам примерно от 12 до 15 долларов. Однако, как и следовало ожидать, специальный скаунджер может выполнить ту же работу за значительно меньшие деньги.

Вернитесь к той мусорной газовой печи, из которой вы собирали детали, и вытащите ее термостат.Да, это термостат низкого напряжения, а это значит, что его нельзя подключить напрямую к цепи вашего вентилятора, как это может сделать термостат высокого напряжения (нагрузка может сжечь его). Но это тоже не проблема. Немного поработав, мы можем заставить и этот работать.

Вам понадобится понижающий трансформатор, который вы можете взять из той старой надежно-ржавой газовой печи, которая так долго служила вам. Вам также понадобится одно из 12-вольтных реле, которые

Radio Shack и другие магазины электроники продаются по цене от 3 до 5 долларов.Реле должно иметь 12-вольтовую катушку и контакты, рассчитанные на 120 вольт при минимальном токе 5 ампер. И попробуйте достать такую ​​с катушкой, рассчитанной на переменный ток. Реле с более чувствительной катушкой постоянного тока (это то, что мы использовали, поскольку это то, что у нас уже было) не будет работать, если вы не добавите диод и конденсатор, как показано на схеме 2 (см. Схемы солнечного коллектора в галерее изображений) .

И так как это настолько сложно, насколько мы можем спроектировать нашу схему, давайте перейдем к схеме 2 и узнаем, как заставить эту окончательную, отлаженную систему работать.

У нас есть схема, в которой термостат низкого напряжения подключает и отключает трансформатор низкого напряжения к катушке и от катушки реле высокого напряжения. И когда это реле открывается и закрывается, оно, в свою очередь, подключает и отключает нагнетатель вашего солнечного нагревателя от 110-вольтового электричества, которое заставляет его работать. Если реле было подключено к катушке переменного тока, все в порядке. Ты дома свободен. Однако, если у него есть катушка постоянного тока, вам придется добавить диод и конденсатор, показанные на схеме 2.

Это подводит нас к последнему элементу электронного ноу-хау, которым вы должны обладать.Конденсатор, достаточно большой для этой работы (100 мкФ или около того), вероятно, будет электролитическим и, следовательно, поляризованным. (То есть у меня будет терминал с положительным + и отрицательным -). Если вы подключите такой конденсатор «задом наперед», вы его сожжете, и поэтому вы должны позаботиться о его правильном подключении.

Но это тоже несложно, поскольку есть такой простой способ определить полярность любого источника низкого напряжения. Подключив трансформатор и подключив диод, просто воткните оголенные концы медного провода на расстоянии от 1/4 до 1/2 дюйма в кусок сырого картофеля.Оставьте их там на полчаса — за это время произойдет электрохимическая реакция, в результате чего картофель станет темно-синим вокруг провода, подключенного к положительному полюсу. Подключите + сторону конденсатора к этой ножке термостата, а отрицательную сторону — к другой. — Д. В.

Основы солнечного нагрева воды — что вам нужно для нагрева воды солнцем

Совместное использование — это забота!

В этом посте я дам вам обзор основ солнечного нагрева воды, чтобы вы могли решить, подходит ли вам этот вариант зеленого дома.

В моей жизни до н. Э. (До детей) я получила степень магистра машиностроения с акцентом на возобновляемые источники энергии. После окончания учебы я работал в компании, которая эксплуатировала самую большую в мире систему солнечного нагрева воды с плоскими коллекторами (SWH) и занималась установками солнечного нагрева воды.

Когда мы строили наш нынешний дом, мы добавили солнечную систему водоснабжения вскоре после завершения строительства дома. Он обеспечивает нас горячей водой с 2006 года. (У нас также есть пассивное солнечное отопление в нашем нынешнем доме.По сути, я использовал солнечное нагревание воды в моей жизни уже более 20 лет, живу в районе, где вы меньше всего ожидаете его увидеть (Висконсин).

Зачем нужен солнечный водонагреватель?

После нагрева и охлаждения водонагреватель обычно является одной из областей, в которых люди потребляют больше всего энергии. Оценки колеблются от 15% до 40% энергопотребления, при этом высокие значения приходятся на старые, неэффективные электрические обогреватели.

Солнечный водонагреватель использует солнечную энергию солнца, чтобы нагреть часть или всю воду.По сути, это можно сделать, оставив темный контейнер на солнце.

Наши друзья разбили лагерь на своей территории, пока строили свой дом, и установили душ на открытом воздухе из 50-галлонных бочек, окрашенных в черный цвет, на платформе над их душевой. Другой вариант — душевые мешки на солнечной батарее, которые можно наполнить и повесить в солнечном месте для обеспечения горячей водой во время кемпинга (или во время чрезвычайной ситуации).

В нашем случае наши солнечные коллекторы подогревают воду для горячего водоснабжения и для обогрева полов. В солнечные зимние дни пассивная и активная солнечная энергия покрывают большую часть нашей тепловой нагрузки.

Обогрев плавательного бассейна — отличное применение для солнечного нагрева воды, потому что использование бассейна наиболее интенсивно, когда солнце наиболее интенсивно.

Первая книга в списке написана Бобом Рамлоу, одним из первых висконсинцев, одним из первых солнечных наблюдателей, с которыми я столкнулся в этом районе.

Солнечные водонагреватели косвенного и прямого действия

Солнечные водонагревательные системы можно классифицировать по нескольким направлениям.Одна из основных классификаций — прямая или косвенная.

Системы прямого нагрева нагревают используемую воду. Теплообменника нет. Эти системы лучше всего работают в регионах с теплой погодой, потому что их необходимо сливать, когда температура опускается ниже нуля. (Прямые системы, которые сливаются в холодную погоду, называются, что неудивительно, дренажными системами). Эти системы также склонны к накоплению жесткой воды, если вода, проходящая через них, богата минералами. Они также известны как системы с открытым контуром.

Непрямые системы нагревают жидкость (обычно смесь антифриза) и передают тепло от этой жидкости через теплообменник питьевой воде в резервуаре для хранения. Они необходимы для круглогодичной эксплуатации в холодном климате. Поскольку вы не вводите новую жидкость в коллектор, вероятность образования минеральных отложений в них снижается. Обратной стороной является то, что они обычно будут дороже, потому что в них больше деталей. Они также известны как системы с замкнутым контуром.

Сравнение пассивных и активных солнечных водонагревателей

Пассивные солнечные водонагреватели используют естественную конвекцию для перемещения холодной воды из нижней части коллектора в верхнюю по мере ее нагрева.

Активные солнечные водонагревательные системы имеют циркуляционные насосы, которые перемещают жидкость (обычно смесь полипропиленглицерина).

Детали солнечной системы водяного отопления

Коллекторы

Все солнечные системы водяного отопления нуждаются в способе сбора тепла. Варианты исполнения варьируются от окрашенного в черный цвет резервуара или черного резервуара в изолированной коробке (нагреватели периодического действия) до плоских пластинчатых коллекторов и изолированных трубчатых коллекторов.

• Нагреватели периодического действия объединяют в себе коллектор и накопитель.
• Плоские коллекторы имеют трубопроводы для жидкости, подключенные параллельно (обычно медные), с металлическими ребрами, окрашенными в черный цвет для увеличения площади поглощения, и все они заключены в изолированную коробку.
• Изолированные трубчатые коллекторы — это отдельные трубки с проходами для жидкости и ребрами, заключенными в то, что по сути является термосом. Нет воздуха вокруг поглотителей = нет воздушного потока = превосходная изоляция. Если бы мы расширили нашу систему, мне бы потребовались эти коллекторы, поскольку они имеют наименьшие потери тепла в холодном климате.

Резервуар

Где хранится нагретая вода.

• Нагреватели периодического действия накапливают воду прямо в панели, резервуаре или накопительном резервуаре, прикрепленном к верхней части панели.
• Плоские коллекторы и изолированные трубчатые коллекторы имеют отдельный накопительный бак.

В зависимости от типа системы, она может включать или не включать следующие части.

Теплообменник

В косвенных системах тепло от солнечных панелей передается в систему горячего водоснабжения через теплообменник.Этот теплообменник может быть расположен внутри резервуара для хранения или вне резервуара для хранения.

Внутри резервуара для хранения обычно улучшается теплопередача, потому что он максимизирует площадь поверхности воды, контактирующей с теплообменником, но когда-либо возникает проблема с теплообменником, весь резервуар и комбинация теплообменника должны быть заменены.

При наличии внешнего теплообменника их часто можно подключить к стандартному водонагревателю с удаленными нагревательными элементами, что снижает затраты, но они могут быть не такими эффективными, как внутренний теплообменник.

Наша текущая система имеет внутренний теплообменник, наша последняя система имела внешний теплообменник.

Контроллер

В косвенных системах с насосом переменного тока контроллер сообщает насосу, когда следует выключить и включить. Его также обычно называют дифференциальным контроллером, поскольку он учитывает разницу температур между панелями и водой в резервуаре для хранения.

Когда достигается заданная разница температур (когда панели становятся достаточно горячими), включается насос.Когда панели остынут, насос отключается.

Насос

Непрямые системы могут иметь насос переменного или постоянного тока. Насосы переменного тока обычно питаются от электросети. Насосы постоянного тока почти всегда питаются от солнечной электрической (фотоэлектрической) панели. Как упоминалось выше, насосы переменного тока включаются и выключаются контроллером.

Насосы

постоянного тока включаются автоматически, когда солнечная электрическая панель вырабатывает достаточно энергии для включения насоса. При правильном размере жидкость в панелях должна быть достаточно горячей, чтобы эффективно передавать тепло, когда у насоса достаточно мощности для работы.

В нашем последнем доме в системе солнечного нагрева воды использовались насос постоянного тока и солнечная электрическая панель. В нашей нынешней системе используется насос переменного тока с контроллером.

Установщик солнечной энергии, который работал над нашей нынешней системой, указал, что он увидел значительно лучшие характеристики насосов переменного тока при низких температурах, потому что у насосов постоянного тока не было достаточно мощности для перемещения жидкости, когда она становилась холодной и влажной.

Датчик температуры и давления

В большинстве систем с внутренним хранилищем один из этих манометров находится рядом с резервуаром для хранения, чтобы вы могли легко увидеть текущее состояние системы и убедиться, что она находится под надлежащим давлением.

Расширительный бак

Вода, даже вода с добавленным антифризом, будет расширяться и сжиматься при прохождении через различные диапазоны температуры и давления. Чтобы дать избыточному объему жидкости куда-то уйти в системах с замкнутым контуром, резервуар с пузырем, который расширяется и сжимается, вставляется в контур.

Клапан сброса температуры и давления

В качестве дополнительной защиты во многих системах в верхней части коллектора (-ов) размещается предохранительный клапан по температуре и давлению.Если оставить панели на солнце и они станут опасно горячими, жидкость выйдет за пределы дома, чтобы избежать повреждений внутри. На накопительном баке также может быть предохранительный клапан T&P.

Есть много вариантов оборудования, но вам всегда нужно собирать тепло и хранить тепло. Вы можете купить детали и собрать их самостоятельно, получить весь комплект, готовый к установке, или нанять подрядчика, который установит для вас систему.

На что обращать внимание при установке солнечного водонагревателя

Убедитесь, что ваша солнечная система установлена ​​правильно

Еще в 1970-х годах, когда возникла тенденция к развитию солнечной энергетики, многие подрядчики устанавливали оборудование ниже номинального, но делали это плохо.Одна из моих первых работ по солнечной энергии заключалась в ремонте нефункционирующих систем в рамках программы Orphan Solar Program.

Нельзя сокращать работу, иначе система либо будет работать неправильно, либо прослужит очень недолго. Когда эти щенки протекают, они могут устроить действительно большой беспорядок, поэтому обычно это не проект для неквалифицированного домовладельца (если вы не делаете что-то очень простое, например, сезонное подогревание бассейна). Кроме того, неправильно установленные панели на крыше могут привести к серьезным повреждениям крыши и даже к разрушению конструкции.Вода тяжелая, и проемы в крыше всегда должны быть надежно закрыты. Независимо от того, установлены ли они на земле или на крыше, вы хотите убедиться, что ваши панели очень надежны, чтобы они не действовали как паруса, когда начинается хорошая буря.

Работа на качественном оборудовании

SRCC (Solar Rating and Certification Corporation) тестирует панели и системы, чтобы убедиться, что они обеспечивают обещанную энергию. Если ваше оборудование не соответствует стандарту SRCC, по крайней мере, убедитесь, что на него распространяется гарантия.Солнечное водонагревательное оборудование должно выдерживать очень экстремальные диапазоны температуры и давления.

Не весь материал выдержит наказание. Некоторые домовладельцы пытались сэкономить, прокладывая стандартные трубы из полиэтилена PEX от коллекторов до дома. Вместо этого при нормальных (для солнечных) условиях эксплуатации произошел разрыв трубки, и ее пришлось заменить.

Найдите установщик со ссылками

Если вы нанимаете установщика, убедитесь, что он знает, что делает. Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) предлагает программы оценки знаний начального уровня, профессиональной сертификации и аккредитации компаний для специалистов по возобновляемой энергии по всей Северной Америке.

В некоторых штатах также существует множество местных программ обучения. Ваша система будет значительным вложением средств, поэтому убедитесь, что вы работаете с тем, кому доверяете.

Воспользуйтесь скидками и льготами для снижения стоимости вашей системы

DSIRE — это база данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.В зависимости от вашего местоположения эти стимулы могут помочь вам значительно снизить стоимость вашей солнечной системы нагрева воды. Стоит взглянуть.

Учитывая, что эта статья уже становится довольно длинной, я собираюсь подвести итоги на этом. Надеюсь, это дало вам общее представление о том, как работает солнечный водонагреватель.

Статьи по теме

Последнее обновление: Янв 2020

Солнечное отопление — преимущества использования солнечного теплового отопления

В отличие от ископаемого топлива, солнечная энергия доступна практически в неограниченном объеме, она не требует выбросов углерода и является бесплатной.Современные системы отопления можно комбинировать с солнечными батареями, что позволяет использовать солнечные системы отопления для нагрева воды или для подачи дополнительного тепла в контур отопления.

Использование солнечного излучения в качестве тепловой энергии известно как солнечное тепловое отопление. Это не следует путать с фотоэлектрической системой, которая представляет собой производство электроэнергии с использованием солнечного света. Огромные возможности использования солнечной энергии уже давно признаны: наша испытанная и испытанная технология зарекомендовала себя на протяжении многих лет.

Преимущества солнечного отопления:

• Бесконечное количество энергии, бесплатно
• Отсутствие выбросов CO2 во время работы
• Экономия затрат: до 60% меньше энергии для нагрева воды, до 35% меньше энергии для отопление помещений
• Сниженное потребление ископаемого топлива
• Солнечные тепловые системы могут быть интегрированы в существующие системы
• Современные системы работают эффективно даже зимой

Как работает солнечное отопление

Солнечная тепловая энергия в принципе работает как темный садовый шланг, лежащий внутри солнце.Поверхность шланга поглощает солнечный свет и, в частности, тепловое излучение, так что вода в нем нагревается. Солнечное отопление работает следующим образом:

1. Коллекторы поглощают солнечный свет через поглотитель. Здесь нагревается специальный жидкий теплоноситель.

2. Насос перекачивает жидкость в теплообменник солнечной батареи.

3. Здесь тепловая энергия передается в накопительный бак.

4. Если солнечного излучения недостаточно для нагрева воды, обычная система отопления нагревает накопительный бак до желаемой заданной температуры.

Солнечная тепловая система поставляет в зависимости от проектной средней годовой приблизительно 60% энергии, необходимой для удовлетворения потребностей в горячей воде.

Использование солнечной энергии для поддержки нагрева

Помимо производства горячей воды для бытового потребления, жидкость, нагретая в коллекторах, может использоваться для поддержки нагрева горячей воды для бытового потребления. Этот метод обеспечивает интересную поддержку работы нагревательного устройства и предлагает значительный потенциал экономии. Таким образом, даже при умеренных температурах нагревательный элемент часто может оставаться выключенным благодаря поддержке солнечного нагрева.

Ядром этого решения является комбинированный цилиндр, т.е. г. буферный накопитель, совмещенный с устройством ГВС. Если солнечного излучения достаточно, жидкость, содержащаяся в системе солнечного отопления, нагревает воду в одном из цилиндров через нижний теплообменник. В случае понижения температуры e. г. поскольку вы принимаете хорошую длительную ванну или душ, то нагревательный элемент будет включаться по необходимости по второму контуру. Тогда он будет поддерживать дополнительный нагрев воды.

Солнечные системы отопления, предлагаемые Vaillant — надежные и гибкие

Как правило, солнечная энергия не годится для покрытия обычных потребностей в тепловой энергии. Следовательно, его лучше всего использовать в рамках всей системы. Комбинация с технологией конденсации газа или нефти — это хорошо и по разумной цене. Конечно, сочетание солнечного отопления с тепловым насосом или пеллетным отоплением еще более эффективно.

Солнечные коллекторы

Мы различаем два типа солнечных тепловых (тепловых) коллекторов, используемых в системах солнечного отопления: плоские и вакуумные трубчатые.

Плоские коллекторы — мощность поверхности

Главной особенностью плоских коллекторов является черная поверхность поглотителя, ориентированная на солнце. Покрытие поверхности поглотителя спроектировано таким образом, чтобы оно могло поглощать максимум излучения и отражать лишь очень небольшое количество энергии. Поглощенная энергия передается теплоносителю, циркулирующему в трубках под поверхностью поглотителя.

С технической точки зрения плоские коллекторы отличаются от вакуумных трубчатых, особенно изоляцией поглотителя.В плоских коллекторах используется традиционный изоляционный материал, такой как Rockwool или пенополиуретан.

Преимущества плоских коллекторов:

• Более низкая закупочная цена
• Более низкие затраты на техническое обслуживание и ремонт
• Идеально подходят для низкотемпературных систем: для подачи горячей воды или поддержки полов с подогревом

Чтобы иметь возможность предлагать Для вас высококачественные коллекторы, эффективно работающие в любой комбинации систем по выгодной цене, компания Vaillant разработала плоские коллекторы.Благодаря своей инновационной технологии они достигают высочайшего КПД при оптимальной выработке солнечной энергии, что значительно сокращает ваш бюджет.

Вакуумные трубчатые коллекторы — Максимальный выход солнечной энергии из трубки

Принцип работы вакуумных трубчатых коллекторов такой же, как и у плоских коллекторов. Они также поглощают солнечное излучение через поглотители, а затем передают его в виде тепловой энергии жидкости.

Однако, в отличие от плоских коллекторов, вакуумный трубчатый коллектор использует превосходную изоляционную способность вакуума.Поэтому их называют вакуумными или вакуумными коллекторами. Потери тепла почти полностью исключаются благодаря вакууму в стеклянной трубке. Кроме того, под отдельными трубками установлено зеркало, чтобы фокусировать солнечный свет на трубу поглотителя. В целом, вакуумные трубчатые коллекторы значительно эффективнее плоских коллекторов.

Преимущества вакуумных трубчатых коллекторов:

• Повышенная энергоэффективность, хорошая урожайность даже при меньшем количестве солнечного света и рассеянном свете
• Требуется меньшая площадь крыши для той же мощности
• Может также использоваться на поверхностях крыши, не ориентированных на юг
• Обеспечивает более высокие температуры и может использоваться совместно с высокотемпературными системами отопления.

Вакуумный трубчатый коллектор Vaillant auroTHERM exclusiv — это коллектор, который выбирают все, кто голосует за оптимальное использование солнечной энергии.Благодаря продуманной конструкции вакуумный трубчатый коллектор обеспечивает максимально возможную выработку энергии даже в случае наклонного положения солнца и постоянного рассеивания солнечного света, высокой урожайности солнечной энергии и в целом максимально возможной выработки энергии.

Быстрая, безопасная и легкая сборка

Все солнечные панели в нашей программе имеют единую систему крепления. Это дает значительные преимущества с точки зрения затрат времени и обработки. Коллекторы могут быть быстры, безопасны и просты в установке.Более того, наша система обеспечивает максимальную гибкость в установке.

Независимо от того, вертикальный или горизонтальный, бок о бок или один над другим — с нашими коллекторами возможна любая форма монтажа. В то же время наши панели могут также использоваться для установки на крыше и на плоской крыше в дополнение к классической версии крыши. У вас также есть выбор между вертикальной и горизонтальной ориентацией коллектора.

Солнечное водонагревание | WBDG

Введение

На этой странице

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

На нагрев воды приходится значительная часть энергии, потребляемой многими жилыми, коммерческими, институциональными и федеральными объектами.По стране примерно 18% энергии, потребляемой в жилых домах и 4% в коммерческих зданиях, приходится на нагрев воды. Солнечные водонагревательные системы, в которых для нагрева воды используется энергия солнца, а не электричество или газ, могут эффективно обслуживать до 80% потребностей в горячей воде без затрат на топливо или загрязнения окружающей среды и с минимальными затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M). Солнечное водонагревание в настоящее время составляет менее 1% потенциального рынка водонагревания (около 1% жилых зданий имеют солнечное водонагревание, что обеспечивает около двух третей потребностей каждого здания в нагреве воды).

Солнечные водонагревательные системы могут эффективно использоваться на всей территории Соединенных Штатов на объектах, которые имеют подходящую крышу, ориентированную почти на юг, или близлежащие незатененные участки для установки коллектора. В различных типах зданий можно использовать солнечные системы нагрева воды, включая бассейны, жилые дома, отели, прачечные, больницы, тюрьмы и кухни. Солнечные водонагревательные системы наиболее экономичны для объектов со следующими характеристиками:

• Нагрузка на нагрев воды постоянна в течение года (летом не работает)
• Нагрузка на водонагреватель постоянна в течение недели (используйте солнечное тепло каждый день)
• Стоимость топлива, используемого для нагрева воды, высока (примеры включают электричество, которое составляет 46% рынка водяного отопления, и пропан, который составляет 2% рынка в удаленных местах)
• Солнечный климат (полезно, но не обязательно — в 2003 г. тремя крупнейшими рынками были Флорида, Калифорния и Нью-Джерси).

Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих солнечные технологии нагрева воды в рамках проекта нового строительства или капитального ремонта.

Описание

Солнечная система водяного отопления состоит из нескольких основных компонентов, в том числе:

• Солнечные коллекторы
• Тепловой накопитель
• Системные органы управления / контроллер
• Резервный водонагреватель обычный.

Солнечный водонагреватель — это надежная технология с использованием возобновляемых источников энергии, используемая для нагрева воды.Солнечный свет падает и нагревает поверхность поглотителя в солнечном коллекторе или собственно резервуаре для хранения. Либо теплоноситель, либо реальная питьевая вода, которая будет использоваться, протекает по трубам, прикрепленным к абсорберу, и забирает тепло от него (системы с отдельным контуром теплопередающей жидкости включают теплообменник, который затем нагревает питьевую воду. ) Нагретая вода хранится в отдельном баке для предварительного нагрева или в обычном баке водонагревателя до тех пор, пока не понадобится. Если необходимо дополнительное тепло, оно вырабатывается электричеством или ископаемым топливом с помощью традиционной системы водяного отопления.

Накопление тепла обычно требуется для того, чтобы связать синхронизацию прерывистого солнечного ресурса с синхронизацией нагрузки горячей водой. Как правило, достаточно от 1 до 2 галлонов воды для хранения на квадратный фут площади коллектора. Если используется теплообменник на стороне нагрузки, для хранения может использоваться либо питьевая вода, либо непитьевая вода. Для небольших систем хранилище чаще всего осуществляется в виде стальных резервуаров, облицованных стеклом.

Активные системы имеют регулятор «дельта-Т» (разность температур) для запуска и остановки насосов.Если температура на выходе из солнечного коллектора превышает температуру на дне накопительного бака на заданную величину, например, на 6 ° C или 42,8 ° F, контроллер запускает насос. Когда эта разница температур падает ниже другого установленного значения, например, 2 ° C или 35,6 ° F, контроллер останавливает насосы. Контроллер также будет иметь функцию верхнего предела для отключения насосов, если температура в резервуаре для хранения превышает третье значение, например, 90 ° C или 194 ° F. Из-за простоты и невысокой стоимости контроллера дельта-Т, разумно сохранять средства управления независимыми от какой-либо системы управления энергопотреблением всей установки, хотя желательно включать некоторые показатели производительности системы, такие как выходной сигнал измерителя BTU или предварительный нагрев. датчик температуры бака в системе управления зданием.

Солнечные водонагреватели экономят энергию, предварительно нагревая воду до обычного водонагревателя. Солнечные системы горячего водоснабжения обычно рассчитаны на от 40% до 70% нагрузки по нагреву воды. Резервный обычный нагреватель по-прежнему необходим для удовлетворения 100% пиковых потребностей в горячей воде в целом, особенно в пасмурные дни или когда солнечная система не работает.

Виды технологий и стоимость

Типы коллекторов

Хотя все солнечные водонагревательные системы используют один и тот же основной метод улавливания и передачи солнечной энергии, они делают это с помощью трех особых технологий, которые различают разные коллекторы и системы.Различия важны, потому что разные потребности в нагреве воды в разных местах лучше всего удовлетворяются с помощью определенных типов коллекторов и систем.

Материалы и компоненты, используемые в солнечных водонагревательных системах, различаются в зависимости от ожидаемого диапазона рабочих температур.

Низкотемпературные системы (неглазурованные) обычно работают при низкой температуре, до 18 ° F (10 ° C) выше температуры окружающей среды, и чаще всего используются для обогрева плавательных бассейнов. Часто вода в бассейне холоднее воздуха, и изоляция коллектора была бы контрпродуктивной.Низкотемпературные коллекторы изготавливаются из полипропилена или других полимеров со стабилизаторами ультрафиолета. Проходные каналы для воды в бассейне отформованы непосредственно в пластине абсорбера, а вода в бассейне циркулирует через коллекторы с помощью циркуляционного насоса фильтра бассейна. По состоянию на 2004 год обогреватели для бассейнов стоили от 10 до 40 долларов за фут².

Небольшой образец неглазурованного низкотемпературного солнечного коллектора, показывающий проточные каналы и коллекторную трубу.

Небольшой образец среднетемпературного плоского пластинчатого коллектора с покровным стеклом, изоляцией, медной пластиной поглотителя и проходами для потока.

Среднетемпературные системы производят воду на 18–129 ° F (на 10–50 ° C) выше наружной температуры и чаще всего используются для нагрева воды для бытового потребления. Однако также можно использовать солнечные водонагревательные коллекторы средней температуры для отопления помещений в сочетании с конвекционными змеевиками с принудительной вентиляцией или лучистыми полами.

Среднетемпературные коллекторы обычно представляют собой плоские пластины, изолированные покровным стеклом с низким содержанием железа и изоляцией из стекловолокна или полиизоцианурата. Отражение и поглощение солнечного света в покровном стекле снижает эффективность при небольших перепадах температур, но стекло должно сохранять тепло при более высоких температурах.Используется медная пластина поглотителя с приваренными к ребрам медными трубками. Чтобы уменьшить потери на излучение коллектора, пластина поглотителя часто обрабатывается селективной поверхностью из черного никеля, которая имеет высокую поглощающую способность в коротковолновом солнечном спектре, но низкую излучательную способность в длинноволновом тепловом спектре. По состоянию на 2004 год среднетемпературные системы стоили от 90 до 120 долларов за квадратный фут площади коллектора.

Крупным планом — вакуумированная стеклянная трубка с черной медной поглощающей пластиной внутри.

В высокотемпературных системах используются вакуумные трубки вокруг приемной трубки для обеспечения высокого уровня изоляции и часто используются фокусирующие изогнутые зеркала для концентрации солнечного света.Высокотемпературные системы требуются для абсорбционного охлаждения или выработки электроэнергии, но они также используются для среднетемпературных применений, таких как коммерческое или общественное водяное отопление. Из-за механизма слежения, необходимого для удержания фокусирующих зеркал направленными на солнце, высокотемпературные системы обычно очень большие и устанавливаются на земле рядом с объектом. Сами вакуумные трубчатые коллекторы стоят около 75 долларов за фут², но использование изогнутых зеркал и экономия на масштабе позволяют снизить эту стоимость для систем большого размера до относительно низкой стоимости — от 40 до 70 долларов за фут² (2004).

Эффективность солнечного коллектора меняется в зависимости от того, насколько высокая температура на входе коллектора относительно температуры окружающего воздуха. На следующем рисунке показаны типичные кривые КПД для трех типов коллекторов. Обратите внимание, что недорогие неглазурованные коллекторы очень эффективны при низких температурах окружающей среды, но эффективность очень быстро падает с повышением температуры. Они обеспечивают лучшую производительность для низкотемпературных применений, но для эффективного достижения более высоких температур требуются застекленные коллекторы.Вакуумные трубы необходимы для достижения более высоких температур воды, что необходимо для охлаждения и некоторых промышленных технологических процессов нагрева.

КПД типовых коллекторов

Типы солнечных водонагревательных систем

Типы солнечных водонагревательных систем подразделяются на следующие типы:

• Действует . Требуется электроэнергия для включения насосов и / или органов управления.
• Пассивный . Для циркуляции нагретой воды полагается на плавучесть (естественная конвекция), а не на электроэнергию.Системы Thermosyphon размещают резервуар для хранения над солнечным коллектором, тогда как коллекторы со встроенным коллектором-накопителем размещают накопитель внутри коллектора.
• Прямой . Подогревает питьевую воду прямо в коллекторе.
• Косвенный . Нагревает пропиленгликоль или другой теплоноситель в коллекторе и передает тепло питьевой воде через теплообменник.

Типы солнечных водонагревательных систем

Затраты на технологии

Стоимость системы будет варьироваться в зависимости от географического положения, расхода воды и тарифов на коммунальные услуги.Установленные затраты на квадратный фут для коллекторов варьируются от 10 долларов для низкотемпературных систем, используемых для обогрева бассейнов, до 225 долларов для отдельных небольших систем для жилых помещений. Наименьшая стоимость достигается при использовании больших центральных систем отопления, используемых для обогрева больших объектов с потребностями в воде большого объема и высокой температуры. Однако большинство систем застекленного водяного отопления находятся в диапазоне установленных затрат от 60 до 150 долларов за квадратный фут площади коллектора. Новые строительные системы обычно имеют лучшую экономику, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку.Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях более высоких температур.

Стоимость будет зависеть от географического положения и размера системы. Установленные затраты на квадратный фут для полных систем варьируются от 60 долларов за квадратный фут для большой системы в месте с конкурентоспособной солнечной промышленностью до 225 долларов за квадратный фут для небольшой системы в удаленном месте. Стоимость также зависит от типа системы: неглазурованные низкотемпературные коллекторы стоят намного дешевле, чем лучше изолированные.

Приложение

Решая, подходят ли солнечные водонагревательные системы для конкретного строительного проекта, необходимо учитывать несколько факторов. Солнечные водонагревательные системы пригодны для многих приложений по всей стране, но особое внимание следует уделять проектам, в которых:

• Избегаемые затраты на энергию высоки (газ недоступен, тарифы на электроэнергию выше 0,034 доллара США / кВтч)
• Существует надежная и постоянная потребность в горячей воде (например, в жилых помещениях, лабораториях или больницах).
• На наклонной поверхности достаточно высокая среднесуточная интенсивность солнечной радиации (более 4.5 кВтч / м² / день — хотя, если предотвращенные затраты достаточно высоки, солнечное нагревание воды эффективно в большинстве климатических условий)
• Энергетическая безопасность важна (например, на международной базе, где поставки энергии могут быть прерваны).

Для крупных объектов чаще всего используются активные косвенные системы. Для небольших предприятий в мягком климате с умеренной угрозой замерзания пассивные прямые или косвенные системы также являются жизнеспособным вариантом.

Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию об оценке вариантов использования возобновляемых источников энергии.

Экономика

Экономия денег от установки солнечного водонагревателя зависит от множества факторов, включая климат, количество используемой горячей воды в данном месте, затраты на обычное топливо, требуемую температуру воды и производительность системы. В среднем, однако, установка солнечного водонагревателя снижает счета за нагрев воды на 50-80%.

Общее практическое правило для федеральных предприятий состоит в том, что солнечная установка для нагрева воды окупается в течение 10–15 лет при установке против электричества.В соответствии с Законом об энергетической независимости и безопасности 2007 года ожидаемый срок службы солнечной водонагревательной системы, используемой для анализа жизненного цикла, составляет 40 лет, что означает, что предприятие может рассчитывать на 30 лет «бесплатной» энергии.

Системы нового строительства обычно имеют лучшую экономичность, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку. Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях высоких температур и больших объемов.Для федеральных объектов установка возобновляемой энергии должна окупаться в течение срока службы системы, включая время / стоимость денег, чтобы она была рентабельной. Ключевой параметр — отношение сбережений к инвестициям. Отношение сбережений к инвестициям более 1,0 было бы рентабельным. Федеральные стандарты анализа затрат жизненного цикла изложены в положении 10 C.F.R. Статья 436.

Агентства часто могут улучшить экономику системы и получить доступ к дополнительным стимулам, когда используются альтернативные механизмы финансирования проектов.Среди вариантов финансирования проектов в области возобновляемых источников энергии — контракт на энергосбережение и программы коммунальных услуг. FEMP заключила бессрочные контракты на количество, по которым любое федеральное агентство может оформлять заказы на поставку солнечных водонагревательных систем в рамках контракта на энергосбережение. Некоторые коммунальные предприятия предлагают скидки, аренду или другие программы солнечного нагрева воды.

Руководство

FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов использования возобновляемых источников энергии для федеральных строительных проектов.

Полный список стимулов представлен в базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). Свяжитесь с местной коммунальной компанией для получения более подробной информации.

Оценка доступности ресурсов

Несколько факторов влияют на то, есть ли у участка хороший ресурс для солнечного нагрева воды. Во-первых, количество солнечного излучения, которое получает сайт. На первой карте показано базовое солнечное излучение, доступное в Соединенных Штатах. Как отмечалось ранее, многие участки со средней интенсивностью солнечной радиации выше 4.5 кВтч / м² в день следует тщательно рассмотреть для солнечного нагрева воды.

Но даже участок с менее привлекательными солнечными ресурсами может иметь хороший потенциал для солнечного нагрева воды, если компенсируемый им тариф на электроэнергию достаточно высок или имеются стимулы. Чтобы изобразить это, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составила серию карт, на которых солнечные ресурсы сочетаются с предполагаемой стоимостью системы и отражены факторы, необходимые для обеспечения рентабельности системы. Эти карты доступны для систем, которые будут компенсировать использование электроэнергии, и для систем, которые будут компенсировать использование природного газа.

В качестве примера на двух приведенных ниже картах показан тариф на электроэнергию, необходимый для обеспечения рентабельности системы солнечного нагрева воды. Одна карта предполагает стоимость установленной системы в 75 долларов за квадратный фут площади коллектора (вероятно, для более крупной коммерческой системы), а вторая предполагает стоимость в 150 долларов за квадратный фут (меньшая система). Первая карта показывает, что большая часть страны могла бы с минимальными затратами использовать солнечное нагревание воды по цене 75 долл. США / фут², если компенсационная стоимость электроэнергии будет выше 0,06 долл. США / кВтч. Доступные стимулы улучшат это еще больше.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды по цене 75 долл. / Фут². Эта карта не учитывает какие-либо доступные финансовые стимулы.

Вторая карта также включает льготы для федеральных агентств. Даже при повышенных системных затратах тарифы на электроэнергию ниже 0,05 долл. США / кВтч позволят обеспечить рентабельный солнечный нагрев воды в Аризоне или Висконсине, но системе в Вайоминге, возможно, потребуется компенсировать розничный тариф на электроэнергию в размере 0,09-0,11 долл. США / кВтч, чтобы обеспечить безубыточность.Конечно, ставки безубыточности значительно изменяются, если стоимость системы отличается от предположений карт или если стимулы меняются от изображенных.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды стоимостью 150 долл. / Фут². Эта карта учитывает финансовые стимулы.

Инструменты анализа

Чтобы определить, является ли проект возможным кандидатом на использование солнечной энергии для нагрева воды, агентства могут использовать программу Federal Renewable Energy Screening Assistant.Этот программный инструмент на базе Microsoft Windows, разработанный NREL, проверяет федеральные проекты в области возобновляемых источников энергии на предмет экономической целесообразности. Он также оценивает многие возобновляемые технологии, включая солнечное нагревание воды, фотоэлектрическую энергию и ветер. Несколько более подробный инструмент проверки предоставлен RETScreen International.

После того, как будет установлена ​​предварительная жизнеспособность, в конечном итоге потребуется оценить производительность системы для получения более точных инженерных данных и экономического анализа.Это может быть выполнено с помощью программного обеспечения для ежечасного моделирования или с помощью методов ручной корреляции на основе результатов почасового моделирования. Для этой задачи рассмотрите возможность использования:

• F-CHART, метод корреляции, доступный в Университете Висконсина
• TRNSYS, программа моделирования переходных систем, доступная в Университете Висконсина.

Рекомендации по проектированию

Солнечные водонагревательные системы должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать стоимость жизненного цикла.Разработка системы, обеспечивающей 100% нагрузки солнечной энергией, никогда не будет экономически выгодной из-за чрезмерных инвестиций в площадь коллектора и объем хранилища. Стоимость жизненного цикла может быть минимизирована путем разработки системы, которая выдерживает 100% нагрузки в самый солнечный день года. Такая система обычно обеспечивает около 70% годовой нагрузки. Другие конструктивные особенности включают техническое обслуживание, защиту от замерзания, защиту от перегрева, эстетику крепления коллектора и ориентацию. Кроме того, программы скидок на коммунальные услуги могут налагать дополнительные требования к конструкции.Например, солнечная система нагрева воды на Гавайях должна удовлетворять 90% нагрузки, чтобы иметь право на скидки от Hawaiian Electric Company.

При проектировании солнечной системы водяного отопления рекомендуются определенные шаги. Во-первых, важно обеспечить правильное расположение солнечных коллекторов. Наилучшая годовая отдача энергии достигается при обращении к экватору с наклоном вверх от горизонтали, равным местной широте. Недавние исследования показывают, что адекватные характеристики могут быть получены при углах наклона и ориентации, которые значительно отличаются от этого.

В континентальной части США коллекторы должны быть повернуты в пределах 30 ° от истинного (немагнитного) юга для максимальной производительности. Также важно оптимизировать наклон собирающего массива. Поверхности, наклоненные вверх от горизонтали под углом минус 15 ° к широте, максимизируют солнечную энергию летом, но уменьшают ее зимой. Поверхности, наклоненные вверх на широту плюс 15 °, максимизируют приток солнечной энергии зимой и обеспечивают более равномерную подачу солнечной энергии в течение всего года. Угол наклона, равный местной широте, обеспечивает близкое к максимальному круглогодичное усиление солнечной энергии и обычно подходит для солнечного нагрева воды.Обычно приемлемо монтировать коллекторы заподлицо на скатной крыше и как можно ближе к оптимальной ориентации, чтобы снизить затраты на установку и улучшить внешний вид. Карты и таблицы солнечных ресурсов США размещены в Центре данных по возобновляемым ресурсам NREL.

Во-вторых, повреждение может быть вызвано замерзанием воды в проточных каналах коллектора или соединительных трубопроводах. Существует несколько стратегий защиты от замораживания. Наиболее распространенным является циркуляция раствора пропиленгликоля (никогда не используйте токсичный этиленгликоль) и воды в коллекторном контуре косвенной системы.Другая стратегия состоит в том, чтобы слить воду из коллектора обратно в сливной бак, размер которого позволяет вместить всю жидкость контура коллектора. Эта конфигурация с обратным сливом имеет дополнительное преимущество, заключающееся в защите системы от чрезмерных температур, если потребление горячей воды снижается из-за сезонного использования, реконструкции или отпуска. Там, где замерзание не является обычным явлением, функция контроллера, которая обеспечивает циркуляцию воды в контуре коллектора, когда температура приближается к нулю, в сочетании со значениями защиты от замерзания может быть адекватной, но может значительно снизить чистый выигрыш энергии.

Еще одним шагом является создание регулирующего клапана и возможности байпаса. Клапан темперирования очень важен для обеспечения подачи воды с постоянной температурой в краны, даже когда накопление солнечной энергии намного превышает заданное значение водонагревателя. Байпасный трубопровод и клапаны позволяют обычной системе обеспечивать горячую воду, если солнечная система отопления по какой-либо причине не работает.

Наконец, необходимо проводить периодическое обслуживание всех систем. Проверьте наличие явных повреждений, таких как сломанное остекление коллектора или влажная изоляция труб.Проверьте pH и температуру замерзания теплоносителей. Сравните датчики контрольной температуры с термометрами, чтобы убедиться, что датчики работают. Также не забудьте проверить правильность работы насоса и других функций системы. В качестве простого комплексного теста проверьте температуру резервуара для предварительного нагрева — после солнечного дня в нем должно быть жарко. Более подробные количественные тесты можно найти в руководствах по проектированию ASHRAE. Для получения дополнительной информации см. Страницы «Ввод здания в эксплуатацию и техобслуживание, ориентированное на надежность».

В частности, при интеграции солнечной системы водяного отопления в более крупный строительный объект обязательно:

• Включить солнечные батареи на крыше с выходом на южную сторону в архитектурную программу и конструктивный дизайн
• Спроектировать крышу, чтобы выдержать дополнительный вес солнечных водонагревательных панелей, включая их физический вес и ветровую нагрузку
• Рассмотрите интегрированные конструкции солнечной тепловой крыши
• Минимизировать проникновение в крышу
• Обеспечить достаточно места в помещении для нагревательного оборудования для размещения баков, насосов и оборудования для солнечного отопления.
• Обеспечить проход для водопровода и проводки от крыши до аппаратной
• При включении обогрева помещений вместе с подогревом воды, интегрируйте солнечную тепловую систему с системой отопления здания через теплообменник для отопления помещений

Для больших систем более низкая стоимость обычно достигается за счет установки солнечных коллекторов на незатененном участке земли рядом со зданием и рядом с отопительным оборудованием для предотвращения потерь.

Отличное руководство по проектированию и установке промышленных солнечных водонагревателей было выпущено в 1980-х годах компанией ASHRAE на основе опыта использования активной солнечной энергии в рамках программы «Солнечная энергия в федеральных зданиях». Эти три тома охватывают проектирование, установку и подготовку к эксплуатации и техническому обслуживанию вручную и доступны в Solar Rating and Certification Corporation.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание каждой солнечной системы водяного отопления оцениваются в половину от 0.5–2% от начальной стоимости в год, в зависимости от типа и конструкции системы. Oamp; M аналогичен тому, который требуется для любого контура водяного отопления, и может быть предоставлен персоналом объекта с привлечением экспертов в случае отказа. Регулярно плановое ТО включает:

• Проверка солнечных коллекторов и рам на наличие повреждений и определение местоположения сломанных или протекающих трубок для замены
• Проверка правильности положения всех клапанов
• Осмотр и обслуживание изоляции труб и защитных материалов для минимизации потерь и поддержания защиты от замерзания
• Проверка затяжки монтажных разъемов и ремонт погнутых или корродированных монтажных компонентов
• Определить, затеняют ли массив какие-либо новые объекты, такие как рост растений, и переместить их, если возможно
• Ежегодная очистка массива простой водой или мягким средством для мытья посуды (не используйте щетки, любые типы растворителей, абразивов или агрессивных моющих средств)
• Проверка всех соединительных трубопроводов на герметичность и ремонт поврежденных компонентов
• Осмотр сантехники на предмет коррозии
• Наблюдение за рабочими показателями температуры и давления для обеспечения правильной работы насосов и органов управления
• Обеспечение работы насоса в солнечный день, а не ночью
• Использование измерителя солнечного излучения для измерения падающего солнечного света и одновременного наблюдения за температурой и выходом энергии на лицевой панели контроллера.Сравните эти показания с исходной эффективностью системы (дополнительные тесты см. В руководствах ASHRAE).
• Проверка индикаторов состояния лицевой панели контроллера и сравнение индикаторов с измеренными значениями
• Документирование всех операций по эксплуатации и техобслуживанию в рабочей книге и предоставление этой рабочей книги всему обслуживающему персоналу
• Ежегодная промывка резервуара для хранения питьевой воды от отложений
• Промывка и заливка теплоносителя каждые 10 лет
• Промывка системы для удаления накипи из-за плохого качества воды при необходимости (только части системы с питьевой водой)
• Замена расходуемого анода в резервуаре для хранения при необходимости.

Дополнительное обслуживание может включать замену отключенных датчиков температуры, замену конденсаторов и двигателей насоса, устранение утечек или повреждений от замерзания, а также замену стекла, разбитого в результате града или вандализма. В какой-то момент — обычно более 10 лет — может потребоваться замена резервуара.

Особые соображения

Особые соображения, которые следует учитывать при проектировании и установке солнечных систем горячего водоснабжения, включают доступ к солнечным батареям, права на использование солнечной энергии, а также соответствующие нормы и стандарты.

Доступ к солнечной энергии и права на солнечную энергию

Законы о доступе к солнечной энергии защищают право потребителя устанавливать и эксплуатировать системы солнечной энергии в доме или офисе, включая доступ собственности к солнечному свету. Доступ к солнечному свету означает способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны ближайшего дома или здания, ландшафта или других препятствий. Наиболее распространенные типы законов о доступе к солнечной энергии — это сервитут и права на использование солнечной энергии.

Сервитут на солнечной энергии дает владельцам солнечных энергетических систем право на постоянный доступ к солнечному свету без препятствий со стороны соседской собственности и предотвращает будущую застройку собственности, которая может ограничить доступ к солнечной энергии.Соглашения об установлении солнечного сервитута должны быть в письменной форме и подлежат тем же требованиям регистрации и индексации, что и другие имущественные права. Большинство договоров об установлении солнечного сервитута предусматривают следующие элементы:

• Описание . Размеры сервитута, включая вертикальные и горизонтальные углы и необходимые часы солнечного света, в течение которых близлежащие здания, растительность или другие сооружения не могут препятствовать попаданию прямого солнечного света в солнечную энергетическую систему.
• Ограничения .Ограничения, накладываемые на ландшафтный дизайн и растительность, конструкции и другие объекты, которые могут ухудшить или затруднить прохождение солнечного света через сервитут и повлиять на производительность системы солнечной энергии.
• Условия . Сроки и условия, если таковые имеются, в соответствии с которыми сервитут может быть пересмотрен или прекращен.

Права на использование солнечной энергии обеспечивают защиту домов и предприятий, ограничивая или запрещая частные ограничения (например, договоренности и подзаконные акты о районе, постановления местных органов власти и строительные нормы) на установку систем солнечной энергии.Около дюжины штатов приняли законы о правах на солнечную энергию, которые ограничивают ограничения, которые могут накладываться соглашениями соседства и / или местными постановлениями на установку солнечного оборудования. Законы различаются по положениям о защите солнечного оборудования, типам покрываемых зданий, применимости к новому и существующему строительству и обеспечению соблюдения прав. Расплывчатые или отсутствующие положения в законах о правах солнечной энергии привели к судебным искам и задержкам в ряде штатов.

Использование солнечного нагрева воды в соответствии с директивами администрации:

• Распоряжение 13693 «Планирование устойчивого развития на федеральном уровне в следующем десятилетии»
• Закон об энергетической политике 1992 года (EPAct) предписывает агентствам:
  • «включают возобновляемые источники энергии [например, солнечное нагревание воды] наряду с мерами по повышению энергоэффективности» (раздел 542 Закона о национальной политике в области энергосбережения),
  • «демонстрируют новые технологии и включают экологические преимущества, такие как сокращение выбросов парниковых газов, в критерии отбора демонстрационных технологий» (Раздел 549),
  • «включают рекомендации по рентабельным проектам использования возобновляемых источников энергии» (Раздел 550).
• Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT), который требует, чтобы федеральные предприятия удовлетворяли 30% своих потребностей в горячей воде за счет солнечной энергии, при условии, что это будет рентабельно в течение всего срока службы системы.
• Указ Президента № 13514, который расширяет требования к снижению энергопотребления и производительности EISA 2005 и последующих постановлений.

Установить все солнечное водонагревательное оборудование в соответствии с отраслевыми стандартами, в том числе:

Дополнительные ресурсы

Сертификат монтажника солнечного отопления

Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) обеспечивает добровольную сертификацию установщиков слуховых аппаратов на солнечных батареях.Сертификация установщика солнечного отопления — это добровольная сертификация, которая обеспечивает набор национальных стандартов, по которым установщики солнечного отопления, обладающие навыками и опытом, могут выделиться среди своих конкурентов. Сертификация обеспечивает определенную защиту общественности, давая им возможность оценивать компетентность практикующих специалистов.

Программы сертификации оборудования

Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) — независимая некоммерческая торговая организация, которая создает и внедряет программы сертификации солнечного оборудования и стандарты рейтинга.SRCC сертифицирует сборщиков и публикует рейтинги производительности и уравнения эффективности сборщиков (необходимые для прогнозирования производительности системы в целом) в соответствии со своим стандартом OG-100. SRCC разработала программу оценки и сертификации солнечных водонагревательных систем, сокращенно OG300, для повышения производительности и надежности солнечных батарей. Сводка сертифицированных SRCC рейтингов солнечных коллекторов и водонагревательных систем, в которой перечислены рейтинги производительности сертифицированных продуктов, доступна бесплатно.

Сайты

• Управление энергетической информации выпускает очень подробные отчеты о солнечной энергетике и использовании солнечного нагрева воды, включая Отчет о деятельности производителей солнечных коллекторов.
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) предоставляет обширную информацию о солнечном нагреве воды, включая отличные карты и таблицы солнечных ресурсов в США и во всем мире.
• Ассоциация производителей солнечной энергии предлагает каталог производителей, дистрибьюторов, подрядчиков и консультантов по проектированию для производства горячей воды от солнечных батарей. Есть также несколько государственных глав SEIA, которые являются полезными ресурсами и источниками региональных участников торгов по проектам.
• Solar Rating & Certification Corporation — некоммерческая организация, которая предоставляет авторитетные рейтинги производительности, сертификаты и стандарты для солнечной тепловой продукции с целью защиты и предоставления рекомендаций потребителям, поставщикам стимулов, правительству и промышленности.
• Solar-Estimate — это бесплатная государственная служба, предлагающая инструменты для оценки солнечной энергии и поддерживаемая Министерством энергетики и Калифорнийской энергетической комиссией.
• Министерство энергетики США, Федеральная программа управления энергопотреблением, выпустило несколько публикаций, включая Федеральное технологическое предупреждение о солнечном водонагревании и тематические исследования. FEMP также периодически проводит учебные курсы под названием «Реализация проектов в области возобновляемых источников энергии» с двухчасовым модулем, посвященным солнечному нагреву воды.Расписание всех тренингов FEMP доступно на сайте выше.
Векторные изображения Система солнечного отопления

, Стоковые векторные изображения Система солнечного отопления

Система солнечного отопления | Depositphotos®Солнечный домСхема наземного теплового насоса и солнечных панелейДом с газовым обогревателем, полом с подогревом и солнечными панелями СхемаЗемельный тепловой насос и солнечные панелиСхема солнечного водонагревателя со схемой подогрева полаДом с отоплением на природном газе и схемой солнечных панелейДом с газовым отоплением и солнечными батареями Схема солнечных водонагревателей Схема теплового насоса с радиаторами и солнечными панелями Схема квартир с подогревом пола, фотоэлектрическими и солнечными панелями и кондиционированием воздуха Схема квартир с подогревом полов, фотоэлектрическими и солнечными панелями и кондиционированием воздуха и сделанные вручную заметкиКвартира полностью меблирована с Wi-Fi радиаторное отопление и трубы центрального отопления в качестве источника тепловой энергии с дополнительными солнечными панелями для нагрева воды и фотоэлектрическими панелями на крыше в качестве источника электроэнергии и с внутренней стеной Квартира полностью меблирована с радиаторным отоплением горячей водой и газовым водонагревателем в качестве источника энергии. энергия для отопления с дополнительными солнечными водонагревательными панелями и фотоэлектрическими панелями на крыше в качестве источника электроэнергииКвартира с радиаторами и фотоэлектрическими батареями, солнечными батареями и кондиционированием воздуха и нарисованными вручную примечаниями Схема квартиры с подогревом пола и газовым водонагревателем, фотоэлектрическими и солнечными панелями и кондиционером радиаторное отопление и трубы центрального отопления в качестве источника тепловой энергии с дополнительными солнечными водонагревательными панелями и фотоэлектрическими панелями на крыше с батареей в качестве источника электроэнергии и с внутренним настенным кондиционированием воздуха Перспективный разрез квартиры с одной спальней, полностью меблированной с водяным полом обогрев и трубы центрального отопления как источник тепловой энергии с дополнительными солнечными водонагревательными панелями и фотоэлектрическими панелями на крыше Разрез квартиры с одной спальней, полностью меблированной водяным теплым полом и трубами центрального отопления в качестве источника тепловой энергии с дополнительным солнечным подогревом воды Панели и фотоэлектрические панели на крыше Перспективный разрез квартиры с одной спальней, полностью меблированной радиаторами водяного отопления и трубами центрального отопления в качестве источника тепловой энергии с дополнительными солнечными водонагревательными панелями и фотоэлектрическими панелями на крыше в качестве источника Схема квартиры полностью меблированной с радиатором отопление и трубы центрального отопления в качестве источника тепловой энергии с дополнительными солнечными водонагревательными панелями и фотоэлектрическими панелями на крыше и с внутренним настенным кондиционированием воздуха Современный энергоэффективный изометрический эко-дом в поперечном разрезе и интерьеры комнат инфографики с иконами, людьми и мебелью Учебные иконы солнечной системы нагрева воды, солнечных батарей, ветряных турбин. Энергосберегающая система отопления.Современный энергоэффективный изометрический эко-дом в разрезе и интерьеры комнат на белом фоне с иконами и людьми Современный энергоэффективный изометрический дом в разрезе и интерьеры комнат на белом фоне, концепция недвижимости и эко-зданийПерспективный разрез полностью меблированной двухкомнатной квартиры с водяным радиаторным отоплением и трубами центрального отопления в качестве источника тепловой энергии и фотоэлектрическими панелями на крыше в качестве источника электроэнергии Векторные иконки линии системы отопления Схема отдельного дома с подогревом полов на первом этаже и радиаторами на первом этаже и воздушным источником тепла насос в сочетании с солнечными батареями на крыше в качестве источника энергии Отдельный дом с геотермальным и воздушным тепловым насосом и солнечными панелями Комплект энергосберегающей системы отопления.В комплект входит аккумулятор тепла Отдельный дом с тепловым насосом с воздушным источником и солнечными батареями Схема отдельного дома с подогревом пола на первом этаже и радиаторами на втором этаже, геотермальным и воздушным тепловым насосом и солнечными батареями в качестве источника энергии Отдельный дом с воздушным источником тепла Насос и солнечные панели Перспективный разрез квартиры с одной спальней, полностью меблированной с водяным теплым полом и трубами центрального отопления в качестве источника тепловой энергии и фотоэлектрическими панелями на крыше в качестве источника электроэнергии Отдельный дом с геотермальным источником тепловым насосом и солнечными панелями Тепловой насос / теплый пол Схема отопления Дом с отоплением на природном газе и диаграммой солнечных батарей насос с подогревом пола a дом с солнечными батареямиВоздушный тепловой насос с радиаторами и солнечными панелями, схема и нарисованные от руки схемы домаВоздушный тепловой насос с подогревом пола и дом с солнечными батареямиСолнечные батареи к котлу для нагрева водыЭко-домГазовый котел в коттедже.