ในทศวรรษที่ผ่านมามีการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เป็นพลังงานทางเลือกในการทำความร้อนและจัดหาอาคารด้วยน้ำร้อน เหตุผลหลักคือความปรารถนาที่จะแทนที่เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมด้วยแหล่งพลังงานราคาไม่แพงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและพลังงานหมุนเวียน
การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อนเกิดขึ้นในระบบสุริยจักรวาล - การออกแบบและหลักการทำงานของโมดูลจะเป็นตัวกำหนดลักษณะเฉพาะของการใช้งาน ในวัสดุนี้เราจะพิจารณาถึงความหลากหลายของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และหลักการของการทำงานของพวกเขารวมทั้งพูดคุยเกี่ยวกับรูปแบบที่นิยมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์
ความเป็นไปได้ของการใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์
Heliosystem - คอมเพล็กซ์สำหรับแปลงพลังงานรังสีดวงอาทิตย์เป็นความร้อนซึ่งต่อมาถูกถ่ายโอนไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่ตัวกลางในระบบทำความร้อนของระบบทำความร้อนหรือน้ำประปา
ประสิทธิภาพของการติดตั้งความร้อนจากแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับการ insolation ของพลังงานแสงอาทิตย์ - ปริมาณพลังงานที่จ่ายในช่วงกลางวันต่อพื้นผิว 1 ตารางเมตรตั้งอยู่ที่มุม 90 °เมื่อเทียบกับทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์ ค่าที่วัดได้ของตัวบ่งชี้คือ kW * h / sq.m ค่าของพารามิเตอร์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับฤดูกาล
คลังภาพ
ภาพถ่ายจาก
พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมีโอกาสมากมาย แหล่งที่มาสำหรับการรับสินค้านั้นไม่สิ้นสุด ตัวทรัพยากรนั้นได้รับการต่ออายุและไม่มีค่าใช้จ่ายอย่างแน่นอน
ตามประเภทของการสะสมและการประมวลผลของพลังงานแสงอาทิตย์อุปกรณ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ครั้งแรกรวมถึงแบตเตอรี่ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าที่สอง - สะสมที่ถ่ายโอนความร้อนให้กับผู้บริโภค
ทั้งแผงโซลาร์เซลล์และตัวสะสมติดตั้งในพื้นที่เปิดโล่งและไม่มีแสงส่องแสงจากดวงอาทิตย์เป็นระยะเวลาสูงสุดวัน เพราะส่วนใหญ่มักจะอยู่บนหลังคา
ในการใช้งานสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กนอกเหนือจากแบตเตอรี่จำนวนที่เลือกตามพลังงานที่ต้องการคุณจะต้องมีตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์ทั่วไปหรือไฮบริดและแบตเตอรี่ปริมาณที่คำนวณอย่างน้อยในวันที่ดำเนินการ
เพื่อให้ได้พลังงานความร้อนจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทางเทคนิคที่ซับซ้อน น้ำอุ่นในหลอดของเครื่องใช้ไฟฟ้าจะเข้าสู่วงจรการทำความร้อนหรือถังน้ำร้อนทันที
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ตามชนิดของสารหล่อเย็นแบ่งออกเป็นน้ำและอากาศ น้ำประปาน้ำร้อนไปยังระบบทำความร้อนและเครื่องผสม, อากาศถ่ายเทความร้อนอากาศสู่ระบบทำความร้อนอากาศ
ในทางปฏิบัติและมีประโยชน์ในตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในชนบทสามารถทำได้ด้วยมือของคุณเอง ในฤดูร้อนเขาจะจัดหาสระน้ำอุ่นให้ความร้อนเพื่อสุขอนามัยและสุขอนามัยเพื่อการชลประทานของพืชที่ปลูก
ข้อเสียของทั้งสองระบบคือการไม่สามารถเก็บพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์เป็นเวลานาน หากในกรณีของแบตเตอรี่สามารถเก็บไว้เป็นเวลา 24 ชั่วโมงในแบตเตอรี่แล้วจะต้องใช้กับนักสะสมทันที ถังเก็บฉนวนจะช่วยรักษาความร้อนในบางครั้ง
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ควบคู่กับแบตเตอรี่
สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก
แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้า
วิธีที่ง่ายที่สุดในการเชื่อมต่อแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์
เครื่องกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
เครื่องกรองแสงอาทิตย์
ท่อโพลิเมอร์แบบโฮมเมด
ถังฉนวนกันความร้อนสำหรับน้ำร้อน
ระดับเฉลี่ยของการ insolation แสงอาทิตย์สำหรับภูมิภาคภูมิอากาศของทวีปหนาวคือ 1,000-1200 kWh / sq.m (ต่อปี) ปริมาณของดวงอาทิตย์เป็นพารามิเตอร์ที่ใช้ในการคำนวณประสิทธิภาพของระบบสุริยะ
การใช้แหล่งพลังงานทางเลือกช่วยให้คุณสามารถสร้างความร้อนในบ้านรับน้ำร้อนโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายแบบดั้งเดิม - โดยเฉพาะผ่านการแผ่รังสีแสงอาทิตย์
การติดตั้งระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นงานที่มีราคาแพง เพื่อให้ค่าใช้จ่ายด้านทุนในการชำระต้องมีการคำนวณที่แม่นยำของระบบและยึดมั่นในเทคโนโลยีการติดตั้ง
ตัวอย่าง. ค่าเฉลี่ยของการ insolation พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับ Tula ในช่วงกลางฤดูร้อนคือ 4.67 kV / sq.m * วันโดยที่แผงระบบติดตั้งที่มุม 50 ° ความสามารถในการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ 5 ตารางเมตรคำนวณได้ดังนี้ 4.67 * 4 = 18.68 กิโลวัตต์ของความร้อนต่อวัน ปริมาตรนี้เพียงพอที่จะทำให้น้ำร้อน 500 ลิตรจากอุณหภูมิ 17 ° C ถึง 45 ° C
แสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติเมื่อใช้การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เจ้าของกระท่อมในช่วงฤดูร้อนสามารถเปลี่ยนจากการให้ความร้อนไฟฟ้าหรือก๊าซเป็นวิธีพลังงานแสงอาทิตย์
เมื่อพูดถึงความเป็นไปได้ของการแนะนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ สิ่งสำคัญคือการคำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคนิคของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ บางคนเริ่มทำงานที่ 80 W / sq.m ของพลังงานแสงอาทิตย์ในขณะที่คนอื่นพอ - 20 W / ตร.ม.
แม้ในสภาพภูมิอากาศทางตอนใต้การใช้ระบบการสะสมโดยเฉพาะเพื่อให้ความร้อนจะไม่ได้ผล หากการติดตั้งจะถูกใช้โดยเฉพาะในฤดูหนาวที่มีแสงแดดไม่เพียงพอค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์จะไม่ครอบคลุมประมาณ 15-20 ปี
เพื่อที่จะใช้โซล่าร์คอมเพล็กซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดจะต้องรวมอยู่ในระบบน้ำร้อน แม้ในฤดูหนาวตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยให้คุณสามารถ "ตัด" ค่าพลังงานสำหรับน้ำร้อนได้ถึง 40-50%
ตามผู้เชี่ยวชาญการใช้ภายในประเทศระบบพลังงานแสงอาทิตย์จ่ายสำหรับตัวเองในเวลาประมาณ 5 ปี ด้วยราคาที่เพิ่มขึ้นสำหรับไฟฟ้าและก๊าซระยะเวลาคืนทุนของคอมเพล็กซ์จะลดลง
นอกจากประโยชน์ทางเศรษฐกิจแล้ว "การให้ความร้อนด้วยแสงอาทิตย์" ยังมีข้อดีเพิ่มเติม:
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สำหรับหนึ่งปีตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 1 ตารางเมตรจะป้องกันไม่ให้มีการขุด 350-730 กิโลกรัมจากชั้นบรรยากาศ
- สุนทรียศาสตร์ พื้นที่ของอ่างอาบน้ำหรือห้องครัวขนาดกะทัดรัดสามารถตัดออกจากหม้อไอน้ำขนาดใหญ่หรือกีย์เซอร์
- ความทนทาน ผู้ผลิตอ้างว่าภายใต้เทคโนโลยีการติดตั้งคอมเพล็กซ์จะมีอายุประมาณ 25-30 ปี หลาย บริษัท ให้การรับประกันนานถึง 3 ปี
ข้อโต้แย้งต่อการใช้พลังงานแสงอาทิตย์: ฤดูกาลที่ชัดเจนการพึ่งพาสภาพอากาศและการลงทุนขั้นต้นสูง
การจัดเรียงทั่วไปและหลักการของการดำเนินงาน
พิจารณาระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีตัวสะสมเป็นองค์ประกอบการทำงานหลักของระบบ การปรากฏตัวของหน่วยคล้ายกับกล่องโลหะด้านหน้าของซึ่งทำจากกระจกนิรภัย ข้างในกล่องมีร่างกายที่ใช้งานอยู่ - คอยล์พร้อมตัวดูดซับ
บล็อกการดูดซับความร้อนช่วยให้ความร้อนของตัวพาความร้อนซึ่งเป็นของเหลวที่ไหลเวียนถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นไปยังวงจรจ่ายน้ำ
ส่วนประกอบหลักของระบบสุริยจักรวาล: 1 - สนามสะสม, 2 - ช่องระบายอากาศ, 3 - สถานีกระจาย, 4 - ถังบรรเทาความดัน, 5 - ควบคุม, 6 - เครื่องทำน้ำอุ่น, 7.8 - องค์ประกอบความร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, 9 - วาล์วผสมความร้อน, 10 - การใช้น้ำร้อน, 11 - การบริโภคน้ำเย็น, 12 - การปล่อย, T1 / T2 - เซ็นเซอร์อุณหภูมิ
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ต้องทำงานควบคู่กับถังเก็บ เนื่องจากตัวพาความร้อนถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 90-130 ° C จึงไม่สามารถป้อนโดยตรงกับก๊อกน้ำร้อนหรือเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำ สารหล่อเย็นเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำ ถังเก็บน้ำมักถูกเสริมด้วยเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า
รูปแบบการทำงาน:
- ดวงอาทิตย์ร้อนผิวของสะสม
- การแผ่รังสีความร้อนจะถูกส่งไปยังองค์ประกอบการดูดซับ (โช้ค) ซึ่งมีสารทำงาน
- สารหล่อเย็นที่หมุนเวียนผ่านท่อของขดลวดจะถูกทำให้ร้อน
- อุปกรณ์สูบน้ำหน่วยควบคุมและตรวจสอบให้การถ่ายเทความร้อนผ่านท่อไปยังขดลวดของถังเก็บ
- ความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำในหม้อไอน้ำ
- สารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะไหลกลับไปที่ตัวสะสมและวัฏจักรนั้นซ้ำ
น้ำอุ่นจากเครื่องทำน้ำอุ่นจะจ่ายให้กับวงจรทำความร้อนหรือไปยังจุดที่น้ำเข้า
เมื่อจัดระบบทำความร้อนหรือระบบน้ำร้อนตลอดทั้งปีระบบจะติดตั้งแหล่งความร้อนเพิ่มเติม (หม้อไอน้ำ, เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า) นี่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้
แผงโซลาร์เซลล์ในการจัดบ้านส่วนตัวมักใช้เป็นแหล่งสำรองไฟฟ้า:
คลังภาพ
ภาพถ่ายจาก
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
การพึ่งพาพลังงานในพื้นที่ที่ใช้
อุปกรณ์สำหรับการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์อัตโนมัติ
สายพันธุ์ของสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบสุริยะนั้นมีตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนหรือทรงกลมโดยไม่คำนึงถึงวัตถุประสงค์ ตัวเลือกแต่ละตัวมีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการในด้านคุณสมบัติทางเทคนิคและประสิทธิภาพในการปฏิบัติงาน
สูญญากาศ - สำหรับภูมิอากาศเย็นและเย็น
โครงสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สุญญากาศมีลักษณะเป็นท่อแคบที่มีความเย็นและสารหล่อเย็นจะถูกวางไว้ในขวดขนาดใหญ่กว่า ชั้นสูญญากาศเกิดขึ้นระหว่างเรือซึ่งรับผิดชอบฉนวนกันความร้อน (เก็บรักษาความร้อน - มากถึง 95%) รูปทรงท่อเหมาะที่สุดสำหรับการเก็บรักษาสุญญากาศและ "อาชีพ" ของรังสีดวงอาทิตย์
องค์ประกอบพื้นฐานของการติดตั้งความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อ: กรอบรองรับ, ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, หลอดแก้วสูญญากาศที่ผ่านการเคลือบด้วยการเลือกอย่างสูงสำหรับ "การดูดซับ" ที่รุนแรงของพลังงานแสงอาทิตย์
ท่อด้านใน (ความร้อน) เต็มไปด้วยน้ำเกลือที่มีจุดเดือดต่ำ (24-25 ° C) เมื่อถูกความร้อนของเหลวจะระเหย - ไอจะเพิ่มขึ้นในขวดและทำให้น้ำหล่อเย็นไหลเวียนในร่างกายสะสม
ในกระบวนการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำหยดลงสู่ปลายท่อและกระบวนการทำซ้ำ
เนื่องจากมีชั้นสูญญากาศของเหลวภายในหลอดความร้อนจึงสามารถต้มและระเหยที่อุณหภูมิลบของถนน (สูงถึง -35 °С)
คุณสมบัติของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ดังกล่าว:
- การออกแบบท่อ - ขน, โคแอกเชียล;
- อุปกรณ์ช่องทางความร้อน - "ท่อความร้อน"การไหลเวียนโดยตรงไหล
หลอดขนนก - หลอดแก้วที่มีตัวดูดซับแผ่นและช่องความร้อนปิดอยู่ ชั้นสูญญากาศผ่านตลอดความยาวของช่องความร้อน
หลอดโคแอกเชียล - กระติกคู่พร้อมสูญญากาศ "แทรก" ระหว่างผนังของสองถัง ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากด้านในของหลอด หัววัดอุณหภูมิเทอร์โมคิวบ์มีตัวบ่งชี้สุญญากาศ
ประสิทธิภาพของหลอดปากกา (1) สูงกว่าเมื่อเทียบกับรุ่นโคแอกเชียล (2) อย่างไรก็ตามอดีตมีราคาแพงกว่าและยากต่อการติดตั้ง นอกจากนี้ในกรณีที่ชำรุดขวดหมึกจะต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด
ช่องทาง "ท่อความร้อน" เป็นตัวแปรที่พบบ่อยที่สุดของการถ่ายเทความร้อนในตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
กลไกการออกฤทธิ์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในท่อโลหะที่ปิดสนิทของของเหลวระเหย
ความนิยมของ“ ท่อความร้อน” เกิดจากต้นทุนที่ไม่แพงการบริการที่ไม่โอ้อวดและการบำรุงรักษา เนื่องจากความซับซ้อนของกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนระดับประสิทธิภาพสูงสุดคือ 65%
ช่องทางไหลโดยตรง - ผ่านขวดแก้วที่ต่อขนานกันเชื่อมต่อในท่อโลหะรูปตัวยู
สารหล่อเย็นที่ไหลผ่านช่องทางจะถูกทำให้ร้อนและป้อนเข้าสู่ร่างกายของสะสม
ตัวเลือกการออกแบบสำหรับตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สุญญากาศ: 1 - การดัดแปลงด้วยท่อความร้อนกลาง“ ท่อความร้อน”, 2 - การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมการไหลเวียนโดยตรงของสารหล่อเย็น
ท่อโคแอกเซียลและขนนกสามารถใช้ร่วมกับช่องความร้อนได้หลายวิธี
ตัวเลือกที่ 1. กระติกน้ำโคแอกเซียลกับท่อความร้อนเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่นิยมมากที่สุด ในตัวสะสมความร้อนจะถูกถ่ายโอนซ้ำ ๆ จากผนังของหลอดแก้วไปยังขวดด้านในแล้วไปที่สารหล่อเย็น ระดับของประสิทธิภาพแสงถึง 65%
รูปแบบของท่อโคแอกเซียล“ ท่อความร้อน”: 1 - เปลือกของแก้ว, 2 - การเคลือบแบบเลือก, 3 - ครีบโลหะ, 4 - สูญญากาศ, 5 - หลอดความร้อนที่มีสารที่เดือดเบา, 6 - หลอดแก้วด้านใน
ตัวเลือก 2 Direct-flask coaxial flask เป็นที่รู้จักในนามของตัวสะสมรูปตัวยู ด้วยการออกแบบทำให้สูญเสียความร้อนลดลง - พลังงานความร้อนจากอลูมิเนียมถูกส่งไปยังหลอดที่มีสารหล่อเย็นหมุนเวียน
ด้วยประสิทธิภาพสูง (สูงถึง 75%) โมเดลมีข้อเสีย:
- ความซับซ้อนของการติดตั้ง - ขวดเป็นหน่วยเดียวที่มีตัวเก็บสองท่อ (mainfold) และติดตั้งโดยรวม
- ไม่รวมการเปลี่ยนหลอดเดียว
นอกจากนี้ยูนิตรูปตัวยูยังต้องการสารหล่อเย็นและมีราคาแพงกว่ารุ่น“ ท่อความร้อน”
อุปกรณ์ของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์รูปตัวยู: 1 - แก้ว "ทรงกระบอก", 2 - การเคลือบแบบดูดซับ, 3 - อลูมิเนียม "ปก", 4 - กระติกน้ำที่มีสารหล่อเย็น 5 - สูญญากาศ, 6 - หลอดแก้วด้านใน
ตัวเลือก 3 หลอดขนนกที่มีหลักการของการกระทำ "ท่อความร้อน" คุณสมบัติที่โดดเด่นของนักสะสม:
- ลักษณะแสงสูง - ประสิทธิภาพประมาณ 77%;
- ตัวดูดซับแบบแบนจะถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังหลอดถ่ายโอนความร้อนโดยตรง
- ผ่านการใช้กระจกชั้นเดียว, การสะท้อนของรังสีดวงอาทิตย์จะลดลง;
เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายโดยไม่ระบายสารหล่อเย็นออกจากระบบสุริยะ
ตัวเลือก 4 Direct flask Fountain flask เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับการทำความร้อนด้วยน้ำหรือเครื่องทำความร้อน ตัวสะสมประสิทธิภาพสูงใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ 80% ข้อเสียของระบบคือความยากลำบากในการซ่อม
แบบแผนการใช้อุปกรณ์ของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบขนนก: 1 - ระบบสุริยจักรวาลที่มีช่อง“ ท่อความร้อน”, 2 - ตัวเรือนสองท่อของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมการเคลื่อนที่แบบไหลโดยตรงของสารหล่อเย็น
คำนึงถึงการออกแบบท่อร่วมมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ
- การสูญเสียความร้อนต่ำ
- ระยะเวลาการทำงานระหว่างวัน
- ความสามารถในการให้ความร้อนกับน้ำหล่อเย็นถึงอุณหภูมิสูง
- windage ต่ำ
- ความสะดวกในการติดตั้ง
ข้อเสียเปรียบหลักของรุ่นสูญญากาศคือความเป็นไปไม่ได้ที่จะทำความสะอาดตัวเองจากปกหิมะ ชั้นสูญญากาศไม่ปล่อยความร้อนออกดังนั้นชั้นหิมะจะไม่ละลายและปิดกั้นการเข้าถึงของดวงอาทิตย์ไปยังสนามสะสม ข้อเสียเพิ่มเติม: ราคาสูงและต้องปฏิบัติตามมุมการทำงานของความเอียงของขวดไม่น้อยกว่า 20 °
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นในอากาศสามารถนำมาใช้ในการเตรียมน้ำร้อนได้หากติดตั้งถังเก็บ:
คลังภาพ
ภาพถ่ายจาก
ถังน้ำร้อน
โครงสร้างท่อ Manifold สำหรับทำความร้อนอากาศ
น้ำร้อนในตัวพาความร้อน
อุปกรณ์ควบคุมระบบ
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สุญญากาศพร้อมหลอดอ่านต่อ
น้ำ - ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับละติจูดตอนใต้
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน (แบบแผง) - แผ่นอลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมปิดด้านบนด้วยพลาสติกหรือฝาครอบแก้ว ภายในกล่องมีสนามดูดซับขดลวดโลหะและชั้นของฉนวนกันความร้อน พื้นที่ตัวสะสมจะเต็มไปด้วยเส้นการไหลผ่านที่สารหล่อเย็นจะเคลื่อนที่
ส่วนประกอบพื้นฐานของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียบ: ตัวเรือน, ตัวดูดซับ, สารเคลือบป้องกัน, ชั้นฉนวนกันความร้อนและตัวยึด ระหว่างการประกอบจะใช้กระจกฝ้าที่มีการส่งผ่านช่วงสเปกตรัม 0.4-1.8 ไมครอน
การดูดซับความร้อนของสารเคลือบที่สามารถดูดซับได้สูงถึง 90% ท่อโลหะที่วางไหลอยู่ระหว่าง“ ตัวดูดซับ” และฉนวนกันความร้อน ใช้รูปแบบการวางท่อสองแบบ: "พิณ" และ "คดเคี้ยว"
กระบวนการรวบรวมตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้ความร้อนแก่น้ำยาหล่อเย็นของของเหลวประกอบด้วยขั้นตอนหลายขั้นตอน:
คลังภาพ
ภาพถ่ายจาก
เพื่อแก้ไขหนึ่งหรือกลุ่มสะสมบนหลังคากรอบโลหะประกอบ ยึดกับลังผ่านการเคลือบ
ก่อนที่จะติดตั้งท่อที่สารหล่อเย็นจะได้รับความร้อนจำเป็นต้องตรวจสอบว่าวงแหวนปิดผนึกแน่นหรือไม่ในรังของท่อร่วม
หลอดแก้วของอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์เชื่อมต่อกับตัวสะสม ที่ด้านบนพวกเขาจะต้องเสียบเข้ากับซ็อกเก็ตที่มีแหวนปิดผนึกที่ด้านล่างเบา ๆ แก้ไขด้วยแคลมป์โดยไม่ต้องดึง
เพื่อลดการสูญเสียความร้อนระหว่างการขนส่งน้ำที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือสารป้องกันการแข็งตัวท่อจะออกจากตัวสะสมและชิ้นส่วนที่เชื่อมต่ออุปกรณ์จะถูกห่อด้วยฉนวนฟอยล์อย่างแน่นหนา
จนกว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านจะเต็มไปด้วยสารหล่อเย็นปรับมุมเอียงโดยเน้นที่ระดับความสว่างที่แท้จริง
ในการกำจัดอากาศมักจะมีอยู่ในน้ำและปล่อยออกมาจากองค์ประกอบอย่างช้าๆมีการติดตั้งช่องระบายอากาศอัตโนมัติที่ด้านบนของระบบ
ตัวรวบรวมประกอบเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนด้วยวิธีที่สะดวกสบาย: ผ่านทางช่องหรือทางเดินบนหลังคาผ่านทางเปิดในผนัง ฯลฯ
หากมีความปรารถนาที่จะทำให้กระบวนการเตรียมสารหล่อเย็นเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยขึ้นอยู่กับสภาพอากาศสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายนอกและตัวควบคุมอุณหภูมิได้
ขั้นตอนที่ 1: การประกอบเฟรมสำหรับติดตั้งกลุ่มนักสะสม
ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมท่อร่วมสำหรับการติดตั้งท่อ
ขั้นตอนที่ 3: การต่อท่อเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
ขั้นตอนที่ 4: ฉนวนท่อส่งพลังงานแสงอาทิตย์
ขั้นตอนที่ 5: ปรับเบ้าหลอมสำหรับมุม
ขั้นตอนที่ 6: การติดตั้งการระบายอากาศอัตโนมัติ
ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อตัวสะสมกับวงจรความร้อน
ขั้นตอนที่ 8: เชื่อมต่อกับระบบควบคุม
หากวงจรความร้อนเสริมด้วยเส้นที่ส่งน้ำสุขาภิบาลไปยังแหล่งจ่ายน้ำร้อนมันสมเหตุสมผลที่จะเชื่อมต่อตัวสะสมความร้อนกับตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือถังที่มีความจุที่เหมาะสมพร้อมฉนวนกันความร้อนสามารถรักษาอุณหภูมิของน้ำอุ่นได้ มันจะต้องติดตั้งบนสะพานลอย:
คลังภาพ
ภาพถ่ายจาก
การผลิตตัวสะสมความร้อนที่ง่ายที่สุด
การติดตั้งถังบนสะพานลอย
การผูกสาขา GVS และการเชื่อมต่อของฟิตติ้ง
การวางสาย GVS ในบ้านที่มีอุปกรณ์ครบครัน
นักสะสมท่อที่มีสารหล่อเย็นเหลวทำหน้าที่เป็น "เรือนกระจก" - รังสีของดวงอาทิตย์ทะลุผ่านกระจกและทำให้ท่ออุ่นขึ้น ด้วยความหนาแน่นและฉนวนกันความร้อนความร้อนจะถูกเก็บไว้ภายในแผง
ความแข็งแรงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยวัสดุของฝาครอบป้องกัน:
- กระจกธรรมดา - การเคลือบที่ถูกที่สุดและเปราะ;
- กระจกที่ทำให้เครียด - การกระเจิงแสงระดับสูงและเพิ่มความแข็งแรง
- กระจกป้องกันแสงสะท้อน - แตกต่างกันในความสามารถในการดูดซับสูงสุด (95%) เนื่องจากการปรากฏตัวของชั้นที่กำจัดการสะท้อนของรังสีดวงอาทิตย์;
- กระจกทำความสะอาดตัวเอง (ขั้วโลก) ด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ - มลภาวะที่เป็นพิษจากการเผาไหม้ของดวงอาทิตย์และเศษขยะจะถูกชะล้างออกไปโดยสายฝน
กระจกโพลีคาร์บอเนตทนต่อแรงกระแทกได้มากที่สุด วัสดุที่ติดตั้งในรูปแบบราคาแพง
การสะท้อนของแสงแดดและการดูดซับ: 1 - การเคลือบป้องกันการสะท้อน, 2 - กระจกนิรภัยทนแรงกระแทก ความหนาที่เหมาะสมที่สุดของเกราะป้องกันด้านนอกคือ 4 มม
คุณสมบัติการทำงานและการใช้งานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์:
- ในระบบบังคับไหลเวียนมีฟังก์ชันละลายที่ให้คุณกำจัดหิมะได้อย่างรวดเร็วบนเฮลิโอพอล
- แก้วปริซึมรับรังสีหลากหลายในมุมที่แตกต่างกัน - ในช่วงฤดูร้อนประสิทธิภาพของการติดตั้งถึง 78-80%;
- นักสะสมไม่กลัวความร้อนสูงเกินไป - ด้วยพลังงานความร้อนที่มากเกินไปทำให้การหล่อเย็นแบบบังคับนั้นเป็นไปได้
- ทนต่อแรงกระแทกเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับท่อคู่
- ความสามารถในการติดตั้งได้ทุกมุม
- ราคาไม่แพง
ระบบไม่ได้ไม่มีข้อบกพร่อง ในช่วงระยะเวลาหนึ่งของการขาดรังสีดวงอาทิตย์เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิเพิ่มขึ้นประสิทธิภาพของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากฉนวนกันความร้อนไม่เพียงพอ ดังนั้นโมดูลแผงจ่ายในฤดูร้อนหรือในภูมิภาคที่มีสภาพภูมิอากาศที่อบอุ่น
Heliosystems: คุณสมบัติการออกแบบและการทำงาน
ความหลากหลายของระบบสุริยจักรวาลสามารถจำแนกตามพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้: วิธีการใช้รังสีแสงอาทิตย์วิธีการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นจำนวนวงจรและฤดูกาลของการดำเนินงาน
ใช้งานและซับซ้อนเรื่อย ๆ
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์มีให้ในระบบแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ ตามวิธีการใช้ความร้อนที่ได้รับ Heliocomplexes สองประเภทนั้นแตกต่างกันคือ passive และ active
ข้อแรกคือระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งองค์ประกอบโครงสร้างของอาคารทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบที่ดูดซับความร้อนของรังสีดวงอาทิตย์ หลังคาผนังสะสมหรือหน้าต่างทำหน้าที่เป็นพื้นผิวดวงอาทิตย์
โครงการของระบบสุริยะแบบอุณหภูมิต่ำที่มีผนังสะสม: 1 - รังสีของดวงอาทิตย์, 2 - หน้าจอโปร่งแสง, 3 - กำแพงอากาศ, 4 - อากาศอุ่น, 5 - กระแสอากาศเสีย, 6 - รังสีความร้อนจากผนัง, 7 - พื้นผิวดูดซับความร้อนของผนังสะสม 8 - มู่ลี่ตกแต่ง
ในประเทศยุโรปมีการใช้เทคโนโลยีแบบพาสซีฟในการก่อสร้างอาคารประหยัดพลังงาน พื้นผิวที่ได้รับ Helio ตกแต่งภายใต้หน้าต่างปลอม ด้านหลังเคลือบกระจกเป็นกำแพงอิฐดำคล้ำที่มีรูรับแสง
ตัวสะสมความร้อนเป็นองค์ประกอบโครงสร้าง - ผนังและพื้นฉนวนด้วยสไตรีนจากด้านนอก
ระบบที่ใช้งานเกี่ยวข้องกับการใช้อุปกรณ์อิสระที่ไม่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง
คอมเพล็กซ์ที่พิจารณาข้างต้นที่มีท่อแบนสะสมอยู่ในหมวดนี้ - ติดตั้งความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ตามกฎจะถูกวางไว้บนหลังคาของอาคาร
Thermosiphon และระบบไหลเวียน
อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของสารหล่อเย็นตามวงจรตัวสะสม - ตัวสะสม - ตัวเก็บประจุจะดำเนินการโดยการพาความร้อน - ของเหลวอุ่นที่มีความหนาแน่นต่ำเพิ่มขึ้นของเหลวเย็นไหลลง
ในระบบ thermosiphon ถังเก็บตั้งอยู่เหนือตัวสะสมทำให้การไหลเวียนของสารหล่อเย็นเป็นไปตามธรรมชาติ
รูปแบบการทำงานเป็นลักษณะของระบบตามฤดูกาลแบบวงจรเดียว Thermosiphon complex ไม่แนะนำสำหรับนักสะสมที่มีพื้นที่มากกว่า 12 ตร.ม.
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ใช่แรงดันมีข้อเสียมากมาย:
- ในวันที่มีเมฆมากประสิทธิภาพการทำงานของคอมเพล็กซ์จะลดลง - สำหรับการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นนั้นต้องใช้อุณหภูมิที่แตกต่างกันมาก
- การสูญเสียความร้อนเนื่องจากการเคลื่อนที่ของของไหลช้า
- ความเสี่ยงของความร้อนสูงเกินไปของถังเนื่องจากไม่สามารถควบคุมกระบวนการให้ความร้อนได้
- ความไม่แน่นอนของนักสะสม
- ความยากลำบากในการวางถังแบตเตอรี่ - เมื่อติดตั้งบนหลังคาเพิ่มการสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้นกระบวนการการกัดกร่อนจะเร่งความเร็วมีความเสี่ยงต่อการแช่แข็งของท่อ
ข้อดีของระบบ“ ความโน้มถ่วง”: ความเรียบง่ายของการออกแบบและความสามารถในการจ่าย
รายจ่ายฝ่ายทุนสำหรับการจัดการระบบสุริยะที่มีการหมุนเวียนสูงกว่าการติดตั้งคอมเพล็กซ์ปลอดแรงดัน ปั๊มเกิดการชนเข้ากับวงจรทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของสารหล่อเย็น การทำงานของสถานีสูบน้ำถูกควบคุมโดยคอนโทรลเลอร์
พลังงานความร้อนเพิ่มเติมที่สร้างขึ้นในคอมเพล็กซ์บังคับเกินกว่ากำลังที่ใช้โดยอุปกรณ์ปั๊ม ประสิทธิภาพของระบบจะเพิ่มขึ้นหนึ่งในสาม
วิธีการไหลเวียนนี้ใช้ในการติดตั้งวงจรความร้อนจากแสงอาทิตย์สองรอบตลอดปี
ข้อดีของคอมเพล็กซ์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์:
- ตัวเลือกไม่ จำกัด ตำแหน่งของถังเก็บ
- การแสดงนอกฤดู
- การเลือกโหมดการทำความร้อนที่ดีที่สุด;
- ความปลอดภัย - ปิดกั้นการดำเนินงานในระหว่างความร้อนสูงเกินไป
ข้อเสียของระบบคือการพึ่งพาไฟฟ้า
แผนการแก้ไขปัญหาทางเทคนิค: หนึ่ง - และวงจรคู่
ในการติดตั้งวงจรเดียวนั้นของเหลวไหลเวียนซึ่งจะถูกป้อนเข้าสู่จุดรับน้ำในเวลาต่อมา ในฤดูหนาวจะต้องระบายน้ำออกจากระบบเพื่อป้องกันการแช่แข็งและการแตกร้าวของท่อ
คุณสมบัติของวงจรรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์:
- ขอแนะนำให้ "เติมน้ำมัน" ของระบบที่มีน้ำบริสุทธิ์และไม่แข็งตัว - การตกตะกอนด้วยเกลือบนผนังท่อนำไปสู่การอุดตันของช่องทางและการแตกของตัวสะสม
- การกัดกร่อนเนื่องจากอากาศส่วนเกินในน้ำ
- อายุการใช้งานที่ จำกัด - ภายในสี่ถึงห้าปี
- ประสิทธิภาพสูงในฤดูร้อน
ใน heliocomplexes สองวงจรสารหล่อเย็นพิเศษจะไหลเวียน (ของเหลวที่ไม่แช่แข็งที่มีสารป้องกันการเกิดฟองและสารป้องกันการกัดกร่อน) ซึ่งถ่ายโอนความร้อนไปยังน้ำผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
วงจรไฟฟ้าเดี่ยว (1) และวงจรไฟฟ้าคู่ (2) วงจรเฮลิโอระบบ ตัวเลือกที่สองคือความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นความสามารถในการทำงานในช่วงฤดูหนาวและระยะเวลาการทำงาน (20-50 ปี)
ความแตกต่างของการใช้งานโมดูลสองวงจร: ประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อย (น้อยกว่าระบบวงจรเดี่ยว 3-5%) จำเป็นต้องเปลี่ยนสารหล่อเย็นทุก 7 ปี
เงื่อนไขการทำงานและเพิ่มประสิทธิภาพ
การคำนวณและติดตั้งระบบสุริยจักรวาลได้รับความไว้วางใจจากมืออาชีพ การปฏิบัติตามเทคนิคการติดตั้งจะช่วยให้สามารถใช้งานได้และได้รับประสิทธิภาพตามที่ประกาศไว้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานต้องคำนึงถึงความแตกต่างบางประการ
วาล์วควบคุมอุณหภูมิ ในระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมนั้นจะไม่มีการติดตั้งส่วนประกอบของอุณหภูมิเนื่องจากเครื่องกำเนิดความร้อนมีหน้าที่ในการปรับอุณหภูมิ อย่างไรก็ตามเมื่อติดตั้งระบบสุริยจักรวาลวาล์วนิรภัยจะต้องไม่ถูกลืม
การทำความร้อนถังให้อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตเพิ่มผลผลิตสะสมและช่วยให้การใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์แม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก
ตำแหน่งวาล์วที่เหมาะสมคือ 60 ซม. จากฮีตเตอร์ ในบริเวณใกล้เคียง“ เทอร์โมสตัท” จะอุ่นและป้องกันการไหลของน้ำร้อน
ตำแหน่งของถังเก็บ ความจุบัฟเฟอร์ DHW จะต้องติดตั้งในที่ที่สามารถเข้าถึงได้ เมื่อวางไว้ในห้องขนาดกะทัดรัดจะต้องใส่ใจเป็นพิเศษกับความสูงของเพดาน
พื้นที่ว่างขั้นต่ำเหนือถังคือ 60 ซม. การกวาดล้างนี้จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาแบตเตอรี่และเปลี่ยนขั้วบวกแมกนีเซียม
การติดตั้งถังขยาย องค์ประกอบชดเชยการขยายตัวทางความร้อนในช่วงความเมื่อยล้า การติดตั้งถังด้านบนอุปกรณ์ปั๊มจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินของเยื่อหุ้มเซลล์และการสึกหรอก่อนเวลาอันควร
สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับแท้งค์ขยายอยู่ภายใต้กลุ่มปั๊ม ผลของอุณหภูมิในระหว่างการติดตั้งนี้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและเมมเบรนยังคงความยืดหยุ่นได้นานขึ้น
การเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อเชื่อมต่อท่อขอแนะนำให้จัดระเบียบห่วง "Thermo Loop" ช่วยลดการสูญเสียความร้อนป้องกันการปล่อยน้ำอุ่น
ในทางเทคนิครุ่นที่ถูกต้องของการดำเนินการของ "วง" ของวงจรสุริยจักรวาล การละเลยความต้องการจะทำให้อุณหภูมิในถังเก็บลดลง 1-2 ° C ต่อคืน
วาล์วแบบไม่ไหลกลับ ป้องกัน "การพลิกกลับ" ของการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น ด้วยการขาดกิจกรรมแสงอาทิตย์, วาล์ว non-return ช่วยป้องกันความร้อนสะสมในระหว่างวันจากการกระจาย
รุ่นยอดนิยมของโมดูล "โซลาร์"
Heliosystems ของ บริษัท ในประเทศและต่างประเทศอยู่ในความต้องการ ผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตได้รับชื่อเสียง: NPO Mashinostroeniya (รัสเซีย), Helion (รัสเซีย), Ariston (อิตาลี), Alten (ยูเครน), Viessman (เยอรมนี), Amcor (อิสราเอล) ฯลฯ
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ "เหยี่ยว" ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนที่มีการเคลือบออพติคอลหลายชั้นพร้อมสปัตเตอร์แมก ความสามารถในการแผ่รังสีขั้นต่ำและระดับการดูดซับสูงให้ประสิทธิภาพสูงถึง 80%
ลักษณะการทำงาน:
- อุณหภูมิในการทำงาน - สูงถึง -21 °С;
- รังสีความร้อนกลับ - 3-5%;
- ชั้นบน - กระจกนิรภัย (4 มม.)
นักสะสม SVK-A (Alten) การติดตั้งสุญญากาศสุญญากาศพร้อมพื้นที่ดูดซับ 0.8-2.41 ตารางเมตร (ขึ้นอยู่กับรุ่น) ตัวพาความร้อนคือโพรพิลีนไกลคอลฉนวนความร้อนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทองแดงขนาด 75 มม. ช่วยลดการสูญเสียความร้อน
ตัวเลือกพิเศษ:
- ตัวเครื่อง - อลูมิเนียม
- เส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - 38 มม.
- การแยก - ขนแร่กับการรักษาป้องกัน;
- การเคลือบ - แก้ว borosilicate 3.3 มม.
- ประสิทธิภาพ - 98%
Vitosol 100-F - ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนสำหรับการติดตั้งในแนวนอนหรือแนวตั้ง ตัวดูดซับทองแดงที่มีท่อขดรูปพิณและการเคลือบ heliotitan การส่งผ่านแสง - 81%
ลำดับราคาโดยประมาณสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์: นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน - จาก 400 ลบ.ม. / ตร.ม. , นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อ - ขวดสูญญากาศ 350 ลบ.ม. / 10 ชุดการไหลเวียนที่สมบูรณ์ - จาก 2,500 ลูกบาศก์
หลักการของการทำงานของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และประเภท:
การประเมินประสิทธิภาพของตัวเก็บรวบรวมแบบเรียบที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์:
เทคโนโลยีการติดตั้งสำหรับแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แบบจำลอง Buderus เป็นตัวอย่าง:
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งความร้อนทดแทน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของราคาสำหรับแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมการเปิดตัวระบบสุริยจักรวาลจะแสดงให้เห็นถึงการลงทุนและจ่ายใน 5 ปีข้างหน้าภายใต้เทคนิคการติดตั้ง
หากคุณมีข้อมูลที่มีค่าที่คุณต้องการแบ่งปันกับผู้เยี่ยมชมเว็บไซต์ของเราโปรดแสดงความคิดเห็นของคุณในบล็อกภายใต้บทความ ที่นั่นคุณสามารถถามคำถามที่น่าสนใจในหัวข้อของบทความหรือแบ่งปันประสบการณ์การใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์