Shvatite sve o tome kako funkcionira solarno toplinsko grijanje, varijacijama i značajkama tipova sustava

Brazil je privilegirana zemlja u pogledu toplotnog udara jer se nalazi u tropskom i ekvatorijalnom pojasu, imajući oko osam sati izravne sunčeve svjetlosti dnevno (na temelju godišnjeg prosjeka). Iz tog je razloga izvrsno tržište za solarni fotonaponski sustav i za solarno grijanje vode pomoću sunčevog zračenja (solarna toplinska energija).

Za razliku od solarne fotonaponske energije, čiji je princip pretvaranja sunčeve energije u električnu, solarna toplinska energija je tehnologija koja omogućuje pretvorbu sunčeve energije u toplinsku, a od toga omogućuje zagrijavanje vode u sustavima stambeni, građevinski i poslovni.

Pretvorbu elektromagnetskog zračenja sunca u toplinsku energiju izvode solarni kolektori (ili paneli).

Postoji nekoliko vrsta kolektora, s različitom učinkovitošću pretvorbe energije. Za svaku svrhu postoji prikladniji tip kolektora, kao što se može vidjeti na sljedećoj slici:

Slika: aquakent

Dakle, kao što možete vidjeti sa slike, solarni termalni sustavi su svestrani i mogu se koristiti za pružanje tople vode za razne funkcije, poput grijanja bazena, potpore za centralno grijanje, vode za kupanje i industrijskog sektora. Na taj način doprinosi maksimalnoj uštedi energije u grijanju vode.

Kako radi?

Površina ploča ima rebra izrađena od bakra ili aluminija, obično obojena tamnom bojom radi veće apsorpcije sunčevog zračenja. Dakle, ove peraje zahvaćaju ovo zračenje, a zatim ga pretvaraju u toplinu. Tada toplina apsorbira tekućina prisutna unutar ploča, koja se zatim pumpanjem kroz izolirane cijevi transportira sve dok ne dođe do spremnika tople vode (termalni spremnik ili kotao).

Spremnik tople vode sastoji se od izolacijskog materijala koji sprječava hlađenje vode, omogućujući opskrbu toplom vodom čak i u razdobljima bez sunca, poput noći.

Slika: Soletrol (adaptirano)

Tu je i pomoćni sustav grijanja (koji može biti električni ili plinski), koji osigurava da ima tople vode čak i kada sunčevo zračenje nije dovoljno da se potpuno zagrije.

Komponente

Općenito, sustav solarne toplinske energije sastoji se od sljedećih stavki:

Solarni panel

Mogu biti jedan ili više panela koji imaju funkciju pretvaranja upadajućeg sunčevog zračenja u toplinsku energiju.

Solarni akumulator (termalni rezervoar)

Spremnik koji rezervira toplu vodu sve dok ne bude potrebna za upotrebu. Veličina spremnika mora biti kompatibilna s potrebama boravka.

Hidraulički krug

Cjevovodi, cirkulacijske pumpe i ventili.

Tiražna skupina

Dio je hidrauličkog kruga i ima funkciju cirkulacije toplinske tekućine kroz cijevi koje spajaju solarnu ploču s akumulacijskim spremnikom.

Kontrolni centar

Elementi upravljanja i regulacije koji osiguravaju ispravno funkcioniranje sustava.

Energetska podrška

Komplementarni sustavi grijanja koji se aktiviraju samo u vrijeme kada zračenje na pločama nije bilo dovoljno za potpuno zagrijavanje vode.

Kolekcionari

Kao što je na slici bilo moguće vidjeti o primjenjivosti kolektora, postoji više vrsta kolektora, a ove varijacije imaju različitu učinkovitost, ovisno o svrsi njihove uporabe. Pogledajmo onda glavne razlike između otvorenih ravnih kolektora, zatvorenih ravnih kolektora i kolektora vakuumskih cijevi:

Zatvoreni i otvoreni ravni kolektori

Glavne komponente zatvorenog ravnog kolektora su:

• Vanjsko kućište: obično od aluminija. Ima funkciju podupiranja ostalih komponenata.
• Toplinska izolacija: njegova je funkcija minimalizirati gubitke topline u okolišu, obično su izrađeni od staklene vune ili kamena ili poliuretanske pjene.
• Flauta: cijevi povezane međusobno koje omogućuju protok vode u kolektor, obično izrađen od bakra.
• Peraje: odgovorne za apsorpciju i prijenos sunčeve energije u vodu. Izrađeni su od aluminija ili bakra i obojani su mat crno za povećanje apsorpcije zračenja.
• Pokrivenost: obično staklo, polikarbonat ili akril koji omogućavaju prolazak sunčevog zračenja, smanjujući gubitak topline.

Glavna razlika između zatvorenog i otvorenog ravnog kolektora je u tome što otvoreni kolektor nema vanjsku kutiju, poklopac i toplinsku izolaciju, jer je manje učinkovit u zagrijavanju vode na više temperature.

Slika: Sfera sunčeve energije / Dasol

Cjevasti vakuumski kolektori

Cjevasti vakuumski kolektori imaju sljedeće glavne komponente:

• Cijevi: to su obično dvije koncentrične staklene cijevi, kroz koje teče voda. Između unutarnjeg i vanjskog nalazi se vakuumski sloj, odgovoran za smanjenje toplinskih gubitaka.
• Glava: cijevi su umetnute u glavu, tamo gdje voda prolazi. Može biti izrađena od čelika, aluminija ili bakra i presvučena nekim termoizolacijskim materijalom.
• Struktura: to je ono što održava cijevi u ispravnom položaju za hvatanje sunčeve energije i pričvršćene na glavu.

Slika: Sfera sunčeve energije

Cirkulacija

Postoje i dvije varijacije solarnih toplinskih sustava, koje se razlikuju po načinu na koji voda cirkulira unutar sustava: sustav s termosifonskom cirkulacijom i sustav s prisilnom cirkulacijom.

Termosifonska cirkulacija

Ova vrsta sustava koristi fiziku za besplatno promicanje cirkulacije vode, odnosno koristi termodinamiku i silu gravitacije, zbog čega se vruća voda prirodno podiže do ležišta, a hladna voda spušta do solarna ploča.

Dakle, sustavi s termosifonskom cirkulacijom ne zahtijevaju upotrebu električnih pumpi, pa su stoga ekonomičniji i jednostavniji za ugradnju. U nekim slučajevima može biti manje učinkovit od prisilne cirkulacije, osim što zahtijeva da spremnik nužno bude postavljen iznad ploča.

Prisilna cirkulacija

Sustavi prisilne cirkulacije obično sadrže spremnik za vodu odvojen od ploča, što omogućuje postavljanje spremnika na razinu poda i može se instalirati u bilo kojoj sobi u kući, dok se ploče obično postavljaju na krovove. Za razliku od termosifonskih cirkulacijskih sustava, sustavima s prisilnom cirkulacijom potrebne su pumpe za vodu koje su elektronički upravljane.

Montaža

Za instalaciju sustava sunčeve toplinske energije moraju se uzeti u obzir neke točke:

• Mjesto ugradnje mora biti sigurno, tj. Komponente moraju biti ugrađene na mjesto kojem ljudi i životinje nemaju lak pristup, budući da se uglavnom postavljaju na krovove (krov);
• Preporučljivo je izbjegavati postavljanje ploča na mjestima s potpunim i / ili djelomičnim zasjenjenjem;
• Ploče moraju biti ugrađene što bliže mjestu potrošnje.

izvor slike: Soletrol

Vrijeme povrata ulaganja u solarnu toplinsku energiju obično varira, obično se događa u intervalu koji traje od 18 do 36 mjeseci. Korisni vijek solarne grijalice procjenjuje se na oko 240 mjeseci, što sustav čini vrlo povoljnim i ekonomičnim.

Budući da koristi malo ili često ne zahtijeva upotrebu električne energije za zagrijavanje vode, sustav je ekonomičan, osim što je ekološki prihvatljiv jer ne stvara otpad izvan ploča i ne nanosi štetu okolišu. Također je obećavajuće u Brazilu i u svijetu, jer uzrokuje minimalne utjecaje na okoliš i smanjuje ugljični otisak potrošača, koji će smanjiti emisiju odlučujući se za način dobivanja tople vode smanjenjem potrošnje električne energije.

Video koji je pripremio Soletrol , pokazuje princip rada solarne toplinske energije i solarnih kolektora.

Da biste saznali kako instalirati solarni fotonaponski sustav, pristupite našem vodiču za instalaciju - ali on vas vodi samo o tome kako instalirati energetski fotonaponski sustav, a ne termalni, objašnjeno u ovom članku.

---