گرمایش خورشیدی یک خانه خصوصی با دستان خود. عرضه حرارتی خورشیدی شوروی و روسیه - دانشکده های علمی و مهندسی مشخصات فنی مبدل های حرارتی جریان TT

استفاده از انرژی "سبز" عرضه شده توسط عناصر طبیعی اجازه می دهد تا به طور قابل توجهی کاهش هزینه های ابزار. به عنوان مثال، با استفاده از گرمایش خورشیدی یک خانه خصوصی، شما با رادیاتورهای کم دما و سیستم های گرم خنک کننده تقریبا آزاد می کنید. موافقم، این در حال حاضر صرفه جویی می شود.

همه چیز در مورد "فن آوری های سبز" شما از مقاله ما ارائه می دهیم. با کمک ما، شما به راحتی می توانید در انواع تاسیسات خورشیدی، روش های دستگاه خود و ویژگی های عملیات را بیابید. مطمئنا علاقه مند به یکی از گزینه های محبوب است که به شدت در جهان کار می کنند، اما نه بیش از حد در تقاضا با ما.

در ارائه به توجه شما، ویژگی های سازنده سیستم های جدا شده، شرح داده شده در جزئیات طرح های اتصال. یک مثال از محاسبه مدار گرمای خورشیدی برای ارزیابی واقعیت های ساختار آن داده شده است. عکس انتخاب و ویدئو متصل به کمک به کارشناسی ارشد مستقل.

به طور متوسط، 1 متر مربع از سطح زمین 161 وات انرژی خورشیدی را در هر ساعت دریافت می کند. البته، در استوا، این رقم چندین بار بالاتر از طاعون خواهد بود. علاوه بر این، تراکم تابش خورشیدی به زمان سال بستگی دارد.

در منطقه مسکو، شدت تابش خورشیدی در ماه دسامبر از ماه مه تا ژوئیه بیش از پنج بار متفاوت است. با این حال، سیستم های مدرن بسیار موثر هستند که می توانند تقریبا در همه جا بر روی زمین کار کنند.

معیار اصلی راحتی در کلبه یا آپارتمان خصوصی گرم است. در یک خانه سرد، حتی فضای ظریف ترین به ایجاد شرایط راحت کمک نمی کند. اما دمای مناسب برای زندگی که در اتاق پشتیبانی می شود، نه تنها در تابستان، بلکه در زمستان برای نصب سیستم گرمایش ضروری است.

این را می توان امروز به راحتی انجام داد، به دست آوردن یک دیگ بخار گاز، دیزل یا الکتریکی به عنوان یک منبع گرما. اما مشکل این است که سوخت برای چنین تجهیزات گران قیمت است و در همه شهرک ها موجود نیست. چه چیزی را انتخاب کنید؟ بهترین راه حل منابع گرمای جایگزین و به ویژه گرمایش خورشیدی است.

دستگاه و اصل عملیات

چنین سیستم چیست؟ اول از همه، باید گفت که دو گزینه برای گرمایش خورشیدی وجود دارد. آنها از هر دو در یک طرح سازنده و به منظور عناصر استفاده می کنند:

جمع کننده؛
پانل فوتوالکتریک

و اگر تجهیزات نوع اول برای صرفا برای حفظ دمای راحت در نظر گرفته شود، پانل های خورشیدی برای گرمایش خانگی می توانند برای تولید برق و گرما استفاده شوند. اصل عملیات آنها بر مبنای تحول انرژی خورشید است و آن را در باتری ها جمع می کند تا از نیازهای مختلف استفاده شود.

ما ویدیو را تماشا می کنیم، همه چیز در مورد این جمع کننده:

استفاده از گردآورنده اجازه می دهد تا شما را به سازماندهی تنها سیستم خورشیدی گرمایش برای یک خانه خصوصی، در حالی که انرژی گرما استفاده می شود. چنین دستگاهی به شرح زیر عمل می کند. اشعه های خورشیدی توسط آب گرم می شوند، که خنک کننده است و به خط لوله وارد می شود. همان سیستم را می توان به عنوان یک منبع آب گرم استفاده کرد. ترکیب شامل فتوسل های خاص است.

دستگاه جمع کننده

اما علاوه بر آنها، گرمای خورشیدی شامل می شود:

مخزن ویژه؛
Avankamers؛
رادیاتور ساخته شده از لوله ها و محصور شده در جعبه، که در آن دیوار جلو از شیشه ساخته شده است.

پانل های خورشیدی برای گرمایش خانگی بر روی سقف قرار می گیرند. در آن، آب گرم می شود حرکت می کند به متر Avank که در آن توسط یک حامل گرم گرم جایگزین می شود. این به شما اجازه می دهد فشار پویا ثابت را در سیستم حفظ کنید.

انواع گرما با استفاده از منابع جایگزین

ساده ترین راه برای تبدیل انرژی به گرما، استفاده از پانل های خورشیدی برای گرمایش خانگی است. آنها به طور فزاینده ای به عنوان منابع اضافی انرژی استفاده می شود. اما این دستگاه ها چه هستند و آنها واقعا موثر هستند؟

ما ویدیو، انواع و ویژگی های آنها را تماشا می کنیم:

این وظیفه بر روی سقف سیستم گرمایش خورشیدی برای خانه نصب شده است تا بتواند به همان اندازه تابش خورشیدی جذب شود، آن را به انرژی به اصطلاح تبدیل می کند. اما باید در ذهن داشته باشید که می توان آن را به هر دو انرژی حرارتی و الکتریکی تبدیل کرد. برای به دست آوردن گرمایش گرما و گرما، سیستم های گرمایشی خورشیدی استفاده می شود. جریان الکتریکی از باتری های ویژه استفاده کنید. آنها انرژی را در طول روز تجمع می دهند و در شب به آن می رسند. با این حال، امروز سیستم های ترکیبی وجود دارد. در آنها، پانل های خورشیدی در همان زمان گرم و برق تولید می کنند.

همانطور که برای آبگرمکن های خورشیدی برای گرمایش خانگی، آنها در بازار با طیف گسترده ای نمایندگی می شوند. علاوه بر این، مدل ها می توانند اهداف مختلف، طراحی، اصل عملیات، ابعاد مختلف داشته باشند.

گزینه های مختلف

به عنوان مثال، در ظاهر و طراحی سیستم گرمایش خانگی یک خانه خصوصی به تقسیم می شود:

تخت؛
خلاء لوله

توسط مقصد، آنها بر روی آنهایی که مورد استفاده قرار می گیرند طبقه بندی می شوند:

سیستم های گرمایش و DHW؛
برای گرم کردن آب در استخر.

تفاوت ها و اصل کار وجود دارد. گرمایش خورشیدی با گردآورنده انتخاب ایده آل برای خانه های کلبه است، زیرا آنها نیازی به اتصال به شبکه برق ندارند. مدل هایی با گردش خون اجباری به سیستم گرمایش عمومی متصل می شوند، آنها با استفاده از پمپ با خنک کننده پخش می شوند.

ما به ویدیو نگاه می کنیم، گردآورنده تخت و لوله را مقایسه می کنیم:

نه همه مجموعه ها برای گرمایش خورشیدی خانه های کشور مناسب نیستند. با توجه به این معیار، آنها به تقسیم می شوند:

فصلی؛
سال گرد

اولین بار برای گرمایش ساختمان های کشور، دوم در خانواده های خصوصی استفاده می شود.

مقایسه با سیستم گرمایش معمولی

اگر این تجهیزات را با یک گاز یا الکتریکی مقایسه کنید، مزایای بسیار بیشتری دارد. اول از همه آن اقتصاد سوخت است. در تابستان، گرمایش خورشیدی قادر به تولید آب گرم در خانه است. در پاییز و بهار، زمانی که چند روز روشن وجود دارد، تجهیزات را می توان برای کاهش بار در دیگ بخار استاندارد استفاده کرد. همانطور که برای منافذ زمستان، معمولا در این زمان کارایی مخازن بسیار کوچک است.

ما ویدیو را تماشا می کنیم، کارایی جمع آوری در زمستان:

اما علاوه بر صرفه جویی در سوخت، استفاده از تجهیزات باتری خورشیدی وابستگی به گاز و برق را کاهش می دهد. برای نصب گرمایش خورشیدی، لازم نیست که اجازه دریافت و نصب آن را قادر به هر کسی که دانش ابتدایی را در لوله کشی دارد، قادر خواهد بود.

ما تماشای ویدئو، معیارهای انتخاب تجهیزات:

علاوه بر این، یک دوره بزرگ جمع کننده است. عمر تضمین شده حداقل 15 سال است، به این معنی است که برای این دوره پرداخت های ابزار شما حداقل خواهد بود.

با این حال، همانطور که با هر دستگاه در جمع کننده، برخی از نقاط ضعف وجود دارد:

در آب گرم کن خورشیدی برای یک خانه خصوصی، قیمت به اندازه کافی بالا است؛
عدم امکان استفاده به عنوان یک منبع حرارت واحد؛
نصب یک درایو مخزن مورد نیاز است.

یک نکته دیگر وجود دارد. کارایی حرارت خورشیدی بستگی به منطقه دارد. در مناطق جنوبی که فعالیت خورشید بالا است، تجهیزات بزرگترین کارایی را دارند. بنابراین، استفاده از چنین تجهیزات در جنوب و کمتر کارآمدتر از آن خواهد بود.

انتخاب یک گردآورنده خورشیدی و نصب آن

قبل از ورود به نصب تجهیزات موجود در سیستم گرمایش، لازم است که قابلیت های آن را مطالعه کنیم. به منظور مشخص کردن چقدر گرما باید در خانه گرم شود، لازم است که منطقه آن محاسبه شود. مهم است که مکان مناسب برای نصب جمع آوری خورشیدی را انتخاب کنید. این باید در طول روز تا حد ممکن بالا باشد. بنابراین، تجهیزات معمولا در قسمت جنوبی سقف نصب شده است.

کار نصب بهتر است به متخصصان اعتماد کنید، زیرا حتی یک خطای کوچک در نصب سیستم گرمایش خورشیدی منجر به کاهش قابل توجهی در کارایی سیستم می شود. فقط با نصب مناسب جمع کننده خورشیدی، آن را تا 25 سال طول خواهد کشید و به طور کامل خود را در 3 سال اول ظاهر می شود.

انواع اصلی جمع و خصوصیات آنها

اگر ساختمان به هر دلیلی برای نصب تجهیزات مناسب نیست، شما می توانید پانل ها را در ساختار مجاور قرار دهید، و درایو در زیرزمین قرار داده شده است.

مزایای گرمایش خورشیدی

تفاوت های ظریف برای آن ارزش توجه خود را در هنگام انتخاب این سیستم در نظر گرفته شده است. و اگر همه چیز را درست انجام دادید، سیستم گرمایش خود را بر گردانان خورشیدی تنها به لحظات دلپذیر به شما تحویل می دهد. در میان مزایای او باید ذکر شود:

امکان نگهداری سالانه خانه با گرما، با امکان تنظیم درجه حرارت؛
استقلال کامل از شبکه های متداول متداول و کاهش هزینه های مالی؛
استفاده از انرژی خورشیدی به نیازهای مختلف؛
عمر طولانی خدمات عملیاتی و موارد اضطراری نادر.

تنها چیزی که مصرف کنندگان را از خرید منظومه شمسی برای گرمایش یک خانه خصوصی متوقف می کند، وابستگی کار آنها از جغرافیای اقامت است. اگر منطقه شما روزهای واضح را روشن کند، کارایی تجهیزات حداقل خواهد بود.

بر اساس استفاده از اسپلیکس، وظایف گرمایش، خنک کننده و تامین آب گرم از ساختمان های مسکونی، اداری، اشیاء صنعتی و کشاورزی می تواند حل شود. هلیکوزی ها طبقه بندی زیر را دارند:

برای مقصد: سیستم های آب گرم؛ سیستم های گرمایش؛ تاسیسات ترکیبی برای اهداف تامین حرارت؛
با نوع خنک کننده مورد استفاده: مایع؛ هوا؛
تا مدت زمان: سال گرد؛ فصلی؛
در راه حل فنی طرح: تک مدار؛ مدار دوگانه؛ چند نصب شده

اغلب استفاده از حامل های گرما در سیستم های تامین حرارت خورشیدی مایع هستند (آب، اتیلن گلیکول، مواد آلی) و هوا. هر یک از آنها دارای مزایا و معایب خاصی است. هوا مسدود نمی شود، مشکلات بزرگی در ارتباط با نشت و خوردگی تجهیزات ایجاد نمی کند. با این حال، با توجه به ظرفیت کم چگالی و حرارت هوا، اندازه گیاهان هوا، هزینه های برق برای پمپ خنک کننده بالاتر از سیستم های مایع. بنابراین، در اکثر سیستم های بهره برداری از عرضه حرارتی خورشیدی، اولویت به مایعات داده می شود. برای مسکن و نیازهای جمعی، حامل حرارت اصلی آب است.

هنگامی که عامل گردآورنده های خورشیدی در دوره ها با دمای منفی هوا بیرونی، لازم است که از ضد یخ به عنوان یک خنک کننده استفاده کنید، یا به نحوی برای جلوگیری از انجماد خنک کننده (به عنوان مثال، تخلیه به موقع آب، حرارت دادن آن، عایق از گردآورنده خورشیدی).

Halio Cutting Hot Water Helplements با منبع حرارتی تکراری می تواند با خانه های خانگی، ساختمان های چند طبقه و آپارتمان، بهداشت و درمان، بیمارستان ها و سایر اشیاء مجهز شود. تنظیمات فصلی، مانند، به عنوان مثال، تاسیسات دوش برای اردوگاه های پیشگام، خانه های شبانه روزی، تاسیسات تلفن همراه برای زمین شناسان، سازندگان، کاپن ها معمولا در ماه های تابستان و انتقال، در طول دوره ها با درجه حرارت مثبت در فضای باز عمل می کنند. آنها ممکن است منبع حرارتی تکثیر داشته باشند یا بدون آن بسته به نوع شیء و شرایط عملیاتی بدون آن انجام دهند.

هزینه هلی کوپتر آب گرم می تواند از 5 تا 15 درصد از هزینه شیء باشد و بستگی به شرایط آب و هوایی، هزینه تجهیزات و میزان توسعه آن دارد.

در هلیکوپور در نظر گرفته شده برای سیستم های گرمایشی، هر دو مایعات و هوا به عنوان خنک کننده استفاده می شود. در هلیکوپتر های چندگانه در مدارهای مختلف، خنک کننده های مختلف می توانند مورد استفاده قرار گیرند (به عنوان مثال، در هلیکونتورا - آب، در اتاق توزیع). در کشور ما، هلیکوپتر آب برای تامین حرارت توزیع غالب را دریافت کرد.

سطح سطح گردآورنده های خورشیدی مورد نیاز برای سیستم های گرمایشی معمولا 3 تا 5 برابر بیشتر از سطح سطح گردان برای سیستم های آب گرم است، بنابراین میزان بهره برداری از این سیستم ها پایین تر است، به ویژه در دوره تابستان سال . هزینه نصب برای سیستم گرمایش ممکن است 15-35٪ از ارزش جسم باشد.

سیستم های ترکیبی می توانند شامل تاسیسات سالانه برای اهداف گرمایش و آب گرم، و همچنین تاسیسات عامل در حالت پمپ حرارتی و لوله های حرارتی برای اهداف خنک کننده حرارتی باشند. این سیستم ها هنوز به طور گسترده ای در صنعت اعمال نمی شود.

تراکم جریان تابش خورشیدی که به سطح گردآورنده می رسد، عمدتا مهندسی گرما و شاخص های فنی و اقتصادی سیستم های خورشیدی را تعیین می کند.

تراکم شار از تابش خورشیدی در طول روز و در طول سال تغییر می کند. این یکی از ویژگی های مشخصه سیستم ها با استفاده از انرژی خورشیدی است و هنگام انجام محاسبات مهندسی خاص از Helixing، سوال انتخاب مقدار محاسبه شده E تعیین کننده است.

به عنوان یک طرح محاسبه شده از سیستم تامین حرارت خورشیدی، ما طرح ارائه شده در شکل 3.3 را در نظر می گیریم، که امکان توجه به ویژگی های کار سیستم های مختلف را در نظر می گیرد. گردآورنده خورشیدی 1 انرژی تابش خورشیدی را به گرما تبدیل می کند، که به باتری مخزن منتقل می شود 2 از طریق مبدل حرارتی 3. مبدل حرارتی در خود باتری امکان پذیر است. گردش خون خنک کننده توسط پمپ ارائه شده است. خنک کننده گرم وارد سیستم های آب گرم و گرمایش می شود. در صورت عدم وجود فقدان یا کمبود تابش خورشیدی، منبع حرارتی تکثیر آب گرم یا گرمایش 5 گنجانده شده است.

شکل 3.3. طرح سیستم تامین حرارت خورشیدی: 1 - گردآورنده های خورشیدی؛ 2 - باتری مخزن آب گرم؛ 3 - مبدل حرارتی؛ 4 - ساختمان با گرمایش در فضای باز؛ 5 - دو برابر (منبع انرژی اضافی)؛ 6 - منظومه شمسی منفعل؛ 7 - باتری پببل؛ 8 - دمپر؛ 9 جنگنده؛ 10 - جریان هوای گرم به ساختمان؛ 11- بازیافت عرضه هوا از ساختمان

گردآورنده های خورشیدی نسل جدید نسل جدید "رنگین کمان" NPP "رقیب" با مهندسین گرمای بهبود یافته در سیستم گرمایش خورشیدی استفاده می شود، به دلیل استفاده از پوشش انتخابی بر روی پانل جذب گرما از فولاد ضد زنگ و پوشش شفاف به خصوص شیشه با دوام با ویژگی های نوری بالا.

در سیستم به عنوان یک خنک کننده، استفاده می شود: آب با دمای مثبت یا ضد یخ در دوره گرمایش (طرح خورشیدی)، آب (مدار گرمایش در فضای باز) و هوا (مدار گرمایش هوا سوم).

الکتروکوتل به عنوان یک منبع تکثیر استفاده می شود.

بهبود کارایی سیستم های هلیوسفر را می توان با استفاده از روش های مختلف انباشت انرژی حرارتی، ترکیبی منطقی از Heliosystems با دیگ بخار گرم و پمپ حرارتی، ترکیبی از سیستم های فعال و منفعل برای توسعه ابزار موثر و روش های کنترل اتوماتیک به دست آورد.

طبقه بندی و عناصر اصلی Heliosystems

سیستم های گرمایش خورشیدی سیستم ها را با استفاده از تابش خورشیدی به عنوان منبع انرژی حرارتی نامیده می شود. تفاوت مشخصه آنها از دیگر سیستم های گرمای پایین درجه حرارت، استفاده از یک عنصر خاص است - هلیوم، طراحی شده برای جذب تابش خورشیدی و تبدیل آن به انرژی حرارتی.

با توجه به روش استفاده از تابش خورشیدی سیستم گرمایش کم دمای خورشیدی، به منفعل و فعال تقسیم شده است.

سیستم های پشتیبانی شده از گرمایش خورشیدی، که به عنوان یک عنصر که تابش خورشیدی را درک می کند و آن را به گرما تبدیل می کند، ساختمان خود و یا نرده های فردی آن (ساختمان گردآورنده، گردآورنده دیوار، جمع آوری سقف، و غیره) است (شکل 3.4)).

شکل. 3.4. سیستم گرمایش خورشیدی کم دمای پایین "گردآورنده دیوار": 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - صفحه نمایش پرتو پروکسی شده؛ 3 - دمپر هوا؛ 4 - هوا گرم؛ 5 - هوا خنک شده از اتاق؛ 6 - تابش حرارتی طولانی مدت از آرایه دیوار؛ 7 - سطح دیوار انتشار سیاه؛ 8 - پرده ها

سیستم های گرمایش خورشیدی کم دما فعال هستند، که در آن هلیوم یک دستگاه مستقل مستقل است که مربوط به ساختمان نیست. HelioSystems فعال را می توان تقسیم کرد:

- با قرار ملاقات (آب گرم، سیستم های گرمایش، سیستم های ترکیبی برای اهداف عرضه قایق گرم)؛

- با نوع خنک کننده استفاده می شود (مایع - آب، ضد یخ و هوا)؛

- با طول مدت کار (سالانه، فصلی)؛

- در راه حل فنی طرح (یک، دو، چند نصب شده).

هوا دارای پارامترهای عملیاتی غیر انجماد در کل طیف وسیعی از پارامترهای عملیاتی است. هنگام استفاده از آن به عنوان یک خنک کننده، می توان سیستم های گرمایش را با سیستم تهویه ترکیب کرد. با این حال، هوا یک حامل گرمای کم کور است که منجر به افزایش مصرف فلزات بر روی دستگاه سیستم های گرمایش هوا نسبت به سیستم های آب می شود.

آب خنک کننده گرم شده و به طور گسترده ای در دسترس است. با این حال، در دمای زیر 0 درجه سانتیگراد، لازم است مایعات غیر انجماد را اضافه کنید. علاوه بر این، باید در نظر داشته باشید که آب اشباع شده با اکسیژن باعث ایجاد خوردگی خطوط لوله و دستگاه می شود. اما مصرف فلزات در Heliosystems آب بسیار پایین تر است، که به میزان زیادی کمک می کند تا به استفاده گسترده تر کمک کند.

Heliosystems آب گرم فصلی معمولا یک مدار تک مدار و عملکرد در ماه های تابستان و انتقال، در طول دوره با درجه حرارت مثبت در فضای باز است. آنها ممکن است یک منبع گرما اضافی داشته باشند یا بدون آن بسته به هدف شیء خدمت و شرایط عملیاتی بدون آن انجام دهند.

Heliosystems از گرمایش ساختمان معمولا دو مدار یا اغلب چند نصب شده است، و برای مدارهای مختلف، خنک کننده های مختلف می تواند مورد استفاده قرار گیرد (به عنوان مثال، در راه حل های هلیوم آبی از مایعات غیر انجماد، در مدارهای متوسط \u200b\u200b- آب، و در مدار مصرف کننده - هوا).

هلیکوسیمهای ترکیبی در طول سال برای اهداف گرمایش ساختمان های ساختمان های چند منظوره و شامل یک منبع حرارت اضافی در قالب یک ژنراتور گرمای سنتی که بر روی سوخت های آلی یا ترانسفورماتور گرما عمل می کنند، شامل می شود.

نمودار طرح بندی سیستم تامین حرارت خورشیدی در شکل 3.5 نشان داده شده است. این شامل سه مدار گردش می شود:

- اولین کانتور متشکل از گردآورندگان خورشیدی 1، پمپ گردش کننده 8 و مبدل حرارتی مایع 3؛

- یک طرح دوم متشکل از یک تانک باتری 2، پمپ گردش کننده 8 و مبدل حرارتی 3؛

- کانتور سوم متشکل از باتری مخزن 2، پمپ گردش خون 8، مبدل حرارتی هوا (هواپیما) 5.

شکل. 3.5. نمودار طرحواره سیستم حرارتی خورشیدی: 1 - جمع آوری خورشیدی؛ 2 - باتری مخزن؛ 3 - مبدل حرارتی؛ 4 - ساختمان؛ 5 - Calorifer؛ 6 - سیستم گرمایش دوگانه؛ 7 - سیستم دو کولر؛ 8 - پمپ گردشگری؛ 9 - فن.

سیستم تامین حرارت خورشیدی به شرح زیر عمل می کند. خنک کننده (ضد یخ) مدار حرارتی، گرمایش در گردآورنده های خورشیدی 1، وارد مبدل حرارتی 3 می شود، جایی که گرما از ضد یخ به گردش خون منتقل می شود در مبدل حرارتی 3 تحت عمل پمپ 8 از مدار دوم انتقال می یابد. آب گرم وارد شده از باتری مخزن 2. از مخزن باتری، آب توسط یک پمپ آب گرم بسته شده است 8، آن را به دمای مورد نظر در دو برابر 7 به ارمغان می آورد و وارد سیستم آب گرم است. بسته باتری از تامین آب ساخته شده است.

برای گرمایش، آب از باتری باتری 2 به پمپ مدار سوم 8 به کالریفر 5 عرضه می شود، که از طریق آن هوا با فن 9 منتقل می شود و گرمایش وارد ساختمان می شود. 4. در غیاب تابش خورشیدی یا کمبود انرژی حرارتی تولید شده توسط گردآورندگان خورشیدی، به کار بر روی Dubler 6.

انتخاب و طرح عناصر سیستم گرمای خورشیدی در هر مورد خاص توسط عوامل محیطی، هدف از جسم، حالت مصرف گرما، شاخص های اقتصادی تعیین می شود.

کنسانتره هلیکوپرهای

آینه های کنسانتره هلیوم و پارابولیک توسط آینه های کروی یا پارابولیک بیان می شوند (شکل 3.6)، ساخته شده از فلز جلا، که در تمرکز آن عنصر قابل مشاهده گرما (دیگ بخار خورشیدی) قرار می گیرد که از طریق آن خنک کننده گردش می شود. مایعات آب یا غیر انجماد به عنوان خنک کننده استفاده می شود. هنگامی که به عنوان یک خنک کننده آب در شب و در طول دوره سرد استفاده می شود، سیستم باید برای جلوگیری از انجماد آن تخلیه شود.

برای اطمینان از کارایی بالا فرایند گرفتن و تبدیل تابش خورشیدی، هلی پرکردن باید به طور مداوم در خورشید به طور دائمی هدایت شود. برای این منظور، هلیوم با یک سیستم ردیابی، از جمله سنسور جهت در خورشید، واحد تبدیل سیگنال الکترونیکی، موتور الکتریکی با یک گیربکس برای تبدیل طراحی هلیوم گیرنده در دو هواپیما عرضه می شود.

مزیت سیستم هایی با کمبود تمرکز، توانایی تولید گرما با درجه حرارت نسبتا بالا (تا 100 درجه سانتیگراد) و حتی بخار است. معایب باید شامل هزینه های بالای ساخت و ساز باشد؛ نیاز به پاکسازی ثابت از سطوح بازتابنده از گرد و غبار؛ کار فقط در زمان روشن روز، و در نتیجه نیاز به باتری های بزرگ حجم؛ مصرف انرژی بزرگ برای درایو ردیابی خورشید، متناسب با انرژی تولید شده است. این معایب استفاده گسترده از سیستم های گرمایش خورشیدی کم دما را با غلظت های متمرکز محدود می کند. به تازگی، هلیکوپتر هواپیما اغلب برای سیستم های گرمایش کم دما استفاده می شود.

گردآورنده های خورشیدی صاف

یک جمع کننده مسطح خورشیدی یک دستگاه با پانل جذب مسطح مسطح و عایق شفاف صاف برای جذب انرژی تابش خورشیدی و تبدیل آن به حرارتی است.

گردآورنده های خورشیدی مسطح (شکل 3.7) شامل یک شیشه یا پوشش پلاستیکی (تک، دو، سه گانه)، پانل گرما قابل مشاهده از طرف مقابل خورشید، سیاه و سفید، عایق در پشت و مسکن (فلز، پلاستیک، شیشه ، چوبی).

شما می توانید از هر ورق فلزی یا پلاستیکی با کانال های خنک کننده به عنوان پانل دفع گرما استفاده کنید. پانل های درامد ساخته شده از آلومینیوم یا فولاد دو نوع: لوله ورق و پانل های مهر و موم شده (لوله در یک ورق). پانل های پلاستیکی به دلیل جابجایی و پیری سریع تحت عمل نور خورشید، و همچنین به دلیل هدایت حرارتی کم، به طور گسترده ای استفاده نمی شود.

شکل. 3.6 هلیکولهای متمرکز: A - Hub Parabolic؛ B - Hub Parabolocylncilical؛ 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - عنصر گرما قابل مشاهده (گردآورنده خورشیدی)؛ 3 - آینه؛ 4 - مکانیسم سیستم ردیابی؛ 5 - خط لوله، استفاده و تخلیه حامل گرما.

شکل. 3.7. گردآورنده مسطح خورشیدی: 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - لعاب؛ 3 - بدن؛ 4 - سطح گرما قابل مشاهده؛ 5 - عایق حرارتی؛ 6 - مهر و موم؛ 7 - صفحه نمایش حرارتی تابش طولانی مدت است.

تحت عمل تابش خورشیدی، پانل های بازبینی گرما به درجه حرارت 70-80 درجه سانتیگراد گرم می شود، بیش از دمای محیط، که منجر به افزایش انتقال حرارت کنتراستانه پانل به محیط زیست و اشعه خود می شود آسمان برای رسیدن به دمای بالاتر خنک کننده، سطح صفحه با لایه های انتخابی طیفی پوشیده شده است که به طور فعال تابش کوتاه مدت خورشید را جذب می کند و تابش حرارتی خود را در قسمت طولانی طیف کاهش می دهد. چنین ساختارهایی بر اساس "نیکل سیاه"، "کروم سیاه"، اکسید مس بر روی آلومینیوم، اکسید مس و سایر هزینه ها (هزینه آنها اغلب با هزینه پانل قابل مشاهده گرما) متناسب است. راه دیگری برای بهبود ویژگی های جمع کننده های مسطح، ایجاد خلاء بین پانل قابل مشاهده گرما و عایق شفاف برای کاهش تلفات حرارتی (گردآورنده های خورشیدی نسل چهارم) است.

تجربه عملیات خورشیدی های خورشیدی بر اساس گردآورندگان خورشیدی، تعدادی از معایب قابل توجهی از این سیستم ها را نشان داد. اول از همه، این هزینه بالا جمع آوری است. افزایش کارایی کار خود را از طریق پوشش های انتخابی، افزایش شفافیت لعاب، خلاء، و همچنین دستگاه های سیستم خنک کننده از لحاظ اقتصادی سودآور هستند. ضعف قابل توجهی نیاز به تمیز کردن مکرر شیشه ای از گرد و غبار است که عملا از کاربرد جمع کننده در مناطق صنعتی حذف می شود. با استفاده از عملیات طولانی مدت گردآورندگان خورشیدی، به ویژه در شرایط زمستانی، به دلیل گسترش ناهموار بخش های روشن و تاریک شیشه ای به دلیل نقض مصرف لعاب، به طور مکرر از نظم مکرر وجود دارد. در طول حمل و نقل و نصب، درصد زیادی از شکست کلکسیون ها وجود دارد. ضرر و زیان قابل توجهی از سیستم سیستم های با جمع آوری نیز بارگیری ناهموار در طول سال و روز است. تجربه جمع کننده های عملیاتی در زمینه اروپا و بخش اروپایی روسیه با نسبت زیادی از تابش انتشار پراکنده (تا 50٪) نشان داد که عدم امکان ایجاد یک سیستم خودمختار سالانه تامین آب گرم و گرمایش. تمام جمع آوری های خورشیدی در عرض های متوسط \u200b\u200bنیاز به یک دستگاه از باتری های بزرگ و وارد شدن در سیستم یک منبع انرژی اضافی، که اثر اقتصادی را بر استفاده آنها کاهش می دهد. در این راستا، استفاده از آنها در مناطقی با شدت متوسط \u200b\u200bتابش خورشیدی مناسب است (کمتر از 300 w / m / m 2).

سیستم های تامین حرارت خورشیدی

4.1. طبقه بندی و عناصر اصلی Heliosystems

با توجه به روش استفاده از تابش خورشیدی سیستم گرمایش کم دمای خورشیدی، به منفعل و فعال تقسیم شده است.

سیستم های پشتیبانی شده از گرمای خورشیدی، که در آن عنصر که تابش خورشیدی را درک می کنند و آن را در گرما تبدیل می کنند، به ساختمان خود یا نرده های فردی خود (ساختمان جمع، گردآورنده دیوار، جمع آوری سقف، و غیره) خدمت می کنند (شکل 4.1.1)).

شکل. 4.1.1 سیستم گرمایش خورشیدی کم دمای پایین "گردآورنده دیوار": 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - صفحه نمایش پرتو پروکسی شده؛ 3 - دمپر هوا؛ 4 - هوا گرم؛ 5 - هوا خنک شده از اتاق؛ 6 - تابش حرارتی طولانی مدت از آرایه دیوار؛ 7 - سطح دیوار انتشار سیاه؛ 8 - پرده ها

با قرار ملاقات (آب گرم، سیستم های گرمایش، سیستم های ترکیبی برای اهداف عرضه قایق)؛

با توجه به نوع خنک کننده استفاده می شود (مایع - آب، ضد یخ و هوا)؛

در طول مدت کار (سال، فصلی)؛

با توجه به راه حل فنی طرح ها (یک، دو، چند نصب شده).

نمودار طرح بندی سیستم حرارتی خورشیدی در شکل 4.1.2 نشان داده شده است. این شامل سه مدار گردش می شود:

اولین کانتور متشکل از گردآورنده های خورشیدی 1، پمپ گردش کننده 8 و مبدل حرارتی مایع 3؛

دومین طرح متشکل از یک تانک باتری 2، پمپ گردش خون 8 و مبدل حرارتی 3؛

کانتور سوم شامل یک تانک باتری 2، پمپ گردش خون 8، مبدل حرارتی هوا (کلریفیل) 5.

شکل. 4.1.2 نمودار طرحواره سیستم حرارتی خورشیدی: 1 - جمع آوری خورشیدی؛ 2 - باتری مخزن؛ 3 - مبدل حرارتی؛ 4 - ساختمان؛ 5 - Calorifer؛ 6 - سیستم گرمایش دوگانه؛ 7 - سیستم دو کولر؛ 8 - پمپ گردشگری؛ 9 - فن.

4.2. کنسانتره هلیکوپرهای

هلیوم متمرکز و انگل ها، آینه های کروی یا پارابولیک هستند (شکل 4.2.1)، ساخته شده از فلز جلا، به تمرکز آن عنصر گرما به صورت قابل مشاهده (دیگ بخار خورشیدی) است که از طریق آن خنک کننده گردش می کند. مایعات آب یا غیر انجماد به عنوان خنک کننده استفاده می شود. هنگامی که به عنوان یک خنک کننده آب در شب و در طول دوره سرد استفاده می شود، سیستم باید برای جلوگیری از انجماد آن تخلیه شود.

شکل. 4.2.1 هلکرهای متمرکز: A - Hub Parabolic؛ B - Hub Parabolocylncilical؛ 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - عنصر گرما قابل مشاهده (گردآورنده خورشیدی)؛ 3 - آینه؛ 4 - مکانیسم سیستم ردیابی؛ 5 - خط لوله، استفاده و تخلیه حامل گرما.

4.3. گردآورنده های خورشیدی صاف

گردآورنده های خورشیدی مسطح (شکل 4.3.1) شامل یک پوشش شیشه ای یا پلاستیکی (تک، دو، سه گانه)، پانل گرما قابل مشاهده از طرف مقابل خورشید، سیاه و سفید، عایق در پشت و مسکن (فلزی، پلاستیک) ، شیشه، چوبی).

شکل. 4.3.1. گردآورنده مسطح خورشیدی: 1 - اشعه های خورشیدی؛ 2 - لعاب؛ 3 - بدن؛ 4 - سطح گرما قابل مشاهده؛ 5 - عایق حرارتی؛ 6 - مهر و موم؛ 7 - صفحه نمایش حرارتی تابش طولانی مدت است.

فرصت های بالقوه برای استفاده از Helioenergy در اوکراین

در قلمرو اوکراین، انرژی تابش خورشیدی در یک روز نور سالانه سالانه به طور متوسط \u200b\u200b4 کیلووات ساعت در ساعت برای 1m 2 (در روزهای تابستان - تا 6 - 6.5 کیلو وات ساعت) یعنی حدود 1.5 هزار کیلو وات ساعت در هر سال برای هر متر مربع. این همان چیزی است که در اروپای مرکزی است، جایی که استفاده از انرژی خورشیدی گسترده است.

علاوه بر شرایط مطلوب آب و هوایی در اوکراین، پرسنل علمی بسیار واجد شرایط در استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد. پس از بازگشت پروفسور. boyko b.t. از یونسکو، جایی که او به برنامه بین المللی یونسکو برای استفاده از انرژی خورشیدی (1979-1979) رهبری کرد، فعالیت های شدید علمی و سازمانی را در موسسه پلی تکنیک خارکف آغاز کرد (در حال حاضر دانشگاه فنی ملی - KPI) برای توسعه یک جهت جدید علمی و آموزشی علوم علمی برای Helioenergy. در حال حاضر در سال 1983، مطابق با نظم اتحاد جماهیر شوروی Minuzuz N 885 از 13.07.83، در موسسه پلی تکنیک خارکف، برای اولین بار در عمل مدرسه عالی اتحاد جماهیر شوروی، آماده سازی مهندسان فیزیکدان با پروفایل در زمینه علوم مواد برای Helioenergy در چارچوب تخصص "فیزیک فلز" راه اندازی شد. این پایه های خلقت را در سال 1988 توسط بخش "علم مواد فیزیکی برای الکترونیک و Helioenergy" (FMEG) گذاشت. بخش FMEG در Commonwealth با موسسه تحقیقات موسسه مهندسی ابزار (خارکف) در چارچوب برنامه فضایی اوکراین در ایجاد باتری های خورشیدی سیلیکون با KPD شرکت کرد. 13 - 14٪ برای فضاپیمای اوکراینی.

از سال 1994، وزارت FMEG با حمایت از دانشگاه اشتوتگارد و جامعه اروپایی، و همچنین دانشگاه فنی زوریخ و انجمن ملی علمی سوئیس، نقش مهمی در تحقیقات علمی در زمینه توسعه فیلم FEP می گیرد.