Устройството за автономно отопление на частна къща със слънчеви колектори
За модерна частна селска къща, в която преобладава средната класа, има различни отоплителни системи, които използват гориво (въглища, дърва за огрев, течен горивен газ) или електричество като суровини за преработка в топлинна енергия. Някои са трудни за поддръжка и експлоатация (на въглища, дърва и течни горива), други са скъпи за поддръжка (на газ и електричество).
Но с появата на алтернативни източници на производство на енергия - слънчева и вятърна, както и биореактивни (преработката на отпадъци все още не е станала широко разпространена в крайградската частна икономика), стана възможно да се осигури независимо отопление и топла вода за цялата къща. И като най-интересната опция, помислете за отопление на къща със слънчеви колектори - специални устройства, които концентрират светлинна слънчева радиация върху топлообменници, като по този начин загряват течащата в тях охлаждаща течност (вода или други течности).
Много зависи от местоположението, тъй като количеството слънчева радиация за различните региони на планетата се различава значително. Но броят на батериите и общият капацитет на слънчевата отоплителна система играе ключова роля. Разбира се, системи, които биха могли напълно да генерират достатъчно топлина в региони с тежка зима и слабо проникване на слънчева светлина, на практика не съществуват.
Но в такива случаи все още има предимство, тъй като охлаждащата течност се загрява до определена температура с помощта на слънчеви колектори и котелът използва много по-малко суровини, за да я доведе до желаната стойност, отколкото би се нагрял от нулата. Това може да се отнася не само за отопление, но и за отопление на битова и питейна вода, например.
Устройство за слънчев колектор за отопление на частна къща
На първо място, трябва да се каже, че слънчевите колектори са различни по отношение на мощността, т.е.загряване на охлаждащата течност. Най-простите от тях са домакински, предназначени да се нагреят до температура не повече от 50 градуса, след това има четири по-мощни, които са способни да нагреят охлаждащата течност до 80 градуса. Има още по-мощни, но те не се използват в ежедневието, това са, като правило, индустриални системи.
Освен това системите могат да бъдат поточни и складови системи. Проточните са тези, при които охлаждащата течност се загрява и веднага се подава към отоплителната мрежа, а системите за съхранение имат вграден резервоар, което ги прави различни на външен вид. Охлаждащата течност се загрява в резервоара, както и се поддържа нейната температура.
Друг критерий за разграничаване на тези устройства е техният дизайн, от който зависи устройството, разликата в по-малките детайли. По принцип всички те са плоски продукти, които заемат определена площ, върху която протича процесът на събиране на слънчева енергия, но те са разделени на:
Плосък колектор е плоча, предната повърхност на която може да бъде покрита със защитно стъкло (ултрапрозрачно, с честотна лента до 95%) или не. В първия случай устройствата се наричат с покритие и често могат да бъдат вакуумни, т.е. цялото тяло и стъклото са запечатани и въздухът се изпомпва отвътре - това допълнително увеличава ефективността на генерирането на топлина и намалява топлинните загуби. Непокритите все още се наричат колектори от отворен тип, тъй като над тях няма защитно или уплътняващо стъкло.
Освен това под стъклото има плоча, която поглъща слънчевите лъчи - тъмен материал (най-простият е черен хром), който има висока способност да абсорбира светлината с 90%, поради което се постига висока ефективност на отопление от слънцето постигнати; това покритие се нарича още силно селективно. Ако говорим за непокрит - отворен колектор, тогава поглъщащият материал е специална модифицирана гума или специална пластмаса, чиито свойства също включват устойчивост на удар, износоустойчивост.
Под тази плоча е разположен плътно абсорбер - щайга, изработена от медни тръби, които имат висока степен на топлопроводимост. Тези тръби пренасят топлина от силно селективното покритие и го пренасят към охлаждащата течност. В този случай има няколко схеми за решетка: лировидна (включително двойна) и меандрова форма.
Лировидният щайга има подаване на студена охлаждаща течност отдолу през напречна тръба, към която се изрязват вертикални тръби, свързани чрез горните си краища с втория горен напречен, по който вече тече нагрята охлаждаща течност: докато тя преминава от отдолу нагоре му се дава топлина. Обвивката на меандъра е единична тръба, която е разположена под формата на намотка. Докато течността за пренос на топлина тече по контура си на навиване, тя повишава температурата.
След решетката има топлоизолационен слой, обикновено двукомпонентен: горният е отразяващо топло фолио, а долният е минерална вата. Този слой е необходим, за да се запази в пространството на устройството тази остатъчна топлина, която абсорберът не е имал време да поеме.