Günəş istiliyi, dünyanın bir çox, əsasən də inkişaf etmiş ölkələrində hər gün getdikcə populyarlaşan yaşayış binasının qızdırılması üsuludur. Günəş istilik enerjisi sahəsində ən böyük uğur bu gün Qərbi və Mərkəzi Avropa ölkələrində öyünə bilər. ərzində Avropa İttifaqı daxilində son onillik bərpa olunan enerji sənayesində illik 10-12% artım var. Bu inkişaf səviyyəsi çox mühüm göstəricidir.
günəş kollektoru
Günəş enerjisinin ən bariz tətbiq sahələrindən biri suyun və havanın (istilik daşıyıcıları kimi) qızdırılması üçün istifadəsidir. Soyuq havanın hökm sürdüyü iqlim bölgələrində insanların rahat yaşaması üçün hər bir yaşayış binası üçün istilik sistemlərinin hesablanması və təşkili məcburidir. Onların müxtəlif ehtiyacları üçün isti su təchizatı olmalıdır, bundan əlavə, evləri qızdırmaq lazımdır. Əlbəttə ki, burada ən yaxşı seçim onların işlədiyi sxemdən istifadə etmək olardı avtomatlaşdırılmış sistemlər istilik təchizatı.
İstehsal prosesində böyük həcmdə gündəlik isti su tələb olunur sənaye müəssisələri. Buna misal olaraq, bütün istehlak olunan enerjinin demək olar ki, 20 faizi istilik ötürücü mayenin 100 o C-dən çox olmayan bir temperaturda qızdırılmasına sərf edildiyi Avstraliyadır. Bu səbəbdən Qərbin bəzi inkişaf etmiş ölkələrində və daha çox İsraildə, Şimali Amerikada, Yaponiyada və təbii ki, Avstraliyada günəş istilik sistemlərinin istehsalı çox sürətlə genişlənir.
Yaxın gələcəkdə enerjinin inkişafı, şübhəsiz ki, günəş radiasiyasından istifadənin xeyrinə yönəldiləcəkdir. Sıxlıq günəş radiasiyası yer səthində kvadrat metrə orta hesabla 250 vattdır. Və bu, hər kvadrat metrə iki vattın ən az sənaye bölgələrində bir insanın iqtisadi ehtiyaclarını ödəmək üçün kifayət etməsinə baxmayaraq.
Günəş enerjisi ilə qalıq yanacaq yanma proseslərindən istifadə edən digər enerji sənayeləri arasındakı üstünlüklü fərq alınan enerjinin ətraf mühitə uyğunluğudur. Günəş avadanlıqlarının istismarı atmosferə zərərli tullantıların buraxılmasına səbəb olmur.
Avadanlıqların tətbiqi sxeminin, passiv və aktiv sistemlərin seçilməsi
Bir ev üçün istilik sistemi kimi günəş radiasiyasından istifadə etmək üçün iki sxem var. Bunlar aktiv və passiv sistemlərdir. Passiv günəş istilik sistemləri - günəş radiasiyasını birbaşa udan və ondan istilik əmələ gətirən elementin evin özünün və ya onun ayrı-ayrı hissələrinin quruluşu olduğu sistemlər. Bu elementlər müəyyən bir sxem əsasında tikilmiş bir çit, dam, binanın ayrı-ayrı hissələri ola bilər. Passiv sistemlər mexaniki hərəkət edən hissələrdən istifadə etmir.
Aktiv sistemlər əks ev istilik sxemi əsasında fəaliyyət göstərir, onlar mexaniki cihazlardan (nasoslar, mühərriklər, onlardan istifadə edərkən, tələb olunan gücü də hesablayırlar) fəal şəkildə istifadə edirlər.
Dizaynda ən sadə və bir dövrə quraşdırarkən maliyyə baxımından daha ucuz olanlar passiv sistemlərdir. Belə istilik sxemlərinin quraşdırılmasına ehtiyac yoxdur əlavə cihazlar evin istilik sistemində günəş radiasiyasının udulması və sonrakı paylanması üçün. Belə sistemlərin istismarı yaşayış sahəsinin birbaşa cənub tərəfində yerləşən işıq ötürən divarlar vasitəsilə birbaşa qızdırılması prinsipinə əsaslanır. Əlavə istilik funksiyası şəffaf ekranların bir təbəqəsi ilə təchiz edilmiş evin qılıncoynatma elementlərinin xarici səthləri tərəfindən həyata keçirilir.
Günəş radiasiyasının çevrilməsi prosesinə başlamaq istilik enerjisişəffaf səthə malik günəş qəbuledicilərinin istifadəsinə əsaslanan strukturlar sistemindən istifadə edirlər, burada əsas funksiyanı "istixana effekti" oynayır, şüşənin istilik radiasiyasını saxlamaq qabiliyyəti istifadə olunur, bu da otaq daxilində temperaturun artmasına səbəb olur.
Qeyd etmək lazımdır ki, sistem növlərindən yalnız birinin istifadəsi tamamilə əsaslandırılmaya bilər. Çox vaxt diqqətli bir hesablama göstərir ki, istilik itkisinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması və bir binanın enerji ehtiyacının azalması inteqrasiya edilmiş sistemlərdən istifadə etməklə əldə edilə bilər. Ümumi iş həm aktiv, həm də passiv sistemlər müsbət keyfiyyətləri birləşdirərək maksimum effekt verəcək.
Tez-tez istifadə olunan səmərəliliyin hesablanması göstərir ki, günəş radiasiyasının passiv istifadəsi evinizin istilik ehtiyaclarının təxminən 14-16 faizini təmin edəcəkdir. Belə bir sistem istilik istehsalı prosesinin mühüm hissəsi olacaqdır.
Bununla belə, passiv sistemlərin müəyyən müsbət keyfiyyətlərinə baxmayaraq, binanın istilik ehtiyaclarını tam ödəmək üçün əsas imkanlar hələ də aktiv istifadəni tələb edir. istilik avadanlığı. Funksiyaları günəş radiasiyasının birbaşa udulması, yığılması və paylanması olan sistemlər.
Planlaşdırma və hesablama
Tercihen binanın dizayn mərhələsində günəş enerjisi (kristal günəş batareyaları, günəş kollektorları) istifadə edərək aktiv istilik sistemlərinin quraşdırılması imkanlarını hesablayın. Ancaq yenə də bu an məcburi deyil, belə bir sistemin quraşdırılması, tikildiyi ilindən asılı olmayaraq, mövcud bir vəzifədə də mümkündür (uğur üçün əsas bütün sxemin düzgün hesablanmasıdır).
Avadanlıqların quraşdırılması evin cənub tərəfində aparılır. Bu yerləşmə qışda daxil olan günəş radiasiyasının maksimum udulmasına şərait yaradır. Günəşin enerjisini çevirən və sabit bir quruluşa quraşdırılan fotosellər, qızdırılan binanın coğrafi mövqeyinə bərabər bir açı ilə yer səthinə nisbətən quraşdırıldıqda ən təsirli olur. Damın bucağı, evin cənuba dönüş dərəcəsi - bunlar bütün istilik sxemini hesablayarkən nəzərə alınmalı olan əhəmiyyətli məqamlardır.
Günəş fotoselləri və günəş kollektorları enerji istehlakı yerinə mümkün qədər yaxın quraşdırılmalıdır. Unutmayın ki, hamam və mətbəxi nə qədər yaxın qursanız, istilik itkisi bir o qədər az olacaq (bu halda siz hər iki otağı qızdıracaq bir günəş kollektoru ilə dolana bilərsiniz). Lazım olan avadanlığın seçilməsini qiymətləndirmək üçün əsas meyar onun səmərəliliyidir.
Aktiv günəş istilik sistemləri aşağıdakı meyarlara görə aşağıdakı qruplara bölünür:
Ümumi iqtisadi məlumatlar avadanlıq növlərindən birinin seçilməsində əsas amil kimi xidmət edəcəkdir. Bütün sistemin səlahiyyətli istilik hesablanması düzgün qərar verməyə kömək edəcəkdir. Hesablama günəş istiliyinin və (və ya) isti su təchizatının təşkilinin planlaşdırıldığı hər bir xüsusi otağın göstəriciləri nəzərə alınmaqla aparılmalıdır. Binanın yerləşdiyi ərazini, təbii iqlim şəraitini, köçürülmüş enerji resursunun dəyərinin ölçüsünü nəzərə almaq lazımdır. düzgün hesablama və yaxşı seçim istilik təchizatının təşkili sxemləri - girov iqtisadi mümkünlüyü günəş enerjisi avadanlıqlarının tətbiqi.
Günəş istilik sistemi
İstifadə olunan ən çox yayılmış istilik sxemi, udulmuş enerjinin xüsusi konteynerdə - batareyada yığılmasını təmin edən günəş kollektorlarının quraşdırılmasıdır.
Bu günə qədər ən çox yayılmışlar, kollektorda soyuducu suyun məcburi dövriyyəsi sisteminin quraşdırıldığı yaşayış binaları üçün ikiqat dövrəli istilik sxemləridir. Onun iş prinsipi aşağıdakılardır. İsti su anbarın yuxarı hissəsindən verilir, proses fizika qanunlarına uyğun olaraq avtomatik olaraq baş verir. Soyuq axar su təzyiqlə çənin aşağı hissəsinə verilir, bu su çənin yuxarı hissəsində yığılan qızdırılan suyu sıxışdırır, daha sonra evin isti su təchizatı sisteminə daxil olur və onun məişət və istilik ehtiyaclarını ödəyir.
Bir ailəli ev üçün adətən 400 ilə 800 litr tutumlu bir saxlama tankı quraşdırılır. Asılı olaraq belə həcmlərin istilik daşıyıcısını qızdırmaq üçün təbii şərait günəş kollektorunun səthinin sahəsini düzgün hesablamaq tələb olunur. Avadanlıqların istifadəsini iqtisadi cəhətdən əsaslandırmaq da lazımdır.
Standart montaj avadanlığı dəsti istilik sistemi Günəş radiasiyası ilə bağlı aşağıdakılar:
İstilik uducu panellərə əsaslanan sistem. Belə panellər, bir qayda olaraq, yeni tikinti mərhələsində istifadə olunur. Onların quraşdırılması üçün isti dam adlanan xüsusi bir quruluş qurmaq lazımdır. Bu o deməkdir ki, panellər birbaşa dam quruluşuna tikilməlidir, eyni zamanda dam elementləri avadanlıq korpusunun ayrılmaz elementləri kimi istifadə edilməlidir. Belə bir quraşdırma istilik sistemi yaratmaq üçün xərclərinizi azaldacaq, lakin bu, cihazların və damın birləşmələrinin su yalıtımı üçün yüksək keyfiyyətli iş tələb edəcəkdir. Avadanlıqların quraşdırılmasının bu üsulu sizdən işin bütün mərhələlərini diqqətlə dizayn etməyi və planlaşdırmağı tələb edəcəkdir. Boru kəmərləri, saxlama tankının yerləşdirilməsi, nasosun quraşdırılması, yamacların tənzimlənməsi ilə bağlı bir çox problemləri həll etmək lazımdır. Bina cənuba ən uğurlu şəkildə çevrilməsə, bir çox quraşdırma problemi həll edilməli olacaq.
Ümumiyyətlə, layihə günəş sistemləri isitmə müxtəlif dərəcələrdə başqalarından fərqli olacaq. Yalnız dəyişməz olaraq qalır əsas prinsiplər sistemləri. Buna görə də, bütün sistemin tam quraşdırılması üçün lazımi hissələrin dəqiq siyahısını vermək mümkün deyil, çünki quraşdırma zamanı əlavə elementlər və materiallardan istifadə etmək lazım ola bilər.
Maye istilik daşıyıcısı əsasında işləyən sistemlərdə, düz su. Enerjinin udulması düz günəş kollektorlarında baş verir. Enerji bir anbarda saxlanılır və lazım olduqda istifadə olunur.
Enerjinin saxlama qurğusundan binaya ötürülməsi üçün su-su və ya su-hava istilik dəyişdiricisi istifadə olunur. İsti su təchizatı sistemi əlavə bir tankla təchiz edilmişdir ki, bu da əvvəlcədən isitmə tankı adlanır. Su günəş radiasiyası səbəbindən orada qızdırılır və sonra adi su qızdırıcısına daxil olur. 
Belə bir sistem istilik daşıyıcısı kimi havadan istifadə edir. Soyuducu düz bir günəş kollektorunda qızdırılır və sonra qızdırılan hava qızdırılan otağa və ya xüsusi saxlama qurğusuna daxil olur, burada udulmuş enerji daxil olan isti hava ilə qızdırılan xüsusi bir nozzle saxlanılır. Bu xüsusiyyət sayəsində sistem günəş radiasiyasının olmadığı gecələr də evi istiliklə təmin etməyə davam edir.
Təbii dövriyyəsi olan sistemlərin işinin əsası soyuducu suyun müstəqil hərəkətidir. Artan temperaturun təsiri altında, sıxlığını itirir və buna görə də cihazın yuxarı hissəsinə meyl edir. Nəticədə yaranan təzyiq fərqi avadanlığın işləməsini təmin edir.
İstilik sistemləri aşağıdakı kimi bölünür: passiv (bax Ch. 5); əsasən maye günəş kollektorları və saxlama çənlərindən istifadə edən aktiv; birləşdirilmiş.
Xaricdə geniş istifadə bina konstruksiyalarının və ya onun altındakı xüsusi daş doldurucunun batareya kimi istifadə edildiyi hava istilik sistemləri qəbul edilir. Ölkəmizdə Özbəkistan SSR Elmlər Akademiyasının Fizika İnstitutu və TbilZNIIEP bu istiqamətdə işləyir, lakin işin nəticələri açıq-aydın qeyri-kafidir və yaxşı tənzimlənmiş həllər yaradılmamışdır, baxmayaraq ki, hava sistemləri faktiki istilik sisteminin aşağı temperaturlu panel-radiantdan və ya adi istilik cihazları ilə yüksək temperaturdan ibarət olduğu maye olanlardan nəzəri cəhətdən daha effektivdir. Ölkəmizdə maye sistemli binalar İVTAN, FTI AN UzSSR, TashZNIIEP, TbilZNIIEP, KiyevZNIIEP və başqaları və bəzi hallarda ucaldılır.
Aktiv günəş istilik sistemləri haqqında çoxlu məlumat 1980-ci ildə nəşr olunmuş kitabda verilmişdir. Aşağıda iki fərdi inşa edilmiş və sınaqdan keçirilmiş KiyevZNIIEP-i təsvir edilmişdir yaşayış binaları ilə avtonom sistemlər günəş istilik təchizatı: aşağı temperaturlu panel-radiant istilik sistemi ilə (Odessa vilayətinin Kolesnoye kəndində yaşayış binası) və istilik nasosu ilə (Moldova SSR, Bukuriya kəndində yaşayış binası).
Sistemi inkişaf etdirərkən günəş istilik yaşayış binası Kolesnoe, evin memarlıq və tikinti hissəsinə (UkrNIIPgrazhdanselskstroy layihəsi) günəş istilik təchizatı tələblərinə uyğunlaşdırılmasına yönəlmiş bir sıra dəyişikliklər edildi: xarici divarlar üçün izolyasiya ilə səmərəli hörgü və pəncərə açılışlarının üçqat şüşələri istifadə edildi. ; istilik sisteminin rulonları döşəmə tavanları ilə birləşdirilir; avadanlıqların yerləşdirilməsi üçün zirzəmi təmin edilir; əlavə çardaq izolyasiyası və işlənmiş havanın istiliyinin bərpası həyata keçirilmişdir.
Memarlıq və tərtibat baxımından ev iki mərtəbəlidir. Birinci mərtəbədə ön otaq, ümumi otaq, yataq otağı, mətbəx, hamam və anbar otaqları, ikinci mərtəbədə isə iki yataq otağı və sanitar qovşağı, yemək bişirmək üçün elektrik sobası verilir. Günəş istilik sisteminin avadanlıqları (kollektorlar istisna olmaqla) zirzəmidə yerləşir; Elektrikli su qızdırıcıları, binaya vahid enerji girişini həyata keçirməyə və mənzilin komfort keyfiyyətlərini yaxşılaşdırmağa imkan verən sistemin əsas tədqiqatçısı kimi xidmət edir.
Yaşayış binasının günəş istilik sistemi (Şəkil 4.1) bəstələnmişdir Fromüç dövrə: istilik qəbuledici sirkulyasiya və istilik və isti su dövrələri. Bunlardan birincisinə sistemin yayda təbii dövriyyə rejimində işləməsi üçün günəş enerjisi ilə işləyən su qızdırıcıları, anbar çəninin çəni-istilik dəyişdiricisi, sirkulyasiya pompası və borudaxili istilik dəyişdiricisi daxildir. Avadanlıq fitinqlər, ölçmə cihazları və avtomatlaşdırma cihazları ilə boru kəmərləri sistemi ilə birləşdirilir. Sirkulyasiya dövrəsinin istilik daşıyıcısı üçün səth sahəsi 4,6 m2 olan iki bölməli rulonlu istilik dəyişdiricisi və isti su təchizatı sistemi üçün 1,2 m2 səth sahəsi olan bir bölməli istilik dəyişdiricisi quraşdırılmışdır. tutumu 16 m3 olan saxlama çəni. Suyun temperaturu +45 °C olan tankın istilik tutumu yaşayış binası üçün üç günlük istilik tələbatını təmin edir. Səthi 1,25 m2 olan boru tipli boru tipli istilik dəyişdiricisi evin damının silsiləsi altında yerləşir.
Isıtma sxemi iki seriyaya bağlı bölmədən ibarətdir: suyun 45 ... 35 ° C fərqi ilə sistemin əsas rejimdə işləməsini təmin edən axın istilik panelləri olan panel-radiant bölmə və şaquli tək- 75 ... 70 ° C su temperatur fərqi ilə pik sistem yüklərinin isitilməsini təmin edən "Rahatlıq" tipli konvektorlarla boru bölməsi. İstilik panellərinin borularının rulonları tavanın yuvarlaq boşluqlu panellərinin gips bitirmə təbəqəsinə yerləşdirilir. Pəncərələrin altında konvektorlar quraşdırılır. İstilik sistemində dövriyyə həvəsləndiricidir. Pik suyun istiləşməsi 10 kVt gücündə axan elektrik su qızdırıcısı EPV-2 tərəfindən həyata keçirilir; O, həm də istilik sistemi üçün köməkçi kimi xidmət edir.
İsti su dövrəsinə saxlama anbarına quraşdırılmış istilik dəyişdiricisi və daha yaxın və ehtiyat sistem kimi ikinci ani elektrik su qızdırıcısı daxildir.
İstilik dövründə kollektorlardan gələn istilik soyuducu (etilen qlikolun 45% sulu məhlulu) tərəfindən saxlama anbarındakı suya ötürülür, istilik panelinin rulonlarına vurulur və sonra yenidən anbara qaytarılır. tank.
Evdə tələb olunan hava istiliyi istilik sisteminin konvektor hissəsindəki elektrik su qızdırıcısını açıb-söndürməklə avtomatik tənzimləyici PPT-2 tərəfindən saxlanılır.
Yayda sistem istilik qəbuledici dövrədə soyuducu suyun təbii dövriyyəsi ilə "boruda boru" tipli istilik dəyişdiricisindən isti su təchizatı ehtiyaclarını təmin edir. Həvəsləndirici dövriyyəyə keçid RRT-2 elektron diferensial tənzimləyicisinin köməyi ilə həyata keçirilir.
Kənddə dörd otaqlı yaşayış binasının günəş istilik sistemi. Moldova SSR-in Bukuriyası KiyevZNIIEP-in elmi rəhbərliyi altında Moldgiprograzhdanselstroy İnstitutu tərəfindən layihələndirilmişdir.
Yaşayış binası - mansard tipli. Birinci mərtəbədə ümumi otaq, mətbəx, camaşırxana, yardım otağı, ikinci mərtəbədə isə üç yataq otağı var. Zirzəmidə qaraj var, zirzəmi də günəş istilik sistemini təchiz etmək üçün otaqdır. Yay mətbəxi, duş, talvar, inventar və emalatxanası olan evlə bir köməkçi tikili bloklanıb.
Avtonom günəş istilik sistemi (Şəkil 1). 4.2) il boyu istilik (evin hesablanmış istilik itkisi 11 kVt) və isti su təchizatı ehtiyaclarını ödəmək üçün nəzərdə tutulmuş kombinə edilmiş günəş istilik nasos qurğusudur. Günəş istiliyinin olmaması və istilik nasosu qurğusunun kompressorundan istilik elektrik isitmə ilə örtülür. Sistem dörd dövrədən ibarətdir: istilik qəbul edən dövriyyə dövrəsi, istilik nasosunun quraşdırılması sxemləri, istilik və isti su təchizatı.
İstilik qəbuledici dövrənin avadanlığına günəş kollektorları, "boruda boru" istilik dəyişdiricisi və 6 m2 səth sahəsi olan istilik dəyişdiricisi olan 16 m3 tutumlu bir saxlama anbarı daxildir. KyivZNIIEP tərəfindən dizayn edilmiş, ümumi sahəsi 70 m2 olan ikiqat şüşəli günəş kollektorları evin damının cənub yamacında üfüqə 55 ° bucaq altında bir çərçivəyə yerləşdirilir. 45 soyuducu kimi istifade olunub. % su məhlulu Etilen qlikol. İstilik dəyişdiricisi dam silsiləsi altında, qalan avadanlıq isə içəridə yerləşir zirzəmi Evlər.
İstilik nasosu qurğusu kimi kompressor-kondenser istifadə olunur. soyuducu qurğu 11,5 kVt istilik çıxışı və 4,5 kVt enerji istehlakı ilə AK1-9. İstilik nasosunun quraşdırılmasının işçi agenti freon-12-dir. Kompressor - piston möhürsüz, kondensator və buxarlandırıcı - su soyutma ilə qabıq və boru.
İstilik dövrəsinin avadanlığına sirkulyasiya pompası, "Comfort" tipli qızdırıcı qurğular və yaxın və köməkçi kimi EPV-2 ani elektrik su qızdırıcısı daxildir. İsti su təchizatı dövrəsinin avadanlığına 0,47 m2 istilik dəyişdirici səthi olan tutumlu (0,4 m3) STD tipli su qızdırıcısı və 1 kVt gücündə BAS-10/M 4-04 terminallı elektrik qızdırıcısı daxildir. Sirkulyasiya nasosları bütün sxemlər - tip TsVTs, vəzisiz, şaquli, aşağı səs-küylü, təməlsiz.
Sistem aşağıdakı kimi işləyir. Soğutucu istiliyi kollektorlardan saxlama anbarındakı suya və istilik nasosunun buxarlandırıcısındakı freona ötürür. Kompressorda sıxıldıqdan sonra buxarlanmış freon kondensatorda kondensasiya olunur, istilik sistemindəki suyu qızdırır və kran suyu isti su sistemində.
Günəş radiasiyası olmadıqda və anbarda yığılan istilik sərf olunduqda, istilik nasos qurğusu söndürülür və evə istilik təchizatı tamamilə elektrik su qızdırıcılarından (elektrik qazanları) həyata keçirilir. Qışda istilik nasos qurğusu yalnız müəyyən bir səviyyədə işləyir mənfi temperatur anbarda suyun donmasının qarşısını almaq üçün kənar hava (-7 °C-dən aşağı olmayan). Yayda isti su təchizatı sistemi istiliklə əsasən "boruda boru" tipli istilik dəyişdiricisi vasitəsilə soyuducu suyun təbii dövriyyəsi ilə təmin edilir. Müxtəlif iş rejimlərinin həyata keçirilməsi nəticəsində kombinə edilmiş günəş istilik nasosunun quraşdırılması ildə təxminən 40 GJ istiliyə qənaət etməyə imkan verir (bu qurğuların istismarının nəticələri 8-ci fəsildə verilmişdir).
Günəş enerjisi və istilik nasoslarının birləşməsi TsNIIEP tərəfindən hazırlanmış mühəndis avadanlıqlarında da əks olundu
|
düyü. 4.3. dövrə diaqramı Gelendzhikdə istilik sistemləri 1 - günəş kollektoru; 2 - istilik nasoslarının kondensator dövrəsindən istilik daşıyıcısı ilə yenidən qızdırılan istilik dəyişdiricisi; 3 - istilik şəbəkəsindən istilik daşıyıcısı ilə yenidən qızdırılan istilik dəyişdiricisi; 4 - kondensator dövrə nasosu; 5 - İstilik nasosu; 6 - buxarlandırıcı dövrə nasosu; 7 - buxarlandırıcı (kondenser) dövrəsində suyun qızdırılması (soyutma) üçün istilik dəyişdiricisi; 8 - Mənbə (xam) suyun qızdırılması üçün istilik dəyişdiricisi; 9 - isti su nasosu; 10 - akkumulyator çənləri; 11 - günəş dövrəsinin istilik dəyişdiricisi; 12 - günəş dövrə nasosu |
Gelendzhikdəki "Privetlivy Bereg" otel kompleksi üçün istilik təchizatı layihəsi (Şəkil 4.3).
Günəş istilik nasosunun quraşdırılmasının əsasını ümumi sahəsi 690 m2 olan düz günəş kollektoru və üç seriyalı istehsal edir. soyuducu maşınlar MKT 220-2-0 istilik nasosu rejimində işləyir. Təxmini illik istilik istehsalı təxminən 21 000 GJ, o cümlədən 1470 GJ günəş stansiyasındandır.
Dəniz suyu istilik nasosları üçün aşağı dərəcəli istilik mənbəyi kimi xidmət edir. Kollektorların, boru kəmərlərinin və kondensatorların qızdırıcı səthlərinin korroziyasız və miqyassız işləməsini təmin etmək üçün onlar istilik şəbəkəsindən yumşaldılmış və havadan təmizlənmiş su ilə doldurulur. Qazanxanadan istilik təchizatının ənənəvi sxemi ilə müqayisədə qeyri-ənənəvi istilik mənbələrinin cəlb edilməsi
Günəş və dəniz suyu, təxminən 500 ton şərti vahidlərə qənaət etməyə imkan verir. yanacaq/il.
Yeni enerji mənbələrindən istifadənin başqa bir xarakterik nümunəsi, köməyi ilə bir malikanənin istilik təchizatı layihəsidir
Günəş istilik nasosunun quraşdırılması. Layihə 55 m2 yaşayış sahəsi olan mansard tipli malikanənin istilik və isti su təchizatı ehtiyaclarının il boyu tam ödənilməsini təmin edir. Torpaq istilik nasosu üçün aşağı potensiallı istilik mənbəyi kimi xidmət edir. fərziyyə iqtisadi təsir sistemin həyata keçirilməsindən - ən azı 300 rubl. bərk yanacaq aparatından istilik təchizatının ənənəvi variantı ilə müqayisədə hər bir mənzil.
Öz əlinizlə fərdi bir ev üçün günəş istiliyinin qurulması, məlumatsız bir laymana göründüyü qədər çətin bir iş deyil. Bunun üçün bir qaynaqçının bacarıqları və hər hansı bir hardware mağazasında mövcud olan materiallar tələb olunur.
Tam muxtariyyət əldə etmək şəxsi tikintiyə başlayan hər bir sahibin arzusudur. Ancaq günəş enerjisi həqiqətən bir yaşayış binasını qızdırmağa qadirdirmi, xüsusən də onun yığılması üçün cihaz qarajda yığılıbsa?
Bölgədən asılı olaraq günəş axını buludlu gündə 50 Vt/kv.m-dən aydın yay səmasında 1400 Vt/kv.m-ə qədər verə bilər. Belə göstəricilərlə, hətta aşağı səmərəlilik (45-50%) və 15 kv.m sahəsi olan primitiv kollektor. ildə təxminən 7000-10000 kVt/saat istehsal edə bilir. Və bu, bərk yanacaq qazanı üçün 3 ton odun qənaət etdi!
Aydın olduğu kimi, təsirli olur istilik sistemi bunu yalnız günəş enerjisindən istifadə etməklə həyata keçirmək kifayət qədər problemlidir. Axı, tutqun qış mövsümündə çox az günəş radiasiyası var və sahəsi 120 kv.m olan bir kollektor yerləşdirmək üçün. həmişə nəticə vermir.
Yəni günəş kollektorları işlək deyilmi? Onları vaxtından əvvəl endirim etməyin. Beləliklə, belə bir sürücünün köməyi ilə yayda qazan olmadan edə bilərsiniz - ailəni isti su ilə təmin etmək üçün kifayət qədər güc olacaq. Qışda artıq qızdırılan suyu günəş kollektorundan elektrik qazanına verməklə enerji xərclərini azaltmaq mümkün olacaq.
Bundan əlavə, günəş kollektoru evdə istilik nasosunun əla köməkçisi olacaqdır aşağı temperaturlu istilik(isti döşəmə).
Beləliklə, qışda qızdırılan soyuducu istifadə olunacaq isti döşəmələr, yayda isə artıq istilik geotermal dövrəyə göndərilə bilər. Bu, istilik nasosunun gücünü azaldacaq.
Axı, geotermal istilik yenilənmir, ona görə də zaman keçdikcə torpağın qalınlığında daim artan “soyuq çanta” əmələ gəlir. Məsələn, şərti geotermal dövrədə istilik mövsümünün əvvəlində temperatur +5 dərəcə, sonunda isə -2C-dir. Qızdırıldıqda, ilkin temperatur +15 C-ə qədər yüksəlir və istilik mövsümünün sonuna qədər +2C-dən aşağı düşmür.
Özünə güvənən bir usta üçün termal kollektor yığmaq çətin deyil. ilə başlaya bilərsiniz kiçik cihazölkədə isti su ilə təmin etmək və təcrübə uğurlu olarsa, tam hüquqlu günəş stansiyasının yaradılmasına keçin.
İcra etmək üçün ən sadə kollektor düzdür. Onun cihazı üçün sizə lazım olacaq:
Günəş kollektorunun quraşdırılması olduqca sadədir:
Kollektorun tam işləməsi üçün bir saxlama anbarına ehtiyacınız olacaq. Ondan hazırlana bilər plastik barel, xaricdən izolyasiya edilmiş, günəş kollektoruna qoşulmuş bir istilik dəyişdiricisinin bir spiral şəklində qoyulduğu. İsti su girişi yuxarıda, soyuq çıxış isə aşağıda olmalıdır.
Tankı və manifoldu düzgün yerləşdirmək vacibdir. Suyun təbii dövriyyəsini təmin etmək üçün tank kollektorun üstündə olmalıdır, borular isə sabit bir yamacda olmalıdır.
Qaynaq maşını ilə dostluq etmək mümkün deyilsə, əlinizdə olandan sadə bir günəş qızdırıcısı edə bilərsiniz. Məsələn, qalay qutularından. Bunu etmək üçün, dibində deliklər edilir, banklar özləri bir mastik ilə bir-birinə bərkidilir və PVC borularla qovşaqlarda otururlar. Onlar qara rəngə boyanır və adi borularla eyni şəkildə şüşə altındakı bir çərçivəyə yerləşdirilir.
Niyə evi adi siding əvəzinə faydalı bir şeylə bəzəməyək? Məsələn, bütün divarın cənub tərəfində günəş qızdırıcısı etməklə.
Belə bir həll bir anda iki istiqamətdə istilik xərclərini optimallaşdırmağa imkan verəcək - enerji xərclərini azaltmaq və fasadın əlavə izolyasiyası səbəbindən istilik itkilərini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq.
Cihazı rüsvay etmək asandır və xüsusi alətlər tələb etmir:
Bu üsul mürəkkəb görünürsə, videoda qalay seçimi göstərilir, polipropilen borular və filmlər. Nə qədər asan!
Enerji qiymətlərinin artması ilə alternativ enerji mənbələrindən istifadənin əhəmiyyəti daha da artmaqdadır. Bir çoxları üçün istilik əsas xərc maddəsi olduğundan, ilk növbədə istilikdən danışırıq: praktik olaraq ödəməlisən. bütün il boyu və xeyli məbləğlər. Əgər pula qənaət etmək istəyirsinizsə, ağlınıza gələn ilk şey günəş istiliyidir: güclü və tamamilə pulsuz enerji mənbəyi. Və ondan istifadə etmək olduqca realdır. Üstəlik, avadanlıq bahadır, lakin ondan dəfələrlə ucuzdur istilik nasosları. Günəş enerjisinin bir evi qızdırmaq üçün necə istifadə oluna biləcəyi haqqında daha çox danışaq.
Günəş enerjisindən istilik üçün istifadə haqqında danışırıqsa, günəş enerjisini çevirmək üçün iki fərqli cihaz olduğunu nəzərə almalısınız:
Hər iki variantın öz xüsusiyyətləri var. Hansı birini seçdiyinizi dərhal söyləməli olsanız da, sahib olduğunuz istilik sistemindən imtina etməyə tələsməyin. Günəş, əlbəttə ki, hər səhər çıxır, lakin günəş hüceyrələriniz həmişə kifayət qədər işıq almayacaq. Ən ağlabatan həll birləşmiş sistem etməkdir. Kifayət qədər günəş enerjisi olduqda, ikinci istilik mənbəyi işləməyəcəkdir. Bununla həm özünüzü qoruyacaqsınız, həm də rahat şəraitdə yaşayacaq, həm də pulunuza qənaət edəcəksiniz.
İki sistem qurmaq istəyi və ya imkanı yoxdursa, günəş istiliyiniz ən azı iki dəfə güc ehtiyatına malik olmalıdır. O zaman hər halda istiliyin olacağını mütləq deyə bilərsiniz.
İstilik üçün günəş enerjisindən istifadənin üstünlükləri:
Dezavantajları:
İndi günəş istilik elementlərinin növlərinin hər birini daha ətraflı nəzərdən keçirək.
Günəş kollektorları günəş istiləşməsi üçün istifadə olunur. Bu qurğular günəşin istiliyindən istilik ötürücü mayeni qızdırmaq üçün istifadə edir, daha sonra isti su istilik sistemində istifadə edilə bilər. Xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, bir evin istiləşməsi üçün günəş su qızdırıcısı yalnız 45-60 ° C temperatur istehsal edir və çıxışda 35 ° C-də ən yüksək səmərəliliyi göstərir. Buna görə də, bu cür sistemləri isti su döşəmələri ilə tandemdə istifadə etmək tövsiyə olunur. Radiatorlardan imtina etmək istəmirsinizsə, ya bölmələrin sayını artırın (təxminən iki dəfə) və ya soyuducu suyu qızdırın.
Evi isti su ilə təmin etmək və suyun istiləşməsi üçün günəş kollektorlarından (düz və boru şəklində) istifadə edə bilərsiniz.
İndi günəş kollektorlarının növləri haqqında. Struktur olaraq iki dəyişiklik var:
Qrupların hər birində həm materiallarda, həm də dizaynda dəyişikliklər var, lakin onlar eyni iş prinsipinə malikdirlər: günəş tərəfindən qızdırılan borulardan bir soyuducu keçir. Sadəcə olaraq dizaynlar tamamilə fərqlidir.
Bu günəş istilik sistemləri var sadə dizayn və buna görə də, istəsən, öz əlləri ilə edilə bilənlərdir. Möhkəm bir dib metal bir çərçivəyə sabitlənmişdir. Üstünə bir istilik izolyasiya təbəqəsi qoyulur. İtkiləri və işin divarlarını azaltmaq üçün izolyasiya edilmişdir. Sonra bir adsorber təbəqəsi gəlir - günəş radiasiyasını yaxşı qəbul edən, onu istiliyə çevirən bir material. Bu təbəqə adətən qara rəngdədir. Borular, soyuducunun axdığı adsorberə sabitlənir. Yuxarıdan, bütün bu struktur şəffaf bir qapaq ilə bağlanır. Qapaq üçün material temperli şüşə və ya plastiklərdən biri ola bilər (ən çox polikarbonatdır). Bəzi modellərdə qapağın işıq ötürən materialı xüsusi müalicədən keçə bilər: əks etdirmə qabiliyyətini azaltmaq üçün hamar deyil, bir qədər tutqun hazırlanır.
Düz bir günəş kollektorunda borular adətən bir ilana qoyulur, iki deşik var - giriş və çıxış. Bir boru və iki boru bağlantısı həyata keçirilə bilər. Bu sizin xoşunuza gəlir. Ancaq normal istilik ötürülməsi üçün bir nasos lazımdır. Qravitasiya sistemi də mümkündür, lakin soyuducunun aşağı sürətinə görə çox səmərəsiz olacaqdır. Məişət isti suyu üçün suyu səmərəli şəkildə qızdırmaq üçün istifadə oluna bilsə də, istilik üçün istifadə olunan bu tip günəş kollektorudur.
Qravitasiya kollektorunun bir variantı var, lakin o, əsasən suyun istiləşməsi üçün istifadə olunur. Bu dizayna plastik günəş kollektoru da deyilir. Bunlar korpusa hermetik şəkildə bərkidilmiş şəffaf plastikdən hazırlanmış iki boşqabdır. İçəridə suyu hərəkət etdirmək üçün bir labirint təşkil edilmişdir. Bəzən alt panel qara rəngə boyanmışdır. İki deşik var - giriş və çıxış. İçəridə su verilir, labirintdən keçərkən günəş tərəfindən qızdırılır və artıq isti çıxır. Belə bir sxem su anbarı ilə yaxşı işləyir və daxili isti su üçün suyu asanlıqla qızdırır. Bu, quraşdırılmış adi barel üçün müasir bir əvəzdir yay duşu. Və daha səmərəli əvəz.
Günəş kollektorları nə qədər səmərəlidir? Bütün yerli günəş qurğuları arasında bu gün ən yaxşı nəticələr göstərirlər: onların səmərəliliyi 72-75% təşkil edir. Ancaq hər şey o qədər də yaxşı deyil:
Buna baxmayaraq, tez-tez fərdi evin günəşdən istiləşməsi bu günəş qurğularının köməyi ilə həyata keçirilir. Bu cür qurğular aktiv radiasiya və müsbət temperatur olan cənub ölkələrində məşhurdur qış dövrü. Qışlarımıza uyğun deyillər, amma yay mövsümündə yaxşı nəticələr göstərirlər.
Bu parametr üçün istifadə edilə bilər hava istiliyi Evlər. Struktur olaraq, yuxarıda təsvir edilən plastik kollektora çox bənzəyir, lakin hava onun içində dolaşır və qızdırılır. Belə qurğular divarlara asılır. Onlar iki şəkildə hərəkət edə bilərlər: günəş hava qızdırıcısı möhürlənirsə, hava otaqdan alınır, qızdırılır və eyni otağa qaytarılır.
Başqa variant da var. İstiliyi havalandırma ilə birləşdirir. Hava manifoldunun xarici korpusunda deşiklər var. Onların vasitəsilə soyuq hava quruluşa daxil olur. Labirintdən keçərək günəş şüalarından isinir, sonra isinərək otağa daxil olur.
Quraşdırma bütün cənub divarını tutursa və bu divarda kölgə olmayacaqsa, evin belə istiləşməsi daha çox və ya daha az təsirli olacaqdır.
Burada da soyuducu borular vasitəsilə dövr edir, lakin bu istilik mübadiləsi borularının hər biri şüşə kolbaya daxil edilir. Onların hamısı bir manifoldda (manifoldda) birləşdirilir, bu da əslində bir daraqdır.
Boruvari kollektorun sxemi (şəkili böyütmək üçün klikləyin)
Boru kollektorlarında iki növ boru var: koaksial və lələk. Koaksial - bir boru içərisində bir boru - biri digərinin içərisinə yerləşdirilir və kənarları möhürlənir. İçəridə iki divar arasında nadir havasız bir mühit yaradılır. Buna görə də belə borulara vakuum boruları da deyilir. Tüy boruları bir tərəfdən möhürlənmiş adi bir borudur. Və onlara lələk deyilir, çünki istilik köçürməsini artırmaq üçün onlara əyri kənarları olan və bir qədər lələyi xatırladan bir absorber boşqab daxil edilir.
Bundan əlavə, istilik dəyişdiriciləri müxtəlif korpuslara daxil edilə bilər. müxtəlif növ. Birincisi istilik borulu istilik kanallarıdır (Hit boru). Bu, günəş işığını istilik enerjisinə çevirən bütöv bir sistemdir. İstilik borusu içi boşdur mis boru kiçik diametrli, bir ucunda möhürlənmişdir. İkincisi böyük bir ipucudur. Boru aşağı qaynama nöqtəsi olan bir maddə ilə doldurulur. Qızdırıldıqda, maddə qaynamağa başlayır, bir hissəsi qaz halına keçir və boruya qalxır. Borunun qızdırılan divarlarından yolda getdikcə daha çox qızdırılır. Zirvəyə çatır, orada bir müddət qalır. Bu müddət ərzində qaz istiliyin bir hissəsini kütləvi ucuna ötürür, tədricən soyuyur, kondensasiya olunur və çökür, burada proses yenidən təkrarlanır.
İkinci yol - U tipli - soyuducu ilə doldurulmuş ənənəvi bir borudur. Burada heç bir xəbər və ya sürpriz yoxdur. Hər şey həmişəki kimidir: bir tərəfdən, soyuducu daxil olur, borudan keçərək günəş işığından qızdırılır. Sadəliyinə baxmayaraq, bu tip istilik dəyişdiricisi daha səmərəlidir. Ancaq daha az istifadə olunur. Və hamısı ona görə ki, bu tip günəş su qızdırıcıları tək bir bütövdür. Bir boru zədələnirsə, bütün bölmə dəyişdirilməlidir.
İstilik boru sistemi ilə boru kollektorları daha bahalıdır, daha az səmərəlilik göstərir, lakin daha tez-tez istifadə olunur. Və hamısı ona görə ki, zədələnmiş bir borunun bir neçə dəqiqəyə dəyişdirilməsi mümkündür. Üstəlik, kolba koaksialdırsa, boru da təmir edilə bilər. Sadəcə sökülür (üst qapaq çıxarılır) və zədələnmiş element (istilik kanalı və ya lampanın özü) xidmət edilə bilən biri ilə əvəz olunur. Sonra boru yerinə daxil edilir.
Mülayim qışı və il ərzində çoxlu günəşli günləri olan cənub bölgələri üçün ən yaxşı yol— düz kollektor. Belə bir iqlimdə ən yüksək məhsuldarlığı göstərir.
Daha sərt iqlimi olan bölgələr üçün boru kollektorları uyğun gəlir. Üstəlik, istilik borulu sistemlər sərt qışlar üçün daha uyğundur: onlar hətta gecə və hətta buludlu havada da qızdırılır, ən çox günəş radiasiyasının spektri. Onlar aşağı temperaturdan qorxmurlar, lakin dəqiq temperatur diapazonunu aydınlaşdırmaq lazımdır: bu, istilik kanalındakı maddədən asılıdır.
Bu sistemlər, düzgün hesablandıqda, əsas ola bilər, lakin daha tez-tez onlar başqa bir ödənişli enerji mənbəyindən istilik xərclərinə qənaət edirlər.
Başqa bir köməkçi istilik hava kollektoru ola bilər. Bütün divara edilə bilər və öz əllərinizlə asanlıqla həyata keçirilir. Qarajın və ya kottecin istiləşməsi üçün mükəmməldir. Üstəlik, qeyri-kafi istiliklə bağlı problemlər gözlədiyiniz kimi qışda deyil, payızda yarana bilər. Şaxta və qarda günəşin enerjisi buludlu yağışlı havada olduğundan qat-qat çoxdur.
“Günəş enerjisi” sözlərini eşidəndə ağlımıza ilk növbədə işığı elektrik enerjisinə çevirən batareyalar gəlir. Və bu, xüsusi fotoelektrik çeviricilər tərəfindən həyata keçirilir. Onlar sənaye tərəfindən müxtəlif yarımkeçiricilərdən istehsal olunur. Çox vaxt məişət istifadəsi üçün silikon günəş batareyalarından istifadə edirik. Onlar ən aşağı qiymətə malikdirlər və kifayət qədər layiqli performans göstərirlər: 20-25%.
Bəzi ölkələrdə fərdi ev üçün günəş panelləri - adi bir hadisə
İstilik üçün günəş panellərinin birbaşa istifadəsi yalnız qazan və ya digər hallarda mümkündür qızdırıcı elektrik enerjisi ilə bu cərəyan mənbəyinə qoşulursunuz. Həmçinin, günəş panelləri elektrik batareyaları ilə birlikdə evin elektrik təchizatı sisteminə inteqrasiya oluna bilər və beləliklə, istifadə olunan elektrik enerjisi üçün aylıq ödənişləri azalda bilər. Prinsipcə, bu qurğulardan ailənin ehtiyaclarını tam ödəmək olduqca realdır. Sadəcə çoxlu pul və yer tələb edir. Panelin kvadrat metrindən orta hesabla 120-150 Vt enerji əldə etmək olar. Beləliklə, damın neçə kvadratını və ya sayın bitişik ərazi belə panellər tərəfindən tutulmalıdır.
Bir çox insanlar günəş istilik sisteminin quraşdırılmasının məqsədəuyğunluğuna şübhə edirlər. Əsas arqument odur ki, o, bahadır və heç vaxt özünü ödəməyəcək. Onun baha olması ilə razılaşmaq lazımdır: avadanlıqların qiymətləri kifayət qədər yüksəkdir. Ancaq heç kim sizə kiçikdən başlamağınıza mane olmur. Məsələn, bənzər bir quraşdırma özünüz etmək fikrinin effektivliyini və praktikliyini qiymətləndirmək. Xərclər minimaldır və ilk əldən təcrübəniz olacaq. Sonra bütün bunlarla məşğul olub-olmayacağınıza qərar verəcəksiniz. Məsələ burasındadır: bütün mənfi mesajlar nəzəriyyəçilərdəndir. Təcrübəçilərdən bir dənə də rast gəlmədi. Təkmilləşdirmə, yenidən işləmə yolları üçün fəal axtarış aparılır, lakin heç kim ideyanın faydasız olduğunu söyləmədi. Bu bir şey haqqındadır.
İndi günəş istilik sisteminin quraşdırılması heç vaxt nəticə verməyəcək. Geri ödəmə müddəti isə
Ölkəmizdə körpülər böyükdür. Bu, günəş kollektorlarının və ya batareyaların ömrü ilə müqayisə edilə bilər. Amma bütün enerji daşıyıcıları üzrə qiymətlərin artım dinamikasına nəzər salsaq, onun tezliklə kifayət qədər məqbul şərtlərə enəcəyini güman etmək olar.
İndi əslində sistemin necə qurulacağı haqqında. Hər şeydən əvvəl, evinizə və yeddiyə istilik və isti su ehtiyacını təyin etməlisiniz. Günəş istilik sisteminin hesablanması üçün ümumi metodologiya aşağıdakı kimidir:
Günəş sisteminin komponentlərinin sayını müəyyən etməklə yanaşı, içərisində olan çənin həcmini də müəyyən etmək lazım gələcək. isti su DHW üçün. Ailənizin faktiki xərclərini bilməklə bunu asanlıqla etmək olar. DHW sayğacınız quraşdırılıbsa və bir neçə il ərzində məlumatlarınız varsa, gündə orta istehlakı hesablaya bilərsiniz (ayda orta istehlak günlərin sayına bölünür). Bu sizə lazım olan tankın təxminən ölçüsüdür. Ancaq tankı 20% və ya daha çox bir marja ilə götürmək lazımdır. Hər ehtimala qarşı.
İsti su təchizatı və ya sayğac yoxdursa, istehlak dərəcələrindən istifadə edə bilərsiniz. Bir adam gündə orta hesabla 100-150 litr su sərf edir. Evdə daimi olaraq neçə nəfərin yaşadığını bilməklə, tankın tələb olunan həcmini hesablayacaqsınız: nisbət sakinlərin sayına vurulur.
Dərhal demək lazımdır ki, mərkəzi Rusiya üçün rasional (geri ödəmə baxımından) istilik tələbatının təxminən 30% -ni əhatə edən və isti su ilə tam təmin edən günəş istilik sistemidir. Bu, orta nəticədir: bəzi aylarda istilik günəş sistemi tərəfindən 70-80%, bəzilərində isə (dekabr-yanvar) cəmi 10% təmin ediləcək. Yenə də çox şey növündən asılıdır günəş panelləri və yaşayış bölgəsi.
Və bu, təkcə “şimal” və ya “cənub” məsələsi deyil. Söhbət günəşli günlərin sayından gedir. Məsələn, çox soyuq Çukotkada günəş istiliyi çox səmərəli olacaq: günəş demək olar ki, həmişə orada parlayır. Əbədi dumanlı İngiltərənin daha mülayim iqlimində onun effektivliyi son dərəcə aşağıdır.
;
Günəş enerjisinin səmərəsizliyi və çox uzun geri ödəmə müddəti haqqında danışan bir çox tənqidçilərə baxmayaraq, getdikcə daha çox insan ən azı qismən alternativ mənbələrə keçir. Qənaətdən əlavə, çoxlarını dövlətdən müstəqillik və onun qiymət siyasəti cəlb edir. Boş yerə yatırılan məbləğlərdən peşman olmamaq üçün əvvəlcə bir təcrübə keçirə bilərsiniz: öz əllərinizlə günəş qurğularından birini düzəldin və özünüz üçün nə qədər cəlbedici olduğuna qərar verin (ya da yox).
