Nbsp; Výpočet systému zásobování tepla s využitím solárních tepelných kolektorů Metodické pokyny pro výkon vypořádání a grafické práce pro studenty všech forem vzdělávacích speciálních energetických zařízení, elektráren na základě netradičních a obnovitelných zdrojů energie Výpočet systému napájení tepla solární Tepelné kolektory: Metodické pokyny k provedení odhadu a grafické práce pro studenty všech forem školení speciální energetických zařízení, elektráren založených na netradičních a obnovitelných zdrojích energie / A.v. Obsah 1. Teoretické procházky 1.1. Design a hlavní vlastnosti plochého solárního kolektoru 1.2. Hlavní prvky a koncepty solárních tepelných systémů 2. Stádia designu 3. Výpočet tepla na vytápění budovy 3.1. Základní ustanovení 3.2. Stanovení tepelných ztrát převodovek 3.3. Stanovení spotřeby tepla pro ohřev větrání vzduchu 3.4. Stanovení nákladů na teplo pro přívod teplé vody 4. Výpočet systémů solárního potrubí systému Bibliografie Teoretická ustanovení
Design a hlavní vlastnosti plochého solárního sběratele
Plochý solární kolektor (SC) je hlavním prvkem solárních topných systémů a přívodu teplé vody. Princip jeho akce je jednoduchý. Většina z Sluneční záření padající na kolektoru je absorbován povrchem, který je "černý" s ohledem na sluneční záření. Část absorbované energie je přenášena do kapaliny cirkulující přes kolektor a zbytek se ztratí v důsledku výměny tepla s prostředím. Teplo odnesené kapalinou je užitečné teplo, které je buď akumulováno, nebo se používá k potažení topného zatížení.
Hlavní prvky kolektoru jsou následující: absorpční deska, obvykle z kovu, s neodolatelným černým povlakem, který zajišťuje maximální absorpci slunečního záření; trubky nebo kanály, pro které kapalina vzduchu a které jsou v tepelném kontaktu s absorpční deskou, rozšiřují; tepelná izolace spodního a bočního okraje desky; jeden nebo několik vzdušných mezer oddělených průhlednými povlaky pro účely tepelné izolace desky shora; Konečně, trup, poskytuje trvanlivost a odolnost vůči povětrnostním vlivům. Na Obr. 1 Zobrazení křížové sekce Ohřívač vody a vzduchu.
Obr. 1. Povrchový obraz solárních kolektorů s vodou a vzduchovými chladivy: 1 - tepelná izolace; 2 - vzduchový kanál; 3 - průhledné povlaky; 4 - absorbující deska; 5 - Potrubí připojené k desce.
Průhledný povlak jsou obvykle vyrobeny ze skla. Sklo má vynikající odolnost vůči atmosférickým vlivům a dobrým mechanickým vlastnostem. Relativně levně as nízkým obsahem oxidu železa může mít vysokou průhlednost. Nezávisky skla jsou křehkost a velká hmotnost. Spolu se sklem je možné použít a plastové materiály. Plasty jsou obvykle méně náchylné k rozbití, snadné a ve formě plodů listů levného. Zpravidla však nemá stejně vysokou odolnost vůči účinkům faktorů počasí jako skla. Škrábance a mnoho plastů se snadno aplikují na povrch plastové fólie a jsou degradovány a žluté se žlutou, v důsledku jejichž jejich přenosová schopnost je snížena s ohledem na sluneční záření a mechanická pevnost se zhoršuje. Další výhodou skla ve srovnání s plasty je, že sklo absorbuje nebo odráží vše, co spadá na něj dlouhotrvající (tepelné) záření emitované absorpční deskou. Tepelné ztráty do životního prostředí zářením se snižuje účinněji než v případě plastového povlaku, který prochází součástí dlouhého vlnového záření.
Plochý sběratel absorbuje přímé i difuzní záření. Přímé záření způsobuje vyřazení stínu osvětleného objektu Slunce. Difuzní záření se odráží a rozptýlí mraky a prachem, než povrch země dosáhne; Na rozdíl od přímého záření nevede k tvorbě stínů. Plochý sběratel je obvykle instalován nehybný na budově. Jeho orientace závisí na místě a době roku, během něhož by instalace solární energie měla fungovat. Plochý sběratel poskytuje nízko přesné teplo potřebné pro topnou vodu a ohřev místnosti.
Zaměření (koncentrace) solární kolektory, včetně parabolického náboje nebo hranolkového koncentrátoru, mohou být použity v solárních systémech pro zásobování tepla. Většina zaostřovacích kolektorů používá pouze rovné sluneční záření. Výhodou zaostřovacího kolektoru ve srovnání s plochou je, že má menší povrchovou plochu, se kterou je teplo ztraceno v životním prostředí, a proto se pracovní tekutina může být zahřívána do vyšších teplot než v plochých nádržích. Pro potřeby vytápění a teplé vody je však vyšší teplota téměř (nebo vůbec) nezáleží. Pro většinu koncentračních systémů musí kolektor následovat polohu Slunce. Systémy, které nedávají snímky slunce, obvykle vyžadují úpravu několikrát ročně.
Okamžité vlastnosti kolektoru by měly být rozlišeny (tj. Charakteristiky v současné době v závislosti na meteorologických a pracovních podmínkách v tomto bodě) a jeho dlouhodobé charakteristiky. V praxi, zásobník solárního systému zásobování tepla pracuje v širokém rozsahu podmínek v průběhu roku. V některých případech je provozní režim charakterizován vysokou teplotou a nízkou účinností kolektoru, v jiných případech, naopak nízká teplota a vysoká účinnost.
Aby bylo možné zvážit práci kolektoru pod proměnnými, je nutné určit závislost jeho okamžitých vlastností z meteorologických a režimových faktorů. Chcete-li popsat charakteristiky kolektoru, jsou zapotřebí dva parametry, z nichž jeden určuje množství absorbované energie, a druhá - ztráta tepla do životního prostředí. Tyto parametry jsou nejlepší z důvodu testů, ve kterých se okamžitá účinnost kolektoru měří v odpovídajícím rozsahu podmínek.
Užitečná energie přidělená od kolektoru v tuto chvíli je rozdíl v množství sluneční energie, absorbované desky kolektoru a množství energie ztracené v životním prostředí. Formulář, která platí pro výpočet téměř všech stávajících bytových konstrukcí, má formulář:
kde je užitečná energie přidělená od kolektoru za jednotku času, W; - sběratelské čtvercové, m 2; - koeficient odstraňování tepla z kolektoru; - hustota toku celkového slunečního záření v rovině kolektoru w / m 2; - transparentní průhlednost povlaku s ohledem na sluneční záření; - absorpční kapacita kolektoru s ohledem na sluneční záření; - plný koeficient tepelné ztráty kolektoru, w / (2 ° C); - teplota tekutiny u vchodu do kolektoru, ° C; - okolní teplota, ° C.
Sluneční záření na kolektoru, kdykoliv se skládá ze tří částí: přímé záření, difuzní záření a záření odráží od Země nebo okolních předmětů, jehož množství závisí na úhlu naklánění kolektoru na horizont a povahu tyto věci. Když se provede test kolektoru, hustota radiační toku I. I. Opatření s pyranometrem instalovaným pod stejným způsobem jako kolektor, úhel sklonu k horizontu. Aplikován při výpočtech f.-Method vyžaduje znalosti o průměrné měsíčních polích slunečního záření na povrch kolektoru. Nejčastěji v referenčních knihách Existují data o průměrném měsíčním příchodu záření na horizontálním povrchu.
Hustota slunečního záření proud absorbované kolektorovou deskou v určitém okamžiku se rovná hustotě toku incidenčního záření I. I.transparentní transparentní transparentní t. a absorpční kapacita kolektoru a.. Oba nedávné hodnoty závisí na materiálu a úhlu padajícího slunečního záření (tj. Úhel mezi normálně k povrchu a směru slunečního světla). Přímé, difúzní a odražené složky slunečního záření přicházejí na povrch kolektoru pod různé rohy. Proto optické charakteristiky t. a a. by měly být vypočteny zohlednění příspěvku každé složky.
Sběratel ztrácí teplo různé způsoby. Tepelné ztráty z desky k průhledným povlakům a z horního povlaku na vnější vzduch se vyskytují zářením a konvekcí, ale poměr těchto ztrát v prvním a druhém případech není stejně. Tepelná ztráta přes izolované dno a boční stěny kolektoru jsou způsobeny tepelnou vodivostí. Sběratelé by měli být navrženi takovým způsobem, že všechny teplo je nejmenší.
Práce plného faktoru U L. a teplotní rozdíly v rovnici (1) představují tepelné ztráty z absorpční desky, za předpokladu, že jeho teplota je všude rovnající se teplotě tekutiny na vstupu. Když se kapalina zahřívá, má kolektorová deska vyšší teplota než teplota vstupu tekutiny. to předpoklad Přeneste teplo z desky do kapaliny. Proto je skutečná tepelná ztráta od kolektoru větší než hodnota práce. Rozdíl ztrát se zohledňuje s pomocí koeficientu odstranění tepla F r..
Plný ztrátový faktor U L. Je rovna součtu koeficientů ztráty přes transparentní izolaci, spodní a boční stěny kolektoru. Pro dobře navrženou potrubí je součet posledních dvou koeficientů obvykle asi 0,5 - 0,75 w / (m 2 ° C). Koeficient ztráty přes transparentní izolaci závisí na teplotě absorpční desky, počtu a materiálu průhledných povlaků, stupně černé desky v infračervené části spektra, okolní teploty a rychlost větru.
Rovnice (1) je vhodná pro výpočet systémů solárních energie, protože užitná energie kolektoru je určena teplotou vstupu tekutiny. Tepelné ztráty do životního prostředí však závisí na průměrné teplotě absorpční desky, která je vždy nad teplotou na vstupu, pokud je tekutina zahřívána průchodem kolektorem. Koeficient odstraňování tepla F r. Je roven poměru skutečné užitečné energie, když se teplota tekutiny v kolektoru zvyšuje ve směru proudění, na užitečnou energii, když se teplota celé absorpční desky rovná teplotě tekutiny na vstupu.
Součinitel F r.závisí na toku tekutiny kolektorem a konstrukcí absorpční desky (tloušťka, vlastnosti materiálu, vzdálenosti mezi trubkami atd.) A téměř nezávisí na intenzitě slunečního záření a teplotách Absorpční deska a životní prostředí.
Základní prvky a schémata solárních tepelných systémů
Sluneční systémy (nebo helixing) mohou být rozděleny do pasivního a aktivního. Nejjednodušší a levnější jsou pasivní systémy, nebo " sunny domy", Který pro sběr a distribuci solární energie využívá architektonické a stavební prvky budovy a nevyžadují další vybavení. Nejčastěji tyto systémy zahrnují pohřbenou stěnu budovy směřující na jih, v určité vzdálenosti, od které se nachází transparentní povlak. V horní a dolní části stěny jsou otvory spojující prostor mezi stěnou a průhledným povlakem s vnitřním objemem budovy. Sluneční záření ohřívá zeď: vzduch, mytí stěny, zahřívá se z něj a prochází horním otvorem ve stavebním místnosti. Cirkulace vzduchu je poskytována buď v důsledku přirozené konvekce nebo ventilátoru. Navzdory některým výhodám pasivních systémů se používají především aktivní systémy se speciálně instalovaným vybavením pro sběr, skladování a propagační solární záření, protože tyto systémy vám umožní zlepšit architekturu budov, zvýšit efektivitu využívání solární energie, a také větší Schopnosti pro zatížení tepla a rozšíření aplikace aplikace. Volba, složení a uspořádání prvků aktivního systému zásobování solárního tepla v každém konkrétním případě jsou určeny klimatickými faktory, typem předmětu, režimem spotřeby tepla, ekonomickými ukazateli. Specifický prvek těchto systémů je solární sběratel; Prvky použité, jako jsou zařízení pro výměnu tepla, baterie, duplicitní zdroje tepla, instalatérské armatury, jsou široce používány v průmyslu. Solární sběratel poskytuje konverzi slunečního záření na teplo přenášené do zahřátého chladicího chladiče v kolektoru.
|
Kromě hlavních prvků popsaných výše mohou systémy přivádění tepla mohou zahrnovat čerpadla, potrubí, prvky přístrojového systému a automatizace atd. Různá kombinace těchto prvků vede k široké škále systémů solárních tepelných systémů pro jejich vlastnosti a náklady. Na základě použití helixů lze vyřešit úkoly vytápění, chlazení a zásobování teplou vodou obytných, administrativních budov, průmyslových a zemědělských objektů.
Helminové mají následující klasifikaci:
1) Pro účel:
Systémy teplé vody;
Topné systémy;
Kombinovaná instalace pro účely zásobování tepla;
2) podle typu použitého chladicí kapaliny:
Kapalný;
Vzduch;
3) Podle trvání:
Celoročně;
Sezónní;
4) In. technické rozhodnutí Schémata:
Jednovrstvý;
Dvojí okruh;
Multi-montáž.
Nejčastěji používané nosiče tepla v solárních systémech tepla jsou kapaliny (voda, ethylenglykol, organické látky) a vzduchu. Každý z nich má určité výhody a nevýhody. Vzduch nemrzne, nevytváří velké problémy spojené s únikem a korozi zařízení. Vzhledem k nízké hustotě a tepelné kapacitě vzduchu, velikosti vzduchových rostlin, náklady na čerpání chladicí kapaliny vyšší než u kapalných systémů. Proto je v nejvíce využívaných systémech solárního tepla, preferencí je dána kapalinám. Pro bydlení a komunální potřeby je hlavní nosič tepla voda.
Při práci solární sběratele v období s negativní teplota Venkovní vzduch je nutné buď použít nemrznoucí směs jako chladivo nebo nějakým způsobem, aby se zabránilo zamrznutí chladicí kapaliny (například včasné odtok vody, vytápění, izolace solárního kolektoru).
Malá produktivita Solární tepelné systémy, které poskytují malé vzdálené spotřebitele, často pracují na principu přirozeného oběhu chladiva. Nádrž s vodou se nachází nad solárním sběratelem. Tato voda je přiváděna do spodní části SK, která se nachází v určitém úhlu, kde začíná zahřát svou hustotu a odložení vyšplhat po sběrných kanálech. Pak vstoupí do horní části nádrže a jeho místo v kolektoru má studenou vodu ze spodní části. Instalovaný způsob přirozeného oběhu. Ve výkonnějších a produktivních systémech je s čerpadlem opatřena cirkulace vody v solárním kolektoru.
Koncepty solárních zásobních systémů jsou uvedeny na Obr. 2, 3, lze rozdělit do dvou hlavních skupin: instalace pracující na otevřeném nebo přímém průtoku (obr. 2); Instalace pracující na uzavřeném schématu (obr. 3). V zařízení první skupiny je chladicí kapalina dodávána do solárních kolektorů (obr. 2 A, B) nebo ve výměníku tepla heliconatura (obr. 2 V), kde se zahřívá a přichází nebo přímo spotřebitele nebo baterie nádrže. Pokud je teplota chladicí kapaliny po spiráli nižší než specifikovaná úroveň, je chladicí kapalina namontována v duplicitnímu zdroji tepla. Používají se uvažované schémata, zejména v průmyslových zařízeních, v systémech s dlouhodobou akumulací tepla. Pro zajištění trvalé hladiny teploty chladicí kapaliny na výstupu z kolektoru je nutné měnit spotřebu chladicí kapaliny v souladu se zákonem změny intenzity slunečního záření během dne, což vyžaduje použití automatických zařízení a komplikuje Systém. Ve schématech druhé skupiny se přenos tepla ze solárních kolektorů provádí buď přes nádrž baterie, nebo přímo míchacími chladivy (obr. 3 a), nebo přes výměník tepla, který může být umístěn jak uvnitř nádrže ( Obr. 1,4 b) a vně (obr. 3 V). Vyhřívaný nosič tepla přichází na spotřebitele přes nádrž a v případě potřeby je obnoven v duplikátu zdroje tepla. Instalace pracující podle schémat zobrazených na Obr. 3, může být jednovrstvý (obr. 3 a), dvoukniče (obr. 3 b) nebo multi-montáž (obr. 3 V, D).
Obr. 2. Funkční schémata spedičních systémů: 1-solární kolektor; 2- baterie; 3-výměník tepla
Obr. 3. Koncepce schémat systémů solárních tepelných systémů
Použití jedné nebo jiné varianty systému závisí na povaze zatížení, jako je spotřebitel klimatických, ekonomických faktorů a dalších podmínek. Na Obr. 3 schémata v současné době zjistily největší použití, protože se liší ve srovnávací jednoduchosti, spolehlivosti v provozu.
Fáze výkonu
Odhadovaná grafická práce se skládá z následujících hlavních fází:
1) Výkon výkresu "Plán budovy".
2) Výběr tepla schématu topného systému pomocí solárních kolektorů
3) výkon kresby "schéma topení a teplé vody s použitím solárních tepelných kolektorů"
4) Výpočet topného zatížení (topení a teplé vody).
5) Výpočet systému solárního tepla a podíl tepelného zátěže poskytovaného sluneční energie f.- Metoda.
6) Registrace vysvětlující poznámky.
Na základě použití helixů lze vyřešit úkoly vytápění, chlazení a zásobování teplou vodou obytných, administrativních budov, průmyslových a zemědělských objektů. Helminové mají následující klasifikaci:
Nejčastěji používané nosiče tepla v solárních systémech tepla jsou kapaliny (voda, ethylenglykol, organické látky) a vzduchu. Každý z nich má určité výhody a nevýhody. Vzduch nemrzne, nevytváří velké problémy spojené s únikem a korozi zařízení. Vzhledem k nízké hustotě a tepelné kapacitě vzduchu, velikosti vzduchových rostlin, náklady na čerpání chladicí kapaliny vyšší než u kapalných systémů. Proto je v nejvíce využívaných systémech solárního tepla, preferencí je dána kapalinám. Pro bydlení a komunální potřeby je hlavní nosič tepla voda.
Při provozu solárních kolektorů v obdobích se zápornou teplotou vnějšího vzduchu je nutné buď použít nemrznoucí směs jako chladivo nebo nějakým způsobem, aby se zabránilo zmrazení chladicí kapaliny (například včasné odvodnění vody, vytápění, izolace solárního sběratele).
Halio-řezání horkých vodních vod s duplikovaným zdrojem tepla mohou být vybaveny domovskými domy, vícepodlažní a bytovými domy, sanatoriemi, nemocnicemi a dalšími objekty. Sezónní nastavení, jako například, například sprchová instalace pro průkopnické tábory, penziony, mobilní instalace pro geologové, stavitelé, stavitelé, Chaphans obvykle fungují v letních a přechodných měsících, během období s pozitivní venkovní teplotou. Mohou mít duplicační zdroj tepla nebo bez něj v závislosti na typu objektu a provozních podmínek.
Náklady na helix horké vody mohou být od 5 do 15% nákladů na objekt a závisí na klimatických podmínkách, nákladech na vybavení a stupni jeho vývoje.
V helikoporech určených pro topné systémy se jako chladicí prostředky používají kapaliny a vzduch. V multi-namontovaných vrtulníků v různých obvodech mohou být použity různé chladicí prostředky (například v heliconaturu - voda, v distribuční místnosti). V naší zemi dostaly vodní vrtulníky pro zásobování teplem převládající distribuci.
Povrchová plocha solárních kolektorů, nezbytná pro topné systémy, je obvykle 3-5 krát vyšší než povrchová plocha kolektorů pro systémy teplé vody, proto použití těchto systémů je nižší, zejména v letní období roku. Náklady na instalaci pro topný systém mohou být 15-35% hodnoty objektu.
Kombinované systémy mohou zahrnovat celoroční instalace pro účely vytápění a teplovodních vod, stejně jako instalace pracující v režimu tepelného čerpadla a tepelné trubky pro účely chlazení tepla. Tyto systémy dosud neplatí široce v průmyslu.
Hustota toku slunečního záření přicházející na povrch kolektoru, do značné míry určuje tepelné inženýrství a technické a ekonomické ukazatele solárních tepelných systémů.
Hustota toku se změní slunečního záření po celý den a během roku. Jedná se o jednu z charakteristických rysů systémů využívajících solární energii a při provádění specifických inženýrských výpočtů helixingu je rozhodující otázka výběru vypočtené hodnoty e.
Jako vypočtený schéma systému zásobování solárního tepla zvažujeme schéma předloženého na Obr.3.3, což umožňuje vzít v úvahu rysy práce různých systémů. Solární kolektor 1 převádí sluneční záření energie do tepla, která je přenášena do nádrže 2 přes výměník tepla 3. Výměník tepla je možné v samotném baterii. Čerpadlo je zajištěno cirkulace chladicí kapaliny. Vyhřívaný chladicí kapalina vstupuje do zásobovacích a topných systémů teplé vody. V případě nedostatku nebo nedostatku slunečního záření je zahrnuta duplicitní zdroj tepla napájení teplé vody nebo topení 5.
Obr.3.3. Systémový systém solární zásobování tepla: 1 - Solární kolektory; 2 - horká vodní nádrž baterie; 3 - Výměník tepla; 4 - Budova s \u200b\u200bvenkovním vytápěním; 5 - Dvojitý (zdroj dodatečné energie); 6 - pasivní solární systém; 7 - oblázková baterie; 8 - tlumiče; 9-bojovník; 10 - tok teplého vzduchu do budovy; 11- recyklační přívod vzduchu z budovy
Solární sběratele nové generace "Rainbow" NPP "soutěžící" se zlepšeným tepelným inženýrům se používají v systému solárního ohřevu, vzhledem k použití selektivního povlaku na tabuli absorbujícím teplu z nerezové oceli a průsvitného povlaku Odolné sklo s vysokými optickými vlastnostmi.
V systému jako chladicí kapaliny, použití: voda s pozitivními teplotami nebo nemrznoucí kapalinou v topném období (solární obrys), voda (druhý obvod) venkovní topení) A vzduch (třetí obrys vzduchového solárního vytápění).
Electrocotel se používá jako duplikační zdroj.
Zlepšení účinnosti systémů heliosfheres lze dosáhnout použitím různé metody Akumulace tepelné energie, racionální kombinace Heliosystems s tepelnými kotlovými domy a zařízením tepelného čerpadla, kombinací aktivních a pasivních vývojových systémů efektivní nástroje a automatické řídicí metody.
27.09.2019
Systémy topení Sun se nazývají systémy používající sluneční záření jako zdroj tepelné energie. Jejich charakteristický rozdíl od jiných nízkoteplotních topných systémů je použití speciálního prvku - hélia, určeného pro zachycení slunečního záření a přeměnu termální energie.
Podle způsobu použití slunečního záření solární nízkoteplotního systému, rozděleného do pasivního a aktivního.
Pasivní Solární topné systémy se nazývají, ve kterých budova, která vnímá sluneční záření a převádí ji v teplu, je samotná budova nebo její individuální ploty (budova kolektoru, kolektor hlavy, kolektor střechy, obrázek 1).
V pasivních Heliosystems je použití solární energie prováděno výhradně na úkor architektonických a strukturálních řešení budov.
V pasivním systému solárních nízkoteplotních zahřívání je sluneční záření slunečním zářením, proniká přes světelný otevření místnosti, narazí na tepelnou past. Krátkovné sluneční záření tekutiny prochází okenním sklem a dostat se do vnitřních plotů místnosti, převedené na teplo. Veškeré sluneční záření, které se do místnosti spadl do místnosti, se na něj převede do tepla a je schopna částečně nebo zcela kompenzovat jeho tepelné ztráty.
Pro zlepšení účinnosti systému, budování sběratele osvětlovací otvory velké plochy jsou umístěny na jižní fasádě, dodávat své žaluzie, které by při zavírání mělo zasahovat do tmy, s protisměrnými ztrátami a v a Horká sezóna v kombinaci s jinými opalovacími krémy - přehřátí místnosti. Vnitřní povrchy jsou natřeny v tmavých tónech.
Úkolem výpočtu při tomto způsobu ohřevu je stanovení nezbytné oblasti osvětlovacích otvorů pro průchod do místnosti solárního záření, což s přihlédnutím k akumulaci kompenzovat tepelné ztráty. Typicky, síla sběratele budování pasivního systému studené období Ukazuje se nestačí a v budově je instalován další zdroj tepla, otočením systému do kombinovaného. Současně se stanoví ekonomicky vhodnými oblastmi lehkých otvorů a dalšího zdroje tepla.
Pasivní solární nízkoteplotní topný systém "Stěnový kolektor" zahrnuje masivní venkovní zeďV přední části, která je v krátké vzdálenosti instalována obrazovka bez nosníků s žaluziemi. Na podlaze a pod stropem ve šikmém otvorech suvenýry suvenýry s ventily. Sluneční paprsky, procházející přes paprsek-proxy obrazovku, jsou absorbovány povrchem masivní stěny a jsou převedeny na teplo, které je vzduch přenášen v prostoru mezi obrazovkou a stěnou. Vzduch se zahřeje a stoupá nahoru, padající přes otvor štěrbiny pod stropem do obsluhovaného pokoje a jeho místo zaujímá ochlazené vzduch z místnosti, proniká do prostoru mezi stěnou a obrazovkou přes drážkovou otvor na podlaze pokoj. Průtok zahřátého vzduchu do místnosti se upraví otevřením ventilu. Pokud je ventil zavřený, akumulace tepla se vyskytuje se stěnou s polem stěny. Toto teplo může být vybráno průtokem konvekčního vzduchu, otevírá ventil v noci nebo v zatažené počasí.
Při výpočtu takového systému pasivního nízkoteplotního solárního zahřívání se stanoví nezbytná plocha povrchu stěny. Tento systém je také duplikován dalším zdrojem tepla.
Aktivní Nazývá se solární nízkoteplotní topné systémy, ve kterých je helium nezávislé samostatné zařízení, které nesouvisí s budovou. Aktivní Heliosystems lze rozdělit:
Pro aktivní solární topné systémy se používají head hemopers dvou typů: koncentrace a ploché.
Vzduch je rozšířen nezmazaný provozní parametry v celém rozsahu provozních parametrů. Při použití jako chladicí kapaliny je možné kombinovat topné systémy s ventilačním systémem. Nicméně, vzduch je nízko slepý tepelný nosič, který vede ke zvýšení spotřeby kovu na zařízení systémů vytápění vzduchu ve srovnání s vodními systémy. Voda je teplotou a široce dostupný chladivo. Při teplotách pod 0 ◦ C je však nutné přidat nemrznoucí tekutiny. Kromě toho by mělo být povinen na paměti, že voda nasycená kyslíkem způsobuje korozi potrubí a zařízení. Spotřeba kovu ve vodě Heliosystems je však mnohem nižší, což přispívá do značné míry přispět k jejich širšímu použití.
Sezónní horká voda Heliosystems jsou obvykle jednovrstvé a funkce v létě a přechodných měsících, během období s pozitivní venkovní teplotou. Mohou mít další zdroj tepla nebo bez něj v závislosti na účelu sloužil předmětu a provozních podmínek.
Solární ohřev vody SVA (obrázek 2) sestává ze solárního kolektoru a výměník tepla baterie. Solární kolektor cirkuluje chladicí kapalinu (nemrznoucí směs). Chladicí kapalina se zahřívá ve solárním kolektoru pro energii Slunce a pak dává tepelnou energii přes výměník tepla, namontovaným v bakkukkulfulum. V zásobní nádrži je uložena horká voda Až do jeho použití, takže by měl mít dobrou tepelnou izolaci. V první smyčce, kde se nachází solární kolektor, lze použít přírodní nebo donucovací cirkulaci chladicí kapaliny. V baterii může být instalován elektrický nebo jiný automatický ohřívač-dubler. V případě snížení teploty v nádrži baterie níže (dlouhodobé zataženo počasí nebo malý počet hodinářských hodinek v zimě), topení se automaticky zapne a čerstvá voda do dané teploty.
Heliosystems topení budov jsou obvykle dvojí obvod nebo nejčastěji multi-montáž, a pro různé kontury mohou být použity různé chladicí prostředky (například v helioconttura - vodní roztoky nemrznoucí kapaliny, v mezilehlých obvodech - vodě a v obrysu spotřebitele - vzduch). Kombinované celoroční Heliosystems pro účely tepelného vzrušení budov multi-namontovaných budov a zahrnují další zdroj tepla ve formě tradičního tepelného generátoru pracujícího na organickém palivu nebo tepelném transformátoru. Schematické schéma Sluneční zásobovací systémy jsou zobrazeny na obrázku 3. Zahrnuje tři oběhové obvody:
Systém solárního tepla funguje následovně. Chladicí kapalina (nemrznoucí směs) tepelného obvodu, zahřívání v solárních kolektorech 1, vstupuje do výměníku tepla 3, kde je teplo nemrznoucí směsi přenášen do vody cirkulující v tepelném výměníku 3 za působení čerpadla 8 druhého obvodu. Vyhřívaná voda vstupuje do tankové baterie 2. Z nádrže baterie je voda uzavřena teplou vodou čerpadlem 8, je uveden na požadovanou teplotu v double 7 a vstupuje do systému přívodu teplé vody. Podávání zásobníku akumulátoru se provádí z přívodu vody. Pro vytápění, voda z baterie 2 baterie 2 je dodávána do třetího okruhu 8 k kaloriferu 5, přes který je vzduch prošel ventilátorem 9 a topení, vstupuje do budovy 4. V nepřítomnosti slunečního záření nebo nedostatku tepelné energie produkované solárními kolektory, pracovat dubleler 6 je zapnuta. Volba a uspořádání prvků systému solárního tepla v každém konkrétním případě jsou určeny klimatickými faktory, účelem předmětu, režim spotřeby tepla, ekonomické ukazatele.
Obrázek 4 ukazuje schéma slunečního vytápění energeticky úsporného ekologicky šetrného domova.
V systému jako chladicí kapaliny se používá: voda s pozitivními teplotami a nemrznoucí kapalinou v topném období (solární obrys), voda (druhý venkovní topný okruh) a vzduchu (třetí okruh vytápění vzduchu).
Elektrokoonovaný jako duplicitní zdroj a baterie s objemem 5 m3 se používá k hromadění tepla na jeden den s oblázkovou tryskou. Jeden kubický metr oblázků se hromadí v průměru za den 5 MJ Teplo.
Systémy s nízkým teplotním akumulačním systémem pokrývají teplotní rozsah od 30 do 100 ° C a používají se v letadlech (30 ° C) a voda (30-90 ° C) topení a přívod teplé vody (45-60 ° C).
Systém akumulace tepla, zpravidla obsahuje zásobník, materiál hromadění tepla, se kterým je tepelná energie akumulována a skladována, zařízení pro výměnu tepla pro dodávku a odstranění tepla při nabíjení a vypouštění baterie a tepelné izolace.
Baterie mohou být klasifikovány povahou fyzikálně-chemických procesů vyskytujících se v materiálech akumulace tepla:
Kapacitní typ tepelného akumulátoru jsou nejvíce široce distribuovány.
Množství tepla Q (CJ), které může být akumulováno v tepelném typu kapacitního typu, je určeno vzorcem
Nejúčinnějším tepelným akumulačním materiálem v kapalných solárních zásobních systémech je voda. Pro sezónní akumulaci tepla je slibná použití podzemních vodních útvarů, skalní půdy a dalších přírodních útvarů.
Koncentrování helidemen jsou sférická nebo parabolická zrcátka (obr. 5.), vyrobené z leštěného kovu, v tom, která umístí teplo-viditelný prvek (solární kotel), přes který chladivo cirkuluje. Jako chladivo se používají voda nebo neměnné tekutiny. Při použití jako chladicí kapalina vody v noci a během studeného období musí být systém vyprázdněn, aby se zabránilo jeho zmrazení.
Aby byla zajištěna vysoká účinnost procesu zachycení a přeměny slunečního záření, musí být koncentrační helmiprak neustále řízen přísně na slunci. Za tímto účelem je helium dodáváno se sledovacím systémem, včetně směrovaného senzoru na slunci, elektronický signál konverzní jednotka, elektromotor s převodovkou pro otočení návrhu helia-přijímače ve dvou rovinách.
Výhodou systémů se koncentrováním helidity je schopnost generovat teplo s relativně vysokými teplotami (až 100 ° C) a dokonce parou. Nevýhody by měly zahrnovat vysoké náklady na stavbu; potřeba konstantního purifikace reflexních povrchů z prachu; pracovat pouze v jasné době dne, a proto je potřeba velkých objemových baterií; Velká spotřeba energie pro pohon sledování Slunce, odpovídající generovanou energii. Tyto nedostatky omezují široké používání aktivního nízkoteplotní systémy Solární vytápění se soustředěním heliculy. V poslední době se rovinné head hemophers nejčastěji používají pro solární nízkoteplotní topné systémy.
Plochý solární solární solár je tepelný výměník určený k ohřevu tekutiny nebo plynu v důsledku solární energie. Rozsah plochých solárních kolektorů - rezidenční topné systémy a výrobní budovy, Klimatizační systémy, horké vodní systémy, stejně jako energie s nízkým vroucím pracovním tekutin, obvykle pracujícím v cyklu Renkina. Ploché solární kolektory (obrázky 6 a 7) se skládají ze skleněného nebo plastového povlaku (jeden, dvojitý, trojitý), tepelně viditelným panelem natřeným ze strany směřující ke slunci, černé, izolaci na zadní straně a pouzdro (kov, plast, Skleněné dřevěné).
Jako klimatizační tabule můžete použít jakýkoliv kovový nebo plastový list s kanály chladicí kapaliny. Bubnovací panely z hliníku nebo oceli dvou typů: plechové trubkové a razené panely (trubka v plechu). Plastové panely v důsledku stručnosti a rychlého stárnutí pod působením slunečního světla a také z důvodu nízké tepelné vodivosti nejsou široce používány. Pod vlivem slunečního záření se tepelně viditelné panely zahřívá na teploty 70 až 80 ° C, což přesahuje okolní teplotu, což vede ke zvýšení konvektového přenosu tepla panelu do životního prostředí a vlastního záření nebe. Pro dosažení vyšších teplot chladicí kapaliny je povrch desky potažen spektrálními selektivními vrstvami, které aktivně absorbují krátkovnoměrné záření Slunce a snižují své vlastní tepelné záření v dlouhotrvající části spektra. Takové konstrukce vyšetřování "černého niklu", "černého chrómu", oxidu měďnatého na hliníku, oxid měděného na měděném mědi a další - zjišťování (jejich náklady jsou často úměrné náklady na teplo-viditelné panelu). Dalším způsobem, jak zlepšit charakteristiky plochých sběratelů, je vytvoření vakua mezi tepelně viditelným panelem a transparentní izolací pro snížení tepelných ztrát (čtvrtá generace solárních kolektorů).
Princip operace sběratele je založen na skutečnosti, že vnímá sluneční záření s dostatečně vysokým absorpčním koeficientem viditelného slunečního světla a má relativně nízké tepelné ztráty, včetně nízkého koeficientu přenosu průsvitného skla pro tepelné záření při provozní teplotě . Je zřejmé, že teplota výsledného chladiva je stanovena tepelnou rovnováhou kolektoru. Příjezdová část rovnováhy je tepelný proud slunečního záření, s přihlédnutím k optické účinnosti kolektoru; Konzumační část je určena extrahovatelným užitečným teplem, celkovým koeficientem tepelného ztráta a rozdíl v provozní teplotě a životním prostředí. Dokonalost kolektoru je určena optickou a tepelnou účinností.
Optická účinnost η O ukazuje, kolik ze slunečního záření dosáhla povrchu zasklení kolektoru je absorbováno černým povrchem absorbujícím zářením, a bere v úvahu ztrátu energie spojené s absorpcí ve skle, odrazu a rozdílu Termální radiační koeficient absorpčního povrchu z jednoho.
Nejjednodušší solární sběratel s jednostolventem průsvitným povlakem, polyuretanovou pěnou izolací zbývajících povrchů a absorbér potažený černou barvou, má optickou účinnost asi 85% a koeficient tepelného ztráty asi 5-6 w / (m 2 · k) (obr. 7). Kombinace plochého povrchu absorbujícího povrchu a trubek (kanálů) tvoří jediný chladicí kapaliny tvoří jeden konstruktivní prvek - Absorber. Takový sběratel v létě v médiu ve středních pomatích může ohřívat vodu na 55-60 ° C a má denní výkon v průměru 70-80 litrů vody s 1 m 2 povrchu topení.
Pro získání vyšších teplot aplikujte sběratele od vakuovaných trubek s selektivním povlakem (obrázek 8).
Ve vakuovém kolektoru je objem, ve kterém černý povrch absorbuje sluneční záření se oddělené od životního prostředí vakuovaným prostorem (každý prvek absorbéru je umístěn v oddělené skleněné trubce, uvnitř kterého je vytvořeno vakuum), což je možné vakuum) Téměř zcela eliminovat ztrátu tepla do životního prostředí v důsledku tepelné vodivosti a konvekce. Ztráta radiace jsou do značné míry potlačeny použitím selektivního povlaku. Ve vakuovém kolektoru může být chladicí kapalina zahřátá na 120-150 ° C. Účinnost vakuového kolektoru je podstatně vyšší než plochý sběratel, ale je to mnohem dražší.
Účinnost provozu helioenergetických rostlin závisí do značné míry na optických vlastnostech solárního záření povrchu povrchu. Aby se minimalizovaly energetické ztráty, je nutné, aby ve viditelném a blízkém infračervených oblastech solárního spektra byl absorpční koeficient tohoto povrchu co nejblíže jednomu, a v oblasti vlnových délek vlastního tepelného záření povrchu, Odrazový koeficient by se měl usilovat. Povrch tedy musí mít selektivní vlastnosti - absorbovat krátkovlnné záření dobře a odráží reflexní reflexní dlouhou vlnu.
Podle typu mechanismu odpovědného za selektivitu optických vlastností se rozlišují čtyři skupiny selektivních nátěrů:
Malý počet známých materiálů, jako je W, Cu 2 S, HFC, má svou vlastní selektivitu optických vlastností.
Největší distribuci obdržely dvouvrstvé selektivní povlaky. Na povrchu musí být selektivní vlastnosti aplikovány s velkým odrazovým koeficientem v dlouhém vlnovém rozsahu spektra, jako je měď, nikl, molybden, stříbro, hliník. Vrstva se aplikuje na horní část této vrstvy, transparentní v oblasti dlouhé vlnové délky, ale mající vysoký absorpční koeficient ve viditelných a sousedních infračervených prostorách spektra. Mnoho oxidů mají takové vlastnosti.
Selektivita povrchu může být dosažena v důsledku čistých geometrických faktorů: povrchové nepravidelnosti by měly být větší než vlnová délka světla ve viditelných a sousedních infračervených oblastech spektra a menší než vlnová délka odpovídající vlastním tepelným zářením povrchu. Takový povrch pro první z těchto oblastí spektra bude černý a pro druhé zrcadlo.
Selektivní vlastnosti mají povrchy s dendritickou nebo porézní strukturou s odpovídajícími rozměry dendritických jehel nebo pórů.
Interferenční selektivní povrchy jsou tvořeny několika přerušovanými vrstvami kovu a dielektrika, ve kterých je záření krátkodobě zalije rušením a dlouhosrstva - volně se odráží.
Podle MEA do konce roku 2001, celková plocha zavedených rozdělovačů v 26 zemích nejaktivnější v tomto ohledu byla přibližně 100 milionů m 2, z toho 27,7 milionu m 2 klesá na nečesatelné kolektory, hlavně používané k léčení voda v bazénech. Zbývající jsou ploché glazované kolektory a kolektory s vakuovými trubkami, byly použity v systémech DHW nebo pro vytápění prostor. Na ploše instalovaných kolektorů na 1000 obyvatel, Izrael vede (608 m 2), Řecko (298) a Rakousko (220). Po Turecku, Japonsku, Austrálii, Dánsku a Německu se specifickými kolektory instalovaly 118-45 m 2/1000 obyvatel.
Celková plocha solárních kolektorů zřízených do konce roku 2004 dosáhla v zemích EU 13,96 milionu m2 a na světě již překročila 150 milionů m 2. Roční nárůst plochy solárních kolektorů v Evropě v průměru 12% a v jednotlivých zemích je ve výši 28-30% nebo více. Globální vůdce v počtu kolektorů na tisíc obyvatel - Kypr, kde 90% domů je vybaveno slunečními instalacemi (pro tisíc obyvatel je 615,7 m 2 solární sběratele), Izrael, Řecko a Rakousko ho následují. Absolutní vůdce v oblasti instalovaných kolektorů v Evropě je Německo - 47%, následovaný Řeckem - 14%, Rakousko -12%, Španělsko - 6%, Itálie - 4%, Francie - 3%. Evropské země jsou nespornými vůdci při rozvoji nových technologií solárních tepelných systémů, ale Čína je silně horší v objemu uvedení do provozu nových solárních instalací.
Z celkové plochy solárních kolektorů instalovaných na světě v roce 2004 je v Číně usazeno 78%. BCU trh v Číně nedávno roste s tempem o 28% ročně.
V roce 2007 byla celková plocha solárních kolektorů instalovaných na světě již 200 milionů m2, včetně v Evropě - více než 20 milionů m 2.
Dnes na globálním trhu, náklady na LCU (obr. 9), které zahrnují sběratel o rozloze 5-6m 2, je baterie nádrže s kapacitou asi 300 litrů a potřebnými armaturami 300-400 US 1 m 2 kolektor. Tyto systémy jsou primárně instalovány v jednotlivých jednoduchých a dvouměsíčních domech a mají záložní ohřívač (elektrický nebo plyn). Při instalaci nádrže na baterii nad kolektorem může systém pracovat na přirozeném oběhu (princip termosifonu); Při instalaci baterie nádrže v suterénu - na nucené.
Ve světové praxi jsou malé solární zásobovací systémy nejvíce široce distribuovány. Tyto systémy zpravidla zahrnují solární kolektory o celkové rozloze 2-8 m 2, tankové baterie, jehož kontejner, který je určen oblast instalovaných kolektorů, cirkulačního čerpadla (v závislosti na typu Termální obvod) a další pomocné zařízení.
Aktivní systémy velká velikostVe které je baterie nádrže nižší než kolektory a cirkulace chladicí kapaliny se provádí za použití čerpadla, používají se pro potřeby přívodu horké vody a topení. Zpravidla v aktivních systémech zapojených do pokrytí topného zatížení je poskytnuta duplicitní zdroj tepla působící na elektřinu nebo plynu.
Relativně nový fenomén v praxi používání solárního tepla zásobování je velké systémy, které mohou poskytnout potřeby dodávky teplé vody a vytápění bytových domů nebo celých obytných čtvrtí. V takových systémech je poskytnuta každodenní nebo sezónní akumulace tepla. Denní akumulace zahrnuje možnost pracovat s výdaji tepla akumulované během několika dnů, sezónní - několik měsíců. Pro sezónní akumulaci tepla, velké podzemní nádrže, naplněné vodou, ve kterých se resetují všechny přebytečné teplo získané od kolektorů v létě. Další možností pro sezónní akumulaci je ohřívání půdy s jamkami s trubkami, které cirkuluje horkou vodu pocházející ze sběratelů.
Tabulka 1 ukazuje hlavní parametry velkých solárních systémů s denní a sezónní akumulace tepla ve srovnání s malým solárním systémem pro rodinný dům.
Tabulka 1. - Hlavními parametry systémů solárního tepla V současné době je v Evropě 10 systémů tepla s kolektory od 2400 do 8040 m 2, 22 systémů s kolektory od 1000 do 1250 m 2 a 25 systémů se sběratelskými plochami od 500 do 1000 m 2. Níže jsou uvedeny charakteristiky pro některé velké systémy.
Hamburk (Německo). Oblasti vyhřívaných prostor - 14800 m 2. Náměstí solárních kolektorů - 3000 m 2. Vodní akumulátor objem - 4500 m 3.
Fridrichshafen (Německo). Oblast vyhřívaných prostor je 33000 m 2. Náměstí solárních kolektorů - 4050 m 2. Objem tepla vody akumulátoru je 12000 m 3.
ULM-AM-Neckar (Německo). Oblasti vyhřívaných prostor - 25000 m 2. Náměstí solárních kolektorů - 5300 m 2. Objem zemní baterie je 63400 m3.
Rostock (Německo). Oblast vyhřívaných prostor je 7000 m 2. Náměstí solárních kolektorů - 1000 m 2. Objem tepla z půdy baterie je 20000 m 3.
HEMNITZ (Německo). Oblast vyhřívaných prostor je 4680 m 2. Prostor vakuových solárních kolektorů je 540 m 2. Objem tepla baterie štěrkové vody je 8000 m 3.
Attenkirchen (Německo). Oblast vyhřívaných prostor je 4500 m 2. Square Vacuum Solární sběratele - 800 m 2. Objem zemní baterie je 9850 m 3.
Saro (Švédsko). Systém se skládá z 10 malé domyobsahující 48 bytů. Náměstí solárních kolektorů - 740 m 2. Objem tepla vody akumulátoru je 640 m 3. Solární systém pokrývá 35% celkového přivádění tepla systému napájení tepla.
V současné době má Rusko několik firem, které produkují solární kolektory vhodné pro spolehlivý provoz. Hlavními jsou Kovrovský mechanický závod, NGO strojírenství a Altan CJSC.
Sběratelé mechanické rostliny Kovrov (obr. 10), nemají selektivní nátěr, levné a jednoduché návrhy, jsou zaměřeny především na domácí trh. V území Krasnodar je v současné době instalováno více než 1500 sběratelů tohoto typu.
Sběratel nevládních organizací mechanického inženýrství podle vlastností je blízký evropským normám. Absorbér kolektorů je vyroben z hliníkové slitiny s selektivním povlakem a je navržen především pro práci v dvojích obvodových schématech tepla, protože přímý kontakt vody s slitinami hliníku může vést k pulčnímu korozi kanálů, pro které prochází chladicí kapaliny .
Sběratel Alfen-1 má zcela nový design a splňuje evropské normy, může být použit jak v jednopístném, tak dvojího okruhu diagramů tepla. Sběratel se vyznačuje s vysokým tepelným inženýrským vlastnostem, širokou škálou možných aplikací, nízká hmotnost a atraktivní design.
Zkušenosti z provozních instalací založených na solárních kolektorech odhalily řadu nedostatků těchto systémů. Nejprve se jedná o vysoké náklady sběratelů spojených s selektivními povlaky, zvýšením průhlednosti zasklení, vysávání atd. Základní nevýhodou je potřeba častého čištění skla z prachu, který prakticky eliminuje aplikaci kolektoru v průmyslovém oblasti. S dlouhodobým provozem solárních kolektorů, zejména v zimních podmínkách, dochází k častému způsobu mimojednávání v důsledku nerovnoměrné expanze osvětlených a zatemněných skleněných úseků v důsledku porušení přívodu zasklení. Během přepravy a instalace je také velké procento selhání kolektorů. Významnou nevýhodou systému systémů se sběrateli je také nerovnoměrné zatížení v průběhu roku a den. Zkušenosti operačních sběratelů v Evropě a Evropské části Ruska s vysokým podílem difuzního záření (až 50%) ukázaly nemožnost vytváření celoročně autonomní systém Přívod a topení teplé vody. Všechny solární solitory ve středních zeměpisných šířkách vyžadují zařízení rozsáhlých baterií a zařazení do systému dodatečného zdroje energie, který snižuje ekonomický účinek na jejich použití. V tomto ohledu je jejich použití nejvhodnější v oblastech s vysokou intenzitou slunečního záření (není nižší než 300 w / m 2).
V rezidenční I. administrativní budovy Solární energie se používá hlavně ve formě tepla pro uspokojení potřeb dodávek horké vody, topení, chlazení, větrání, sušení atd.
Použití slunečního tepla z ekonomického hlediska je nejpřínosnější při vytváření horkých vodních systémů a v technickém provedení rostlin k hojení vody (v bazénech, průmyslových zařízení). Dodávka teplá voda je nezbytná v každé obytné budově, a protože potřeby teplé vody se poměrně málo a účinnost těchto instalací je vysoká a rychle se vyplatí.
Pokud jde o systémy solární topení, doba jejich použití v průběhu roku je krátká, v topném období je intenzita slunečního záření nízká, a proto je oblast zásobníku mnohem větší než v horkých vodních systémech a ekonomická účinnost je nižší. Obvykle se při navrhování systém solárního vytápění a přívod horké vody kombinuje.
V solárních chladicích systémech je doba provozu ještě nižší (tři roky léta), což znamená dlouhodobé zařízení a velmi nízkou míru využití. Vzhledem k vysokým nákladům na chladicí zařízení se ekonomická účinnost systémů stane minimální.
Míra využití výročního zařízení v kombinovaných systémech tepla (přívod teplé vody, topení a chlazení) je nejvyšší a tyto systémy na první pohled jsou výhodnější než kombinované topné systémy a přívod teplé vody. Pokud však zohledňuje náklady na nezbytné solární sběratele a mechanismy chladicích systémů, ukazuje se, že taková solární instalace budou velmi drahá a sotva se stane nákladově efektivním.
Při vytváření solárních topných systémů by měly být aplikovány pasivní schémata pro zvýšení tepelné izolace budovy a Účinné použití Příchozí skrz okenní otvory slunečního záření. Problém tepelné izolace musí být vyřešen na základě architektonických prvků s použitím nízkoprůzných materiálů a konstrukcí. Chybějící teplo se doporučuje vyplnit aktivním solárním systémem.
Hlavním problémem rozsáhlého použití solárních instalací je spojen s jejich nedostatečnou ekonomickou účinností ve srovnání s tradičními systémy zásobování tepla. Náklady na tepelnou energii v instalacích s solárními kolektory jsou vyšší než v instalacích s tradičními palivy. Doba návratnosti Solární tepelné instalace T OK může být stanovena vzorcem:
Ekonomický účinek instalace solárních kolektorů v zónách centralizovaného napájení E může být stanoven jako příjmy z prodeje energie během celého životnosti instalace mínus náklady na provoz:
Tabulka 2 prezentuje náklady na systémy solární tepla (v roce 1995 ceny). Data ukazují, že domácí vývoj je 2,5-3 krát levnější než cizí.
Nízká cena domácích systémů je vysvětlena skutečností, že jsou vyrobeny z levných materiálů, snadno navrhovaných a zaměřených na domácí trh.
Tabulka 2. - Náklady na solární systémy zásobování tepla Konkrétní ekonomický účinek (E / S) v centralizované zóně tepla, v závislosti na životnosti sběratelů, je od 200 do 800 rublů / m 2.
Mnohem větší ekonomický efekt má montáž zásobování tepla se solárními kolektory v regionech vzdálených z centralizovaných energetických těsnění, které v Rusku činí více než 70% jeho území s obyvatelstvem asi 22 milionů lidí. Tyto rostliny jsou navrženy tak, aby fungovaly v režimu offline jednotlivých spotřebitelů, kde je potřeba tepelné energie velmi významná. Současně jsou náklady na tradiční paliva mnohem vyšší než jejich náklady v zónách centralizovaného zásobování tepla v důsledku přepravních nákladů a ztrát paliva během přepravy, tj. Regionální faktor R:
kde R p\u003e 1 a pro různé regiony mohou změnit svou hodnotu. Zároveň jsou specifické náklady na instalaci C téměř beze změny ve srovnání s CR. Proto při výměně C t na TP ve vzorcích
vypočtená doba návratnosti autonomních instalací v zónách odstraněných z centralizovaných sítí se sníží do r krát a ekonomický účinek se zvyšuje v poměru k r p.
V dnešních podmínkách Ruska, kdy ceny energií neustále rostou a mají nerovnoměrnost podle krajů kvůli podmínkám dopravy, řešení problematiky ekonomické proveditelnosti využití solárních kolektorů, závisí na místních sociálně-ekonomických, geografických a klimatických podmínkách.
Z hlediska nepřerušené podpory spotřebitele jsou nejúčinnější kombinované technologické systémy, které používají dva nebo více typů obnovitelných technologických systémů.
V důsledku solární tepelné energie je možné plně zajistit potřeby teplé vody v domě v létě. V období podzimního jara je možné získat až 30% požadované energie na vytápění a až 60% potřeb potřeb pro zásobování teplou vodou.
V posledních letech se aktivně rozvíjí systémy geotermálních systémů tepla na bázi tepelných čerpadel. V takových systémech, jak je uvedeno výše, nízkoenergetický (20-40 ° C) tepelná voda nebo petrotermální energie horních vrstev na zemní krustu se používají jako primární zdroj tepla tepla. Při použití teplu půdy se použijí výměníky tepla půdy, umístěné buď ve svislé hloubce jamek 100-300 m, nebo v určité hloubce horizontálně.
Pro efektivní dodávky tepla a teplé vody decentralizovaných spotřebitelů nízké výkonu v IPG, Ruská akademie věd vyvinula kombinovaný systém Sluneční geotermální (obrázek 11).
Takový systém se skládá ze solárního kolektoru 1, výměníku tepla 2, nádrže-baterie 3, tepelné čerpadlo 7 a dobře výměníku tepla 8. Prostřednictvím solárního kolektoru cirkuluje chladicí kapalinu (nemrznoucí směs). Chladicí kapalina se zahřívá ve solárním kolektoru pro energii Slunce a pak poskytuje tepelnou energii přes výměník tepla 2, namontovaným na nádržku baterie 3. Nádrž baterie je uložena teplou vodu, dokud nebude použita, takže by měla mít dobrý tepelná izolace. V první smyčce, kde se nachází solární kolektor, lze použít přírodní nebo donucovací cirkulaci chladicí kapaliny. V zásobní baterii je namontován elektrický ohřívač 6. V případě snížení teploty v nádrži baterie níže (kontinuální zataženo počasí nebo malý počet solárních lesklých v zimě), elektrický ohřívač se automaticky zapne a má vodu na stanovenou teplotu.
Jednotka solárního kolektoru je provozována celoročně a poskytuje spotřebiteli horké vody a nízkoteplotní podlahová topná jednotka s tepelným čerpadlem (TN) a hloubkou výměníku tepla 100-200 m je v provozu pouze v topném období .
V cyklu TN se studená voda s teplotou 5 ° C sníží v blokovacím prostoru dobře tepelného výměníku a vybere nízko-vzácné teplo z okolní skály. Dále se zahřívá v závislosti na hloubce studny na teplotu 10-15 ° C voda podél centrálního sloupu trubek na povrch. Aby se zabránilo odtoku zpětného tepla, centrální sloupec je izolován mimo centrální sloupec. Na povrchu, voda ze studny vstupuje do výparníku TN, kde dochází k vytápění a odpařováním pracovního činidla s nízkým teplem. Po výparníku se ochlazená voda vrátí do studny. Pro ohřívací období s neustálým oběhem vody v dobře, dochází po studně postupné chlazení hornin.
Odhadované studie ukazují, že poloměr chlazení vpředu pro ohřívací období může dosáhnout 5-7 m. V mezipodivotním období, když je topný systém vypnutý, je na teplotní poli obnoven částečný (až 70%) kolem studny díky teplu tepla z plemena mimo chladicí zónu; Není možné dosáhnout plného využití teplotního pole kolem studny během jeho prostojů.
Solární kolektory jsou instalovány rychlostí zimního provozu systému, když je sluneční záře minimální. V létě je část horké vody z nádrže baterie odesílána do studny, aby se zcela obnovila teplotu ve skále kolem studny.
V inter-pitné období jsou ventily 13 a 14 uzavřeny a s otevřenými ventily 15 a 16 teplou vodou z nádrže baterie cirkulující čerpadlo Jezte do blokovacího prostoru studny, kde se vyskytuje výměna tepla s okolním otvorem skály, se dochází k výměně tepla. Dále se ochlazená voda podél centrálního tepelného izolovaného kolony odešle zpět do baterie nádrže. V topném období jsou naopak otevřené ventily 13 a 14 a ventily 15 a 16 jsou uzavřeny.
V navrhovaném technologický systém Solární energetický potenciál se používá k ohřevu vody v zásobovacím systému horké vody a hornin kolem studny v nízkoteplotním systému topení. Regenerace tepla v hornině umožňuje využít systém napájení tepla v ekonomicky optimálním režimu.
Slunce je významným zdrojem energie na planetě Zemi. Solární energie se často stává předmětem široké škály diskusí. Jakmile se objevuje projekt nové solární elektrárny, otázky o efektivnosti, kapacitě, objemu investovaných prostředků a doby návratnosti.
Existují vědci, kteří vidí v solárních tepelných elektrárnách ohrožení životního prostředí. Zrcadla používaná v tepelných solárních elektrárnách jsou velmi horký vzduch, což vede ke změně klimatu a smrti ptáků letících. Navzdory tomu jsou v posledních letech stále distribuovány solární tepelné elektrárny. V roce 1984, první solární elektrárna v blízkosti Kalifornského města Kramer Junction v poušti Mohabe (obr. 6.1) vstoupila v platnost. Stanice obdržela název solární energie generující systém nebo zkrácené SEGS.
Obr. 6.1. Solární elektrárna v poušti Mohabe Na této elektrárně se solární záření používá k získání páry, která otáčí turbínou a produkuje elektřinu. Výroba solární tepelné elektřiny ve velkém měřítku je spíše konkurenceschopná. V současné době byly americké energetické společnosti již postaveny solární tepelné elektrárny s celkovým instalovaným výkonem více než 400 mW, které poskytují 350 000 lidí s elektřinou a nahradí 2,3 milionu sudů ropy ročně. Devět elektráren umístěných v poušti MOCHAB má 354 mW instalovaného výkonu. V jiných regionech světa by měly být zahájeny projekty na používání slunečního tepla brzy k výrobě elektřiny. Indie, Egypt, Maroko a Mexiko vyvíjí relevantní programy. Granty za jejich financování poskytují globální program pro životní prostředí (GEF). V Řecku, Španělsku a Spojených státech jsou nové projekty rozvíjeny nezávislým výrobci elektřiny.
Podle způsobu výroby tepla jsou solární tepelné elektrárny rozděleny do solární rozbočovače (Zrcadla) a Solární rybníky.
Tepelné solární elektrárny koncentrují sluneční energii s čočkami a reflektory. Vzhledem k tomu, že v teple může být uloženo, tyto stanice mohou vyrábět elektřinu podle potřeby, den a noc, v každém počasí. Velká zrcadla - s bodovým nebo lineárním zaostřením - soustředit sluneční paprsky do té míry, že se voda promění na páry, což zvýrazňuje dostatek energie, aby se otočila turbína. Tyto systémy mohou otočit solární energii do elektřiny z účinnosti asi 15%. Všechny tepelné elektrárny, s výjimkou solárních rybníků, používají náboje, které odrážejí světlo Slunce s větším povrchem na menším povrchu přijímače pro dosažení vysokých teplot. Takový systém se obvykle skládá z náboje, přijímače, chladicího, akumulačního systému a přenosového systému energie. Moderní technologie zahrnují parabolické náboje, solární parabolická zrcátka a helioenergie typu věže. Mohou být kombinovány s instalacemi, které spalují fosilní paliva, a v některých případech se přizpůsobují akumulaci tepla. Hlavní výhodou takové hybridizace a akumulace tepla je, že taková technologie může poskytnout expedicí výrobu elektřiny, to znamená, že výroba elektřiny může být provedena během období, kdy má potřebu. Hybridizace a akumulace tepla mohou zvýšit ekonomickou hodnotu elektřiny vyrobené a snížit průměrné náklady.
V některých tepelných solárních elektrárnách se používají parabolická zrcátka, která koncentrují sluneční světlo na přijímacích trubkách obsahujících kapalinu chladicí kapaliny. Tato kapalina zahřívá téměř 400 ° C a čerpadla přes řadu výměníků tepla; To vytváří přehřáté páry, která posouvá obvyklý turbogenerátor pro výrobu elektřiny. Pro snížení tepelných ztrát může přijímací trubka obklopena průhlednou skleněnou trubku umístěnou podél ohniskové linie válce. Tyto instalace zpravidla zahrnují jednosměrné nebo biaxiální sledovací systémy pro Slunce. Ve vzácných případech jsou stacionární (obr. 6.2).
Obr. 6.2. Solární instalace s parabolickým nábojem Odhady této technologie vykazují vyšší náklady generované elektřinou než jiné solární tepelné elektrárny. To je vysvětleno nízkou koncentrací slunečního záření, více nízké teploty. S výhradou akumulace zkušeností, zlepšení technologie a snížení provozních nákladů může být parabolické rozbočovače nejméně drahé a nejspolehlivější technologie nejbližší budoucnosti.
Solární instalace typu desky jsou baterie parabolické zrcátky zrcadla podobný tvar se satelitní štítkem, která se zaměřuje na sluneční energii na přijímačích umístěných v ohniskovém bodě každé desky (obr. 6.3). Kapalina v přijímači se zahřívá na 1000 ° C a je přímo použita pro výrobu elektřiny v malém motoru a generátoru připojené k přijímači.
Obr. 6.3. Sunset Tumble Type. Vysoká optická účinnost a malé počáteční náklady provádět zrcadlové / motory systémy nejúčinnější od všech heliotechnologií. Systém od Stirlingova motoru a parabolické zrcadlo patří do globálního záznamu o účinnosti konverze sluneční energie do elektřiny. V roce 1984 se ranč Mirage v Kalifornii podařilo dosáhnout praktické účinnosti 29%. Vzhledem k modulární konstrukci jsou tyto systémy reprezentovány optimální volba Splnit potřebu elektřiny jak pro autonomní spotřebitele, tak pro hybridní práci na společné síti.
Solární elektrárny Typ věže s centrálním přijímačem Solární elektrárny typu Solární stanice s centrálním přijímačem Použijte rotující pole reflektorů-heliostaty. Zaměřují se na sluneční světlo na centrálním přijímači, postavené na vrcholu věže, která absorbuje tepelnou energii a pohání turbogenerátor (obr. 6,4, obr. 6.5).
Obr. 6.4. Solární věž typu Elektrárna s centrálním přijímačem Computer-řízený biaxiální sledovací systém nastavuje heliostaty tak, aby se odražené sluneční paprsky pevně stanoveny a vždy klesají na přijímač. Kapalina cirkulující v přijímači nese teplo do tepelné baterie jako páry. Pára otáčí turbínu pro výrobu elektřiny nebo se přímo používá v průmyslových procesech. Teploty na přijímači dosahují od 500 do 1500 ° C. Díky akumulaci tepla se věže elektrárny staly unikátními heliotechnigy, což umožňuje vyrábět elektřinu na předem stanovený harmonogram.
Obr. 6.5. Solární věž elektrárna "Solární dva" v Kalifornii Ani zaostřovací zrcadla ani solární foto buňky mohou produkovat energii v noci. Za tímto účelem musí být solární energie akumulovaná během dne udržována v nádržích akumulace tepla. Tento proces se přirozeně vyskytuje v tzv. Solárních rybnících (obr. 6.6).
Obr. 6.6. Letní rybník zařízení Solární rybníky mají vysokou koncentraci soli ve spodních vrstvách vody, nepochybnou průměrnou vrstvu vody, ve které se koncentrace soli zvyšuje s hloubkou a konvekční vrstvou s nízkou koncentrací soli - na povrchu. Sluneční světlo spadá na povrch rybníka a teplo je udržováno v dolních vrstvách vody v důsledku vysoké koncentrace soli. Voda z vysoké slanosti, vytápěná absorbovaným dnem rybníka se solární energie, nemůže vzrůst kvůli své vysoké hustotě. Zůstává v dolní části rybníka, postupně ohřívají, dokud se téměř neuvaí. Horký dno "solanky" se používá v odpoledních hodinách nebo v noci jako zdroj tepla, díky které může speciální turbína s organickým chladicím prostředkem vyrábět elektřinu. Střední vrstva solárního rybníka působí jako tepelná izolace, která brání konvekci a ztrátě tepla ze dna na povrch. Teplotní rozdíl na dně a na povrchu vodního rybníka je dostatečný pro umožnění generátoru. Chladný prostředek procházející trubkami přes spodní vrstvu vody je dále předložena k uzavřeným rohlíkovým systémem, ve kterém je turbína otočena pro výrobu elektřiny.
Solární elektrárny typu věže s centrálním přijímačem a solárními elektrárny s parabolickými náboji optimálně pracují v kompozici velké, připojené k síti 30-200 mW elektráren, zatímco solární elektrárny typu desek se skládají z modulů a mohou být použity jak v autonomních instalacích, tak obecných skupin v několika megawattech.
Tabulka 6.1 Charakteristika solárních tepelných elektráren Solární parabolické náboje - dnes nejvíce vyvinuté ze solárních energetických technologií a to je, že budou pravděpodobně používány v blízké budoucnosti. Věžové elektrárny s centrálním přijímačem, vzhledem ke své účinné schopnosti akumulace tepla, mohou být také solární elektrárny v blízké budoucnosti. Modulární povaha nastavení typu plastu umožňuje používat je v malých instalacích. Solární věžové elektrárny s centrálním přijímačem a montáží typu talíře umožňují dosáhnout vyšších hodnot účinnosti transformace solární energie do elektrické při nižších nákladech než elektrárny s solárními parabolickými náboji. V záložce. 6.1 Hlavní vlastnosti tří možností pro solární tepelnou elektrickou generaci jsou uvedeny.
Selektivní nátěry
Podle typu mechanismu odpovědného za selektivitu optických vlastností se rozlišují čtyři skupiny selektivních nátěrů:
1) vlastní;
2) dvouvrstvá, ve kterém má horní vrstva velký koeficient absorpce ve viditelné oblasti a malá v oblasti IR a spodní vrstva je vysoký odrazový koeficient v oblasti IR;
3) s mikroreliefem, který poskytuje požadovaný účinek;
4) Interference.
Malý počet známých materiálů, jako je W, Cu 2 S, HFC, má svou vlastní selektivitu optických vlastností.
Interferenční selektivní povrchy jsou tvořeny několika přerušovanými vrstvami kovu a dielektrika, ve kterých je záření krátkodobě zalije rušením a dlouhosrstva - volně se odráží.
Klasifikace a hlavní prvky Heliosystems
Systémy slunečního vytápění se nazývají systémy, které používají energii solární záření jako zdroj tepla. Jejich charakteristickým rozdílem z jiných nízkoteplotních topných systémů je použití speciálního prvku - helia, navrženého pro zachycení slunečního záření a přeměnit ji do tepelné energie.
Podle způsobu použití slunečního záření solární nízkoteplotního systému, rozděleného do pasivního a aktivního.
Pasivníoni se nazývají solární topné systémy, ve kterých je stavba nebo jeho oddělené ploty jako prvek, který vnímá sluneční záření a transformují ji (budova kolektoru, kolektor stěny, kolektor střechy atd. (Obr. 4.1.1)).
Aktivnínazývá se solární nízkoteplotní topné systémy, ve kterých je helium nezávislé samostatné zařízení, které nesouvisí s budovou. Aktivní Heliosystems lze rozdělit:
Podle schůzky (teplá voda, topné systémy, kombinované systémy pro účely zásobování teplem lodí);
Podle typu použitého chladicí kapaliny (kapalina - voda, nemrznoucí směs a vzduch);
Po trvání práce (celoroční, sezónní);
Podle technického řešení schémat (jeden-, dvou-, multi-montáž).
Vzduch je rozšířen nezmazaný provozní parametry v celém rozsahu provozních parametrů. Při použití jako chladicí kapaliny je možné kombinovat topné systémy s ventilačním systémem.
Sezónní teplá voda Heliosystems jsou obvykle jednovrstvé a funkce v období s pozitivní teplotou vnějšího vzduchu. Mohou mít další zdroj tepla nebo bez něj v závislosti na účelu sloužil předmětu a provozních podmínek.
Heliosystems stavebního vytápění jsou obvykle obvodové nebo nejčastěji multi-montované, a pro různé obvody, mohou být aplikovány různé chladicí prostředky (například v roztokech hélia-vodného roztoku nemrznoucích kapalin, v mezilehlých obvodech - vodě a v Spotřební obvod - vzduch).
Kombinované celoroční Heliosystems pro účely tepelného vzrušení budov multi-namontovaných budov a zahrnují další zdroj tepla ve formě tradičního tepelného generátoru pracujícího na organickém palivu nebo tepelném transformátoru.
Hlavními prvky aktivního solárního systému je helicid, tepelný kanál, přídavný zdroj nebo tepelný transformátor (tepelné čerpadlo), její spotřebitel (topné systémy a systémy pro napájení teplé vody). Volba a uspořádání prvků v každém konkrétním případě se stanoví klimatickými faktory, účelem předmětu, způsobu spotřeby tepla, ekonomických ukazatelů.
1. Solární kolektory.
Solární sběratel je hlavním prvkem instalace, ve které je radiační energie Slunce převedena na jinou formu užitečné energie. Na rozdíl od běžných tepelných výměníků, ve kterých je intenzivní přenos tepla z jedné kapaliny na druhý, a záření je irelevantní, ve solárním kolektoru se přenos energie do tekutiny provádí ze vzdáleného zdroje zářivého energie. Bez koncentrace slunečního světla je hustota toku incidentového záření v nejlepším případě -1100 w / m 2 a je variabilní hodnota. Vlnové délky jsou v rozmezí 0,3 - 3,0 μm. Jsou podstatně nižší než velikost vlnových délek vlastního záření většiny povrchů absorbujícího záření. Studium solárních kolektorů je tedy spojena s jedinečnými problémy výměny tepla při nízkých a variabilních hustotách toku energie a relativně velké role záření.
Solární kolektory mohou být použity jak s koncentrací a bez koncentrace slunečního záření. V plochých sběratelích je povrch, který vnímá sluneční záření současně záření absorbující povrch. Zaměření kolektorů, obvykle mají konkávní reflektory, koncentrují záření padající na celý povrch do tepelného výměníku s menším povrchem, čímž se zvyšuje hustota průtoku energie.
1.1. Ploché solární kolektory. Plochý solární sběratel je tepelný výměník určený k ohřevu tekutiny nebo plynu v důsledku energie záření Slunce.
Ploché kolektory mohou být použity k ohřevu chladicí kapaliny k mírným teplotám, t ≈ 100 ° C. Pro jejich výhody patří možnost použití přímého i rozptýleného slunečního záření; Nevyžadují sledování slunce a nepotřebují každodenní službu. Ve konstruktivních termínech jsou jednodušší než systém sestávající z koncentrování reflektorů, absorpčních povrchů a sledovacích mechanismů. Rozsah použití solárních kolektorů - topných systémů obytných a průmyslových budov, klimatizačních systémů, přívodu teplé vody, stejně jako energetická zařízení s nízkým vroucím pracovním tekutinami, obvykle působícími podél cyklu Renkina.
Hlavní prvky typického plochého solárního kolektoru (obr. 1) jsou: "černý" povrch, který absorbuje sluneční záření a přenáší svou energii na chladicí kapalinu (jako pravidlo kapaliny); transparentní pokrytí vzhledem k slunečnímu záření, který se nachází nad absorpčním povrchem, který snižuje konvektivní a radiační ztráty do atmosféry; Tepelná izolace reverzních a koncových povrchů kolektoru ke snížení ztrát v důsledku tepelné vodivosti.
Obr. 1. Schematický diagram plochého solárního kolektoru.
ale) 1 - transparentní povlaky; 2 - izolace; 3 - trubka s chladicí kapalinou; 4 - absorbující povrch;
b) 1. kožešiny, absorbující sluneční záření, 2-kanálové chladicí kapaliny, 3-sklo (??), 4-případ,
5 - Tepelná izolace.
Obr.2 Solární kolektor typový list - trubka.
1 - Horní hydraulické rozdělovače; 2 - nižší hydraulické rozdělovače; 3 - p trubek umístěných ve vzdálenosti; 4 - list (absorpční deska); 5- Připojení; 6 - trubka (ne na stupnici);
7 - Izolace.
1.2. Sběratel účinnosti. Účinnost kolektoru je určena optickou a tepelnou účinností. Optická účinnost η o ukazuje, jaká část slunečního záření, která dosáhla povrchu zasklení kolektoru, absorbuje absorpční železný povrch, a bere v úvahu ztrátu energie spojené s rozlišením ze strany přenosu skla a absorpčním koeficientem absorpční koeficient. Pro kolektor s jednovrstvým zasklením
kde (τα) n je produkt koeficientu přenosu skla τ na absorpční koeficient α absorpční záření povrchu na normální pád sluneční paprsky.
V případě, že úhel kapek paprsků se liší od přímého přímého, je zaveden korekční koeficient K, který zohledňuje zvýšení ztrát odrazu ze skla a absorbujícího sluneční záření povrchu. Na Obr. 3 ukazuje grafy k \u003d f (1 / cos 0 - 1) pro sběratele s jednovrstvým a dvouvrstvým zasklením. Optická účinnost, s ohledem na úhel pádových paprsků jiných než přímých,
Obr. 3. Korekční faktor, s přihlédnutím k odrazu slunečních paprsků z povrchu skla a černého absorpčního povrchu.
Kromě těchto ztrát v sběrateli jakéhokoliv designu jsou v prostředí Q v prostředí Q, které se bere v úvahu tepelnou účinností, což se rovná poměru užitečného tepla přiděleného od kolektoru pro určité Čas, do množství radiační energie, která se k ní přicházejí ze Slunce ve stejnou dobu:
kde ω je otvor kolektoru; І Je hustota průtoku slunečního záření.
Optická a tepelná účinnost kolektoru je spojena s postojem
Tepelné ztráty se vyznačují úplným koeficientem ztráty u
kde ta je teplota černého povrchu absorbujícího slunečního záření; T o okolním prostředí.
Hodnota U s dostatečnou přesností lze považovat za trvalou. V tomto případě, substituce Q pot ve vzorci pro tepelnou účinnost vede k rovnici
Tepelná účinnost kolektoru může být také zaznamenána průměrnou teplotou chladicí kapaliny, která protéká:
kde t \u003d (t + t) / 2 - průměrná teplota chladicí kapaliny; F "- parametr, který se běžně označuje" účinností kolektoru "a charakterizuje účinnost přenosu tepla z povrchového absorpčního slunečního záření na chladicí kapalinu; závisí na konstrukci kolektoru a téměř nezávisí na jiných faktorech; typické Hodnoty parametru F "≈: 0,8- 0,9 - pro sběratele plochého vzduchu; 0,9-0,95 - pro ploché tekuté kolektory; 0,95-1,0 - pro vakuové sběratele.
1.3. Vakuové sběratele. V případě, že je zapotřebí ohřevu pro vyšší teploty, používají se vakuové kolektory. Ve vakuovém kolektoru je objem, ve kterém černý povrch absorbuje sluneční záření, oddělí od životního prostředí vysavačem, což umožňuje výrazně snížit ztrátu tepla do životního prostředí v důsledku tepelné vodivosti a konvekce. Ztráta radiace jsou do značné míry potlačeny pomocí selektivního povlaku. Vzhledem k tomu, úplný ztrátový faktor ve vakuovém kolektoru je malý, chladicí kapalina může být zahřívána na vyšší teploty (120-150 ° C) než v plochém kolektoru. Na Obr. 9.10 Jsou ukázány příklady konstruktivních prováděných vakuových kolektorů.
Obr. 4. Druhy sběratelů vakua.
1 - trubka s chladivem; 2 - talíř s selektivním povlakem, absorbující sluneční záření; 3 tepelná trubka; 4 Prvek tepelného lepení; 5 Skleněná trubice s selektivním povlakem; B - vnitřní trubka pro zásobování chladicí kapaliny; 7 Vnější skleněný válec; 8 vakuum
