Výběr a montáž solárních kolektorů

Moderní stavitelé a konstruktéři se stále více obracejí na energeticky úsporné stavby, materiály šetrné k životnímu prostředí a alternativní zdroje energie. Zvláště důležitý je poslední bod, protože vytápění soukromého domu a ohřevu vody tradičními metodami není vůbec levné.

Jednou z možností pro takové zdroje je sluneční světlo a zařízení, které přeměňuje sluneční energii na teplo, se nazývá kolektor. V moderním trhu existuje několik typů solárních kolektorů, které se liší svou silou, rozměry, účinností, rozsahem atd.

Obsah
  1. Co jsou solární kolektory?
  2. Montáž solárních kolektorů
  3. Jaký by měl být úhel kolektoru?
  4. Jaká by měla být oblast sběratele? Vzorec výpočtu
  5. Instalace solárních kolektorů. Video

Jaké jsou solární kolektory?

Podmíněně lze všechny z nich rozdělit na vakuové a ploché.

Ploché kolektory se používají častěji trubkové, což lze ve většině případů vysvětlit za přijatelnější cenu. Obvykle se používají k ohřevu vody, protože pro topná zařízení mají velmi nízkou účinnost, zejména v zimě.

Ploché kolektory jsou dále rozděleny do 3 typů:

  • kolektory s absorbérem se selektivním povlakem;
  • vakuové kolektory;
  • kolektory s absorbérem, mající skořepinu z černého laku.

První typ se používá pouze pro ohřev vodyvětšinou v teplém období. Účinnost těchto kolektorů je poměrně nízká - pouze 25-35%, navíc na jejich povrchu hrozí nebezpečí kondenzace. Montují se na střešní krytinu nebo s ní.

Druhý typ - vakuové kolektory - má vyšší účinnost a dosahuje 45%. Vakuové kolektory jsou spolehlivě chráněny před tvorbou kondenzátu a vnikáním prachu do nich. Pravda, nízká kvalita výrobků může být velmi rychlý přetlak, který ovlivní jejich práci. Aby mohli opět pracovat při plném výkonu, bude nutné obnovit vakuum, které je samo o sobě téměř nemožné dosáhnout. Vakuové kolektory jsou dražší než kolektory se selektivním povlakem, ale protože jsou silnější, jejich plocha je menší.

Třetí typ - kolektory s absorbérem, potažené černým lakem - má tepelné ztráty o 50% vyšší než tepelné ztráty prvního typu.

Montáž solárních kolektorů

\ t

Montáž solárních kolektorů lze provádět přes střešní krytinu, rovnou nebo na speciální konstrukci. Volba umístění závisí na typu střechy, její konstrukci, sklonu desek, jakož i jejich orientaci směrem ke světovým stranám.

Nad střešní krytinou mohou být instalovány kolektory, pokud je střecha hrubá, a sklon svahu je poměrně velký. V tomto případě se montují pomocí speciálních profilů nebo držáků, které jsou připevněny k deskám kolejnic nebo krokví. Celá konstrukce by měla stát za dlaždicemi, aby nedošlo k porušení těsnosti střešní vrstvy. Kolektor lze upevnitjak přímo na konzolách, tak na montážních profilech připojených k držákům. K ochraně před větrem lze použít také další vinutí nebo speciální prvky. Pokud je několik kolektorů, jsou propojeny vlnitými trubkami. Aby se zabránilo hromadění vzduchu uvnitř kolektorů, mírně se ohýbají v opačném směru než připojení. K topnému a topnému systému jsou kolektory spojeny vlnitými trubkami z nerezové oceli. Tyto trubky jsou přiváděny do kolektorů ventilačními kanály. Výhody této instalace spočívají v jednoduchosti, nízkých nákladech na práce a v závěru připojovacích trubek. Nevýhody zahrnují značné tepelné ztráty.

Kolektory, namontované v úrovni střešní krytiny, vypadají atraktivněji, navíc v tomto případě není nutné uzavírat samotnou střešní krytinu, což snižuje náklady na ni. Upevňují se na desky pomocí speciálních svorek. Zde je nutné se ujistit, že spoje kolektorů a střechy nemají žádné mezery, ale byly utěsněny. Současně by sklon svahu měl být nejméně 25 °. Náklady na instalaci kolektoru v úrovni střechy jsou dražší než instalace na střechu.

Sběrače na speciálních konstrukcích se obvykle instalují na ploché střechy. Výhodou těchto instalací je nejjednodušší a nejrychlejší instalace, stejně jako schopnost měnit úhel sklonu v souladu s klimatickými podmínkami a orientací na svět. Optimální úhel sklonuJe uvažován úhel 45 °. Pokud na stejné střeše je instalováno několik kolektorů a jsou jedna po druhé, pak je třeba udržet vzdálenost mezi nimi, ve které přední kolektory nezakrývají zadní část. Minimální vzdálenost mezi nimi závisí na úhlu sklonu a nesmí překročit výšku nejméně 1,5 krát. Montuje se na betonových deskách nebo krabicích s drceným kamenem pro lepší upevnění a ochranu proti větru. Těsnost střešní vrstvy v tomto případě není porušena, ale zatížení na střešní a nosné prvky se zvyšuje, takže před instalací byste měli konzultovat s architekty a zjistit, zda výstavba budovy bude nést takové dodatečné zatížení.

Jaký by měl být úhel náklonu kolektoru?

Dalším důležitým znakem kolektoru je úhel kolektoru. Tento parametr určuje množství slunečních paprsků, které dopadají na povrch kolektoru během světelného dne, což přímo ovlivňuje jeho účinnost. Slunce samozřejmě mění svou polohu během dne a v různých ročních obdobích, takže kolektor nemůže vždy zachytit maximální množství sluneční energie. Zde je nutné zvolit takový sklon, který by kdykoliv poskytoval maximální možné osvětlení. Například kolektory pro ohřev vody by měly být instalovány pod úhlem 45 °, což je průměrná hodnota mezi optimálními úhly v letním (30 °) a zimním (60 °) ročním období. Naklonění lze regulovat pouze kolektory namontovanými na plochých střechách - na hřištíchstřechy tento parametr je určen konstrukcí střechy. To však neznamená, že takové sběratele jsou neúčinné. Při sklonu v rozsahu 35-50 ° se jejich účinnost mírně odchyluje od maximální hodnoty.

Pro co nejefektivnější práci je vhodné orientovat kolektor na jih, pokud to střešní konstrukce umožňuje (zejména šikmé střechy). V opačném případě se významně sníží jejich efektivita, což je patrné zejména v zimě, a nepomůže ani zvýšit prostor sběratelů. Pokud se kolektory používají pouze pro ohřev vody, mohou být orientovány mezi jihozápadním a jihovýchodním směrem.

Při použití více vzájemně propojených kolektorů musí být všechny nasměrovány v jednom směru. Pokud jsou však umístěny v různých úhlech a rozmístěny v různých směrech, každý z nich bude regulovat oddělený tok tepelného nosiče, tj. Takový systém nebude fungovat jako celek, ale bude rozdělen do několika nezávislých systémů.

Jaká by měla být plocha kolektoru? Výpočetní vzorec

Oblast solárních kolektorů závisí na množství vody potřebné pro vytápění, intenzitě slunečního záření pro toto území, účinnosti každého kolektoru zahrnutého do systému, podílu energie slunce na pokrytí potřeby tepla a ztrátě tepla. Výrobci solárních kolektorů vypočítávají svou plochu a množství pomocí speciálních programů s využitím různých grafů a grafů. Ale pro výpočet sběratelské plochy pro malý soukromý dům není nutnéjít hlouběji do složitých a nejasných výpočtů, stačí použít vzorec:

A = K • F • SF /(G •?),
AW = 1 /(G •?),
A = K • F • SF • AW,

A - plocha kolektoru, m2;

AW - daná plocha schopná generovat 1kWh za den, m2 • den /(kWh);

? - účinnost jednoho kolektoru,%;

G - celkové záření slunce za jeden den, charakteristické pro danou plochu, kWh /(m2 · den);

K - součinitel, s přihlédnutím k velikosti úhlu kolektorů a jejich orientaci ke stranám světa (vybrané z tabulky);

F - energie potřebná pro ohřev vody nebo vytápění domu na jeden den, kW • h /den;

SF - podíl energie slunce na pokrytí potřeby tepla,%.

Podíl sluneční energie je ta část energie vyrobené solárním zařízením z celkové energie spotřebované pro vytápění nebo ohřev vody. Jeho hodnota se typicky pohybuje od 60 do 70% roční spotřeby energie. Solární instalace s větším podílem solární energie se používají ve spojení s pomocnými plynovými kotli, které pracují na nízké úrovni.

Údaje požadované pro výpočet plochy se mohou značně lišit v závislosti na typech sběratelů, jejich modelech a výrobcích.

Instalace solárních kolektorů. Video