Sursele alternative de alimentare cu energie astăzi devin din ce în ce mai populare în întreaga lume, precum și echipamentele destinate acestora. De exemplu, încălzitoarele solare de apă utilizate deja pe scară largă pentru casă. Astfel de instalații oferă economii semnificative la electricitate, în timp ce, în același timp, primesc un dispozitiv de încălzire de înaltă calitate și eficient.
Să analizăm în detaliu ce sunt încălzitoarele solare de apă și colectoarele de apă. Acestea sunt, ca să spunem așa, cele două elemente principale ale unui design high-tech, echipat cu un make-up alimentat cu energie solară.
De mult timp a fost deja măsurată cantitatea de energie termică care se încadrează pe fiecare metru pătrat de spațiu însorit. Această valoare este păstrată în intervalul 800-1000 wați. Amplitudinea, desigur, depinde de starea actuală a atmosferei.
Cum se calculează colectorul solar?
De exemplu, ia un colector solar de apă, o zonă, să zicem, un metru pătrat. La soare în această situație cu care se confruntă partea care are o suprafață mată întunecată, ceea ce face posibilă o absorbție aproape perfectă a căldurii. Cealaltă parte este prevăzută cu un strat de încălzire (de exemplu, spuma de plastic de 10 cm grosime). Luând în considerare caracteristicile materialului, este posibil să se obțină informații despre eventualele pierderi de căldură. Producția de căldură dintr-un material precum polistirenul este de 0,05 W / m * deg. Deci, prin calcule simple, putem calcula pierderile de căldură ale întregului rezervor, ținând cont de posibila contrast de temperatură (grade, say, 50) și grosimea materialului disponibil: 0,05 / 0,1 * 50 = 25 W. În total, posibila pierdere a energiei termice poate fi luată în cantitate de 50 de wați.
Deoarece puritatea atmosferei nu este întotdeauna cristal, iar suprafața de primire nu are neapărat o puritate ideală, fluxul de energie poate fi considerat a fi de aproximativ 800 W / m2.
Luând în considerare capacitatea de încălzire a apei și considerând că 1 Watt este de 3600 J, putem trage concluzii cu privire la cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea a 1 litru de apă. Anume: 4200/3600 = 1,16 W.
Având în vedere calculele efectuate, putem calcula volumul de apă și temperatura pe care colectorul, luate de noi ca exemplu, le poate oferi, și anume, o suprafață de 1 metru pătrat. Aceste calcule vor avea următoarea formă: 800 / 1,16 = 689,65. Pentru a simplifica calcularea greșită, noi rotunjim această valoare la 700 kg * deg.
Această cantitate, desigur, nu este absolut corectă, deoarece pierderea de căldură de către colector poate să se răspândească pe alte suprafețe, ținând cont de cea înnegritată. Astfel, 700 este indicatorul încălzirii apei la temperaturi relativ scăzute ale colectorilor, în limitele a 10-60 de grade, deoarece temperatura colectorului ajunge rareori la un nivel de temperatură mai mare de 90 de grade.
Deci, colectorul nostru condițional de apă solară, bazat pe calculele anterioare, pe oră poate încălzi fie 10 litri de apă la 70 de grade Celsius, fie 100 de litri la 7 grade etc.
La temperatura inițială de 15 grade (temperatura apei), apa caldă are o temperatură aproximativă de aproximativ 65 de grade, iar această temperatură este deja arsă. Este logic că, dacă este necesar să se obțină apă cu o astfel de temperatură, dar în termeni mai scurți, este necesar să se reducă volumul rezervorului în consecință, lăsând zona maximă.
Deci, colectorul solar pentru încălzirea apei la momentul optim, ar trebui să aibă o suprafață suficient de mare, cu un volum mic (să fie cât se poate de plat). În același timp, a face să curgă este complet irațional, pentru zona unui astfel de încălzitor va fi pur și simplu imens. În plus, furnizarea constantă de apă caldă nu este întotdeauna necesară, ceea ce explică de ce încălzitoarele solare sunt produse exclusiv prin acumularea de încălzitoare.
Când se ia în considerare raportul dintre apa caldă și rece atunci când se face un duș de aproximativ 1k2, 1k3, colectorul solar standard pentru casa pe oră este capabil să pregătească cantități mari de apă fierbinte pentru duș - aproximativ 15 litri.
Acumulați apa caldă încălzită de încălzitorul solar pentru apă acasă
Baza de încălzitoare de apă solare pentru uz casnic (cel puțin în marea majoritate a acestora) se află sistemul de recirculare, în care apa circulă continuu între rezervorul de presiune și conectat la acesta încălzitorului pe care este montat colectorul solar. Ca urmare, apa se încălzește în mod constant. Amestecarea apei calde cu rece a produs la un volum final de lichid încălzit crescut prin schimbul de căldură. În zona noastră „run“ de apă într-un cerc este suficient de risipitor, astfel încât colectorul solar corect pentru condițiile din Rusia arata ceva de genul: apa dintr-un rezervor de apă curge într-un colector de căldură mic, un volum de 3-5 litri, iar apoi unitatea sau cazan pentru un colector solar, cu un volum de 50-100 de litri. Este de asemenea necesar pentru echiparea colectorului ventil termostatic (pe un termostat într-un vehicul) sau termostat (placă bimetal) suplimentat electrovalvă (care este oarecum mai simplu primul exemplu de realizare).
Funcționarea acestei unități arată astfel: apa încălzită la 50 de grade (15-20 minute) într-un colector solar de apă, după activarea releului, intră în rezervorul de depozitare izolat termic, cu un volum de aproximativ 50 de litri. Pe lângă nivelul ridicat de izolare termică, un astfel de dispozitiv de stocare poate fi, de asemenea, echipat cu un element de încălzire, deoarece vremea noastră nu ne permite întotdeauna să folosim energia solară. Atunci când folosim un astfel de dispozitiv, putem obține aproximativ 30 de litri de apă, încălzite într-o stare foarte fierbinte, într-un timp destul de scurt într-o oră. În acest caz, puteți să-l utilizați după 15 minute.
La umplerea termosului, fluxul de apă caldă se oprește, dar nu și căldura din colector, astfel încât în orice moment puteți folosi apă din rezervor și va fi imediat umplută cu apă caldă provenită din colectorul solar. Volumul termosului și al colectorului este selectat în funcție de necesitățile chiriașilor.
De asemenea, un plus major este faptul că, folosind un cazan pentru un colector solar, puteți conecta cu ușurință la el mai multe colectoare amplasate la unghiuri diferite, ceea ce vă ajută să asigurați o încălzire constantă a apei pe toată ziua. În sistemul de reciclare, puteți implementa această opțiune, dar este mult mai dificil. La urma urmei, în acest caz va fi necesar să se utilizeze un sistem de țevi termoizolante, care, în plus, sunt cunoscute pentru problema lor cu dopuri de aer formate datorită eliberării gazelor din apă în timpul încălzirii.
Mai multe articole pe această temă:
Articole similare
-
Colector solar pentru încălzire și pentru încălzirea apei, cum se calculează corect sistemul,
-
Colectoare solare pentru încălzirea locuinței - calculul sistemelor
-
Salvăm calculele de electricitate ale productivității colectoarelor solare
Trimiteți-le prietenilor: