Aké sú komponenty ohrievača vody slnečnej energie?

Ohrievanie slnečnej energie vody je šetrné k životnému prostrediu a náklady - efektívne zariadenie, ktoré využíva energiu slnečného žiarenia na vykurovanie vody. Ako dodávateľOhrievač vody, Som v poriadku - orientovaný v rôznych komponentoch, ktoré tvoria tieto efektívne systémy. V tomto blogu sa ponorím do kľúčových častí ohrievača slnečnej energie a vysvetlím ich funkcie.

1. Solárne zberatelia

Solárne kolektory sú srdcom ohrievača slnečnej energie. Ich primárnou funkciou je absorbovať slnečné svetlo a premeniť ho na teplo. Existujú hlavne dva typy solárnych kolektorov bežne používané v systémoch vykurovania solárnej vody: zberateľov plochých tanierov a zberateľov vákuových trubíc.

Ploché - zberače dosiek

Ploché - zberače dosiek sa skladajú z plochej obdĺžnikovej škatule s priehľadným krytom, zvyčajne vyrobeným zo skla alebo plastu. Vo vnútri krabice je absorbérska doska, ktorá je zvyčajne vyrobená z kovu (napríklad meď alebo hliník) natretá čierna, aby sa zvýšila jeho schopnosť absorbovať slnečné svetlo. Rúrky alebo kanály sú pripevnené k absorpčnej doske, cez ktorú toky tepla - prenos tepla (zvyčajne zmes vody a nemrznúca zmes). Keď slnečné svetlo zasiahne doštičku na absorbovanie, zahrieva tekutinu v skúmavkách. Vyhrievaná kvapalina potom cirkuluje, aby sa teplota preniesla do nádrže na skladovanie vody.

Títo zberatelia sú relatívne jednoduchí v dizajne, odolných a vhodných pre širokú škálu podnebí. Sú obľúbenou voľbou preOhrievač domácej slnečnej vodySystémy, najmä v oblastiach s miernym slnečným žiarením.

Kolektory vákuovej trubice

Vákuová trubica ohrievač slnečnej vodySystémy používajú vákuové trubice ako zberatelia. Každá vákuová trubica pozostáva z dvoch sklenených trubíc, s vnútornou trubicou potiahnutou špeciálnym materiálom, ktorý dokáže účinne absorbovať slnečné žiarenie. Priestor medzi týmito dvoma trubicami je evakuovaný na vytvorenie vákua, ktoré pôsobí ako vynikajúci izolátor, čím znižuje tepelné straty.

Vo vnútri vnútornej trubice sa nachádza tepelné potrubie alebo trubica v tvare U naplnená tekutinou prenosu tepla. Keď slnečné svetlo zahrieva tekutinu v trubici, odparí sa a stúpa na vrchol trubice, kde prenáša teplo na výmenník tepla pripojeného k zásobnej nádrži vody. Po uvoľnení tepla tekutina kondenzuje a tečie späť na spodok trubice, aby sa cyklus opakoval. Zberače vákuových trubíc sú účinnejšie ako kolektory plochých tanierov, najmä v chladnom alebo oblačnom podnebí, pretože dokážu zachytiť slnečnú energiu aj pri nízkych uhloch slnečného žiarenia.

2. Nádrž na skladovanie vody

Nádrž na skladovanie vody je ďalšou kľúčovou súčasťou ohrievača slnečnej energie. Jeho hlavnou funkciou je ukladať vyhrievanú vodu, kým nie je potrebné. Nádrž je zvyčajne vyrobená z ocele alebo nehrdzavejúcej ocele a je izolovaná, aby sa minimalizovala strata tepla.

V systémoch vykurovania solárnej vody sa bežne používajú dva typy skladovacích nádrží vody: priame a nepriame. V priamom systéme voda, ktorá sa zahrieva v solárnych kolektoroch, tečie priamo do skladovacej nádrže a potom sa používa na domáce účely. V nepriamom systéme sa tepelný výmenník používa na prenos tepla z tepla - prenos tekutiny v solárnych kolektoroch do vody v skladovacej nádrži. Tento typ systému sa často používa v oblastiach, v ktorých má voda vysoký obsah minerálov alebo kde sú bežné teploty mrazu, pretože chráni solárne zberatelia pred koróziou a zmrazením.

Veľkosť nádrže na skladovanie vody závisí od počtu ľudí v domácnosti a ich využívania horúcej vody. Väčšia nádrž môže ukladať viac horúcej vody, čím sa zabezpečí nepretržitý prívod horúcej vody aj počas období nízkeho slnečného žiarenia.

3. Cirkulačný systém

Cirkulačný systém je zodpovedný za presun tekutiny - prenos tepla medzi solárnymi kolektormi a nádržou na skladovanie vody. Existujú dva hlavné typy cirkulačných systémov: pasívne a aktívne.

Pasívny obeh

Pasívny obehový systém, známy tiež ako termosyfónový systém, sa spolieha na prirodzený pohyb tekutiny v dôsledku rozdielov v teplote a hustote. V tomto systéme sú solárne kolektory inštalované pod nádrž na skladovanie vody. Keď sa tekutina v kolektoroch zahrieva, stáva sa menej hustá a prirodzene stúpa na vrchol kolektorov a potom do skladovacej nádrže. Súčasne chladná voda zo spodnej časti skladovacej nádrže tečie dolu k kolektorom, aby sa vymenila vyhrievaná tekutina. Tento kontinuálny cyklus pohybu tekutín sa vyskytuje bez potreby čerpadla, vďaka čomu sú pasívne obehové systémy jednoduché, spoľahlivé a energie - efektívne. Sú však obmedzené vo svojej aplikácii a zvyčajne sa používajú v malom rozsahuOhrievač domácej slnečnej vodysystémy.

Aktívny obežník

Aktívny cirkulačný systém používa čerpadlo na cirkuláciu tepelného prenosu medzi solárnymi kolektormi a nádržou na skladovanie vody. Čerpadlo je zvyčajne regulované regulátorom, ktorý monitoruje teplotu v kolektoroch a skladovacej nádrži. Ak je teplota v kolektoroch vyššia ako teplota v skladovacej nádrži o určité množstvo, regulátor aktivuje čerpadlo na spustenie obehu.

Aktívne cirkulačné systémy sú univerzálnejšie ako pasívne systémy a môžu sa používať vo väčšom meradle solárnych vykurovacích systémov. Môžu sa tiež použiť v systémoch, kde sú solárne zberače inštalované na nižšej úrovni ako skladovacia nádrž alebo kde je vzdialenosť medzi kolektormi a nádržou pomerne dlhá.

4. Ovládač

Ovládač je dôležitou súčasťou aktívneho systému ohrievača vody slnečnej energie. Je zodpovedný za monitorovanie a riadenie prevádzky systému s cieľom zabezpečiť jeho efektívnosť a bezpečnosť.

Riadiaci zvyčajne meria teplotu solárnych kolektorov a nádrže na skladovanie vody. Na základe týchto teplotných odčítaní aktivuje alebo deaktivuje čerpadlo v cirkulačnom systéme. Napríklad, ak je teplota v kolektoroch dostatočne vysoká na zahriatie vody v skladovacej nádrži, regulátor zapne čerpadlo, aby cirkuloval tekutinu - prenos tepla. Ak teplota v kolektoroch klesne pod určitú úroveň, regulátor vypne čerpadlo, aby sa zabránilo tepelnému strate.

Okrem regulácie teploty majú niektoré regulátory aj aj ďalšie funkcie, ako je ochrana zmrazenia, ochrana prehriatia a monitorovanie výkonu systému. Môžu byť naprogramované na prevádzkovanie systému podľa preferencií používateľa a miestnych poveternostných podmienok.

5. Výmenník tepla

V nepriamom systéme ohrievača vody so solárnou energiou sa výmenník tepla používa na prenos tepla z tepla - prenos tekutiny v solárnych kolektoroch do vody v skladovacej nádrži. Výmenník tepla je zvyčajne cievkou hadičiek vyrobenej z medi alebo iných vodivých materiálov.

Kvapalina prenosu tepla zo solárnych kolektorov tečie cez vnútornú stranu cievky, zatiaľ čo voda v skladovacej nádrži obklopuje vonkajšiu stranu cievky. Keď horúca tekutina prechádza cievkou, prenáša svoje teplo do vody v nádrži vedením. Návrh výmenníka tepla je rozhodujúci na zabezpečenie efektívneho prenosu tepla. Faktory ako povrchová plocha cievky, prietok tekutín a teplotný rozdiel medzi týmito dvoma tekutkami ovplyvňujú výkonnosť výmenníka tepla.

6. Pomocný systém vykurovania

V niektorých systémoch ohrievača slnečnej energie je zahrnutý pomocný vykurovací systém, ktorý poskytuje ďalšie teplo, keď slnečná energia nie je dostatočná na uspokojenie dopytu po horúcej vode. Toto je obzvlášť dôležité v oblastiach s dlhým obdobím zamračeného počasia alebo počas zimných mesiacov.

Pomocný vykurovací systém môže byť poháňaný elektrinou, plynom alebo ropou. V elektrickom pomocnom vykurovacom systéme je vo vnútri nádrže na skladovanie vody nainštalovaný elektrický vykurovací prvok. Keď teplota vody v nádrži klesne pod určitú úroveň, regulátor aktivuje vykurovací prvok na zahriatie vody. Plyn alebo olej - Vypaľované pomocné vykurovacie systémy fungujú podobným spôsobom, ale na zahriatie vody v nádrži používajú horák.

Pomocný vykurovací systém zaisťuje, že vždy existuje dodávka horúcej vody, aj keď je slnečná energia obmedzená, čo poskytuje spoľahlivé a nepretržité horúce roztok pre domácnosti.

Záver

Ako dodávateľOhrievač vody, Chápem dôležitosť každej zložky v systéme ohrievača vody solárnej energie. Starostlivým výberom a integráciou týchto komponentov môžeme našim zákazníkom poskytnúť efektívne, spoľahlivé a environmentálne šetrné riešenia vykurovania solárnej vody.

Ak máte záujem o nákup ohrievača vody alebo podnikania so solárnou energiou, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť zvoliť si správny systém na základe vašich konkrétnych potrieb a miestnych podmienok. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné výrobky a vynikajúci zákaznícky servis, aby sme zaistili vašu spokojnosť.

Odkazy

• Duffie, JA a Beckman, WA (2013). Solárne inžinierstvo tepelných procesov (4. vydanie). Wiley.
• Garg, HP, & Adhikari, R. (2016). Solárna energia: Základy, dizajn, modelovanie a aplikácie. Springer.