Sorten und Merkmale der Installation eines Sonnenkollektors für Heizung

Heute besteht die Möglichkeit, die Heizkosten zu senken. All dies ist wirklich dank Sonnenkollektoren, die einzigartige Systeme sind, die es Ihnen ermöglichen, eine umweltfreundliche Quelle für saubere Energie kostenlos zu bekommen. Sie können aktiv zum Heizen von kleinen Landhäusern und Cottages verwendet werden.

Funktionen und Gerät

Der Sonnenkollektor ist ein modernes Design, das in der Lage ist, Sonnenenergie zu speichern und sie zu einer Wärmequelle zu machen. Das Gerät besteht aus Metallplatten, schwarz lackiert und in einem Glasgehäuse eingeschlossen. Solche Geräte können sowohl für die Beheizung zu Hause als auch für die Warmwasserversorgung von Anlagen installiert werden.

Dank der Installation des Kollektors können Sie 30 bis 60% Energie sparenund das bedeutet, dass die Kosten für Strom und Gas erheblich gesenkt werden und die Instandhaltung des Hauses billiger ist. Ein an das Wärmeversorgungssystem angeschlossenes Gerät spielt die Rolle eines Wärmeträgers, der die Temperatur gemäß den hygienischen und technologischen Standards rund um die Uhr hält.

Das Design des Solarkollektors wird in Form eines Systems von Rohren vorgestellt, die in Reihe miteinander verbunden sind und eine Eingangs- und Ausgangsleitung haben. Durch die Rohre können als die Luftströmung und Prozesswasser passieren. Während der Zirkulation einer Substanz wird ihr Übergang von einem Aggregatzustand zum anderen beobachtet, wodurch Wärme erzeugt wird. Das heißt, das Prinzip der Batterie besteht in der Akkumulation von Energie durch Fotozellen, deren Konzentration und Transmission.

Zusätzlich zu den Rohren hat das Design auch einen speziellen Tank, in dem Wasser in einem erhitzten Zustand gespeichert wird. Damit die Flüssigkeit nicht abkühlt, ist der Tank zusätzlich mit einer hochwertigen Wärmedämmung ummantelt. Zusätzlich ist im Tank eine elektrische Reserveheizung eingebaut, die im Winter oder bei Bewölkung automatisch eingeschaltet wird.Der Kollektorkörper besteht in der Regel aus Glas, da die Verwendung von polymeren Materialien nicht empfohlen wird. Sie haben eine hohe Wärmeausdehnungsrate, sind gegenüber ultravioletten Strahlen instabil, was zu einer Druckentlastung des Körpers führen kann.

Als Kühlmittel wird normalerweise Wasser gewählt, aber wenn das System das ganze Jahr über betrieben werden soll, muss die technische Flüssigkeit vor dem Einsetzen von kaltem Wetter durch Frostschutzmittel ersetzt werden. Oft fungiert die Luft auch als Kühlmittel in den Kollektoren, und die Kanäle, um sie zu bewegen, bestehen aus professionellen Blättern.

Für die Beheizung von kleinen Gebäuden werden konventionelle Konstruktionen verwendet, für autonome und zentralisierte Anlagen werden nicht nur Heizgeräte, sondern auch Umwälzpumpen eingesetzt.

Die Hauptvorteile von Solaranlagen sind:

  • Möglichkeit der ununterbrochenen Beheizung von Gebäuden das ganze Jahr über;
  • lange Lebensdauer erreicht 30 Jahre;
  • Energieeinsparungen;
  • Möglichkeit der gleichzeitigen Beheizung von Räumen, Gewächshäusern, Anbauten und Pools;
  • keine Verschwendung;
  • schnelle Installation;
  • Optimierung für einzelne Projekte.

Was die Mängel betrifft, sind sie wenige:

  • hohe Installationskosten;
  • Geringe Effizienz des Gerätes durch klimatische Bedingungen und Landschaftsmerkmale;
  • Zwangszirkulation von Wasser.

Arten

    Es gibt viele Arten von Solarkollektoren, alle unterscheiden sich in den Konstruktionsmerkmalen, aber spielen auch die Rolle des Wärmeträgers und werden verwendet, um Häuser zu heizen. Heute werden die folgenden Arten von Geräten unterschieden:

    Flach

    Es gilt als die häufigste Option für den Einbau in moderne Solaranlagen. Es besteht aus einem Absorber, einer thermisch isolierenden Beschichtung, einer transparenten Schicht und einem Wärmeträgerrohr. Die Popularität dieser Art ist wegen der einfachen Installation und des erschwinglichen Preises, aber im Gegensatz zu anderen Kollektoren, zeichnet sie sich durch eine kleine Effizienz aus. Äußerlich hat das Gerät das Aussehen einer Stahl- oder Aluminiumplatte mit einer Fläche von 2 bis 2,5 m2.

    Draußen ist das Paneel mit Helioglasplatten bedecktDies ermöglicht Ihnen, die Energie der Sonne zu maximieren und sie mit minimalen Verlusten zu versorgen. Unter dem Glas befindet sich ein spezieller Absorber in Form eines Flachrohrs, es besteht aus Aluminium oder Kupferlegierungen.Das Rohr ist mit radialen Rippen ausgestattet, daher ist während des Arbeitsprozesses ein hoher Wirkungsgrad vorhanden.

    Flachkollektor ist nur zum Heizen eines Privathauses geeignet, da mit seiner Hilfe im Winter ein kleiner Bereich beheizt werden kann.

    Vakuum

    Dies ist ein teures Gerät mit hervorragender Leistung. Die Batterie besteht aus einer Reihe von gepaarten Glasröhren. Aus dem Raum zwischen ihnen wird Luft gepumpt und das Löten durchgeführt, das so gebildete Vakuum dient als guter Wärmeisolator und reduziert Energieverluste. Die oberen Rohre werden in den Verteiler eingeführt, wo das Kühlmittel selbst zirkuliert. Abhängig von der Wärmeverteilung sind solche Kollektoren durchgängig und mit einem Flachrohr versehen.

    Luftig

    Dieses Gerät ist zur Beheizung von Gebäuden durch Erwärmung von Luftmassen vorgesehen. Die Luft strömt durch den Absorber in das System und wird auf natürliche Weise oder zwangsweise dem Wärmetauscher zugeführt. Der Nachteil des Kollektors ist, dass Wärme im Gegensatz zu flüssigen Arten nicht so gut ist. Ein solches System zeichnet sich jedoch durch ein einfaches Design aus und ist leicht zu verwalten.Wenn Sie alle Regeln der Operation befolgen, wird der Sammler mehr als 20 Jahre dienen.

    Wasser

    Äußerlich ähnelt es einer Vakuumvorrichtung, aber in seiner Konstruktion ist eine Flüssigkeit in den Rohren in einem bestimmten Winkel angeordnet. Die Rohre sind mit einem Tank verbunden, aus dem heißes Wasser in das System geleitet und zurückgeleitet wird. Der Hauptvorteil des Geräts besteht darin, dass für die Installation keine zusätzlichen Elemente erforderlich sind. Einige Modelle solcher Kollektoren können auch ohne Tank arbeiten. Während des Betriebs des Wassersammlers bei einer Temperatur unter -10 ° C ist es notwendig, die nicht gefrierende Flüssigkeit einzufüllen.

    Wie wähle ich?

    Bevor Sie den Solarkollektor installieren, müssen Sie den geeigneten Gerätetyp auswählen, da dies von der Effizienz seiner Arbeit und dem Wärmeübertragungskoeffizienten abhängt.

    Beim Shoppen lohnt es sich daher, folgende Nuancen zu beachten:

    • Es ist am besten, flachen Modellen den Vorzug zu geben, da sie als die langlebigsten angesehen werden und positive Kundenbewertungen haben. Ihre Einheit kann Wasser über 40 ° C erhitzen, aber wenn die Batterie versagt, müssen Sie das gesamte Adsorptionssystem ersetzen.Vakuumtypen von Vorrichtungen zeichnen sich durch schnelle Beschädigung der Rohre aus und sind sehr empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Aber es ist erwähnenswert, dass die Reparatur des Produkts einfach ist, da nur ein bestimmter Kolben ersetzt wird. Aber im Winter halten solche Batterien die Temperatur gut, was ihr Plus ist.
    • Luftkollektoren versagen selten und müssen nicht repariert werden. Darüber hinaus vertragen sie zuverlässig niedrige Temperaturen und sind langlebig. Das einzige, was solche Geräte nicht zum Beheizen von großen Gebäuden geeignet sind, da sich die Räume schlecht aufwärmen.
    • Ein wichtiger Indikator für die Auswahl ist die Größe der Rohre, die den Wirkungsgrad der Umwandlung von Sonnenenergie bestimmen. Rohr mit kleinem Durchmesser reduziert die Energieproduktion. Daher ist es wünschenswert, Sammler zu kaufen, die mehrere große Kolben in der Konstruktion mit einer Breite von bis zu 6 cm und einer Länge von bis zu 2 m haben.
    • Besondere Aufmerksamkeit sollte der Batterieleistung geschenkt werden. Systeme mit geringer Wärmespeicherung können nicht bei niedrigen Temperaturen verwendet werden. Dies gilt insbesondere für Modelle mit Wasserwärmeversorgung.
    • Die Installation der Installation muss nach der Vorplanung durchgeführt werden. Dazu müssen Sie die Größe der Batterie kennen, die für die Befestigung am Dach geeignet wäre.
    • Es ist möglich, Sammler sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Anordnung zu kaufen. Gleichzeitig sollten vertikale Strukturen von Problemen mit der Schneeräumung ausgehen, ihre Effizienz wird jedoch gering sein. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig, vor der Installation einen Platz für das Niederschlagsergebnis vorzusehen.

    Berechnung

    Solarenergie ist die ideale Quelle für die Beheizung von Gebäuden. Um es maximal in Wärme umzuwandeln, ist es notwendig, die Kosten der Ressourcen und der Leistung der Anlagen unter Berücksichtigung der Art der Anlage und ihres Standorts genau zu berechnen. Zuallererst müssen Sie wissen, wie viel Energie an die Oberfläche des Panels gelangt. Wie bekannt, etwa 1367 W Solarenergie pro 1 m2 Oberfläche, aber durch die Schichten der Atmosphäre, ist die Macht bis zu 500 W verloren. In dieser Hinsicht wird für Durchschnittsberechnungen ein herkömmlicher Wert von 800 W verwendet.

    Der Sonnenkollektor ist ein Arbeitsplatz, dessen Sockel durch Antireflexbeschichtung und Glas geschützt ist. Aufgrund der Tatsache, dass die Basis mit schwarzer Farbe bedeckt ist, gibt es eine 100% ige Absorption von Energie.Da die Batterie eine Wärmeisolierung enthält, ist es möglich, den Wärmeverlustkoeffizienten zu bestimmen. Es ist für jedes Material unterschiedlich, aber die Isolierung der Kollektoren wird oft auf der Basis von Mineralwolle durchgeführt, daher wird für einfache Berechnungen der Index 0.045 verwendet. Unter der Annahme, dass der Temperaturunterschied zwischen der äußeren und der inneren Wärmeisolationsschicht 50 C nicht übersteigt, beträgt der Energieverlust: 0,045: 0,1 × 50 = 22,5 W.

    Die Verluste für Rohre werden ähnlich sein, so dass die Gesamtmenge 45 Watt beträgt. Um also 1 Liter Wasser bei 1 C zu erhitzen, ist eine Energie von 1,16 W erforderlich. Nachdem diese Werte ermittelt wurden, kann man leicht die Flüssigkeitsmenge ermitteln, die von einer Batterie mit einer Arbeitsfläche von 1 m2 in einer Stunde erhitzt werden kann: 800: 1,16 = 689,65. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, sind die Einheiten am besten in Südausrichtung angeordnet.

    Eine wichtige Berechnung wird berücksichtigt, und der Arbeitsbereich der Batterie. Um dies zu tun, muss die Menge an benötigter Energie durch 800 W geteilt werden und der gewünschte Wert wird erhalten. Sie sollten jedoch darauf achten, dass diese Anzeige dem Bereich des Geräts entspricht, der für die Wartung einer Person vorgesehen ist. Wenn also eine Familie von zwei, drei oder mehr Personen im Haus lebt, sollte der Wert erhöht werden.

    Herstellung

    Sie können die Solaranlage nicht nur selbst installieren, sondern auch selbst herstellen.Der selbst hergestellte Kollektor kann sowohl Vakuum als auch Luft oder flach sein.

    Um das Gerät zu installieren, werden folgende Elemente benötigt:

    • Temperatursensoren;
    • Adapter, die zum Anschluss von kaltem und heißem Wasser führen;
    • Abfluss für heißes Wasser;
    • Solarregler;
    • Tank oder Tank;
    • Zirkulationspumpe;
    • Sensoren steuern die Erwärmung von Wasser.

      Die Verbindung und Montage aller Komponenten der Struktur sollte gemäß dem Projekt unter Einhaltung der Anweisungen durchgeführt werden:

      • In der ersten Stufe werden die Dimensionen des zukünftigen Kollektors bestimmt. Berechnen Sie dazu genau die Fläche ihrer Platzierung und die Intensität der Sonnenenergie. Es ist wichtig, auf den Standort des Gebäudes zu achten, an dem die Installation des Systems geplant ist, abhängig von den erhaltenen Indikatoren wird das Material für den Heizkreis ausgewählt.
      • Der nächste Schritt ist die Montage des Gerätes, in dem die Box, der Heizkörper, der Speicher und der Wärmetauscher hergestellt werden. Die Schachtel kann aus 5 mm dicken Kantholzplatten bestehen, deren Boden mit einem verzinkten Blech bedeckt ist und zusätzlich mit Styropor verkleidet ist, das als gute Wärmedämmung dient.Für den Wärmetauscher werden Röhren mit einer Länge von 1,6 m verwendet, sie müssen 15 Stück sein, sie werden zu einer einteiligen Konstruktion zusammengebaut, wobei ein Abstand von 4,5 cm eingehalten wird, um die Absorption der Strahlen zu verbessern, der Boden der Box wird dunkel gefärbt, dann werden Glas und Verbindungen als Trennwände installiert versiegelt.

      Als Hauptspeicher können sowohl ein Behälter mit einem Volumen von 140 bis 380 l als auch andere geschweißte Konstruktionen oder Fässer verwendet werden. Der Behälter muss gut gegen Wärmeverlust isoliert sein, daher ist die Anankamera zusätzlich mit einem Klappkran ausgestattet. Zuerst werden eine Vorkammer und ein Wärmespeicher montiert, dann wird die resultierende Struktur in einem Winkel von 35-40 angeordnet.

      Ein Abstand von 70 cm wird zwischen dem Akkumulator und dem Wärmetauscher hergestellt, ansonsten wird der Verlust an Wärmeenergie signifikant sein.

      • Die letzte Phase ist die Inbetriebnahme der Ausrüstung. Die resultierende Struktur ist an die Wasserversorgung angeschlossen. Ventile sind dafür erforderlich. Das Gerät ist mit Wasser gefüllt und Avankera angeschlossen. Dann ist es wichtig, den Flüssigkeitsstand und das Fehlen von Wasserlecks zu überprüfen. Nach der Kontrolle ist der selbstgebaute Kollektor betriebsbereit.

      Tipps

        Die Installation von Solaranlagen spart Energie, indem das Haus mit "kostenloser" Wärme und Warmwasser versorgt wird.Bei der Wahl dieses Gerätetyps müssen Sie jedoch beachten, dass die Effizienz des Systems am Abend und am Morgen deutlich abnimmt, da die Hauptmenge an Energie in der hellen Sonne produziert wird. Damit Sonnenkollektoren jahrelang zuverlässig dienen und das Gebäude gleichmäßig mit Wärme versorgen, Bei der Auswahl und Installation sollten die folgenden Empfehlungen von Spezialisten berücksichtigt werden:

        • Beim Kauf einer Batterie sollten Sie klären, ob es im Winter möglich ist und wie stark das System mit Strom versorgt wird.
        • Wenn der Kollektor selbst montiert wird, sollte der untere Teil seines Wärmetauschers mit monetären Ventilen und einer Wärmeisolierung versehen sein, die es erlauben, die Qualität der erwärmten Flüssigkeit aufrechtzuerhalten. In diesem Fall können die Rohre auch mit einem dicken Tuch oder Polyethylen umwickelt sein.
        • Ein Ventil muss in der Struktur vorhanden sein, um eine Zirkulation von dem Kühlmittel zu verhindern. Wenn die Temperatur stark absinkt, muss das Ventil geschlossen sein.
        • Bevor Sie Solaranlagen bauen, sollten Sie die Fläche der Batterien sowie die maximale Energieproduktion detailliert berechnen.

        Wie man einen Sonnenkollektor mit eigenen Händen aus Aluminiumdosen herstellt, siehe nächstes Video.

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        Informationen zu Referenzzwecken. Wenden Sie sich bei Konstruktionsproblemen immer an einen Spezialisten.

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