เครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ของบ้านส่วนตัว: ตัวเลือกและไดอะแกรมการออกแบบ

การใช้พลังงาน "สีเขียว" ที่ได้รับจากองค์ประกอบทางธรรมชาติสามารถลดต้นทุนด้านสาธารณูปโภคได้อย่างมากตัวอย่างเช่น โดยการจัดระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านส่วนตัว คุณจะจัดหาหม้อน้ำอุณหภูมิต่ำและระบบทำความร้อนใต้พื้นพร้อมสารหล่อเย็นที่แทบไม่ต้องใช้เลย เห็นด้วยนี่เป็นการประหยัดเงินแล้ว

คุณจะได้เรียนรู้ทุกสิ่งเกี่ยวกับ “เทคโนโลยีสีเขียว” จากบทความที่เรานำเสนอ ด้วยความช่วยเหลือของเรา คุณสามารถเข้าใจประเภทของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ วิธีการก่อสร้าง และลักษณะเฉพาะของการดำเนินงานได้อย่างง่ายดาย คุณอาจสนใจหนึ่งในตัวเลือกยอดนิยมที่ทำงานอย่างแข็งขันในโลก แต่ยังไม่เป็นที่ต้องการมากนักที่นี่

ในการทบทวนที่นำเสนอต่อความสนใจของคุณ คุณลักษณะการออกแบบของระบบจะได้รับการวิเคราะห์ และไดอะแกรมการเชื่อมต่อมีการอธิบายโดยละเอียด ตัวอย่างของการคำนวณวงจรทำความร้อนจากแสงอาทิตย์มีไว้เพื่อประเมินความเป็นจริงของการก่อสร้าง เพื่อช่วยเหลือช่างฝีมืออิสระ เราจึงรวมคอลเลกชันภาพถ่ายและวิดีโอไว้ด้วย

เทคโนโลยีความร้อน "สีเขียว"

เฉลี่ย 1 ม² พื้นผิวโลกได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ 161 วัตต์ต่อชั่วโมง แน่นอนว่าที่เส้นศูนย์สูตร ตัวเลขนี้จะสูงกว่าในอาร์กติกหลายเท่า นอกจากนี้ความหนาแน่นของรังสีดวงอาทิตย์ยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีด้วย

ในภูมิภาคมอสโก ความเข้มของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในเดือนธันวาคม-มกราคมแตกต่างจากเดือนพฤษภาคม-กรกฎาคมมากกว่าห้าเท่า อย่างไรก็ตาม ระบบสมัยใหม่มีประสิทธิภาพมากจนสามารถทำงานได้เกือบทุกที่บนโลก

ระบบสุริยะสมัยใหม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและหนาวเย็นถึง -30°C

หน้าที่การใช้งาน พลังงานรังสีแสงอาทิตย์ ด้วยประสิทธิภาพสูงสุดสามารถแก้ไขได้สองวิธี: การทำความร้อนโดยตรงในตัวสะสมความร้อนและแบตเตอรี่ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์จะแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าก่อน จากนั้นจึงส่งผ่านระบบพิเศษไปยังผู้บริโภค เช่น หม้อต้มน้ำไฟฟ้า

ตัวสะสมความร้อนเมื่อได้รับความร้อนจากแสงแดด จะทำให้สารหล่อเย็นของระบบทำความร้อนและระบบจ่ายน้ำร้อนร้อนขึ้น

ตัวสะสมความร้อนมีหลายประเภท รวมถึงระบบเปิดและปิด การออกแบบแบบแบนและทรงกลม ตัวรวบรวมหัวรวมครึ่งทรงกลม และตัวเลือกอื่นๆ อีกมากมาย พลังงานความร้อนที่ได้รับจากตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ในการทำความร้อนน้ำร้อนหรือของเหลวทำความร้อน

อุตสาหกรรมนี้ผลิตระบบตัวรวบรวมที่หลากหลายเพื่อรวมไว้ในเครือข่ายการทำความร้อนอิสระ อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดสำหรับบ้านพักฤดูร้อนนั้นทำได้ง่ายด้วยมือของคุณเอง:

แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าที่ชัดเจนในการพัฒนาโซลูชั่นสำหรับการเก็บเกี่ยว การจัดเก็บ และการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ แต่ก็มีข้อดีและข้อเสียอยู่บ้าง

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือความพร้อมใช้งานที่เป็นสากล ในความเป็นจริง แม้ในสภาพอากาศที่มืดมนที่สุดและมีเมฆมากที่สุด พลังงานแสงอาทิตย์ก็สามารถรวบรวมและนำไปใช้ได้

ข้อดีประการที่สองคือไม่มีการปล่อยมลพิษ ในความเป็นจริงมันเป็นพลังงานรูปแบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นธรรมชาติที่สุด แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และนักสะสมก็ไม่ส่งเสียงดัง ในกรณีส่วนใหญ่จะติดตั้งบนหลังคาอาคารโดยไม่กินพื้นที่ใช้สอยของเขตชานเมือง

ประสิทธิภาพการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในละติจูดของเราค่อนข้างต่ำซึ่งอธิบายได้จากจำนวนวันที่มีแดดไม่เพียงพอสำหรับการทำงานปกติของระบบ (+)

ข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือความแปรปรวนของการส่องสว่าง ไม่มีอะไรให้รวบรวมในตอนกลางคืนสถานการณ์ยิ่งเลวร้ายลงจากความจริงที่ว่าฤดูร้อนจะเกิดขึ้นในช่วงเวลากลางวันที่สั้นที่สุดของปี จำเป็นต้องตรวจสอบความสะอาดทางแสงของแผงการปนเปื้อนเล็กน้อยจะลดประสิทธิภาพลงอย่างมาก

นอกจากนี้ ไม่สามารถพูดได้ว่าการใช้งานระบบพลังงานแสงอาทิตย์นั้นฟรีโดยสมบูรณ์ มีค่าใช้จ่ายคงที่สำหรับค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ การทำงานของปั๊มหมุนเวียน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของการทำความร้อนตามการใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือการขาดความสามารถในการสะสมพลังงานความร้อน มีเพียงถังขยาย (+) เท่านั้นที่รวมอยู่ในวงจร

เปิดเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิดคือระบบของท่อที่ไม่ได้รับการปกป้องจากอิทธิพลภายนอก โดยที่สารหล่อเย็นที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์จะไหลเวียนผ่าน

น้ำ แก๊ส อากาศ และสารป้องกันการแข็งตัวถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น ท่อจะถูกยึดเข้ากับแผงรองรับในรูปแบบของขดลวดหรือเชื่อมต่อเป็นแถวขนานกับท่อทางออก

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิดไม่สามารถรับมือกับความร้อนของบ้านส่วนตัวได้ เนื่องจากขาดฉนวนทำให้สารหล่อเย็นเย็นลงอย่างรวดเร็ว ใช้ในฤดูร้อนเพื่อทำความร้อนน้ำในห้องอาบน้ำหรือสระว่ายน้ำเป็นหลัก

ตัวสะสมแบบเปิดมักจะไม่มีฉนวนใดๆ การออกแบบนั้นง่ายมากจึงมีต้นทุนต่ำและมักจะทำอย่างอิสระ

เนื่องจากขาดฉนวนพวกเขาจึงไม่เก็บพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์และมีลักษณะประสิทธิภาพต่ำ ส่วนใหญ่จะใช้ในฤดูร้อนเพื่อให้น้ำร้อนในสระว่ายน้ำหรือที่อาบน้ำในฤดูร้อน

ติดตั้งในบริเวณที่มีแสงแดดจ้าและอบอุ่น โดยมีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านอุณหภูมิของอากาศโดยรอบและน้ำอุ่น ทำงานได้ดีเฉพาะในสภาพอากาศที่มีแดดจัดและไม่มีลม

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดพร้อมแผงระบายความร้อนที่ทำจากคอยล์ท่อโพลีเมอร์จะจ่ายน้ำอุ่นให้กับเดชาเพื่อการชลประทานและความต้องการในครัวเรือน

พันธุ์สะสมท่อ

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อประกอบจากท่อแต่ละท่อซึ่งมีน้ำ ก๊าซ หรือไอน้ำไหลผ่าน นี่คือหนึ่งในระบบสุริยะแบบเปิด อย่างไรก็ตาม สารหล่อเย็นได้รับการปกป้องที่ดีกว่ามากจากปัจจัยลบจากภายนอก โดยเฉพาะการติดตั้งระบบสุญญากาศซึ่งออกแบบโดยใช้หลักการของเทอร์โมเซส

แต่ละท่อเชื่อมต่อกับระบบแยกกันโดยขนานกัน หากหลอดใดหลอดหนึ่งเสีย สามารถเปลี่ยนหลอดใหม่ได้ง่าย สามารถประกอบโครงสร้างทั้งหมดบนหลังคาอาคารได้โดยตรง ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการติดตั้งอย่างมาก

ตัวสะสมท่อมีโครงสร้างแบบแยกส่วน องค์ประกอบหลักคือหลอดสุญญากาศจำนวนหลอดแตกต่างกันไปตั้งแต่ 18 ถึง 30 หลอดซึ่งช่วยให้คุณสามารถเลือกกำลังของระบบได้อย่างแม่นยำ

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อคือรูปร่างทรงกระบอกขององค์ประกอบหลักซึ่งทำให้สามารถจับรังสีแสงอาทิตย์ได้ตลอดทั้งวันโดยไม่ต้องใช้ระบบราคาแพงในการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงไฟ

การเคลือบหลายชั้นแบบพิเศษจะสร้างตัวดักแสงสำหรับแสงแดด แผนภาพแสดงผนังด้านนอกของกระติกน้ำสุญญากาศบางส่วนซึ่งสะท้อนแสงไปยังผนังของกระติกน้ำด้านใน (+)

จากการออกแบบของท่อ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบขนนกและโคแอกเซียลมีความโดดเด่น

ท่อโคแอกเซียลคือภาชนะ Diaur หรือกระติกน้ำร้อนที่คุ้นเคย ทำจากขวดสองใบซึ่งมีอากาศถ่ายเทระหว่างกัน พื้นผิวด้านในของหลอดไฟด้านในมีการเคลือบแบบคัดสรรอย่างดี ซึ่งช่วยดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อใช้ท่อทรงกระบอก รังสีของดวงอาทิตย์จะตกในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวเสมอ

พลังงานความร้อนจากชั้นคัดเลือกภายในจะถูกถ่ายโอนไปยังท่อความร้อนหรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในที่ทำจากแผ่นอะลูมิเนียม ในขั้นตอนนี้จะเกิดการสูญเสียความร้อนที่ไม่พึงประสงค์

หลอดขนนกเป็นกระบอกแก้วที่มีตัวดูดซับขนนกอยู่ข้างใน

ระบบได้ชื่อมาจากตัวดูดซับแบบขนนก ซึ่งพันรอบช่องระบายความร้อนที่ทำจากโลหะนำความร้อนอย่างแน่นหนา

เพื่อระบายความร้อนที่ดี จึงมีการถ่ายเทอากาศออกจากท่อ การถ่ายเทความร้อนจากตัวดูดซับเกิดขึ้นโดยไม่มีการสูญเสีย ดังนั้นประสิทธิภาพของท่อขนนกจึงสูงขึ้น

ตามวิธีการถ่ายเทความร้อนมีอยู่ 2 ระบบ คือ แบบไหลตรง และแบบมีท่อความร้อน ท่อความร้อนเป็นภาชนะปิดสนิทที่มีของเหลวระเหยง่าย

เนื่องจากของเหลวที่ระเหยได้ง่ายจะไหลไปที่ด้านล่างของท่อความร้อนตามธรรมชาติ มุมเอียงขั้นต่ำคือ 20° C

ภายในท่อความร้อนจะมีของเหลวที่ระเหยได้ง่ายซึ่งรับความร้อนจากผนังด้านในของขวดหรือจากตัวดูดซับขนนก ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิของเหลวจะเดือดและเพิ่มขึ้นในรูปของไอน้ำ หลังจากที่ความร้อนถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องทำความร้อนหรือสารหล่อเย็นที่จ่ายน้ำร้อน ไอน้ำจะควบแน่นเป็นของเหลวและไหลลงมา

น้ำมักถูกใช้เป็นของเหลวที่ระเหยง่ายที่ความดันต่ำ ระบบครั้งเดียวใช้ท่อรูปตัว U ซึ่งน้ำหรือของเหลวทำความร้อนไหลเวียนผ่าน

ครึ่งหนึ่งของท่อรูปตัว U มีไว้สำหรับน้ำหล่อเย็นเย็นส่วนท่อที่สองจะถอดท่อที่ร้อนออก เมื่อถูกความร้อน สารหล่อเย็นจะขยายตัวและเข้าสู่ถังเก็บ ทำให้มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ เช่นเดียวกับระบบท่อความร้อน มุมเอียงขั้นต่ำต้องมีอย่างน้อย 20⁰

ด้วยการเชื่อมต่อแบบไหลตรง ความดันในระบบจะต้องไม่สูง เนื่องจากมีสุญญากาศทางเทคนิคอยู่ภายในขวด

ระบบไหลตรงมีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นทันที หากมีการวางแผนที่จะใช้ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ตลอดทั้งปี สารป้องกันการแข็งตัวพิเศษจะถูกสูบเข้าไป

การใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อมีข้อดีและข้อเสียหลายประการ การออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อประกอบด้วยองค์ประกอบที่เหมือนกันซึ่งค่อนข้างง่ายที่จะเปลี่ยน

ข้อดี:

• การสูญเสียความร้อนต่ำ
• ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิต่ำถึง-30⁰С;
• ประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพตลอดช่วงเวลากลางวัน
• ประสิทธิภาพที่ดีในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นและเย็น
• ลมแรงต่ำซึ่งพิสูจน์ได้จากความสามารถของระบบท่อในการส่งผ่านมวลอากาศผ่านตัวมันเอง
• ความเป็นไปได้ในการผลิตน้ำหล่อเย็นที่อุณหภูมิสูง

โครงสร้างแบบท่อมีพื้นผิวที่มีรูรับแสงจำกัด

มันมีข้อเสียดังต่อไปนี้:

• ไม่สามารถทำความสะอาดตัวเองจากหิมะ น้ำแข็ง น้ำค้างแข็งได้
• ราคาสูง.

แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นสูง แต่นักสะสมท่อก็จ่ายเองเร็วกว่า พวกเขามีอายุการใช้งานยาวนาน

ตัวสะสมท่อเป็นระบบสุริยะแบบเปิดจึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบทำความร้อนตลอดทั้งปี (+)

ระบบปิดแบบแบน

ตัวสะสมแผ่นเรียบประกอบด้วยโครงอลูมิเนียมชั้นดูดซับพิเศษ - ตัวดูดซับการเคลือบโปร่งใสท่อและฉนวน

แผ่นทองแดงดำคล้ำใช้เป็นตัวดูดซับซึ่งมีการนำความร้อนในอุดมคติสำหรับการสร้างระบบสุริยะเมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ถูกดูดซับโดยตัวดูดซับ พลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับจะถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนผ่านระบบท่อที่อยู่ติดกับตัวดูดซับ

ด้านนอกแผงปิดได้รับการปกป้องด้วยการเคลือบโปร่งใส ทำจากกระจกนิรภัยกันกระแทก มีแถบส่งสัญญาณ 0.4-1.8 ไมครอน ช่วงนี้คิดเป็นรังสีแสงอาทิตย์สูงสุด กระจกกันกระแทกช่วยป้องกันลูกเห็บได้ดี ด้านหลังแผงทั้งหมดเป็นฉนวนที่เชื่อถือได้

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูงสุดและการออกแบบที่เรียบง่าย ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้โช้คอัพ พวกเขาสามารถจับรังสีแสงอาทิตย์แบบกระจายและโดยตรง

รายการข้อดีของจอแบนแบบปิดประกอบด้วย:

• ความเรียบง่ายของการออกแบบ
• ประสิทธิภาพที่ดีในภูมิภาคที่มีภูมิอากาศอบอุ่น
• ความสามารถในการติดตั้งทุกมุมด้วยอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนมุมเอียง
• ความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองจากหิมะและน้ำค้างแข็ง
• ราคาถูก.

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบมีข้อได้เปรียบอย่างยิ่งหากมีการวางแผนการใช้งานในขั้นตอนการออกแบบ อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพคือ 50 ปี

ข้อเสีย ได้แก่ :

• การสูญเสียความร้อนสูง
• น้ำหนักมาก
• ลมแรงสูงเมื่อวางแผงเป็นมุมกับแนวนอน
• ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเกิน 40°C

ขอบเขตการใช้งานของตัวสะสมแบบปิดนั้นกว้างกว่าระบบสุริยะแบบเปิดมาก ในฤดูร้อนสามารถตอบสนองความต้องการน้ำร้อนได้อย่างเต็มที่ ในวันที่อากาศเย็นเมื่อระบบสาธารณูปโภคไม่รวมไว้ในช่วงเวลาทำความร้อนก็สามารถทำงานได้แทนเครื่องทำความร้อนแบบแก๊สและไฟฟ้า

สำหรับผู้ที่ต้องการ ทำเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ในการสร้างระบบทำความร้อนในประเทศของคุณด้วยมือของคุณเองเราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับไดอะแกรมที่ผ่านการทดสอบแล้วและคำแนะนำในการประกอบทีละขั้นตอน

การเปรียบเทียบคุณลักษณะตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพที่มีประโยชน์ของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการออกแบบต่างกันขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิ ในเวลาเดียวกันนักสะสมแบบเรียบมีราคาถูกกว่าแบบท่อมาก

ค่าประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับคุณภาพการผลิตของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ จุดประสงค์ของกราฟคือเพื่อแสดงประสิทธิภาพของการใช้ระบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิ

เมื่อเลือกตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คุณควรใส่ใจกับพารามิเตอร์จำนวนหนึ่งที่แสดงประสิทธิภาพและพลังของอุปกรณ์

มีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์:

• ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ - แสดงอัตราส่วนของพลังงานที่ดูดซับต่อทั้งหมด
• ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อย - แสดงอัตราส่วนของพลังงานที่ส่งต่อพลังงานดูดซับ
• พื้นที่รวมและรูรับแสง
• ประสิทธิภาพ

พื้นที่รูรับแสงเป็นพื้นที่ทำงานของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวสะสมแผ่นเรียบมีพื้นที่รูรับแสงสูงสุด พื้นที่รูรับแสงเท่ากับพื้นที่ตัวดูดซับ

วิธีเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อน

เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถจ่ายพลังงานได้อย่างเสถียรตลอด 24 ชั่วโมง จึงจำเป็นต้องมีระบบที่ยืดหยุ่นต่อข้อบกพร่องเหล่านี้ได้

สำหรับรัสเซียตอนกลาง อุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถรับประกันการไหลเวียนของพลังงานที่เสถียรได้ ดังนั้นจึงใช้เป็นระบบเพิ่มเติม การบูรณาการเข้ากับระบบทำความร้อนและน้ำร้อนที่มีอยู่จะแตกต่างกันสำหรับตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

โครงการที่มีตัวเก็บน้ำ

ใช้ระบบเชื่อมต่อที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้ตัวสะสมความร้อน อาจมีหลายตัวเลือก:

1. ตัวเลือกฤดูร้อนสำหรับการจัดหาน้ำร้อน
2. ตัวเลือกฤดูหนาวสำหรับการทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน

ตัวเลือกฤดูร้อนเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและสามารถทำได้แม้จะไม่มีก็ตาม ปั๊มหมุนเวียนโดยใช้การไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติ

น้ำจะถูกทำให้ร้อนในตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ และเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน จึงเข้าสู่ถังเก็บหรือหม้อต้มน้ำ ในกรณีนี้การไหลเวียนตามธรรมชาติเกิดขึ้น: น้ำเย็นจะถูกดูดออกจากถังแทนน้ำร้อน

ในฤดูหนาวที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์จะไม่สามารถให้น้ำร้อนโดยตรงได้ สารป้องกันการแข็งตัวแบบพิเศษไหลเวียนผ่านวงจรปิด ทำให้มั่นใจได้ถึงการถ่ายเทความร้อนจากตัวสะสมไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในถัง

เช่นเดียวกับระบบอื่นๆ ที่ใช้การไหลเวียนตามธรรมชาติ ระบบจะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากนัก โดยต้องปฏิบัติตามความลาดชันที่จำเป็น นอกจากนี้ถังเก็บต้องอยู่สูงกว่าแผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อให้น้ำคงร้อนได้นานที่สุด ถังจะต้องมีฉนวนอย่างทั่วถึง

หากคุณต้องการให้ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดจริงๆ แผนภาพการเชื่อมต่อจะซับซ้อนมากขึ้น

เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวสะสมกลายเป็นหม้อน้ำทำความเย็นในเวลากลางคืนจำเป็นต้องบังคับหยุดการไหลเวียนของน้ำ

สารหล่อเย็นแบบไม่แช่แข็งจะไหลเวียนผ่านระบบสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การไหลเวียนแบบบังคับนั้นมาจากปั๊มที่ควบคุมโดยตัวควบคุม

ตัวควบคุมควบคุมการทำงานของปั๊มหมุนเวียนตามการอ่านเซ็นเซอร์อุณหภูมิอย่างน้อยสองตัว เซ็นเซอร์ตัวแรกจะวัดอุณหภูมิในถังเก็บ เซ็นเซอร์ตัวที่สอง - บนท่อจ่ายน้ำหล่อเย็นร้อนของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

ทันทีที่อุณหภูมิในถังเกินอุณหภูมิของสารหล่อเย็น ตัวควบคุมในตัวสะสมจะปิดปั๊มหมุนเวียน และหยุดการไหลเวียนของสารหล่อเย็นผ่านระบบ ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิในถังเก็บลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ หม้อต้มน้ำร้อนจะเปิดขึ้น

คำศัพท์ใหม่และทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมสารหล่อเย็นได้กลายเป็นระบบไปแล้ว หลอดสูญญากาศหลักการทำงานและการออกแบบที่เราแนะนำให้ทำความคุ้นเคย

โครงการที่มีแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

มันจะดึงดูดที่จะใช้ที่คล้ายกัน แผนภาพการเชื่อมต่อแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ สู่โครงข่ายไฟฟ้า เช่น ในกรณีของแผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ โดยสะสมพลังงานที่ได้รับในระหว่างวัน น่าเสียดายที่สำหรับระบบจ่ายไฟของบ้านส่วนตัว การสร้างชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุเพียงพอนั้นมีราคาแพงมาก ดังนั้นแผนภาพการเชื่อมต่อจึงมีลักษณะเช่นนี้

เมื่อกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ลดลง หน่วย ATS (การเปิดสำรองโดยอัตโนมัติ) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อของผู้ใช้บริการกับโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไป

จากแผงโซลาร์เซลล์จะมีการจ่ายประจุให้กับตัวควบคุมการชาร์จซึ่งทำหน้าที่หลายอย่าง: รับประกันการชาร์จแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องและรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ จากนั้น กระแสไฟฟ้าจะจ่ายให้กับอินเวอร์เตอร์ โดยที่ไฟฟ้ากระแสตรง 12V หรือ 24V จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว 220V

อนิจจาเครือข่ายไฟฟ้าของเราไม่เหมาะสำหรับการรับพลังงานสามารถทำงานได้ในทิศทางเดียวจากแหล่งหนึ่งไปยังผู้บริโภคเท่านั้น ด้วยเหตุนี้คุณจะไม่สามารถขายไฟฟ้าที่แยกออกมาได้หรืออย่างน้อยก็ทำให้มิเตอร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม

การใช้แผงโซลาร์เซลล์มีข้อได้เปรียบตรงที่ให้พลังงานหลากหลายประเภท แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ได้ อย่างไรก็ตามอย่างหลังไม่มีความสามารถในการกักเก็บพลังงานซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์

คุณจะพบทุกสิ่งเกี่ยวกับตัวเลือกในการจัดระเบียบระบบทำความร้อนในบ้านส่วนตัวโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ ในบทความนี้.

ตัวอย่างการคำนวณกำลังที่ต้องการ

เมื่อคำนวณกำลังไฟฟ้าที่ต้องการของเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ การคำนวณมักจะผิดพลาดโดยพิจารณาจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาในช่วงเดือนที่หนาวที่สุดของปี

ความจริงก็คือในช่วงเดือนที่เหลือของปีทั้งระบบจะร้อนมากเกินไปอย่างต่อเนื่อง ในฤดูร้อน อุณหภูมิของสารหล่อเย็นที่ทางออกของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถสูงถึง 200°C เมื่อให้ความร้อนด้วยไอน้ำหรือแก๊ส, 120°C สำหรับสารป้องกันการแข็งตัว, 150°C สำหรับน้ำ หากน้ำหล่อเย็นเดือด สารหล่อเย็นจะระเหยไปบางส่วน เป็นผลให้จะต้องเปลี่ยนใหม่

ผู้ผลิตแนะนำให้ดำเนินการตามรูปต่อไปนี้:

• การจัดหาน้ำร้อนไม่เกิน 70%;
• การจัดหาระบบทำความร้อนไม่เกิน 30%

ความร้อนที่เหลือจะต้องสร้างโดยอุปกรณ์ทำความร้อนมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ด้วยตัวชี้วัดดังกล่าว โดยเฉลี่ยประมาณ 40% ต่อปีจะถูกประหยัดในการทำความร้อนและการจัดหาน้ำร้อน

กำลังไฟฟ้าที่เกิดจากระบบสุญญากาศหนึ่งหลอดขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ ตัวชี้วัดพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงต่อ 1 เมตรต่อปี² ของโลกเรียกว่าไข้แดด

เมื่อทราบความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ คุณสามารถคำนวณรูรับแสง - พื้นที่ดูดซับที่มีประสิทธิภาพได้ ยังคงต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับและการปล่อยก๊าซเพื่อคำนวณกำลังของหนึ่งหลอดต่อปี

ตัวอย่างการคำนวณ:

ความยาวท่อมาตรฐานคือ 1800 มม. ความยาวที่มีประสิทธิภาพคือ 1600 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 58 มม. รูรับแสงคือพื้นที่แรเงาที่เกิดจากท่อ ดังนั้น พื้นที่ของสี่เหลี่ยมเงาจะเป็น:

ส = 1.6 * 0.058 = 0.0928ม²

ประสิทธิภาพของท่อกลางคือ 80% ไข้แดดสำหรับมอสโกอยู่ที่ประมาณ 1,170 kWh/m² ในปี ดังนั้นจะผลิตได้หนึ่งหลอดต่อปี:

ก = 0.0928 * 1170 * 0.8 = 86.86 กิโลวัตต์ชั่วโมง

ควรสังเกตว่านี่เป็นการประมาณการคร่าวๆ ปริมาณพลังงานที่สร้างขึ้นขึ้นอยู่กับทิศทางของการติดตั้ง มุม อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปี ฯลฯ

มีทุกชนิด แหล่งพลังงานทางเลือก และวิธีการใช้งานคุณสามารถดูได้ในบทความที่นำเสนอ

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอ #1 การสาธิตการทำงานของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในฤดูหนาว:

วิดีโอ #2 การเปรียบเทียบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นต่างๆ:

มนุษยชาติใช้พลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ ทุกปี ความพยายามที่จะใช้รังสีดวงอาทิตย์อิสระเกิดขึ้นมาเป็นเวลานานแล้ว แต่เมื่อไม่นานมานี้ สามารถใช้ดวงอาทิตย์ในละติจูดของเราได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าระบบสุริยะคืออนาคต

คุณต้องการรายงานคุณสมบัติที่น่าสนใจในการจัดระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านในชนบทหรือกระท่อมหรือไม่? กรุณาเขียนความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง ที่นี่คุณสามารถถามคำถาม ทิ้งรูปภาพสาธิตกระบวนการประกอบระบบ และแบ่งปันข้อมูลที่เป็นประโยชน์