Saulės energija kaip alternatyvus energijos šaltinis: heliosistemų rūšys ir ypatybės

Pastarąjį dešimtmetį saulės energija, kaip alternatyvus energijos šaltinis, vis dažniau naudojama pastatams šildyti ir aprūpinti karštu vandeniu. Pagrindinė to priežastis – siekis pakeisti tradicinį kurą prieinamais, ekologiškais ir atsinaujinančiais energijos ištekliais.

Saulės energijos pavertimas šilumine vyksta heliosistemose – modulio konstrukcija ir veikimo principas lemia jo taikymo specifiką. Šiame straipsnyje apžvelgsime saulės kolektorių rūšis ir jų veikimo principus, taip pat papasakosime apie populiarius saulės modulių modelius.

Heliosistemos naudojimo tikslingumas

Heliosistema – kompleksas, skirtas saulės spinduliuotės energiją paversti šilumine, kuri vėliau perduodama šilumokaičiui šildymo ar vandens tiekimo sistemos šilumnešiui šildyti.

Helioterminės sistemos efektyvumas priklauso nuo saulės insoliacijos – energijos kiekio, patenkančio per vieną šviesią parą į 1 kv. m paviršių, esantį 90° kampu saulės spindulių krypties atžvilgiu. Rodiklio matavimo vienetas – kWh/kv. m, parametro vertė kinta priklausomai nuo sezono.

Vidutinis saulės insoliacijos lygis vidutinio žemyninio klimato regionui – 1000–1200 kWh/kv. m (per metus). Saulės kiekis yra lemiamas parametras skaičiuojant heliosistemos našumą.

Alternatyvaus energijos šaltinio naudojimas leidžia šildyti namą ir gauti karštą vandenį be tradicinių energijos sąnaudų – vien tik saulės spinduliuotės pagalba.

Helioterminio tiekimo sistemos montavimas – brangus renginys. Kad kapitalinės išlaidos atsipirktų, būtinas tikslus sistemos skaičiavimas ir įrengimo technologijos laikymasis.

Pavyzdys. Vidutinė saulės insoliacijos vertė Tulos mieste vasaros viduryje – 4,67 kV/kv.m*para, kai panelė įrengiama 50° kampu. Heliokolektoriaus, kurio plotas 5 kv.m, našumas apskaičiuojamas taip: 4,67*4=18,68 kW šiluminės energijos per dieną. Šio kiekio pakanka pašildyti 500 l vandens nuo 17 °C iki 45 °C.

Kaip rodo praktika, naudojant helio įrenginį, kotedžo savininkai vasaros laikotarpiu gali visiškai pereiti nuo elektrinio ar dujinio vandens šildymo prie saulės metodo.

Kalbant apie naujų technologijų diegimo tikslingumą, svarbu atsižvelgti į konkretaus heliokolektoriaus technines ypatybes. Vieni pradeda veikti esant 80 W/kv.m saulės energijos, o kitiems pakanka 20 W/kv.m.

Net pietų klimate, kolektorinės sistemos naudojimas vien tik šildymui neatsipirks. Jei įrenginys bus naudojamas tik žiemą, esant saulės trūkumui, įrangos kaina neatsipirks net per 15–20 metų.

Kad maksimaliai efektyviai naudoti helio kompleksą, jį reikia įtraukti į karšto vandens tiekimo sistemą. Net žiemą heliokolektorius leis „sumažinti“ sąskaitas už energijos išteklius vandens šildymui iki 40–50%.

Ekspertų vertinimais, naudojant heliosistemą buityje, ji atsiperka maždaug per 5 metus. Kylant elektros energijos ir dujų kainoms, komplekso atsiperkamumo laikotarpis sutrumpės.

Be ekonominės naudos, „saulės šildymas“ turi papildomų privalumų:

1. Ekologiškumas. Sumažėja anglies dioksido išmetimas. Per metus 1 kv.m heliokolektoriaus neleidžia į atmosferą patekti 350–730 kg atliekų.
2. Estetiškumas. Kompaktiškos vonios ar virtuvės erdvę pavyksta išvaduoti nuo didelių boilerių ar dujinių kolonėlių.
3. Ilgaamžiškumas. Gamintojai tvirtina, kad laikantis montavimo technologijos, kompleksas tarnaus maždaug 25–30 metų. Daugelis įmonių suteikia garantiją iki 3 metų.

Argumentai prieš saulės energijos naudojimą: ryškus sezoniškumas, priklausomybė nuo oro sąlygų ir didelės pradinės investicijos.

Bendra sandara ir veikimo principas

Apsvarstykime heliosistemos variantą su kolektoriumi kaip pagrindiniu sistemos darbiniu elementu. Agregato išvaizda primena metalinę dėžę, kurios priekinė dalis pagaminta iš grūdinto stiklo. Dėžės viduje yra darbinis organas – ritė su absorberiu.

Šilumą sugeriantis blokas užtikrina šilumnešio įkaitimą – cirkuliuojantis skystis perduoda generuojamą šilumą į vandens tiekimo kontūrą.

Pagrindiniai saulės sistemos mazgai: 1 – kolektorių laukas, 2 – oro išleistuvas, 3 – paskirstymo stotis, 4 – perteklinio slėgio nuleidimo bakas, 5 – valdiklis, 6 – vandens šildytuvas, 7,8 – kaitinimo elementas ir šilumokaitis, 9 – termostatinis maišymo vožtuvas, 10 – karšto vandens srautas, 11 – šalto vandens įvadas, 12 – išleidimas, T1/T2 – temperatūros jutikliai

Saulės kolektorius privalomai veikia kartu su akumuliaciniu baku. Kadangi šilumnešis įkaitinamas iki 90-130°C temperatūros, jo negalima tiekti tiesiai į karšto vandens čiaupus ar šildymo radiatorius. Šilumnešis patenka į boileryje esantį šilumokaitį. Akumuliacinis bakas dažnai papildomas elektriniu šildytuvu.

Darbo schema:

1. Saulė įkaitina kolektoriaus paviršių.
2. Šiluminė spinduliuotė perduodama sugeriančiam elementui (absorbentui), kuriame yra darbinis skystis.
3. Cirkuliuojantis gyvatuko vamzdeliais šilumnešis įkaitinamas.
4. Siurbimo įranga, valdymo ir kontrolės blokas užtikrina šilumnešio nukreipimą vamzdynu į akumuliacinio bako gyvatuką.
5. Vykdomas šilumos perdavimas vandeniui boileryje.
6. Atvėsęs šilumnešis grįžta atgal į kolektorių ir ciklas kartojasi.

Įkaitintas vanduo iš vandens šildytuvo tiekiamas į šildymo kontūrą arba prie vandens ėmimo taškų.

Įrengiant šildymo sistemą arba ištisus metus veikiantį karšto vandens tiekimą, sistema komplektuojama papildomo pašildymo šaltiniu (katilas, elektrinis kaitinimo elementas). Tai būtina sąlyga norint palaikyti nustatytą temperatūrą.

Saulės baterijos įrengiant privačius namus dažniausiai naudojamos kaip atsarginis elektros energijos šaltinis:

Saulės kolektorių rūšys

Nepriklausomai nuo paskirties, heliosistema komplektuojama su plokščiuoju arba sferiniu vamzdiniu helio kolektoriumi. Kiekvienas variantas turi keletą skiriamųjų savybių techninių charakteristikų ir eksploatavimo efektyvumo požiūriu.

Vakuuminis – šaltam ir vidutiniam klimatui

Konstrukciškai vakuuminis helio kolektorius primena termosą – siauri vamzdeliai su šilumnešiu yra didesnio skersmens kolbose. Tarp indų susidaro vakuuminis sluoksnis, atsakingas už šilumos izoliaciją (šilumos išsaugojimas – iki 95%). Vamzdinė forma yra optimaliausia vakuumui išlaikyti ir saulės spinduliams „okupuoti“.

Pagrindiniai vamzdinio helioterminio įrenginio elementai: atraminis rėmas, šilumokaičio korpusas, vakuuminiai stikliniai vamzdeliai, apdoroti aukštai selektyvia danga intensyviam saulės energijos „sugėrimui“.

Vidinis (terminis) vamzdelis pripildytas druskos tirpalu su žema virimo temperatūra (24-25 °C). Kaitinant skystis išgaruoja – garai kyla kolbos viršun ir šildo šilumnešį, cirkuliuojantį kolektoriaus korpuse.

Kondensacijos metu vandens lašai nuteka į vamzdelio antgalį ir procesas kartojasi.

Dėl vakuuminio sluoksnio skystis šiluminėje kolboje gali užvirti ir išgaruoti esant neigiamai lauko temperatūrai (iki -35 °C).

Saulės modulių charakteristikos priklauso nuo šių kriterijų:

• vamzdelio konstrukcija – plunksninė, koaksiali;
• šiluminio kanalo įrenginys – «Heat pipe», tiesioginė cirkuliacija.

Plunksninė kolba – stiklinis vamzdelis, kuriame yra plokštelinis absorberis ir šiluminis kanalas. Vakuuminis sluoksnis eina per visą šiluminio kanalo ilgį.

Koaksiali vamzdelis – dviguba kolba su vakuuminiu „įdėklu“ tarp dviejų rezervuarų sienelių. Šiluma perduodama nuo vidinio vamzdelio paviršiaus. Termovamzdelio antgalis turi vakuumo indikatorių.

Plunksninių vamzdelių (1) efektyvumas yra didesnis, palyginti su koaksialiais modeliais (2). Tačiau pirmieji yra brangesni ir sudėtingiau montuojami. Be to, gedimo atveju plunksninę kolbą teks pakeisti visą.

Kanalas «Heat pipe» – dažniausiai pasitaikantis šilumos perdavimo variantas helio kolektoriuose.

Veikimo mechanizmas pagrįstas lengvai garuojančio skysčio išdėstymu hermetiškuose metaliniuose vamzdeliuose.

«Heat pipe» populiarumą lemia prieinama kaina, priežiūros nepretenzingumas ir remontuojamumas. Dėl šilumos mainų proceso sudėtingumo maksimalus naudingumo koeficientas – 65 %.

Tiesioginio srauto kanalas – per stiklinę kolbą eina lygiagrečiai, sujungti į U formos lanką metaliniai vamzdeliai

Šilumnešis, tekėdamas per kanalą, įkaista ir tiekiamas prie kolektoriaus korpuso.

Vakuuminio saulės kolektoriaus konstrukcijų variantai: 1 – modifikacija su šildomąja centrine «Heat pipe» vamzdeliu, 2 – saulės įrenginys su tiesioginio srauto šilumnešio cirkuliacija

Koaksialiniai ir plunksniniai vamzdeliai gali skirtingai derėti su šiluminiais kanalais.

1 variantas. Koaksialinė kolba su «Heat pipe» – populiariausias sprendimas. Kolektoriuje vyksta daugkartinis šilumos perdavimas nuo stiklinės vamzdelio sienelių prie vidinės kolbos, o tada prie šilumnešio. Optinis naudingumo koeficientas siekia 65%.

Koaksialinio «Heat pipe» vamzdelio įtaiso schema: 1 – stiklo apvalkalas, 2 – selektyvi danga, 3 – metalinis briaunotasis paviršius, 4 – vakuumas, 5 – šiluminė kolba su lengvai verdančia medžiaga, 6 – vidinis stiklinis vamzdelis

2 variantas. Koaksialinė kolba su tiesioginės cirkuliacijos srautu žinoma kaip U formos kolektorius. Dėl konstrukcijos sumažėja šilumos nuostoliai – šiluminė energija iš aliuminio perduodama vamzdeliams su cirkuliuojančiu šilumnešiu.

Kartu su aukštu naudingumo koeficientu (iki 75%) modelis turi trūkumų:

• montavimo sudėtingumas – kolbos yra vientisa visuma su dviejų vamzdžių kolektoriaus korpusu (mainfold) ir montuojamos ištisai;
• pavienių vamzdelių keitimas neįmanomas.

Be to, U formos agregatas reiklus šilumnešiui ir brangesnis už «Heat pipe» modelius.

U formos saulės kolektoriaus įtaisas: 1 – stiklinis «cilindras», 2 – absorbuojanti danga, 3 – aliumininis «dangalas», 4 – kolba su šilumnešiu, 5 – vakuumas, 6 – vidinis stiklinis vamzdelis

3 variantas. Plunksninis vamzdelis su «Heat pipe» veikimo principu. Išskirtinės kolektoriaus savybės:

• aukštos optinės charakteristikos – naudingumo koeficientas apie 77%;
• plokščias absorberis tiesiogiai perduoda šilumos energiją vamzdeliui su šilumnešiu;
• dėl vieno stiklo sluoksnio naudojimo sumažintas saulės spinduliuotės atspindys;

Galima pakeisti pažeistą elementą neišleidžiant šilumnešio iš saulės sistemos.

4 variantas. Plunksninė tiesioginio srauto kolba – efektyviausia saulės energijos, kaip alternatyvaus energijos šaltinio vandens šildymui ar būsto šildymui, naudojimo priemonė. Aukštos našumo kolektorius dirba su 80% naudingumo koeficientu. Sistemos trūkumas – remonto sudėtingumas.

Plunksninių saulės kolektorių įrengimo schemos: 1 – heliosistema su „Heat pipe“ kanalu, 2 – dviejų vamzdžių heliokolektoriaus korpusas su tiesioginio srauto šilumnešio judėjimu

Nepriklausomai nuo vykdymo, vamzdiniams kolektoriams būdingi šie privalumai:

• darbingumas esant žemai temperatūrai;
• maži šilumos nuostoliai;
• veikimo trukmė per parą;
• gebėjimas įkaitinti šilumnešį iki aukštų temperatūrų;
• maža vėjo apkrova;
• paprastas montavimas.

Pagrindinis vakuuminių modelių trūkumas – negalėjimas apsivalyti nuo sniego dangos. Vakuuminis sluoksnis neišleidžia šilumos į išorę, todėl sniego sluoksnis netirpsta ir užstoja saulės patekimą į kolektoriaus lauką. Papildomi trūkumai: aukšta kaina ir būtinybė laikytis darbinio kolbų pasvirimo kampo ne mažiau kaip 20°.

Kolektoriniai saulės prietaisai, šildantys oro šilumnešį, gali būti naudojami karšto vandens ruošimui, jeigu jie turi kaupimo baką:

Išsamiau apie vakuuminio saulės kolektoriaus su vamzdeliais veikimo principą skaitykite toliau.

Vandeninis – optimalus variantas pietų platumoms

Plokščiasis (panelinis) heliokolektorius – stačiakampė aliuminio plokštė, iš viršaus uždengta plastikiniu arba stikliniu dangčiu. Dėžės viduje yra absorbcinis laukas, metalinis gyvatukas ir šilumos izoliacijos sluoksnis. Kolektoriaus plotas užpildytas pratekančiu vamzdynu, kuriuo juda šilumnešis.

Pagrindiniai plokščiojo heliokolektoriaus komponentai: korpusas, absorberis, apsauginė danga, šilumos izoliacijos sluoksnis ir tvirtinimo detalės. Surinkime naudojamas matinis stiklas, kurio spektrinio diapazono pralaidumo rodiklis yra 0,4-1,8 μm

Didelio selektyvumo sugeriančios dangos šilumos sugertis siekia 90%. Pratekančio metalinio vamzdyno vieta tarp „sugertojo“ ir šilumos izoliacijos. Taikomos dvi vamzdelių klojimo schemos: „arfa“ ir „meandras“.

Saulės kolektorių, šildančių skystą šilumnešį, surinkimo procesas apima keletą tradicinių etapų:

Jei šildymo kontūras bus papildytas linija, tiekiančia sanitarinį vandenį į karšto vandens tiekimą (KVT), prasminga prie saulės kolektoriaus prijungti šilumos akumuliatorių. Paprasčiausias variantas – tinkamos talpos bakas su šilumos izoliacija, galinčia palaikyti įkaitinto vandens temperatūrą. Jį reikia įrengti ant estakados:

Vamzdinis kolektorius su skystu šilumnešiu veikia kaip „šiltnamio“ efektas – saulės spinduliai prasiskverbia pro stiklą ir įkaitina vamzdyną. Dėl sandarumo ir šilumos izoliacijos šiluma išlaikoma skydelio viduje.

Saulės modulio stiprumą daugiausiai lemia apsauginio dangtelio medžiaga:

• paprastas stiklas – pigiausia ir trapiausia danga;
• grūdintas stiklas – aukštas šviesos sklaidos laipsnis ir padidintas stiprumas;
• antirefleksinis stiklas – pasižymi maksimalia sugeriamąja geba (95%) dėl sluoksnio, eliminuojančio saulės spindulių atspindį;
• savaime valantis (polinis) stiklas su titano dioksidu – organiniai teršalai išdega saulėje, o likusios šiukšlės nuplaunamos lietaus.

Atspariausiai smūgius atlaiko polikarbonatinis stiklas. Ši medžiaga montuojama brangiuose modeliuose.

Saulės spindulių atspindys ir sugeriamoji geba: 1 – antirefleksinė danga, 2 – grūdintas smūgiams atsparus stiklas. Optimalus išorinio apsauginio apvalkalo storis – 4 mm

Eksploatacinės-funkcinės skydinių saulės įrenginių ypatybės:

• priverstinės cirkuliacijos sistemose numatyta atitirpinimo funkcija, leidžianti greitai atsikratyti sniego dangos ant saulės lauko;
• prizminis stiklas sugeria platų spindulių diapazoną skirtingais kampais – vasaros laikotarpiu įrenginio naudingumo koeficientas siekia 78-80%;
• kolektorius nebijo perkaitimo – esant šiluminės energijos pertekliui galimas priverstinis šilumnešio aušinimas;
• padidintas atsparumas smūgiams, palyginti su vamzdiniais kolektoriais;
• galimybė montuoti bet kokiu kampu;
• prieinama kainų politika.

Sistemos nėra be trūkumų. Saulės spinduliuotės trūkumo laikotarpiu, didėjant temperatūrų skirtumui, plokščiojo saulės kolektoriaus naudingumo koeficientas ženkliai krenta dėl nepakankamos šilumos izoliacijos. Todėl skydinis modulis pasiteisina vasarą arba šilto klimato regionuose.

Heliosistemos: konstrukcijos ir eksploatacijos ypatumai

Saulės sistemų įvairovę galima klasifikuoti pagal šiuos parametrus: saulės spinduliuotės naudojimo metodą, šilumnešio cirkuliacijos būdą, kontūrų skaičių ir eksploatavimo sezoniškumą.

Aktyvus ir pasyvus kompleksas

Bet kurioje saulės energijos konversijos sistemoje yra numatytas saulės imtuvas. Pagal gautos šilumos naudojimo būdą skiriami du saulės kompleksų tipai: pasyvūs ir aktyvūs.

Pirmoji rūšis – saulės šildymo sistema, kurioje šilumą sugeriantys saulės spinduliuotės elementai yra pastato konstrukciniai elementai. Kaip saulės imtuvo paviršius naudojamas stogas, kolektoriaus siena arba langai.

Žemos temperatūros pasyvios saulės sistemos su kolektorine sienele schema: 1 – saulės spinduliai, 2 – pusiau permatomas ekranas, 3 – oro barjeras, 4 – įkaitęs oras, 5 – išmetamos oro srovės, 6 – šiluminė spinduliuotė nuo sienos, 7 – šilumą sugeriantis kolektorinės sienos paviršius, 8 – dekoratyvinės žaliuzės

Europos šalyse pasyvios technologijos naudojamos statant energiją taupančius pastatus. Saulės energijos priėmimo paviršiai dekoruojami kaip netikri langai. Už stiklinės dangos įrengiama plytinė pajuodinta siena su šviesos angomis.

Šilumos akumuliatoriais tarnauja pastato elementai – sienos ir perdangos, iš išorės izoliuotos polistirenu.

Aktyvios sistemos reiškia naudojimą savarankiškų įrenginių, nesusijusių su pastatu.

Šiai kategorijai priklauso aukščiau aptarti kompleksai su vamzdiniais, plokščiaisiais kolektoriais – saulės terminės įrenginiai paprastai montuojami ant pastato stogo.

Termosifoninės ir cirkuliacinės sistemos

Saulės terminė įranga su natūraliu šilumnešio judėjimu kontūre kolektorius-akumuliatorius-kolektorius vykdoma konvekcijos būdu – šiltas mažo tankio skystis kyla aukštyn, atvėsęs – teka žemyn.

Termosifoninėse sistemose kaupimo bakas montuojamas aukščiau kolektoriaus, užtikrinant savaiminę šilumnešio cirkuliaciją.

Darbo schema būdinga vieno kontūro sezoninėms sistemoms. Termosifoninio komplekso nerekomenduojama naudoti kolektoriams, kurių plotas didesnis nei 12 kv. m

Besislėgė saulės sistema turi platų trūkumų sąrašą:

• debesuotomis dienomis komplekso našumas krenta – šilumnešiui judėti reikia didesnio temperatūrų skirtumo;
• šilumos nuostoliai, atsirandantys dėl lėto skysčio judėjimo;
• bako perkaitimo rizika dėl šildymo proceso nevaldomumo;
• kolektoriaus darbo nestabilumas;
• akumuliacinio bako išdėstymo sudėtingumas – montuojant ant stogo didėja šilumos nuostoliai, spartėja korozijos procesai, atsiranda vamzdžių užšalimo rizika.

„Gravitacinės“ sistemos privalumai: konstrukcijos paprastumas ir kainos prieinamumas.

Kapitalinės išlaidos cirkuliacinės (priverstinės) saulės sistemos įrengimui yra žymiai didesnės nei besislėgės sistemos įrengimas. Į kontūrą įjungiamas siurblys, užtikrinantis šilumnešio judėjimą. Siurblinės darbą valdo valdiklis.

Papildoma šiluminė galia, pagaminta priverstiniame komplekse, viršija siurblinės įrangos sunaudojamą galią. Sistemos efektyvumas padidės trečdaliu

Toks cirkuliacijos būdas naudojamas ištisus metus veikiančiuose dvikontūriuose saulės terminiuose įrenginiuose.

Pilnafunkcio komplekso privalumai:

• neribotas akumuliacinio bako vietos pasirinkimas;
• darbingumas ne sezono metu;
• optimalaus šildymo režimo pasirinkimas;
• saugumas – darbo blokavimas perkaitimo atveju.

Sistemos trūkumas – priklausomybė nuo elektros energijos.

Techninis grandinių sprendimas: vienkontūrės ir dviejų kontūrų

Vieno kontūro įrenginiuose cirkuliuoja skystis, kuris vėliau tiekiamas į vandensėmimo vietas. Žiemą vandenį iš sistemos reikia nuleisti, kad būtų išvengta užšalimo ir vamzdžių įtrūkimų.

Vieno kontūro helioterminių kompleksų ypatumai:

• rekomenduojama sistema „užpildyti“ išvalytu minkštu vandeniu – druskų nusėdimas ant vamzdžių sienelių sukelia kanalų užsikimšimą ir kolektoriaus gedimą;
• korozija dėl oro pertekliaus vandenyje;
• ribotas tarnavimo laikas – nuo keturių iki penkerių metų;
• aukštas naudingumo koeficientas vasarą.

Dviejų kontūrų heliokompleksuose cirkuliuoja specialus šilumnešis (neužšąlantis skystis su priešputinėmis ir antikorozinėmis priedais), atiduodantis šilumą vandeniui per šilumokaitį.

Vieno kontūro (1) ir dviejų kontūrų (2) heliosistemos įrengimo schemos. Antrasis variantas pasižymi didesniu patikimumu, galimybe dirbti žiemą ir ilgesniu eksploatacijos laikotarpiu (20-50 metų).

Dviejų kontūrų modulio eksploatacijos niuansai: nežymus naudingumo koeficiento sumažėjimas (3-5 % mažiau nei vieno kontūro sistemoje), būtinybė visiškai pakeisti šilumnešį kas 7 metus.

Darbo ir efektyvumo didinimo sąlygos

Heliosistemos skaičiavimą ir montavimą geriau patikėti profesionalams. Montavimo technikos laikymasis užtikrins veikimą ir deklaruotos galios pasiekimą. Siekiant pagerinti efektyvumą ir tarnavimo laiką, reikia atsižvelgti į kai kuriuos niuansus.

Termostatinis vožtuvas. Tradicinėse šilumos tiekimo sistemose termostatinis elementas retai montuojamas, nes už temperatūros reguliavimą atsakingas šilumos generatorius. Tačiau įrengiant heliosistemą, negalima pamiršti apsauginio vožtuvo.

Bako įkaitinimas iki maksimalios leistinos temperatūros padidina kolektoriaus našumą ir leidžia panaudoti saulės šilumą net debesuotu oru.

Optimalus vožtuvo išdėstymas – 60 cm nuo šildytuvo. Esant artimam išdėstymui, „termostatas“ įkaista ir blokuoja karšto vandens tiekimą.

Akumuliacinio bako vieta. Karšto vandens buferinė talpa turi būti įrengiama lengvai pasiekiamoje vietoje. Įrengiant kompaktiškoje patalpoje, ypatingas dėmesys skiriamas lubų aukščiui.

Minimali laisva erdvė virš bako – 60 cm. Šis tarpas reikalingas akumuliatoriaus priežiūrai ir magnio anodo keitimui.

Išsiplėtimo bako įrengimas. Elementas kompensuoja temperatūrinį plėtimąsi stagnacijos laikotarpiu. Bako įrengimas aukščiau siurblinės įrangos sukels membranos perkaitimą ir jos priešlaikinį susidėvėjimą.

Optimali vieta išsiplėtimo bakui – po siurbline grupe. Temperatūrinis poveikis tokio montavimo metu žymiai sumažėja, ir membrana ilgiau išlaiko elastingumą.

Gelio kontūro prijungimas. Jungiant vamzdžius rekomenduojama suorganizuoti kilpą. «Termo kilpa» sumažina šilumos nuostolius, trukdydama ištekėti įkaitusiam skysčiui.

Techniškai teisingas gelio kontūro «kilpos» įgyvendinimo variantas. Reikalavimo nepaisymas lemia temperatūros sumažėjimą akumuliaciniame bake 1-2 °C per naktį.

Atbulinis vožtuvas. Įspėja apie šilumos nešiklio cirkuliacijos «apsivertimą». Esant saulės aktyvumo trūkumui, atbulinis vožtuvas neleidžia išsklaidyti dienos metu sukauptos šilumos.

Populiarūs „saulės“ modulių modeliai

Populiarumu naudojasi saulės sistemos vietinių ir užsienio kompanijų. Gerą reputaciją pelnė gamintojų gaminiai: NPO Mašinostrojenija (Rusija), Gelionas (Rusija), Aristonas (Italija), Altenas (Ukraina), Vyšmanas (Vokietija), Amkoras (Izraelis) ir kt.

Saulės sistema «Sokol». Plokščiasis saulės kolektorius, aprūpintas daugiasluoksne optine danga su magnetroniniu padengimu. Minimali spinduliavimo geba ir aukštas sugerties lygis užtikrina iki 80% naudingumo koeficientą.

Eksploatacinės charakteristikos:

• darbinė temperatūra – iki -21 °C;
• atvirkštinis šilumos spinduliavimas – 3-5%;
• viršutinis sluoksnis – grūdintas stiklas (4 mm).

Kolektorius SVK-A (Altenas). Vakuuminė saulės instaliacija, kurios absorbcijos plotas 0,8-2,41 kv.m (priklausomai nuo modelio). Šilumnešis – propilenglikolis, varinio šilumokaičio šiluminė izoliacija (75 mm) sumažina šilumos nuostolius.

Papildomi parametrai:

• korpusas – anoduotas aliuminis;
• šilumokaičio skersmuo – 38 mm;
• izoliacija – mineralinė vata su antihigroskopiniu apdorojimu;
• danga – borosilikatinis stiklas 3,3 mm;
• Naudingumo koeficientas – 98%.

Vitosol 100-F – plokščiasis saulės kolektorius horizontaliam ar vertikaliam montavimui. Varinis absorberis su arfinės formos vamzdiniu gyvatuku ir gelio titano danga. Šviesos pralaidumas – 81%.

Apytikslė saulės sistemų kainų tvarka: plokščiasis saulės kolektorius – nuo 400 sut. vnt./kv. m, vamzdiniai saulės kolektoriai – 350 sut. vnt./10 vakuuminių kolbų. Visas cirkuliacinės sistemos komplektas – nuo 2500 sut. vnt.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Saulės kolektorių veikimo principas ir jų rūšys:

Plokščiojo kolektoriaus darbingumo įvertinimas esant minusinei temperatūrai:

Plokštelinio saulės kolektoriaus montavimo technologija pagal Buderus modelio pavyzdį:

Saulės energija yra atsinaujinantis šilumos šaltinis. Atsižvelgiant į tradicinių energijos išteklių kainų augimą, saulės sistemų diegimas pateisina kapitalo investicijas ir atsiperka per artimiausius penkerius metus, jei laikomasi montavimo technikos.

Jeigu turite vertingos informacijos, kuria norite pasidalinti su mūsų svetainės lankytojais, prašome palikti savo komentarus bloke po straipsniu. Ten pat galite užduoti dominančius klausimus straipsnio tema arba pasidalinti patirtimi naudojant saulės kolektorius.