Heizung - Wohnsolarheizungs-Kollektoren Zusammenfassung: Dieser Abschnitt beschreibt die verschiedenen Arten der Sonnenkollektoren, die für Wohnsitze benutzt. Er auch umfaßt kurz die Solarheizsysteme, für die sie gut entsprochen. Sonnenkollektoren sind das Herz der meisten solar energy Systeme. Der Kollektor aufsaugt die helle Energie der Sonne le und ändert sie in Wärmeenergie. Sonnenkollektoren erhitzen eine Flüssigkeit, entweder Luft oder Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit ist dann verwendetes Hitze-direkt oder indirectly-the Folgen:
* Wasser für Haushaltsgebrauch
* Innenräume
* Wasser für Schwimmbäder
* Wasser oder Luft für gewerbliche Nutzung
* Luft, zum des trocknenden (trocknenden) Materials in einem trocknenden Kühlsystem zu erneuern.
Es gibt einige Arten Sonnenkollektoren, die für Wohnsitze benutzt. Diese sind Flachplatte, Evakuierenschlauch und Konzentrieren der Kollektoren.
Flachplatte-Kollektoren: Flachplattesammler sind die Kollektorschaltung für water-heating und space-heating Wohninstallationen. Ein typischer Flachplattekollektor ist ein Isoliermetallkasten mit einem Glas oder ein Plastik bedecken-benannt glasieren-und eine dunkel-farbige Saugerplatte. Das Glasieren kann transparent oder lichtdurchlässig sein. Lichtdurchlässig (nur übertragendes Licht), ist Niedrigeisen Glas ein allgemeines glasierendes Material für Flachplattekollektoren, weil Niedrigeisen Glas einen hohen Prozentsatz der vorhandenen totalsonnenenergie überträgt. Das Glasieren lässt, das Licht die Saugerplatte schlagen aber verringert die Menge von Hitze, die entgehen kann. Die Seiten und die Unterseite des Kollektors isoliert normalerweise, weiterer herabsetzenwärmeverlust.
Die Saugerplatte ist normalerweise schwarz, weil dunkle Farben mehr Sonnenenergie als helle Farben aufsaugen. Tageslicht überschreitet durch das Glasieren und schlägt die Saugerplatte, die oben erhitzt und ändert Solarstrahlung in Wärmeenergie. Die Hitze gebracht auf die Luft oder die Flüssigkeit, die durch den Kollektor überschreiten. Saugerplatten bedeckt allgemein mit „vorgewählten Schichten,“, die das aufgesogene Tageslicht besser behalten und haltbarer als gewöhnliche schwarze Farbe sind.
Saugerplatten hergestellt häufig vom Metallnormalerweise Kupfer se oder, Aluminium-weil sie beide guten Hitzeleiter sind-. Kupfer ist teurer, aber ist ein besserer Leiter und ist für Korrosion als Aluminium weniger anfällig.
Flachplattekollektoren fallen in zwei grundlegende Kategorien: Flüssigkeit und Luft. Und beide Arten können entweder glasiert oder unglazed sein.
Flüssige Kollektoren: In einem flüssigen Kollektor erhitzt Sonnenenergie eine Flüssigkeit, während sie Schläuche oder neben in der Saugerplatte durchfließt. Für diese Art des Kollektors, angebracht die Flussschläuche zur Saugerplatte r, also geleitet die Hitze, die durch die Saugerplatte aufgesogen, bereitwillig zur Flüssigkeit.
Die Flussschläuche können einem Serpentinenmuster parallel, using Eingangs- und Anschlussüberschriften oder in verlegt werden. Ein Serpentinenmuster beseitigt die Möglichkeit der Überschriftlecks und sicherstellt konstanten Fluss anten. Ein Serpentinenmuster ist nicht jedoch für Systeme angebracht, die für Frostschutz auslaufen müssen, weil die gebogenen Flussdurchgänge nicht vollständig auslaufen.
Die einfachsten flüssigen Systeme benutzen trinkbares Haushaltswasser, das erhitzt, während es direkt durch den Kollektor überschreitet und dann zum für fließt das Baden, Wäscherei, etc. verwendet zu werden Haus. Dieser Entwurf bekannt als „offenes Regelkreis-“ (oder „verweisen“), System. In den Bereichen, in denen einfrierende Temperaturen jedoch allgemein sind müssen flüssige Kollektoren jeder Abfluss das Wasser, wenn die Temperatur fällt oder benutzen eine Frostschutzmittelart von Hitze-bringen Flüssigkeit.
In den Systemen mit Flüssigkeiten Hitze-bringen, aufsaugt die Übergangsflüssigkeit Hitze vom Kollektor t und überschreitet dann durch einen Wärmeaustauscher. Der Wärmeaustauscher, der im Allgemeinen im WasserSammelbehälter innerhalb des Hauses ist, bringt Hitze auf das Wasser. Solche Entwürfe genannt „Regel“ (oder „indirekt“) Systeme. Solarwarmwasserbereiterabschnitt sehen.
Glasig-glänzende flüssige Kollektoren benutzt für Heizungshaushaltswasser und manchmal für Raumheizung. Unglazed flüssige Kollektoren sind allgemein verwendet, Wasser für Schwimmbäder zu erhitzen. Weil diese Kollektoren nicht, brauchen Hochtemperaturen zu widerstehen, können sie weniger teure Materialien wie Plastik oder Gummi benutzen. Sie auch erfordern nicht Einfrierenprüfen, weil Schwimmbäder im Allgemeinen nur im warmen Wetter benutzt.
Luft-Kollektoren: Luftkollektoren sind, die Flachplattekollektoren einfach, die hauptsächlich für Raumheizung benutzt. Die Saugerplatten in den Luftkollektoren können Metallblätter, Schichten des Schirmes oder nicht-metallische Materialien sein. Die Luftflüsse hinter den Sauger durch natürliche Konvektion oder wenn Sie gezwungen, durch einen Ventilator. Weil Luft Hitze viel kleiner bereitwillig leitet, als Flüssigkeit tut, gebracht weniger Hitze zwischen die Luft und den Sauger als in einem flüssigen Kollektor.
In einigen Solarc$luftheizung Systemen benutzt Flossen oder Furchungen auf dem Sauger, um Luftturbulenz zu erhöhen und Wärmeübertragung zu verbessern. Der Nachteil dieser Strategie ist, dass er die Menge von Energie benötigt für Ventilatoren auch erhöhen kann und die Kosten des Betriebs des Systems so zu erhöhen. In den kälteren Klimata verlegt die Luft zwischen der Saugerplatte und der rückseitigen Isolierung, um den Wärmeverlust durch das Glasieren zu verringern. Jedoch wenn der Luft nicht mehr als 30°F erhitzt (17°C) über der im Freientemperatur, kann die Luft auf beide Seiten der Saugerplatte fließen, ohne Leistungsfähigkeit zu opfern.
Luftsysteme haben den Vorteil des Beseitigens der einfrierenden und kochenden Probleme, die mit flüssigen Systemen verbunden sind. Obgleich Lecks härter sind, ein Luftsystem zu ermitteln und anzuschließen, sind sie auch weniger unangenehm als Lecks in einem flüssigen System. Luftsysteme können weniger-teure Materialien, wie Plastikglasieren häufig benutzen, weil ihre Betriebstemperaturen normalerweise niedriger als die der flüssigen Kollektoren sind.
Evakuieren-Schlauch Kollektoren: Evakuieren-Schlauch Kollektoren erhitzen Wasser in den Wohnanwendungen, die höhere Temperaturen erfordern. In einem Evakuierenschlauch Kollektor hereinkommt Tageslicht durch den äußeren Glasschlauch Glas-, schlägt den Saugerschlauch und ändert zur Hitze. Die Hitze gebracht auf die Flüssigkeit, die den Saugerschlauch durchfließt. Der Kollektor besteht aus Reihen der parallelen transparenten Glasschläuche, von denen jeder einen Saugerschlauch (anstatt der Saugerplatte in einem Flachplattekollektor) bedeckt mit einer vorgewählten Schicht enthält. Evakuieren-Schlauch Kollektoren sind Modularschläuche können hinzugefügt werden oder entfernt werden, wie Heißwassernotwendigkeiten ändern.
Wenn evakuierte Schläuche hergestellt sind, evakuiert Luft vom Raum zwischen den zwei Schläuchen und bildet ein Vakuum. Die leitenden und Übertragungswärmeverlust beseitigt, weil es keine Luft gibt, zum Leiten Hitze oder von Übertragungsverlusten zu verteilen und zu verursachen. Es kann etwas leuchtenden Wärmeverlust noch geben (Wärmeenergie bewegt durch Raum von einem Wärmer auf eine kühlere Oberfläche, sogar über einem Vakuum). Jedoch ist dieser Verlust und von wenig Konsequenz klein, die mit der Menge von Hitze gebracht auf die Flüssigkeit im Saugerschlauch verglichen.
Evakuieren-Schlauch Kollektoren sind in einigen Entwürfen vorhanden. Einige benutzen einen dritten Glasschlauch innerhalb des Saugerschlauches, oder andere Konfigurationen von Hitze-bringen Flossen und flüssige Schläuche. Ein handelsüblicher Evakuierenschlauch Kollektor speichert 5 Gallonen (19 Liter) Wasser in jedem Schlauch und beseitigt die Notwendigkeit an einem unterschiedlichen Solarsammelbehälter. Die Reflektoren, die hinter die evakuierten Schläuche gesetzt, können helfen, zusätzliches Tageslicht auf den Kollektor zu richten.
Diese Kollektoren sind leistungsfähiger als Flachplattekollektoren aus ein paar Gründen. Zuerst durchführen sie gut in verweisen und zerstreuen Solarstrahlung lar-. Diese Eigenschaft, kombiniert mit der Tatsache, dass das Vakuum die Wärmeverlust auf das Freien beschränkt, herstellt diese Kollektoren besonders nützlich in den Bereichen mit den kalten, bewölkten Wintern en. Zweitens wegen der Kreisform des evakuierten Schlauches, ist Tageslicht zum Sauger für die meisten des Tages senkrecht. Für Vergleich in einem Flachplattekollektor, der in einer örtlich festgelegten Position ist, ist die Sonne zum Kollektor am Mittag nur senkrecht. Während Evakuierenschlauch Kollektoren höhere Temperaturen und höhere Leistungsfähigkeiten als Flachplattekollektoren erzielen, sind sie auch teurer.
Konzentrieren der Kollektoren: Widergespiegelte Oberflächen der Kollektoren konzentrierend Gebrauch, um die Energie der Sonne auf einen Sauger zu konzentrieren, benannte einen Empfänger. Konzentrierend erzielen Kollektoren auch Hochtemperaturen, aber anders als Evakuierenschlauch Kollektoren, können sie so tun, nur wenn direktes Tageslicht vorhanden ist. Das widergespiegelte Oberflächenfokustageslicht sammelte über einem großen Gebiet auf einen kleineren Saugerbereich, um Hochtemperaturen zu erzielen. Einige Entwürfe konzentrieren Sonnenenergie auf einen Schwerpunkt, während andere die Strahlen der Sonne nach einem dünnen Grundsatz konzentrieren, der die fokale Linie genannt. Der Empfänger befindet am Schwerpunkt oder nach dem fokalen Grundsatz. Flüssigkeit Hitze-bringen durchfließt den Empfänger und aufsaugt Hitze.
Diese Kollektoren erreichen viel höhere Temperaturen als Flachplattekollektoren. Jedoch können Verdichter direkte Solarstrahlung nur fokussieren, wenn das Resultat dass, ist, ihre Leistung an den dunstigen oder bewölkten Tagen arm ist. Verdichter sind in den Bereichen der hohen Sonnenbestrahlung (Aussetzung zu den Strahlen der Sonne), wie denen nah an dem Äquator und in der Wüste southwest Vereinigte Staaten am praktischsten.
Verdichter gute Leistung bringen, wenn sie direkt auf die Sonne gezeigt. Um dies zu tun, verwenden diese Systeme die Spurhaltung der Mechanismen um die Kollektoren während des Tages zu befördern um sie zu halten gerichtet auf die Sonne. Einzeln-Schwerpunkt Verfolger verschieben Ost-West; Doppel-schwerpunkt Verfolger verschieben Osten und Westen und Nord und Süd (der Sonne während des Jahres folgen). Zusätzlich zu diesen mechanischen Verfolgern gibt es passive Verfolger, die Freon benutzen, um die Bewegung zu liefern. Wenn nicht am meisten benutzt, zur Verfügung stellen sie eine Niedrigwartung Alternative zu den mechanischen Systemen.
Verdichter benutzt meistens in den Handelsanwendungen, weil sie teuer sind und weil die Verfolger häufige Wartung benötigen. Einige solar energy Wohnsysteme benutzen die Parabolischabflußrinne, die Systeme konzentriert. Diese Installationen können Heißwasser, Raumheizung und Wasserreinigung zur Verfügung stellen. Die meisten Wohnsysteme verwenden Einzelnschwerpunkt Verfolger, die weniger teuer und einfacher als Doppel-schwerpunkt Verfolger sind.
Technologische Verbesserungen: Die Leistungsfähigkeit der Solarder heizsysteme und Kollektoren verbessert von den frühen 70er-Jahren und Kosten gefallen ein wenig. Die Leistungsfähigkeiten können dem Gebrauch von Niedrigeisen, ausgeglichenem Glas für das Glasieren (Niedrigeisen Glas erlaubt das Getriebe von mehr Sonnenenergie als herkömmliches Glas), verbesserter Isolierung und der Entwicklung der haltbaren vorgewählten Schichten zugeschrieben werden.
Auch ein neuer Solarluftkollektor, früher benutzt hauptsächlich für Handelsgebäude, ist jetzt für Häuser vorhanden. Benannte einen durchgesickerten Kollektor, es beseitigt die Kosten des Glasierens, des Metallkastens und der Isolierung. Dieser Kollektor hergestellt vom schwarzen, perforierten Metall en. Die Sonne erhitzt das Metall, und Züge eines Ventilators lüften durch die Löcher im Metall, das die Luft erhitzt. Für Wohninstallationen sind diese Kollektoren in 8 Fuß durch die Verkleidungen 2.5 Fusses (2.4-meter durch 0.8 Meter) vorhanden, die zu den Kubikfüßen der Heizung 40 pro Protokoll fähig sind (0.002 Kubikmeter pro Sekunde) äußere Luft. An einem sonnigen Wintertag kann die Verkleidung Temperaturen bis zu 50°F produzieren (28°C) höher als die im FreienLufttemperatur. Durchgesickerte Luftkollektoren erhitzen nicht nur Luft, aber verbessern auch Innenluftqualität, indem sie direkt frische im Freienluft vorwärmen.
Diese Kollektoren erzielt sehr hoch Leistungsfähigkeit-mehr als 70% in einigen Handelsanwendungen. Plus, weil die Kollektoren kein Glasieren oder Isolierung erfordern, sind sie billig herzustellen. Alle diese Faktoren bilden durchgesickerte Luftkollektoren eine sehr kosteneffektive Quelle von der Solarhitze.
Es gibt andere Kühlsysteme des Prototyps, die heute funktionieren. Einige verwenden Hitze von den Sonnenkollektoren für das Absorptionsabkühlen. Andere verwendet, um das trocknende Material in den trocknenden Kühlsystemen zu erneuern. Trockenmittel, wie Silikagel, anziehen natürlich Feuchtigkeit n. Sie benutzt, um Feuchtigkeit und die resultierenden abkühlenden Lasten in den heißen, feuchten Klimata zu verringern.
Sammler-Leistungsbeurteilungen: Wenn Sie für Sonnenkollektoren kaufen, können Sie ihre Leistung vergleichen. Solarrating & Certification Corporation oder (SRCC) nach Florida-Solar Energy Mittelaufkleber (FSEC) auf der Ausrüstung suchen, die Sie betrachten, um ihre vergleichbaren Leistungsbeurteilungen zu überprüfen. Zu mehr Information über in Verbindung treten SRCC oder FSECS Leistungsstandarde, mit ihnen.
Eine helle Zukunft: Sonnenkollektoren können für fast jeden möglichen Prozess benutzt werden, der Hitze erfordert. Da Umweltrechte strenger und der Preis der herkömmlichen Energienzunahmen werden, ist es wahrscheinlich, dass Sonnenkollektoren in viele Anwendungen integriert sind.
Einfache Sonnenkollektoren: Einige billige, „einfache“ Sonnenkollektoren mit speziellen Funktionen sind auch Handels- vorhanden. Reihenheizungen sind einfache, wirkungsvolle Solarwarmwasserbereiter; Solarkastenkocher benutzt für das Kochen und für Reinigungwasser; und Solarstille produzieren billiges destilliertes Wasser aus praktisch jeder möglicher Wasserquelle.
Heizungen aufstapeln, benutzen alias „breadbox“ oder integrierte Kollektorsysteme, eine oder mehrere schwarzen Behälter, die mit Wasser gefüllt und in einen Isolier-, glasig-glänzenden Kasten gelegt. Einige Kästen mit.einschließen Reflektoren ästen, um die Solarstrahlung zu erhöhen. Sonnenenergie überschreitet durch das Glasieren und erhitzt das Wasser in den Behältern. Diese Vorrichtungen sind, billige Solarwarmwasserbereiter aber müssen vor dem Einfrieren abgelassen werden oder geschützt werden, wenn Temperaturen unter dem Gefrierpunkt fallenlassen.
Eine Reihenheizung ist ein einfacher Solarwarmwasserbereiter, der eine oder mehrere schwarzen Behälter benutzt, die mit Wasser gefüllt und in einen Isolier- gelegt, glasig-glänzenden Kasten.
Solarkastenkocher sind billig zu kaufen und einfach zu errichten und zu verwenden. Sie bestehen aus einem roomy, Isolierkasten, der mit reflektierendem Material gezeichnet, mit dem Glasieren bedeckt und mit einem externen Reflektor gepasst. Schwarze kochende Töpfe dienen als Sauger und oben schneller erhitzen als glänzender Aluminium oder Edelstahl Cookware. Kastenkocher können auch benutzt werden, um Bakterium im Wasser zu töten, wenn die Temperatur den Siedepunkt erreichen kann.
Solarstille liefern billiges destilliertes Wasser vom sogar salzigen oder schlecht verschmutzten Wasser. Sie arbeiten an der Grundregel, die in einem geöffneten Behältnis verdunsten wässern. Ein Solar verwendet noch Sonnenenergie, um den Verdampfungprozeß zu beschleunigen. Die Stille bestehen aus einem Isolier-, dunkel-farbigen Behältnis, das mit dem Glasieren das bedeckt, gekippt, also kann das kondensierende Süßwasser in eine Ansammlungsabflußrinne tröpfeln. Ein kleines Solar noch, das über die Größe Ihres Kücheofens ist, kann zwei Gallonen destilliertes Wasser an einem sonnigen Tag produzieren. |
