Uppvärmning - bostadssol- uppvärmningssamlarear Översikt: Detta avsnitt beskriver de olika typerna av sol- samlarear som används för uppehåll. Det också räknar kort de sol- uppvärmningssystemen som de passas till för gott. Sol- samlarear är hjärtan av mest sol- energisystem. Samlaren absorberar sun'sens ljusa energi och ändrar den in i värmeenergi. Sol- samlarear värmer upp en vätska, endera luft eller flytande. Denna vätska är därefter van vid följa för värme-direkt eller för indirectly-the:
* Vatten för hushållbruk
* Inomhus avstånd
* Vatten för simbassänger
* Vatten eller luft för kommersiellt bruk
* Luft som regenererar desiccant (torkande) material i en desiccant kylsystem.
Det finns flera typer av sol- samlarear som används för uppehåll. Dessa är flaten-plate, evakuera-röret och koncentrera samlarear.
Flat-Platesamlarear: Flat-platesamlarear är den mest gemensamma samlaren för bostadswater-heating och space-heating installationer. En typisk flat-platesamlare är en isolerad metallask med ett exponeringsglas eller plast- som räkna-kallas, fönsterrutor-och enfärgad något som absorberar någontingplatta. Fönsterrutor kan vara genomskinlig eller genomskinlig. Genomskinligt (överförande lampa endast), låg-järn exponeringsglas är ett gemensamt fönsterrutormaterial för flat-platesamlarear, därför att låg-järn exponeringsglas överför en hög procentsats av den totala tillgängliga sol- energin. Fönsterrutor låter lampan slå något som absorberar någontingplattan men förminskar mängden av värme som kan fly. Sidorna och underkanten av samlaren isoleras vanligt, mer längre förminskande värmeförlust.
Något som absorberar någontingplattan är vanligt svart, därför att mörka färger absorberar mer sol- energi än ljusa färger. Solljus passes till och med fönsterrutor och slår något som absorberar någontingplattan, som värmer upp upp som ändrar sol- utstrålning in i värmeenergi. Värmen överförs till luft- eller flytandebortgången till och med samlaren. Något som absorberar någontingplattor räknas gemensamt med ”selektiva beläggningar,”, som behåller det absorberade solljuset bättre och, är mer hållbar än vanlig svart målarfärg.
Något som absorberar någontingplattor göras ofta av koppar för metall vanligt eller, aluminium-därför att de är båda goda värmeledare. Koppar är dyrare, men är en bättre ledare och är mindre böjd till korrosion än aluminium.
Flat-platesamlarear faller in i två normala kategorier: flytande och luft. Och båda typer kan vara endera glasade eller unglazed.
Vätskesamlarear: I en vätskesamlare sol- energi värmer upp en flytande, som den flödar till och med rör in eller närgränsande till något som absorberar någontingplattan. För denna typ av samlaren flödesrören fästs till något som absorberar någontingplattan, så värmen som absorberas av något som absorberar någontingplattan, leds klart till flytanden.
Flödesrören kan sändas i parallel, using öppnings- och uttagtitelrader eller i en slingra modell. En slingra modell avlägsnar möjligheten av titelradläckor och ser till uniform flöde. En slingra modell är inte lämplig, emellertid, för system som måste tömma för frysningskydd, därför att de krökt flödespassagerna inte tömmer färdigt.
De enklaste vätskesystemen använder potable hushållvatten, som värms upp, som det passes direkt till och med samlaren och flödar därefter till huset som ska används för badning, tvätterit, Etc. denna design vets som ”ett open-loop” (eller ”direct”), system. I områden, var frysa temperaturer är gemensamma, emellertid, vätskesamlarear måste antingen drain vattnet, när temperaturen tappar eller använder en antifreezetyp av värme-överför vätska.
I system med värme-överför vätskor, överföringsvätskan absorberar värme från samlaren och passes därefter till och med en värmeexchanger. Värmeexchangeren, som är allmänt i vattenlagringsbehållaren inom huset, överför värme till vattnet. Sådanna designer kallas ”closed-loop” (eller ”indirekt”) system. Se det sol- avsnittet för vattenvärmeapparater.
Glasade vätskesamlarear används för uppvärmningshushållvatten och ibland för avståndsuppvärmning. Unglazed vätskesamlarear är gemensamt van vid värmevatten för simbassänger. Därför att dessa samlarear inte behöver att motstå temperaturer, de kan använda mindre dyra material liksom plast- eller gummi. De kräver också inte frysa-provkopiering, därför att simbassänger används allmänt endast i varmt väder.
Luftsamlarear: Luftsamlarear är enkla, flat-platesamlarear som används huvud för avståndsuppvärmning. Något som absorberar någontingplattorna i luftsamlarear kan vara metallark, lager av skärmen eller icke-metalliska material. Luftflödena förbi något som absorberar någonting förbi naturlig convection eller när du pressas, förbi en ventilator. Därför att luft leder värme mycket mindre klart, än flytande gör, mindre värme överförs mellan luften och något som absorberar någonting än i en vätskesamlare.
I några sol- luft-uppvärmning system fenor eller korrugeringar på något som absorberar någonting är van vid increaseluftturbulens och förbättrar värmeöverföring. Nackdelen av denna strategi är att den kan också öka mängden av ström som behövs för ventilatorer och, således, för att öka kostnaderna av att fungera systemet. I kallare klimat luften sänds mellan något som absorberar någontingplattan och den tillbaka isoleringen för att förminska värmeförlust till och med fönsterrutor. Emellertid om luften inte värms upp mer än 30°F (17°C) ovanför den utomhus- temperaturen, luften kan flöda på båda sidor av något som absorberar någontingplattan, utan att offra effektivitet.
Luftsystem har fördelen av att avlägsna frysa och de kokande problemen som förbinds med vätskesystem. Även om läckor är hårdare att avkänna och plug in ett luftsystem, de är också mindre bökiga än läckor i ett vätskesystem. Luftsystem kan ofta använda mindre-dyra material, liksom plastic fönsterrutor, därför att deras fungeringstemperaturer är vanligt lägre än de av vätskesamlarear.
Evakuera-Rör samlarear: Evakuera-rör samlarear värmer upp vatten i bostadsapplikationer som kräver högre temperaturer. I enrör samlare solljus skriver in till och med det ytterkanta glass röret, slår något som absorberar någontingröret och ändrar till värme. Värmen överförs till flytanden som flödar till och med något som absorberar någontingröret. Samlaren består av rader av parallella genomskinliga glass rör, varje av som innehåller ett något som absorberar någontingrör (i stället för något som absorberar någontingplattan i en flat-platesamlare) som räknas med en selektiv beläggning. Evakuera-rör samlarear är modul-rör kan fyllas på eller tas bort, som hot-water behov ändrar.
När evakuerade rör är manufactured, luft evakueras från avståndet mellan de två rören som bildar ett vakuum. Förluster för ledande och convective värme avlägsnas, därför att det inte finns någon luft som leder värme eller som cirkulerar och som medför convective förluster. Det kan fortfarande finnas någon strålningsvärmeförlust (värmeenergi flyttar sig till och med avstånd från en warmer till en kallare yttersida, även över ett vakuum). Emellertid denna förlust är liten och av little följd som jämförs med mängden av värme som överförs till flytanden i något som absorberar någontingröret.
Evakuera-rör samlarear är tillgängliga i ett nummer av designer. Några använder ett tredje glass rör inom något som absorberar någontingröret, eller andra programmeringar av värme-överför fenor och fluid rör. En kommersiellt - den tillgängliga evakuera-röret samlaren lagrar 5 gal. (19 liter) av vatten i varje rör som avlägsnar behovet för en separat sol- lagringsbehållare. Reflektorer som placeras bak de evakuerade rören, kan hjälpa att fokusera extra solljus på samlaren.
Dessa samlarear är effektivare än flat-platesamlarear för ett par av anledningar. Först de utför gott i både direct och sprider ut sol- utstrålning. Denna characteristic som kombineras med faktumet, att vakuumet förminskar värmeförluster till det fria, gör dessa samlarear bestämt praktiska i områden med kalla molniga vintrar. Second på grund av den runda formen av det evakuerade röret, solljus är vinkelrätt till något som absorberar någonting för mest av dagen. För jämförelse i en flat-platesamlare, som är i fast pos., sunen är endast vinkelrät till samlaren på middagen. Medan evakuera-rör samlarear uppnår både högre temperaturer och högre effektivitet än flat-platesamlarear, de är också dyrare.
Koncentrera samlarear: Koncentrera avspeglade yttersidor för samlarear bruk som koncentrerar sun'sens energi på en något som absorberar någonting, kallade en mottagare. Koncentrera samlarear uppnår också temperaturer, men i motsats till evakuera-röret samlarear, de kan göra så, när endast direkt solljus är tillgängligt. Den spegelförsedda yttersidan fokuserar solljus som samlas över ett stort område på ett mindre något som absorberar någontingområde för att uppnå temperaturer. Några designer koncentrerar sol- energi på en brännpunkt, medan andra koncentrerar sun'sens strålar längs en tunn linje som kallas den fokal- linjen. Mottagaren lokaliseras på brännpunkten eller längs den fokal- linjen. Värme-överför fluid flöden till och med mottagaren och absorberar värme.
Dessa samlarear ner mycket högre temperaturer än flat-platesamlarear. Emellertid anrikningsverk kan endast fokusera direkt sol- utstrålning, med resultatet som det är att deras kapacitet är dålig på disiga eller molniga dagar. Anrikningsverk är mest praktisk i områden av hög insolation (exponering till sun'sens strålar), liksom de nästan ekvatorn och i öknen southwest United States.
Anrikningsverk utför gott, när de pekas direkt på sunen. Att göra detta, dessa system använder spåring av mekanism för att flytta samlarearna under dagen för att hålla dem fokuserade på sunen. Enkel-axel bogserare flyttar österut - till - västra; dubbel-axel bogserare flyttar sig österut och västra och norden och söder (att följa sunen genom hela året). Förutom dessa mekaniska bogserare det finns passiva bogserare som använder Freon för att leverera rörelsen. Medan inte brett använda, de ger ettunderhåll alternativ till mekaniska system.
Anrikningsverk används mestadels i kommersiella applikationer, därför att de är dyra, och därför att bogserarna behöver vanligt underhåll. Några bostadssol- energisystem använder parabolisk-en ho koncentrera system. Dessa installationer kan ge varmvatten, avståndsuppvärmningen och vattenpurification. Mest bostadssystem använder enkel-axeln bogserare, som är mindre dyra och enkla än dubbel-axel bogserare.
Teknologiska förbättringar: Effektiviteten av sol- uppvärmningssystem och samlarear har förbättrat från den tidiga 70-tal, och kostnader har tappat något. Effektiviteten kan attributs till bruket av låg-järn, blandat exponeringsglas för fönsterrutor (låg-järn exponeringsglas låter överföringen av mer sol- energi än konventionellt exponeringsglas), förbättrad isolering och utvecklingen av hållbara selektiva beläggningar.
Också en ny sol- luftsamlare som används förr huvud för kommersiella byggnader, är nu tillgänglig för utgångspunkter. Kallade en transpired samlare, det avlägsnar kostnaden av fönsterrutor, metallasken och isoleringen. Denna samlare göras av svart perforerad metall. Sunen värmer upp metallen, och pulls för en ventilator air till och med hålen i metallen, som värmer upp luften. För bostadsinstallationer dessa samlarear är tillgängliga i 8 fot vid 2.5 fot (2.4-meter vid 0.8 räkneverk) paneler som är i stånd av kubikfot för uppvärmning 40 per minuten (0.002 kubikräkneverk per sekund) av utvändig luft. På en solig vinterdag panelen kan producera temperaturer up to 50°F (28°C) higher än den utomhus- lufttemperaturen. Transpired luftsamlarear värmer upp inte endast luft, utan förbättrar också inomhus luftkvalitet, genom direkt att föruppvärma ny utomhus- luft.
Dessa samlarear har uppnått mycket high effektivitet-mer än 70% i några kommersiella applikationer. Plusen därför att samlarearna kräver ingen fönsterrutor eller isolering, de är billiga att tillverka. Alla dessa faktorer gör transpired luftsamlarear en mycket cost-effective källa av sol- värme.
Det finns andra prototypkylsystem som i dag fungerar. Några använder värme från sol- samlarear för absorberingssvalning. Andra är van vid förnyar det desiccant materialet i desiccant kylsystem. Desiccants liksom silicagelen, tilldrar naturligt fuktighet. De är van vid förminskar fuktighet och de resulterande svalnande påfyllningarna i varma humid klimat.
Samlarekapacitetsvärderingar: När du shoppar för sol- samlarear, du kan jämföra deras kapacitet. Sök efter en sol- Värdering & Attestering Korporation (SRCC) eller etiketten för Florida den sol- energi (FSEC)mitt på utrustningen som du betraktar för att kontrollera deras jämförbara kapacitetsvärderingar. För mer information på SRCC'S- eller FSECS kapacitetsnormal, kontaktar dem.
En ljus framtid: Sol- samlarear kan användas för nästan någon behandling som kräver värme. Som miljölagar blir strängare och priset av konventionella strömincreases, det är sannolikt att sol- samlarear är integrerade in i många applikationer.
Low-Tech sol- samlarear: Flera billigt, ”low-tech” sol- samlarear med vissa funktioner är också tillgängligt kommersiellt. Grupperingsvärmeapparater är enkla effektiva sol- vattenvärmeapparater; sol- askspisar används för matlagning och för rena vatten; och sol- stillbilder producerar billigt destillerat vatten från faktiskt någon vattenkälla.
Gruppera värmeapparater som vets också, som ”breadbox” eller integrerade samlaresystem, använder en eller flera svarta behållare som fylls med vatten och placeras i en isolerad glasad ask. Några askar inkluderar reflektorer för att öka den sol- utstrålningen. Sol- energi passes till och med fönsterrutor och värmer upp vattnet i behållarna. Dessa apparater är billiga sol- vattenvärmeapparater men måste tömmas eller skyddas från att frysa, när temperaturer tappar under - frysa.
En grupperingsvärmeapparat är en enkel sol- vattenvärmeapparat, som använder en eller flera svarta behållare som fylls med vatten och placeras i en isolerad glasad ask.
Sol- askspisar är billiga att köpa och lätt att bygga och använda. De består av en rymlig isolerad ask som fodras med reflekterande material, räknas med fönsterrutor och passas med en extern reflektor. Svarta matlagningkrukar tjänar som som något som absorberar någonting som snabbare värmer upp upp än blank aluminium- eller rostfritt stålcookware. Askspisar kan också vara van vid bytebakterier i vatten, om temperaturen kan ne kokpunkten.
Sol- stillbilder ger billigt destillerat vatten från även salt eller dåligt förorenat vatten. De fungerar på principen som water i en öppen behållare avdunstar. Ett sol- använder fortfarande sol- energi för att speed upp avdunstningbehandlingen. Stillbilderna består av en isolerad mörk-färgad behållare som räknas med fönsterrutor som vippas på, så det förtätade sötvattenet kan sippra in i en samlingsen ho. Ett litet sol- fortfarande, som är om formatet av din kökugn, kan producera två gal. av destillerat vatten på en solig dag. |
