Да уловим енергията на слънцето за производство на гореща вода: какво трябва да знаете за избора на соларна система

Бъдещето на енергетиката е и във възобновяемите енергийни източници, а един от най-предпочитаните от тях е слънчевата енергия. Превръщането на слънчевата енергия в използваема топлинна енергия има дълга история през вековете и е израз на стремежа на човечеството да подобри качеството си на живот. Със съдействието на професионалистите от доказания европейски производител на ОВК системи Hoval ще Ви разкажем за използването на слънчевата енергия, основните съвременни технически решения и за оптималните параметри на соларните системи.

Слънчевата константа описва интензивността на слънчевата радиация на границата на атмосферата и е около 1.367 kW/m². Радиацията, стигаща до земната повърхност, възлиза на около 1 kW/m² в зависимост от географската ширина, надморската височина и метеорологичните условия. Полученото глобално излъчване представлява сумата от прякото излъчване (пряка слънчева светлина, когато небето е ясно) и дифузното излъчване (слънчевата светлина, разпръсната от облаци).

За да се използва максимално енергията на слънцето, е важно да се има предвид, че 100% от капацитета на соларните колектори се постига с посока юг и наклон 45°. С колектори, монтирани вертикално на изток, ще получим 60% от капацитета им, което означава, че за да осигурим необходимата слънчева енергия, ще трябва да увеличим площта на колекторите. Важно е да се знае, че в планински райони слънчевите панели не трябва да бъдат покрити със сняг за дълъг период от време. Те следва да се монтират така, че снегът да се плъзга по тях, което се постига с минимален наклон от 45°. Ако това не е възможно, следва да се осигури достъп до панелите, за да може снегът да се почиства.

Възможни са следните комбинации за използване на соларна енергия:

• Затопляне на битова гореща вода със соларна система и втори източник;
• Соларна енергия за битова гореща вода и подпомагане на отоплението, в комбинация с газов котел;
• Соларна енергия за битова гореща вода и затопляне на плувен басейн и др.

Какво трябва да знаете за компонентите на соларната система?

1. Топлообменници: В соларната система те трябва да имат максимална изходна мощност на колектора 700 W/m² със средна температурна разлика (ΔT) от приблизително 5-15 К. За площ до 30 m² на колектора се използват предимно вътрешни топлообменници, а за по-голяма площ се препоръчва - външен топлообменник. Обърнете внимание и на риска от калциране.

При проектирането на топлообменници е препоръчително:

• Да се спазват работните условия, които съответстват на конструкцията, според указанията на производителя (температури, скорости, дебити и др.);
• Да се осигури обезвъздушаване на топлообменника;
• Да се предвиди филтър на входа на топлообменника за предпазване от замърсяване.

Ориентировъчни стойности за проектиране на вътрешни топлообменници:

• Гладкотръбен топлообменник: 0.15-0.25 m² за 1 m² колекторна площ;
• Оребрен топлообменник: 0.3-0.5 m2 за 1 m² колекторна площ.

2. Разширителни съдове: Оразмеряват се така, че да се побере цялото съдържание на флуид в колекторите и системата.
3. Тръбни трасета: Най-често за тръбните трасета се използват медни тръби. За предпочитане е линиите да са къси, особено подаващата линия на колектора, както и да бъдат професионално изолирани и положени. Топлоизолацията трябва да бъде устойчива на температури до поне 130 °C, както и на UV лъчение и външни влияния. Нужно е тръбите да са предпазени от птици, а директният контакт между нагревателни повърхности и запалими материали е забранен.
4. Топлоносител: Като правило, топлоносителят съдържа антифриз на основата на полипропилен, който служи като защита от замръзване в слънчевата система. Концентрацията му се определя в зависимост от климатичната зона и инсталацията.
5. Циркулационни помпи: Необходимо е да са оразмерени за концентрацията на антифриз при работна температура около 40 °C. Ориентировъчната стойност за дебита в литри спрямо площта на колектора е около 30–40 l/m², а в система с нисък дебит е приблизително 15–20 l/m².

Източник на снимковия материал: Hoval, pixabay.com