Saules enerģija kā alternatīvs enerģijas avots: heliosistēmu veidi un īpatnības

Pēdējā desmitgadē saules enerģija kā alternatīvs enerģijas avots tiek izmantota arvien biežāk ēku apkurei un karstā ūdens nodrošināšanai. Galvenais iemesls ir vēlme aizstāt tradicionālo kurināmo ar pieejamiem, videi draudzīgiem un atjaunojamiem energoresursiem.

Saules enerģijas pārvēršana siltumenerģijā notiek heliosistēmās – moduļa konstrukcija un darbības princips nosaka tā pielietojuma specifiku. Šajā rakstā aplūkosim saules kolektoru veidus un to darbības principus, kā arī pastāstīsim par populārām saules moduļu modeļiem.

Heliosistēmas izmantošanas lietderība

Heliosistēma ir komplekss saules staru enerģijas pārveidošanai siltumenerģijā, kas pēc tam tiek nodota siltummainim, lai sildītu apkures vai ūdensapgādes sistēmas siltumnesēju.

Heliotermiskās iekārtas efektivitāte ir atkarīga no saules insolācijas – enerģijas daudzuma, kas vienas gaišās dienas laikā nonāk uz 1 m² virsmas, kas novietota 90° leņķī attiecībā pret saules staru virzienu. Rādītāja mērvienība ir kWh/m², un parametra vērtība mainās atkarībā no sezonas.

Vidējais saules insolācijas līmenis mēreni kontinentālā klimata reģionā ir 1000–1200 kWh/m² (gadā). Saules daudzums ir noteicošais parametrs heliosistēmas veiktspējas aprēķināšanai.

Alternatīva enerģijas avota izmantošana ļauj apsildīt māju un iegūt karstu ūdeni bez tradicionāliem enerģijas izdevumiem – tikai ar saules starojuma palīdzību.

Saules siltumapgādes sistēmas montāža ir dārgs pasākums. Lai kapitālizdevumi atmaksātos, ir nepieciešams precīzs sistēmas aprēķins un uzstādīšanas tehnoloģijas ievērošana.

Piemērs. Saules insolācijas vidējā vērtība Tulas pilsētā vasaras vidū ir 4,67 kV/kv.m*dienā, ja paneļi uzstādīti 50° leņķī. Saules kolektora ar 5 kv.m platību ražīgums tiek aprēķināts šādi: 4,67*4=18,68 kW siltumenerģijas dienā. Šis apjoms ir pietiekams, lai uzsildītu 500 l ūdeni no 17 °C līdz 45 °C.

Kā rāda prakse, izmantojot saules iekārtu, kotedžas īpašnieki vasaras periodā var pilnībā pāriet no elektriskās vai gāzes ūdens sildīšanas uz saules metodi.

Runājot par jaunu tehnoloģiju ieviešanas lietderību, ir svarīgi ņemt vērā konkrētā saules kolektora tehniskās īpatnības. Vieni sāk darboties pie 80 W/kv.m saules enerģijas, bet citiem pietiek ar 20 W/kv.m.

Pat dienvidu klimatā kolektora sistēmas izmantošana tikai apkurei neatmaksāsies. Ja iekārta tiks izmantota tikai ziemā saules trūkuma apstākļos, tad aprīkojuma izmaksas neatmaksāsies pat 15-20 gadu laikā.

Lai saules kompleksu izmantotu maksimāli efektīvi, tas jāiekļauj karstā ūdens apgādes sistēmā. Pat ziemā saules kolektors ļaus "samazināt" rēķinus par enerģijas nesējiem ūdens sildīšanai līdz 40-50%.

Pēc ekspertu aplēsēm, sadzīves lietošanā saules sistēma atmaksājas aptuveni 5 gados. Pieaugot elektrības un gāzes cenām, kompleksa atmaksāšanās termiņš samazināsies.

Papildus ekonomiskajam ieguvumam "saules sildīšana" ir papildu priekšrocības:

1. Videi draudzīgums. Samazinās oglekļa dioksīda emisija. Gada laikā 1 kv.m saules kolektora novērš 350-730 kg atkritumu nonākšanu atmosfērā.
2. Estētiskums. Kompaktas vannas istabas vai virtuves telpu izdodas atbrīvot no apjomīgiem boileriem vai gāzes kolonnām.
3. Izturība. Ražotāji apgalvo, ka, ievērojot montāžas tehnoloģiju, komplekss kalpos aptuveni 25-30 gadus. Daudzi uzņēmumi sniedz garantiju līdz 3 gadiem.

Argumenti pret saules enerģijas izmantošanu: izteikta sezonalitāte, atkarība no laikapstākļiem un augsti sākotnējie ieguldījumi.

Vispārējā uzbūve un darbības princips

Apskatīsim saules sistēmas variantu ar kolektoru kā galveno darba elementu sistēmā. Agregāta ārējais izskats atgādina metāla kasti, kuras priekšpuse ir izgatavota no rūdīta stikla. Kastes iekšpusē atrodas darba orgāns – spolīte ar absorbētāju.

Siltumu absorbējošais bloks nodrošina siltumnesēja uzsildīšanu – cirkulējošais šķidrums nodod radīto siltumu ūdensapgādes kontūrā.

Saules sistēmas pamatmezgli: 1 – kolektoru lauks, 2 – gaisa atgaisotājs, 3 – sadales stacija, 4 – pārspiediena izlādes tvertne, 5 – kontrolieris, 6 – ūdens sildītāja tvertne, 7,8 – sildelements un siltummainis, 9 – termosa maisīšanas vārsts, 10 – karstā ūdens patēriņš, 11 – aukstā ūdens pieplūde, 12 – iztukšošana, Т1/Т2 – temperatūras sensori

Saules kolektors noteikti darbojas tandēmā ar akumulācijas tvertni. Tā kā siltumnesējs tiek uzsildīts līdz 90-130°C temperatūrai, to nevar padot tieši karstā ūdens apgādes krānos vai apkures radiatoros. Siltumnesējs nonāk boileres siltummainī. Akumulācijas tvertne bieži tiek papildināta ar elektrisko sildītāju.

Darba shēma:

1. Saule silda kolektora virsmu.
2. Siltuma starojums tiek nodots absorbējošajam elementam (absorbentam), kurā atrodas darba šķidrums.
3. Cirkulējošais siltumnesējs spolju caurulēs uzsilst.
4. Sūkņu aprīkojums, vadības un kontroles bloks nodrošina siltumnesēja novadīšanu pa cauruļvadu uz akumulācijas tvertnes spoli.
5. Tiek veikta siltuma pārnese uz ūdeni boilerī.
6. Atdzesētais siltumnesējs atgriežas kolektorā, un cikls atkārtojas.

Uzsildītais ūdens no ūdens sildītāja tiek padots apkures kontūrā vai ūdens ņemšanas vietās.

Iekārtojot apkures sistēmu vai visa gada karstā ūdens apgādi, sistēma tiek komplektēta ar papildu apkures avotu (katls, elektriskais sildelements). Tas ir nepieciešams nosacījums, lai uzturētu noteikto temperatūru.

Saules baterijas privātmāju iekārtošanā visbiežāk izmanto kā rezerves elektroenerģijas avotu:

Saules kolektoru veidi

Neatkarīgi no mērķa, saules sistēma tiek aprīkota ar plakanu vai sfērisku cauruļveida saules kolektoru. Katram no variantiem ir vairākas atšķirīgas iezīmes attiecībā uz tehniskajiem parametriem un ekspluatācijas efektivitāti.

Vakuuma – aukstam un mērenam klimatam

Konstruktīvi vakuuma saules kolektors atgādina termusu – šauras caurules ar siltumnesēju ir izvietotas lielāka diametra kolbās. Starp traukiem veidojas vakuuma slānis, kas nodrošina siltumizolāciju (siltuma saglabāšana līdz 95%). Cauruļveida forma ir visoptimālākā vakuuma noturēšanai un saules staru «uzķeršanai».

Cauruļveida heliotermiskās iekārtas pamatelementi: atbalsta rāmis, siltummaiņa korpuss, vakuuma stikla caurules, apstrādātas ar augsti selektīvu pārklājumu intensīvai saules enerģijas «absorbcijai».

Iekšējā (siltuma) caurule ir piepildīta ar sāls šķīdumu ar zemu viršanas temperatūru (24-25 °C). Karsējot šķidrums iztvaiko – tvaiki paceļas uz augšu kolbā un silda siltumnesēju, kas cirkulē kolektora korpusā.

Kondensācijas procesā ūdens pilieni noplūst caurules uzgalī un process atkārtojas.

Pateicoties vakuuma slāņa klātbūtnei, šķidrums siltuma kolbas iekšienē spēj vārīties un iztvaikot negatīvā āra temperatūrā (līdz -35 °C).

Saules moduļu raksturlielumi ir atkarīgi no šādiem kritērijiem:

• caurules konstrukcija – spalvu, koaksiāla;
• siltuma kanāla uzbūve – «Heat pipe», taisnplūsmas cirkulācija.

Spalvu kolba – stikla caurule, kurā ir ievietots plākšņu absorbētājs un siltuma kanāls. Vakuuma slānis iet caur visu siltuma kanāla garumu.

Koaksiālā caurule – dubultā kolba ar vakuuma «ievietojumu» starp divu tvertņu sienām. Siltuma pārnese notiek no caurules iekšējās virsmas. Termocaurules uzgalis ir aprīkots ar vakuuma indikatoru.

Spalvu cauruļu (1) efektivitāte ir augstāka salīdzinājumā ar koaksiālajiem modeļiem (2). Tomēr pirmās ir dārgākas un sarežģītākas uzstādīšanā. Turklāt bojājuma gadījumā spalvu kolbu būs jāmaina pilnībā.

«Heat pipe» kanāls – visizplatītākais siltuma pārneses variants saules kolektoros.

Darbības mehānisms balstās uz viegli iztvaikojoša šķidruma izvietošanu hermētiskās metāla caurulēs.

«Heat pipe» popularitāte ir saistīta ar pieejamu cenu, nepretenciozu apkopi un remontu spēju. Siltuma apmaiņas procesa sarežģītības dēļ maksimālais lietderības koeficients ir 65%.

Tiešplūsmas kanāls – caur stikla kolbu iet paralēlas, savienotas U-veida lokā metāla caurules

Siltumnesējs, plūstot caur kanālu, uzsilst un tiek padots uz kolektora korpusu.

Vakuuma saules kolektora konstrukciju varianti: 1 – modifikācija ar centrālo sildīšanas cauruli «Heat pipe», 2 – saules iekārta ar tiešplūsmas siltumnesēja cirkulāciju

Koaksiālās un spalvu caurules var dažādi kombinēt ar siltuma kanāliem.

1. variants. Koaksiālā kolba ar «Heat pipe» – vispopulārākais risinājums. Kolektorā notiek daudzkārtēja siltuma pārnese no stikla caurules sienām uz iekšējo kolbu un pēc tam uz siltumnesēju. Optiskās lietderības koeficients sasniedz 65%.

Koaksiālās «Heat pipe» caurules ierīces shēma: 1 – stikla apvalks, 2 – selektīvs pārklājums, 3 – metāla spuras, 4 – vakuums, 5 – siltuma kolba ar viegli vārāmu vielu, 6 – iekšējā stikla caurule

2. variants. Koaksiālā kolba ar tiešplūsmas cirkulāciju ir pazīstama kā U-veida kolektors. Pateicoties konstrukcijai, siltuma zudumi samazinās – siltuma enerģija no alumīnija tiek nodota caurulēm ar cirkulējošu siltumnesēju.

Līdzās augstajai lietderībai (līdz 75%) modelim ir trūkumi:

• uzstādīšanas sarežģītība – kolbas ir vienots veselums ar kolektora divcauruļu korpusu (mainfold) un tiek uzstādītas pilnībā;
• atsevišķu cauruļu nomaiņa ir izslēgta.

Turklāt U-veida agregāts ir prasīgs pret siltumnesēju un dārgāks par «Heat pipe» modeļiem.

U-veida saules kolektora ierīce: 1 – stikla «cilindrs», 2 – absorbējošs pārklājums, 3 – alumīnija «apvalks», 4 – kolba ar siltumnesēju, 5 – vakuums, 6 – iekšējā stikla caurule

3. variants. Spalvu caurule ar darbības principu «Heat pipe». Kolektora atšķirīgās īpašības:

• augsti optiskie raksturlielumi – lietderības koeficients aptuveni 77%;
• plakans absorbētājs tieši nodod siltuma enerģiju caurulei ar siltumnesēju;
• pateicoties viena stikla slāņa izmantošanai, samazināts saules starojuma atstarojums;

Ir iespējama bojāta elementa nomaiņa, neizlejot siltumnesēju no saules sistēmas.

4. variants. Tiešplūsmas spalvu kolba – visefektīvākais instruments saules enerģijas izmantošanai kā alternatīvam enerģijas avotam ūdens sildīšanai vai mājokļa apkurei. Augstas veiktspējas kolektors darbojas ar lietderības koeficientu – 80%. Sistēmas trūkums – remonta grūtības.

Spalvu saules kolektoru ierīces shēmas: 1 – saules sistēma ar «Heat pipe» kanālu, 2 – divcauruļu saules kolektora korpuss ar tiešās plūsmas siltumnesēja kustību

Neatkarīgi no izpildījuma cauruļveida kolektoriem piemīt šādas priekšrocības:

• darbspēja zemā temperatūrā;
• zemi siltuma zudumi;
• ilgstoša darbība diennakts laikā;
• spēja uzsildīt siltumnesēju līdz augstām temperatūrām;
• zema vēja pretestība;
• vienkārša uzstādīšana.

Vakuuma modeļu galvenais trūkums – nespēja pašattīrīties no sniega segas. Vakuuma slānis neizlaiž siltumu uz āru, tāpēc sniega kārta nekūst un bloķē saules piekļuvi kolektora laukam. Papildu trūkumi: augsta cena un nepieciešamība ievērot darba slīpuma leņķi, kas nav mazāks par 20°.

Kolektoru saules ierīces, kas silda gaisa siltumnesēju, var izmantot karstā ūdens sagatavošanā, ja tās ir aprīkotas ar uzkrāšanas tvertni:

Sīkāk par vakuuma saules kolektora ar caurulēm darbības principu lasiet tālāk.

Ūdens – optimālais variants dienvidu platuma grādiem

Plakans (paneļu) saules kolektors – taisnstūrveida alumīnija plāksne, kas no augšas pārklāta ar plastmasas vai stikla vāku. Kastes iekšpusē atrodas absorbcijas lauks, metāla spoles un siltumizolācijas slānis. Kolektora laukums ir aizpildīts ar caurplūdes cauruļvadu, pa kuru pārvietojas siltumnesējs.

Plakanā saules kolektora pamatkomponentes: korpuss, absorbētājs, aizsargpārklājums, siltumizolācijas slānis un stiprinājuma detaļas. Montāžā izmanto matētu stiklu ar spektrālā diapazona caurlaidības koeficientu 0,4–1,8 µm

Augsti selektīvā absorbējošā pārklājuma siltuma absorbcija sasniedz 90%. Caurplūdes metāla cauruļvads ir novietots starp "absorbētāju" un siltumizolāciju. Tiek izmantotas divas cauruļu ievilkšanas shēmas: "arfa" un "meandrs".

Saules kolektoru, kas silda šķidro siltumnesēju, montāžas process ietver virkni tradicionālu posmu:

Ja apkures kontūrs tiks papildināts ar līniju, kas piegādā sanitāro ūdeni karstā ūdens apgādei (KŪA), ir jēga pieslēgt saules kolektoram siltuma akumulatoru. Vienkāršākais variants būs piemērota tilpuma tvertne ar siltumizolāciju, kas spēj uzturēt uzsildīta ūdens temperatūru. Tā jāuzstāda uz estakādes:

Cauruļveida kolektors ar šķidro siltumnesēju darbojas kā "siltumnīcas" efekts – saules stari iekļūst caur stiklu un sasilda cauruļvadu. Pateicoties hermētiskumam un siltumizolācijai, siltums tiek saglabāts paneļa iekšpusē.

Saules moduļa izturību lielā mērā nosaka aizsargvāka materiāls:

• parastais stikls – vislētākais un trauslākais pārklājums;
• rūdīts stikls – augsta gaismas izkliedes pakāpe un palielināta izturība;
• pretatstarojošs stikls – izceļas ar maksimālu absorbcijas spēju (95%), pateicoties slānim, kas novērš saules staru atstarošanos;
• pašattīrošs (polārais) stikls ar titāna dioksīdu – organiskie netīrumi izdeg saulē, bet atlikušie gruži tiek noskaloti ar lietu.

Visnoturīgāk pret triecieniem iztur polikarbonāta stikls. Materiāls tiek uzstādīts dārgākos modeļos.

Saules staru atstarošanās un absorbcijas spēja: 1 – pretatstarojošs pārklājums, 2 – rūdīts triecienizturīgs stikls. Optimāls ārējā aizsargapvalka biezums – 4 mm

Paneļu saules iekārtu ekspluatācijas un funkcionālās īpatnības:

• piespiedu cirkulācijas sistēmās ir paredzēta atkausēšanas funkcija, kas ļauj ātri atbrīvoties no sniega segas uz saules lauka;
• prizmatiskais stikls uztver plašu staru diapazonu dažādā leņķī – vasaras periodā iekārtas efektivitāte sasniedz 78-80%;
• kolektors nebaidās no pārkaršanas – pie siltumenerģijas pārpalikuma ir iespējama piespiedu siltumnesēja dzesēšana;
• paaugstināta triecienizturība salīdzinājumā ar cauruļveida kolēģiem;
• iespēja uzstādīt jebkurā leņķī;
• pieejama cenu politika.

Sistēmas nav bez trūkumiem. Saules starojuma deficīta periodā, pieaugot temperatūru starpībai, plakanā saules kolektora efektivitāte ievērojami samazinās nepietiekamas siltumizolācijas dēļ. Tāpēc paneļu modulis sevi attaisno vasaras laikā vai reģionos ar siltu klimatu.

Heliosistēmas: konstrukcijas un ekspluatācijas īpatnības

Saules sistēmu daudzveidību var klasificēt pēc šādiem parametriem: saules starojuma izmantošanas metode, siltumnesēja cirkulācijas veids, ķēžu skaits un ekspluatācijas sezonalitāte.

Aktīvs un pasīvs komplekss

Jebkurā saules enerģijas pārveidošanas sistēmā ir paredzēts saules uztvērējs. Pamatojoties uz iegūtā siltuma izmantošanas veidu, izšķir divu veidu saules kompleksus: pasīvos un aktīvos.

Pirmā šķirne – saules apkures sistēma, kur saules starojuma siltumu absorbējošie elementi ir ēkas konstruktīvie elementi. Kā saules uztveršanas virsma darbojas jumts, kolektora siena vai logi.

Zemas temperatūras pasīvās saules sistēmas shēma ar kolektora sienu: 1 – saules stari, 2 – daļēji caurspīdīgs ekrāns, 3 – gaisa barjera, 4 – uzsildīts gaiss, 5 – izlietotās gaisa plūsmas, 6 – siltuma starojums no sienas, 7 – kolektora sienas siltumu absorbējošā virsma, 8 – dekoratīvās žalūzijas

Eiropas valstīs pasīvās tehnoloģijas tiek izmantotas energoefektīvu ēku būvniecībā. Saules uztveršanas virsmas tiek dekorētas kā viltus logi. Aiz stikla pārklājuma atrodas ķieģeļu, aptumšota siena ar gaismas atverēm.

Kā siltuma akumulatori darbojas būves elementi – sienas un pārsegumi, no ārpuses izolēti ar polistirolu.

Aktīvās sistēmas paredz neatkarīgu ierīču izmantošanu, kas nav saistītas ar būvi.

Šajā kategorijā ietilpst iepriekš apskatītie kompleksi ar cauruļveida, plakaniem kolektoriem – heliotermiskās iekārtas, kā likums, tiek izvietotas uz ēkas jumta.

Termosifona un cirkulācijas sistēmas

Heliotermiskais aprīkojums ar dabisku siltumnesēja kustību pa kolektora-akumulatora-kolektora kontūru tiek veikts konvekcijas dēļ – siltā, zemā blīvuma šķidrums paceļas augšup, atdzesētais – plūst lejup.

Termosifona sistēmās akumulācijas tvertne tiek izvietota augstāk par kolektoru, nodrošinot spontānu siltumnesēja cirkulāciju.

Darba shēma ir raksturīga vienkontūra sezonas sistēmām. Termosifona kompleksu nav ieteicams izmantot kolektoriem, kuru platība pārsniedz 12 m².

Bezspiediena saules sistēmai ir plašs trūkumu saraksts:

• mākoņainās dienās kompleksa produktivitāte samazinās – siltumnesēja kustībai ir nepieciešama lielāka temperatūras starpība;
• siltuma zudumi, ko izraisa lēna šķidruma kustība;
• tvertnes pārkaršanas risks, ņemot vērā sildīšanas procesa nevadāmību;
• kolektora darba nestabilitāte;
• akumulācijas tvertnes izvietošanas sarežģītība – montāžas laikā uz jumta palielinās siltuma zudumi, paātrinās korozijas procesi, parādās aizsalšanas risks caurulēm.

«Gravitācijas» sistēmas plusi: konstrukcijas vienkāršība un cenas pieejamība.

Kapitālie izdevumi cirkulācijas (piespiedu) saules sistēmas iekārtošanai ir ievērojami lielāki nekā bezspiediena kompleksa uzstādīšanai. Kontūrā tiek «iegriezts» sūknis, kas nodrošina siltumnesēja kustību. Sūkņu stacijas darbu kontrolē kontrolieris.

Papildu siltuma jauda, kas tiek saražota piespiedu kompleksā, pārsniedz jaudu, ko patērē sūkņu iekārtas. Sistēmas efektivitāte palielinās par trešdaļu.

Šāds cirkulācijas veids tiek izmantots vissezonas divkontūra heliotermiskās iekārtās.

Pilnvērtīga kompleksa plusi:

• neierobežota akumulācijas tvertnes izvietojuma izvēle;
• darbspēja ārpus sezonas;
• optimālā sildīšanas režīma izvēle;
• drošība – darbības bloķēšana pārkaršanas gadījumā.

Sistēmas trūkums – atkarība no elektroenerģijas.

Shēmu tehniskais risinājums: vienas – un divkontūru

Vienas kontūras iekārtās cirkulē šķidrums, kas pēc tam tiek pievadīts ūdens ņemšanas vietām. Ziemas periodā ūdens no sistēmas ir jāizlej, lai novērstu sasalšanu un cauruļu plaisāšanu.

Vienas kontūras heliotermisko kompleksu īpatnības:

• ieteicama sistēmas «uzpilde» ar attīrītu, necietu ūdeni – sāļu nogulsnēšanās uz cauruļu sienām noved pie kanālu aizsērēšanas un kolektora bojājuma;
• korozija ūdenī esošā gaisa pārpalikuma dēļ;
• ierobežots kalpošanas laiks – četru līdz piecu gadu robežās;
• augsta lietderības koeficients vasarā.

Divu kontūras heliokompleksos cirkulē īpašs siltumnesējs (nesasalstošs šķidrums ar pretputošanas un pretkorozijas piedevām), kas atdod siltumu ūdenim caur siltummaini.

Vienas kontūras (1) un divu kontūras (2) heliosistēmu iekārtas shēmas. Otrais variants izceļas ar paaugstinātu uzticamību, iespēju darboties ziemā un ilgu ekspluatācijas laiku (20-50 gadi)

Divu kontūras moduļa ekspluatācijas nianses: neliels lietderības koeficienta samazinājums (par 3-5% mazāk nekā vienas kontūras sistēmā), nepieciešamība pilnībā nomainīt siltumnesēju ik pēc 7 gadiem.

Darbības un efektivitātes paaugstināšanas nosacījumi

Heliosistēmas aprēķinu un montāžu labāk uzticēt profesionāļiem. Uzstādīšanas tehnikas ievērošana nodrošinās darbspēju un deklarētās veiktspējas sasniegšanu. Lai uzlabotu efektivitāti un kalpošanas laiku, jāņem vērā dažas nianses.

Termostatiskais vārsts. Tradicionālajās siltumapgādes sistēmās termostatiskais elements tiek reti uzstādīts, jo par temperatūras regulēšanu atbild siltuma ģenerators. Tomēr, iekārtojot heliosistēmu, par aizsargvārstu nedrīkst aizmirst.

Tvertnes uzsildīšana līdz maksimāli pieļaujamajai temperatūrai paaugstina kolektora veiktspēju un ļauj izmantot saules siltumu pat mākoņainā laikā

Optimālais vārsta izvietojums – 60 cm no sildītāja. Tuvu izvietojot, «termostats» uzkarst un bloķē karstā ūdens piegādi.

Akumulācijas tvertnes izvietojums. Karstā ūdens bufera tvertne jāuzstāda pieejamā vietā. Novietojot kompaktā telpā, īpaša uzmanība jāpievērš griestu augstumam.

Minimālā brīvā telpa virs tvertnes – 60 cm. Šī sprauga nepieciešama akumulatora apkalpošanai un magnija anoda nomaiņai.

Izplešanās tvertnes uzstādīšana. Elements kompensē temperatūras izplešanos stagnācijas periodā. Tvertnes uzstādīšana virs sūkņu iekārtas izraisīs membrānas pārkaršanu un tās priekšlaicīgu nolietojumu.

Optimālā vieta izplešanās tvertnei – zem sūkņu grupas. Temperatūras ietekme pie šādas montāžas ievērojami samazinās, un membrāna ilgāk saglabā elastību.

Heliokontūra pieslēgšana. Pieslēdzot caurules, ieteicams organizēt cilpu. «Termocilpa» samazina siltuma zudumus, novēršot sakarsētā šķidruma izplūšanu.

Tehniski pareizs heliokontūra «cilpas» realizācijas variants. Prasības neievērošana izraisa temperatūras pazemināšanos akumulācijas tvertnē par 1-2°C naktī.

Atpakaļvārsts. Novērš dzesēšanas šķidruma cirkulācijas «apgriešanos». Ja ir nepietiekama saules aktivitāte, atpakaļvārsts neļauj izkliedēt dienas laikā uzkrāto siltumu.

Populāri «saules» moduļu modeļi

Pieprasījums ir pēc vietējo un ārvalstu uzņēmumu heliosistēmām. Labu reputāciju ieguvuši ražotāju izstrādājumi: NPO Mašīnbūve (Krievija), Gēlions (Krievija), Ariston (Itālija), Alten (Ukraina), Viessman (Vācija), Amcor (Izraēla) u.c.

Heliosistēma «Sokols». Plakans saules kolektors, aprīkots ar daudzslāņu optisko pārklājumu ar magnetrona uzputinājumu. Minimālā starojuma spēja un augsts absorbcijas līmenis nodrošina lietderības koeficientu līdz 80%.

Ekspluatācijas raksturlielumi:

• darba temperatūra – līdz -21 °C;
• siltuma atpakaļizstarošana – 3-5%;
• augšējais slānis – rūdīts stikls (4 mm).

Kolektors SVK-A (Alten). Vakuuma helioiekārta ar absorbcijas laukumu 0,8-2,41 kv.m (atkarībā no modeļa). Dzesēšanas šķidrums – propilēnglikols, vara siltummaiņa siltumizolācija 75 mm samazina siltuma zudumus.

Papildu parametri:

• korpuss – anodēts alumīnijs;
• siltummaiņa diametrs – 38 mm;
• izolācija – minerālvate ar antihigroskopisku apstrādi;
• pārklājums – borosilikāta stikls 3,3 mm;
• Lietderības koeficients – 98%.

Vitosol 100-F – plakans saules kolektors horizontālai vai vertikālai montāžai. Vara absorbētājs ar arfasveida cauruļveida spoli un heliotitāna pārklājumu. Gaismas caurlaidība – 81%.

Aptuvenais cenu diapazons heliosistēmām: plakaniem saules kolektoriem – no 400 u.e./kv.m, cauruļveida saules kolektoriem – 350 u.e./10 vakuuma kolbu. Pilns cirkulācijas sistēmas komplekts – no 2500 u.e.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Saules kolektoru darbības princips un to veidi:

Plakanā kolektora darbspējas novērtējums pie mīnus temperatūras:

Paneļa tipa saules kolektora uzstādīšanas tehnoloģija, izmantojot Buderus modeli:

Saules enerģija – atjaunojams siltuma avots. Ņemot vērā tradicionālo energoresursu cenu pieaugumu, saules sistēmu ieviešana attaisno kapitālieguldījumus un atmaksājas tuvāko piecu gadu laikā, ja tiek ievērota uzstādīšanas tehnika.

Ja Jums ir vērtīga informācija, ar ko vēlaties dalīties ar mūsu vietnes apmeklētājiem, lūdzu, atstājiet savus komentārus blokā zem raksta. Turpat varat uzdot jautājumus par raksta tēmu vai dalīties pieredzē par saules kolektoru izmantošanu.