EN
Принципи рада и дизајн система под притиском
Соларни системи за грејање под притиском користе системе са затвореном конзулом. Течност за пренос топлоте (која може бити вода или мешавина воде и пропиленгликола) се пумпа на 50-100 пси кроз покрив колекторске панеле и изолациони резервоар за топлу воду. Главна предност ових система је њихова способност да се повежу са стандардним кућним водоводним системима. То значи да све славине и туш пружају конзистентан притисак и температуру воде, чак и ако више корисника истовремено користи топлу и хладну воду у вишеподножним зградама. Да би се прилагодио топлотном проширењу, системи укључују посебне резервоаре за проширење. У већини инсталација, избор материјала за цеви је или нерђајући челик или бакар јер су ови материјали високо отпорни на корозију. То их чини одговарајућим избором за дугорочну перформансу, како у стамбеним, тако и у комерцијалним водоводним системама.
Термосифонски системи који су под притиском функционишу кроз процес који се зове природна конвекција. Овим процесом, соларни колектори на крову греју воду. То загрејано вода природно се издиже до резервоара који су изнад колектора. То значи да нема пумпа и да нису потребни скупи делови за притисак. Већина конструкција је израђена од јефтиних материјала (као што су ЕПДМ гума и полипропилен). Ова врста конструкције је у реду јер системи раде на редовном притиску (атмосферски притисак). Ови системи имају посебне карактеристике када температуре падне испод нуле (хладне зиме). Они аутоматски извлаче и исплаче воду из колекторских цеви како би спречили оштећење замрзавањем због пуцања цеви.
Кључне разлике у материјалу и топлотном размену
Разлике у материјалима и конструкцији су резултат различитих основних принципа рада. Због постојања трајног притиска, потребна су метали са високом интегритетом (отпорни на корозију) као што је нерђајући челик за цеви и разменице топлоте система под притиском. Системи који нису под притиском не морају да испуњавају ове захтеве, што омогућава већу употребу полимерних материјала. То значајно смањује трошкове изградње, као и једноставност инсталације.
Различити системи имају различите начине преноса топлоте. У јединицама под притиском обично постоје унутрашње намотки, или помењивачи топлоте са капусом, у добро изолованим резервоарима. Ови дизајнери држају воду за пиће одвојену од гликоловог циклуса. Иако овај дизајн води до мањег ризика од проблема са замрзавањем, он резултира сложенијим одржавањем. Непретисни системи су другачији. Неки системи греју воду у самом колектору, који се назива директни термосифон. Други су опремљени једноставним спољним разменима топлоте. Не-натисни системи имају тенденцију да функционишу боље када су температуре благе и имају бољу ефикасност. Међутим, изненадне промене температуре елиминишу њихове перформансе и временске услове.
Како да прилагодите најбољи соларни грејач воде условима на вашем сајту
Водени притисак и врста водоводних система и зграда
Разумевање тренутног водног система је од суштинског значаја када се одређује погодност система. Већина модерних грађевина користи систем под притиском, где се вода шаље у јединице преко главних снабдевачких линија. Зато су грејачи воде под притиском идеални за стан, стан и вишеподножјеве стамбене зграде у којима је потребан притисак воде на сваком спрату. Ови системи су такође идеални током реновирања старих зграда јер избегавају потребу за ширијим модификацијама постојећих структура, као што је потребно за конвенционалне инсталације, како би се избегло коришћење покрива или таванских просторија.
Гравитациони системи су одлични за не-натисне системе, као у руралним местима, старије куће са резервоарима хладне воде на крову, или потпуно ван мреже. Проблеми настају када нема довољно вертикалног простора између тачке прикупљања и уноса тачке прикупљања. Обично желите вертикалну разлику од најмање пола метра. Ово може бити проблем са ниско нагибаним или равном кровним зградама. Не-натисни систем воде може бити слабији када је притисак воде низак (око 20 килограма на квадратни инч воде), јер вода у овим системима може бити спора и једва капи. У међувремену, систем под притиском боље управља овом ситуацијом. Увек испитајте постојеће водоводне системе пре инсталације како бисте смањили потребу за пумпама и вентилима. Ово је од суштинског значаја у старим зградама у којима желите да нарушите водовод што је мање могуће.Оцене капацитета за оптерећење крова, климе и ризика од замрзавања
Видели смо да су чврстоћа конструкције и отпорност на временске услови критична студија пре избора зграде за соларне инсталације. Уобичајено се у плоском систему покрива додаје између 30 и 50 килограма на квадратни метар. Не-пресорисани системи имају тенденцију да буду лакши јер имају мање резервоаре интегрисане у дизајн система, што олакшава њихову инсталацију на већ постојеће структуре. Већина соларних инсталација је у реду са нагитим кровима. Међутим, постоји једно важно размишљање. Инсталатори треба да знају да су дуж обалних подручја јаче силе ветра, што повећава захтеве за монтажу за око 15 до 20 посто. То значи да су сертификовани реквизи који су инсталирали специјални сертификовани инсталатори неопходни за ове области како би се осигурало да је систем отпоран на олује.
Ризик од замрзавања је важан фактор приликом избора система за грејање. Региони у којима се температуре више од два дана узастопно повећавају на нулу степени годишње, одлучују се за системе под притиском у комбинацији са антифризом гликола. Ова мешавина спречава замрзавање цеви. Међутим, не-притиснути системи зависе од ефикасних система за одвод. То укључује правилно нагибну цев за одвод воде, сигурносне вентили, оперативне резервне резервне резерве у случају неисправности и помоћни систем за управљање системом. Потреби одводне и контролне системе изазивају више проблема са одржавањем у таквој клими. С друге стране, уз изузетак неколико екстремних клима замрзавања, тропске и трајно не замрзавајуће климе омогућавају употребу једноставних непритиснутих термосифонских система, који ефикасно функционишу у продуженим временским раздобљима без потребе за сложеним механизмима. За регионе са мање од 200 дана сунца годишње, системи под притиском су боља опција, јер су ефикаснији од не-система под притиском у облачном времену. То је зато што системи под притиском омогућавају континуирану циркулацију током продужених периода слабе сунчеве светлости што на крају смањује вероватноћу неуспеха система током периода лошег времена.
Практична употреба и ефикасност различитих врста соларних грејача воде
Постоје две главне врсте соларних грејача воде: под притиском и без притиска. Постоје различити начини на које се ове две врсте соларних грејача воде могу изградити и конфигурисати, а њихова конструкција и временски услови са којима се суочавају, као и вештина монтажера, могу значајно утицати на њихову перформансу. Квалитетне инсталације обично добијају од 50 до 75% својих потреба за топлом водом од сунца. Модели под притиском имају тенденцију да постигну те веће проценатне вредности јер су дизајни њихових разменувача топлоте бољи, што омогућава ефикасније одржавање протока кроз цеви. То их такође чини ефикаснијим када је време хладније или када постоје флуктуације температуре.
Системи под притиском и без притиска раде другачије када је у питању топлота. Непритиснути системи термосифонски системи раде боље око 10-15% боље када је топло и нема негативног утицаја пумпа или преноса топлоте од компоненти који су мање ефикасни. Друга страна тога је да системи под притиском обављају конзистентно током времена у просеку у свакој сезони и зими на годишњој основи и у смрзавању око 30% боље у укупним перформансама. Међутим, супротно од овога је више у тропским топлим подручјима где је непритиснути системи поједностављени метод директног грејања ефикаснији.
Када се системи инсталирају, њихова ефикасност зависи више од тога како се обраћа пажњу на инсталацију него од врсте система у питању. Добивање правог угла система је веома важно и чак може повећати излаз система до 25%. Међутим, проблеми као што су сенка од других зграда, величина цеви и лоша изолација могу смањити приход од система много више него друге ствари које су уграђене у систем. Одршка је веома важна. Скела се акумулише на унутрашњости топлотног разменилаца под притиском и ако се разменилаци не чисте, ефикасност се губи брзином од 12% годишње. Непретисни системи нису подложни проблемима са скалом, али су склонији формирању ваздушних џепова и накупљању седимента у отвореним резервоарима. Најновији напредак у колекторима за евакуисану цев је око 15% бољи од колектора за равне плоче, тако да су најновији најоптималнији. Најновији напредак у системима колектора примењива се на оба система под условом да су сви правилно инсталирани.
Укупни трошкови власништва: почетни инвестициони унос, одржавање и РОИ за соларне системе за грејање воде
Када се израчунавају дугорочне трошкове, људи често занемарују трошкове који су изван цене налепнице. Стварна вредност укључује инсталацију, рутинско одржавање и уштеду коју систем пружа током година. Већина власника кућа који инсталирају соларне системе за грејање воде троши од 3.000 до 8.000 долара, што укључује и трошкове система. Изгледа да се притисне јединице више спуштају ка вишем крају тог опсега. То је због додатних специјализованих компоненти, као што су разменилаци топлоте и резервоари за експанзију, као и гликолни вентил који је прилагођен за високе температуре и више посла за инсталаторе. С друге стране, модели без притиска, као што су основни модели термосифона, изгледају јефтиније у почетку. Али ако се не испуне одређени услови на локацији, могу се појавити додатни трошкови. Недостатак очишћења покрива и температуре до замрзавања могу изазвати кашњења и веће трошкове за контролу одвођења и решења за грејање која морају бити додата.
"Правилно одржавање кошта око пола одсто укупне куповине система. То је једнако око 15-40 долара годишње за проверу стања система, врхунске одступање гужве под притиском и проверу вентила који се одвијају сваких три до пет година. Генерално, системи под притиском траје мање путовања техничара ако се инсталирају у хладнијим климама у поређењу са не-тискујућим системима који захтевају механичке системе за повратак. Два највећа оперативна проблема која утичу на не-натисне системе су заробљавање скале и седимент. Због тога је важно спроводити тестове квалитета воде, посебно ако је локална тврдоћа воде изнад седам зрна по галону. Очишћење воде како би се минимизирало натпреме минерала важно је за спречавање оперативних проблема у будућности"
Према извештају америчког Министарства енергетике, штедња од соларних грејача воде је прилично значајна. Њихове инвестиције показују да су соларни грејачи воде уштедили од 50% до 80% на трошковима грејања воде. Ако домаћинство замени конвенционални електрични грејач са Униформеном енергетском факторијом од 1,0 соларном јединице, користећи национални просек трошкова електричне енергије, то домаћинство уштеди 274 долара годишње, а то може бити још више за неке домаћинства. Чак и са таквим уштедом, постоје и друге разматрање које треба узети у обзир за анализу повратка инвестиције. Очекује се да ће цене енергије повећавати за 2% до 5% годишње, што повећава уштеду. Такође, систем ће с временом постати мање ефикасан. У просеку, системи сваке године губе од 0,5% до 1% своје ефикасности. Такође се могу размотрити подстицаји као што су федерални порески подстицај од 30% трошкова и локални попусти. Сви ови фактори указују на то да ће се квалитетни соларни грејачи воде исплатити за себе за 6 до 12 година. Тамо где је хладно, посебно у вишеподножним зградама, новоприкупљени модели под притиском могу коштати мало више, али могу бити ефикаснији и трајнији.
Ови системи одржавају исту поузданост током периода замрзавања, обезбеђују исти притисак у целој згради и штеде вам прекиде у поправци и сервисном одржавању које су вам коштали други системи.
Често постављене питања
Шта разликује под притиском и непод притиском соларне системе за грејање воде?
Оно што разликује ове две врсте је начин на који оба система раде. У системима под притиском, вода се држи под одређеним притиском у конфигурацији затвореног циклуса, док се у не-тискујућим системима вода креће због природне циркулације, тако да није потребна пумпа, а притисак се одржава на атмосферском притиску.
Који се материјал користи у системима под притиском како би се избегла корозија?
За отпорност на корозију у системима под притиском, метали високе интегритете, бакар и нерђајући челик, користе се за безбедно задржавање притиска у цевима, разменом теплоте и резервоарима.
Да ли су системи без притиска погодни за хладне климе?
Непритиснути системи су често мање погодни за хладну климу јер могу патити од проблема замрзавања. Потребни су добри одводни уређаји како би се спречило оштећење цеви од замрзнуте воде.
Како врста крове утиче на инсталацију соларних грејача воде?
Угао крове може утицати на инсталирање соларног грејача воде. Плоски кровови додају одређену тежину, док се нагибљени кровови обично привлаче. Међутим, приморска подручја захтевају посебан монтаж због јачих ветрова.
Који је стандардни сервис који је потребан за соларне грејаче воде?
У одржавању се обично проверава опрема, додаје се течност у системима под притиском и проверава да ли се не натрупају шкала и седименти. За избегавање отлагања потребно је редовно тестирати квалитет воде.