Термосифонни слънчеви системи

01.07.2007, Брой 7/2007 / Технически статии / ОВК оборудване

 

Едно- и двуконтурни термосифонни слънчеви системи

Термосифонните системи са сред най-разпространения вид слънчеви инсталации. Причина за това е ниската им себестойност, съчетана с опростена конструкция и лесен и бърз монтаж. Поради спецификата в работата си, приложимостта им се обуславя и от издръжливостта на покрива, върху който се монтира системата. Ако се съмнявате в товароносимостта на покрива, по-добре заложете на друг вид инсталация, за да не се сдобиете някой ден с непредвидено допълнение на холния интериор под формата на 200-литров резервоар за вода, съветва Петя Накова





Принцип на работа

Основното, което отличава термосифонната от останалите слънчеви системи, e работата й на принципа на естествената или т.нар. пасивна циркулация. При нея топлоносителят циркулира между отделните елементи на системата по естествен път, без да се налага включването на помпа. За да функционира нормално, е необходимо най-ниската точка на акумулаторния съд да бъде разположена по-високо от най-високата точка на слънчевия колектор и на отстояние, не по-голямо от 3-4 м. Топлоносителят (вода или незамръзваща течност) постъпва от резервоара в колектора, където се нагрява от слънчевата енергия.

Според периода от годината, през който могат да се използват, и спецификата на водата в съответния регион, термосифонните слънчеви системи са два типа - едноконтурни и двуконтурни.




Едноконтурни системи

Това са слънчеви системи за производство на битова гореща вода, при които колекторът загрява директно използваната вода. Основните им елементи са слънчев колектор, акумулаторен съд и тръбопроводна система (фиг. 1). Необходимо условие за правилната експлоатация на системата е използваната вода да бъде мека и чиста, за да не се натрупват отлагания и замърсявания в колектора, бойлера или тръбите. Водата се подгрява в колектора от слънчевите лъчи, в резултат на което плътността й се намалява за сметка на обема и тя започва да се издига в посока към най-високата точка на колектора, а оттам по тръбите към резервоара. В него, подчинявайки се на физичните закони, топлата вода се издига в горната част на съда, докато по-студената слиза надолу. Наблюдава се разслоение на водата в резервоара. По-хладката вода от долната част на бойлера по тръбите се движи гравитачно към колектора. По този начин и при наличието на достатъчно слънчево греене, в колекторния контур се наблюдава постоянна циркулация, скоростта и интензивността на която зависят именно от силата на слънчевата радиация. Постепенно с времето се подгрява цялата вода в резервоара. Водата за консумация се подава от най-високите точки на резервоара. Тя се съхранява в него до момента на използването й. С цел ограничаване на топлинните загуби е необходимо резервоарът да бъде с добра топлоизолация.

Едноконтурните термосифонни инсталации с пасивна циркулация се използват сезонно или в региони, където няма минусови температури през цялата година, и водата е мека.


 

Двуконтурни системи

Работата на двуконтурните термосифонни системи е аналогична с тази на едноконтурните. Разликата е, че в системата има отделен затворен колекторен контур, състоящ се от слънчев колектор, тръбопровод и топлообменник в акумулаторния съд (фиг. 2). В колекторния контур циркулира незамръзваща течност, а не директно водата за домакинството, което прави системата подходяща за използване през цялата година.

След загряване на течността в колектора тя преминава през монтирания в акумулаторния съд топлообменник. По този начин отдава топлината си на съдържащата се вътре вода, след което топлообменникът изтича обратно в колектора. Този тип системи се препоръчват за използване в райони с твърда вода или вода с механични примеси, за да се избегне опасността от отлагания и корозия в системата.

Допълнителен компонент при двуконтурните системи е мембранният разширителен съд, свързан чрез отделен тръбопровод към колекторния контур. Задачата му е да поеме разширяващия се обем на топлоносителя при повишаване на температурата и съответно на налягането в инсталацията. Разширителният съд обикновено представлява херметически затворен метален съд, в който е вградена еластична мембрана. Мембраната разделя вътрешното му пространството. В едната част е газовата възглавница (азот, въздух), а в другата - топлоносителят. При разширение газовата възглавница се свива, което е съпроводено с изменение на формата и положението на мембраната, и компенсира налягането в системата. Всеки такъв съд се комплектова и с предпазен вентил, настроен на максимално допустимото налягане.

Общи характеристики

Наред с принципа на работа, общото между едно- и двуконтурните термосифонни слънчеви системи е, че обикновено са снабдени и с допълнително енергийно захранване. В акумулаторния съд се поставя електрически или друг вид нагревател. Когато интензивността на слънчевото греене е недостатъчна да загрее водата в резервоара до желаните стойности, например, при продължително заоблачаване или през зимните месеци, нагревателят се включва автоматично и догрява водата до необходимата температура.

Общовалидно правило е и колекторът да бъде ориентиран на юг, така че слънцето да го нагрява най-продължително от изгрев до залез, под наклон от 30 до 45 градуса.



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Системи за управление на опасноститеТехнически статии

Системи за управление на опасностите

С нарастващата автоматизация на сградните системи и услуги и тяхното масово консолидиране в единни платформи за сграден мениджмънт все по-популярни стават комбинираните решения за контрол на рисковете, познати като системи за управление на опасностите (Danger management systems, DMS)

Съвременни тенденции в интелигентното сградно осветлениеТехнически статии

Съвременни тенденции в интелигентното сградно осветление

Решенията в областта на интелигентното осветление непрекъснато се развиват и еволюират в синхрон с изискванията на устройствата и приложенията от най-ново поколение, разработени за непрекъснато разрастващата се IoT (Internet of Things) екосистема

Решения за воден мониторинг в интелигентни домовеТехнически статии

Решения за воден мониторинг в интелигентни домове

Водният мениджмънт в един умен дом се осъществява с помощта на различни типове сензори и системи, които измерват потреблението, регистрират течове, проверяват качеството на питейната вода и помагат за подобряване качеството на живот, намаляване на сметките и предотвратяване на аварийни ситуации, застрашаващи безопасността на обитателите и сградните активи

Оптимизиране на системи за БГВ с кондензни котлиТехнически статии

Оптимизиране на системи за БГВ с кондензни котли

Традиционните котли и подгревателни системи са проектирани да поддържат високи температури на горещата вода, но новостите при технологиите в сферата на кондензната техника позволяват постигане на повишена ефективност чрез по-ниски температури на водата в комбинация с кондензация

AI технологии в сградната автоматизацияТехнически статии

AI технологии в сградната автоматизация

В ерата на автоматизацията сградните системи и услуги стават все по-интелигентни, свързани и интегрирани. Технологии като Internet of Things (IoT) и изкуственият интелект (Artificial Intelligence, AI) с помощта на сензори, инструменти за машинно обучение и комплексни алгоритми задават още по-високи стандарти за взаимодействие между потребителите, свързаните устройства и системите

Новости при домофонните системиТехнически статии

Новости при домофонните системи

Домофонните системи са сред пазарните сегменти, които търпят динамично технологично развитие с популяризирането на концепцията за интелигентни домове и сгради.

Съвременните домофони разполагат с множество допълнителни функции, включително възможности за осъществяване на видеовръзка, отдалечен мониторинг посредством смартфон, обмен на данни между отделните обитатели на един жилищен комплекс и т. н.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2019 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top