Быстрый расчет гелиосистем | Atmosfera™. Альтернативные источники энергии. Солнце. Ветер. Вода. Земля.

Самый простой путь получить качественный и профессиональный расчет солнечной системы(гелиосистемы) это заполнение небольшой анкеты перейдя по адресу https://www.atmosfera.ua/ru/geliosistemy/zayavka-na-raschet-geliosistemy/. В течении 24 часов вы получите полный расчет, рекомендации и коммерческое предложение на гелиосистему.Вы так же можете самостоятельно выполнить расчет своей системы воспользовавшись калькуляторами и алгоритмами предложенными ниже по тексту.

По предложенной ниже схеме вы сможете легко рассчитать примерную комплектацию оборудования для ваших нужд.

Для расчета вам необходимо пройти несколько шагов.

1. Определиться с количеством потребителей горячей воды
2. Определить примерное количеством воды потребляемой каждым членом вашей семьи в сутки
3. После этих двух шагов вы получите рекомендованный объем накопительного бака
4. Выберите желаемую степень замещения ваших потребностей в тепле энергией солнца
5. Выберите южный или северный регион Украины где планируется размещение системы
6. Выберите планируемую ориентацию устанавливаемых коллекторов
7. Выберите угол наклона устанавливаемых коллекторов
8. После выполнения последнего шага вы получите примерное необходимое количество коллекторов

После выполнения вышеуказанных шагов вы получили необходимую емкость бака-накопителя и примерное количество коллекторов. Далее вам необходимо решить будете ли вы использовать солнечную энергию как дополнительный источник тепла в системе отопления. От вашего решения зависит выбор бака-накопителя с одним или двумя теплообменниками. Для отбора тепла в основную систему отопления вам будет бак с двумя теплообменниками. С помощью одного тепло будет передаваться в бак с водой, с помощью второго(верхнего) вы будете иметь возможность передавать излишки тепла в основную систему отопления. Далее к получившемуся комплекту вам необходимо добавить рабочую станцию с контроллером, датчиками температуры и другой автоматикой. Таким образом имея комплект оборудования состоящий из бака-накопителя, необходимого количества вакуумных солнечных коллекторов и рабочей станции с контроллером вы сможете рассчитать стоимость вашей системы. Для «грубого расчета» к стоимости оборудования обычно добавляется 30% на работы по монтажу и дополнительные трубы, фитинги, изоляцию и т.д. и вы получаете полную стоимость вашего проекта.

Остается только рассчитать сроки окупаемости системы. Расчеты затрат на горячее водоснабжение и отопление при использовании разных источников энергии приведены на странице «Сроки окупаемости». Учтите что в указанной таблице приведены данные за 2007 год, на сегодня некоторые энергоносители уже существенно подорожали.

Для более точного расчета, создания проекта и проведения других, более сложных проектных работ просим вас заполнить анкету заказа расчета гелиосистем https://www.atmosfera.ua/ru/geliosistemy/zayavka-na-raschet-geliosistemy/. Для точных расчетов возможно будет необходим выезд нашего специалиста на объект или предоставление с вашей стороны дополнительных планов или фотографий объекта.

Расчет гелиосистемы для отопления — Система отопления

Всем россиянам известно, что топливо для обогрева всегда дорожает. В каждой части нашей стране нужно зимой обогревать квартиру. Затруднительно помыслить себе жизнь жителя в РФ без обогрева коттеджа. Каждый здравый человек хочет узнать: как усовершенствовать обогрвевающий комплекс дома. На нашем web ресурсе собрано множество разнообразных комплексов обогрева коттеджа, использующих совершенно различные принципы получения обогрева. Каждую систему отопления рекомендуется использовать гибридно или самостоятельно.

При расчете и установке солнечных коллекторов для отопления, должны быть соблюдены несколько условий, только тогда это будет иметь экономический смысл.

Перечислю их по мере убывания важности.

Первое и самое главное условие скрыто в словах «поддержка отопления», то есть гелиосистема для отопления это не автономная система, а дополнение к существующей основной. И сделать основную систему отопления даже немного менее мощной в расчете на то, что от Солнца мы получим остальное, не получится. Система отопления должна на 100% перекрывать потребности в тепловой мощности без использования солнечной энергии. То есть солнечные коллекторы можно рассматривать как дополнительный источник нагрева. как дополнительный котел в системе отопления, который работает. когда на улице есть солнце. А когда Солнца нет, не работает.

Мы широко используем опыт наших немецких, польских и чешских коллег, они посчитали, что целесообразно рассчитывать солнечную систему отопления на покрытие 30-40% от годовых затрат на отопление. И большинство этих затрат приходится на осень-весну, когда отопительный сезон уже начался или еще не закончился, а солнечных дней достаточно. Дальнейшее увеличение % покрытия приводит к существенному нелинейному удорожанию гелиосистемы и не имеет экономического смысла.

Для системы отопления солнечных коллекторов надо устанавливать больше, чем для ГВС(в среднем один коллектор на 10-15 м2 отапливаемой площади).

Сразу отвечу на частый вопрос. «А можно я поставлю один(два) коллектора на отопление?» Можно, но то что вы с него получите, будет на уровне арифметической погрешности, а вот автоматика, накопительные баки и т.д. будут стоить как для системы на 10 коллекторов.

И мы переходим к другому важному условию. Куда девать лишнее тепло летом?

8-12 коллекторов, установленных для поддержки отопления дома площадью 150м2. летом смогут нагревать вам тонну горячей воды в сутки.

Самое красивое решение это бассейн достаточной емкости, автоматика после нагрева воды для ГВС переключит систему на подогрев бассейна. Если в системе отопления используется тепловой насос, то можно сбрасывать лишнее тепло в скважину с гелиоконтуром теплового насоса, тем самым дополнительно разогревая ее перед отопительным сезоном.

Если бассейна нет, и не предвидится, то часть воды можно использовать на нагрев емкости для полива растений, но такое количество горячей воды ежедневно пригодится только для небольшой фермы, а никак не для садового участка.

В противном случае система ежедневно будет закипать(режим штатный, но нежелательный), укорачивая срок службы расширительного бака и антифриза.

Можно конечно закрыть на лето часть коллекторов шторками, но ставить оборудование, которое в период максимальной солнечной активности будет простаивать, не вижу смысла.

Условие третье. Максимально эффективно солнечные системы отопления будут работать с так называемыми низкотемпературными системами отопления, а попросту с водяными теплыми полами. В отличии от радиаторной системы отопления, в которую подается теплоноситель с температурой 50-90градусов, теплым полам достаточно 30-40градусов.

Нагреть теплоноситель до такой температуры гелиосистеме намного проще и ее эффективность будет максимальна. Теплые полы еще и самая экономичная и комфортная система отопления. На 1м2 достаточно 50Вт тепловой мощности(для радиаторов нужно 100Вт), полностью отсутствуют сквозняки(тепло поднимается равномерно снизу вверх). Сейчас существуют технологии, позволяющие делать теплые полы не только в цементных стяжках, но и под ламинат, паркетную доску, ковролин (кому интересны подробности технологии, пишите в почту). И если вы только проектируете систему отопления, то делайте ее полностью низкотемпературной, не пожалеете.

Краткие выводы:

1.Гелиосистема не самостоятельная система отопления.

2.Решите, куда утилизировать лишнее тепло летом.

3.По возможности делайте теплые полы везде.

4.Условия соблюдены — ставьте гелиосистему на ГВС+отопление+бассейн и радуйтесь 🙂

5. Условия не соблюдены — ставьте гелиосистему только для ГВС и радуйтесь 🙂

Источник: http://geliosystem.ru/geliosistemy-dlya-kottedjei

По предложенной ниже схеме вы сможете легко рассчитать примерную комплектацию оборудования для ваших нужд.

1. Определиться с количеством потребителей горячей воды

2. Определить примерное количеством воды потребляемой каждым членом вашей семьи в сутки

3. После этих двух шагов вы получите рекомендованный объем накопительного бака

4. Выберите желаемую степень замещения ваших потребностей в тепле энергией солнца

5. Выберите планируемую ориентацию устанавливаемых коллекторов

6. Выберите угол наклона устанавливаемых коллекторов

7. После выполнения последнего шага вы получите примерное необходимое количество коллекторов

После выполнение вышеуказанных шагов вы получили необходимую емкость бака-накопителя и примерное количество коллекторов. Далее вам необходимо решить будете ли вы использовать солнечную энергию как дополнительный источник тепла в системе отопления. От вашего решения зависит выбор бака-накопителя с одним или двумя теплообменниками. Для отбора тепла в основную систему отопления вам будет бак с двумя теплообменниками. С помощью одного тепло будет передаваться в бак с водой, с помощью второго(верхнего) вы будете иметь возможность передавать излишки тепла в основную систему отопления. Далее к получившемуся комплекту вам необходимо добавить рабочую станцию с контроллером, датчиками температуры и другой автоматикой. Таким образом имея комплект оборудования состоящий из бака-накопителя, необходимого количества вакуумных солнечных коллекторов и рабочей станции с контроллером вы сможете рассчитать стоимость вашей системы. Для «грубого расчета» к стоимости оборудования обычно добавляется 30% на работы по монтажу и дополнительные трубы, фитинги, изоляцию и т.д. и вы получаете полную стоимость вашего проекта.

Для точных расчетов возможно будет необходим выезд нашего специалиста на объект или предоставление с вашей стороны дополнительных планов или фотографий объекта.

Определение параметров (ГВС)

Установка для приготовления горячей воды — емкостный водонагреватель и гелиоколлектор

Основой для расчета параметров гелиоустановки для при­готовления горячей воды является потребность в теплой или горячей воде. Если эту потребность установить не удается, ее следует определить по таблице ниже.

Другим важным параметром является доля покрытия по­требности в энергии за счет гелиоустановки. Для небольших установок для приготовления горячей воды она должна состав­лять от 50 до 90%.

Для достижения доли покрытия потребности в энергии 90%, объем бивалентного бойлера (емкостного водонагревателя, ра­ботающего от двух источников энергии) должен быть примерно в 1,5 — 2 раза больше, чем суточная потребность в теплой или горячей воде.

При переменном расходе теплой или горячей воды следует выбирать коэффициент 2, при относительно постоянном рас­ходе — коэффициент 1,5.

Определение параметров комбинированных систем

ГВС + поддержка отопления + подогрев бассейнов

При проектировании систем для частичного покрытия затрат на отопление необходимо учитывать низкое положение Солнца в зимний период. Соответственно, для более эффективной работы солнечной системы в межсезонье и зимой необходимо устанавливать коллекторы под углом в среднем на 10-15% больше, чем обычно (50-60°). При этом суммарная годовая выработка энергии может незначительно снизиться с условием, что именно в зимний период выработка энергии увеличится.

Установка для поддержки системы отопления помещений и подогрева бассейнов

Периоды максимального поступления солнечной энергии не соответствуют по времени периодам, в которые потребность в энергии для отопления является наивысшей.

Если расход тепла для приготовления горячей воды в течение всего года остается относительно постоянным, то в периоды наибольшей потребности в тепле для отопления помещений поступает лишь весьма небольшое количество солнечной энергии.

Для обеспечения поддержки системы отопления помещений площадь поверхности коллекторов должна быть относительно большой. Вследствие этого гелиоустановка будет «простаивать» в летнее время. С точки зрения технической ре­ализации очень просто использовать гелиоустановку для поддержки системы отопления, благодаря использованию баков-накопителей с двумя теплообменниками.

Расчет площади и количества коллекторов

Источник: http://www.atmosfera.md/index.php?id=48&Itemid=56&option=com_content&view=article

Современные гелиосистемы, использующие энергию солнца, позволяют экономить до 40% затрат на отопление и до 75% на горячее водоснабжение.

Цифры, которые шокируют

В России суммарная площадь водонагревательных установок, работающих от энергии солнца, не превышает 20 тыс. кв. метров, в то время как США и Китай эксплуатируют по 10 млн кв. метров гелиосистем, Япония — 8 млн, Германия — 6,5 млн кв. метров. Уже через шесть лет (к 2020 г.) большинство стран Западной Европы планируют перевести на солнечное теплоснабжение минимум 70% жилищного фонда. И это притом, что, например, в Московской области солнечной энергии на 1 кв. метр приходится столько же, сколько в Германии, а в Хабаровском крае в среднем за год 300 дней являются солнечными.

Причина российской расточительности — в сырьевой экономике. Именно она и в советское время, и в последующий период отучила власти и население думать об экономии энергии. Ведь запасы нефти и газа кажутся неисчерпаемыми!

Но ситуация меняется. Газ, нефть и производные виды топлива дорожают буквально на глазах, разведанные запасы истощаются, а новые месторождения требуют для освоения все больше капиталовложений. Растет понимание опасности загрязнения окружающей среды от бездумного сжигания углеводородов. Уходят в прошлое заблуждения относительно альтернативных, возобновляемых источников энергии — ветра, земного тепла, морских приливов, термальных вод, а также солнца (мол, сооружение гелиосистем — это слишком сложное и затратное дело при нашей нехватке солнечных дней!).

Однако новые технологические возможности и инновационные разработки позволяют экономить за счет энергии солнца уже до 75% затрат на горячее водоснабжение (ГВС) и до 40% на отопление. В России тоже заговорили об альтернативе разорительному традиционному ЖКХ — об энергоэффективных и «умных» домах, о необходимости использования гелиосистем для ГВС и обеспечения теплом при застройке целых кварталов, микрорайонов и поселков.

Что говорит наука

В Германии солнечные установки для отопления и подогрева воды имеют уже более 630 тыс. частных домовладений, а на острове Кипр (Средиземное море) — практически каждый дом. В России бытовые гелиосистемы (в силу указанных выше причин) пока, сожалению, больше экзотика, чем общепринятая практика. Хотя, повторимся, 1 кв. метр поверхности в той же Московской области получает солнечной энергии не меньше, чем в Германии, — 1100 кВт за год. Не говоря уже о южных регионах, юге и востоке Сибири и Дальнем Востоке, где солнца больше, чем в средней полосе России.

То есть на российских широтах солнечной энергии достаточно для эффективной работы современных гелиосистем. Например, в средней полосе России солнце отдает за год 1 кв. метру земли энергию, которая получается при сжигании примерно 150 кг условного топлива (1 тонна условного топлива эквивалентна 2,6 тонне каменного угля).

Если этот поток солнечной энергии «собрать» с наименьшими потерями и преобразовать его с наибольшим КПД, то в средней полосе правильно спроектированная гелиосистема сможет обеспечивать жилой дом горячей водой и теплом совершенно автономно 9 месяцев в году, а остальные три месяца (зимой) станет помогать основной системе нагревать воду, экономя таким образом топливо (газ, электроэнергию, солярку, уголь, дрова).

Расчеты показывают, что оптимально подобранная гелиосистема может использовать для этих нужд примерно 1900 кВт/час в течение года, сэкономив 190 литров дизельного топлива. То есть окупит за год половину вложенных в нее средств. Еще через год окупит себя полностью и начнет приносить реальную экономию владельцам дома за счет снижения расходов на топливо для основной системы отопления и ГВС. И какую систему тогда называть основной — солнечный коллектор, использующий дармовую энергию, или прожорливый котел в подвале?

Даже если учесть, что в средней полосе России гелиосистема окупается в среднем за 5-7 лет, это все равно выгодное вложение капитала, поскольку традиционные системы автономного тепло- и горячего водоснабжения себя в принципе не окупают. Зато солнечный коллектор поможет существенно снизить издержки на их содержание. Особенно с учетом постоянно растущих цен и тарифов на энергоресурсы.

По выкладкам ученых, гелиосистема, имеющая солнечные коллекторы суммарной площадью 30 кв. метров, экономит за год около 8 тонн угля.

Кроме того, использование гелиосистем снижает экологическую нагрузку на окружающую среду.

В самом деле, не для того же человек построил загородный особняк, чтобы дышать там продуктами сгорания угля или солярки! Так вот, 1 кв. метр солнечного коллектора предотвращает за год выброс в воздух от 350 до 730 кг углекислоты. Не считая всевозможных канцерогенов.

Что такое гелиосистема и как она работает?

В широком смысле гелиосистема — это установка, которая преобразует солнечную энергию в электричество или в тепло. Для выработки электроэнергии в гелиосистемах используются фотоэлектрические элементы, а для преобразования в тепло для нагревания воды — коллекторы.

По конструкции коллекторы бывают плоскими и вакуумными. Дополняет коллектор (независимо от конструктивного исполнения) накопительный бак (аккумулятор), циркуляционный насос для принудительного перемещения теплоносителя (между баком и коллектором) и вспомогательное оборудование. Небольшая гелиосистема может обходиться без насоса, благодаря естественной циркуляции воды за счет перепада температур.

Плоский коллектор схематично — это медная или алюминиевая пластина под стеклом, с одной стороны черненая для лучшего поглощения солнечной энергии, а с другой — покрытая трубками с теплоносителем для отбора энергии. Чтобы снизить потери тепла, коллектор помещен в короб с теплоизолирующим слоем. Теплоноситель, нагревающий воду в баке-аккмуляторе, это или тоже вода, или антифриз.

Вакуумный коллектор отличается от плоского тем, что светопоглощающая черненая пластина под стеклом находится не в воздушном, а в безвоздушном пространстве, что практически полностью исключает потери тепла. В некоторых моделях таких коллекторов для более эффективного отбора тепла используется схема «трубка в трубке»: что-то вроде термоса, только между внешними стенками этих трубок находится не воздух, а вакуум.

Плоские коллекторы конструктивно проще, а следовательно дешевле, но, по мнению разработчиков, на данном технологическом этапе уже достигли оптимума своей эффективности. Вакуумные коллекторы являются более сложными и дорогими агрегатами, но зато и КПД у них значительно выше, особенно в холодное время года и в пасмурную погоду. Разница в эффективности особенно заметна с температуры воздуха +15 градусов и ниже, а при минусовых температурах вакуумный коллектор вообще вне конкуренции.

Новейшие вакуумные коллекторы на основе термотрубок (трубка из меди заполнена легкокипящей жидкостью, которая испаряется и эффективно отбирает тепло у вакуумной трубки) способны обеспечивать потребителей горячей водой и теплом даже если за окном трещит мороз от -35 до -50 градусов!

Не случайно гелиосистемы находят все более широкое применение как в отдельных домостроениях (загородные дома, коттеджи, дачи, бани, крытые бассейны), так и для обеспечения теплом и горячей водой многоквартирных домов и целых поселков с использованием систем суточного или сезонного аккумулирования тепла.

Что в знаменателе?

Современные гелиосистемы рассчитаны на непрерывную работу в течение от 25 до 50 лет (при этом требуют обслуживания за этот срок 3-5 раз) и, окупаясь в среднем за 5-7 лет, дальше только экономят ресурсы домовладельца: до 40% затрат на отопление и до 75% на горячее водоснабжение.

Плюс к этому солнечный коллектор не наносит природе ни малейшего ущерба, полностью независим от тарифной политики энергетических монополий и абсолютно автономен при получении и преобразовании солнечной энергии.

Похоже, традиционные способы отопления наших домов газом, углём или по-старинке — дровами доживают последние времена. Всё больше строительных компаний предлагают возводить здания с использованием инновационных систем и передовых технологических решений, а именно с установкой оборудования, работающего на альтернативных источниках энергии и отопления, в частности, на солнечной, гидравлической, ветровой и геоэнергии. То есть, с одной стороны, мы идём в ногу с последними достижениями технического прогресса, с другой — обращаемся к «корням», стремимся бережнее относиться к природе и рациональнее использовать её богатства. И если раньше об отоплении домов с помощью гелиосистем в наших широтах говорилось как о некой диковинке, то сейчас речь идёт о комплексной застройке земельных участков с прокладкой коммуникаций, учитывающих использование альтернативных источников энергии. Практика постройки энергоэффективных домов уже становится делом привычным.

Немного теории

В южных краях, на том же о. Кипр, где солнце по сути светит круглый год, гелиосистемы установлены на каждом доме. И в этом нет ничего удивительного. У нас же всегда считалось, что солнце не такое жаркое, а климат не такой благоприятный, чтобы позволить повсеместно устанавливать гелиосистемы. Математические же подсчёты опровергают эти доводы.

Судите сами. В зависимости от климатических условий и широты местности, среднегодовой поток солнечного излучения на земную поверхность составляет от 100 до 250 Вт/м2, достигая пиковых значений в полдень при ясном небе, практически в любом (независимо от широты) месте — около 1000 Вт/м2. В условиях средней полосы России солнечное излучение «приносит» на поверхность земли энергию, эквивалентную примерно 150 кг у.т./м2 в год, где у.т. — это условное топливо (здесь и далее).

Практическая задача, стоящая перед разработчиками и создателями различного вида солнечных установок, состоит в том, чтобы наиболее эффективно «собрать» этот поток энергии и преобразовать его в нужный вид энергии (теплоту, электроэнергию) при наименьших затратах на установку. Простейшим и наиболее дешёвым способом использования солнечной энергии является нагрев бытовой воды в так называемых плоских солнечных коллекторах.

Показатели экономичности

По данным лаборатории нетрадиционной энергетики Института проблем морских технологий ДВО РАН (г. Владивосток) в целом солнечные установки могут обеспечить следующие показатели (на 1 м2 солнечного коллектора):

• выработка тепловой энергии в среднем: 600-800 кВт/ч (в год), максимальная — до 1050 кВт/ч (в год), что позволит покрыть до 40-60 % потребностей индивидуальных потребителей в тепле, соответственно, уменьшить расход органического топлива до 100 кг в год на 1 м2 площади солнечных коллекторов и снизить загрязнение окружающей среды при его сжигании.

• экономия органического топлива составляет около 100 кг у.т./м2 отапливаемой площади помещения. Установка с площадью солнечных коллекторов 30 м2 в целом экономит около 3 тонн у.т. или около 7,8 тонн угля;

• снижение выбросов С02 достигает 0,6-0,7 кг на 1 кВт/ч выработанной тепловой энергии;

• 1 м2 солнечного коллектора предотвращает выброс 350-730 кг углекислого газа в год.

Принцип работы солнечной водонагревательной установки

Круглогодичная солнечная водонагревательная установка — СВУ состоит из солнечного коллектора и теплообменника-аккумулятора. Сердце системы — это коллектор. Он представляет собой устройство, позволяющее эффективно использовать энергию солнечного излучения для нагрева теплоносителя (антифриза). Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе энергией солнца и отдаёт затем тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке-аккумуляторе хранится горячая вода до момента её использования, поэтому он должен иметь хорошую теплоизоляцию.

В первом контуре, где расположен солнечный коллектор, может использоваться естественная или принудительная циркуляция теплоносителя. В бак-аккумулятор может быть установлен электрический или какой-либо другой автоматический нагреватель-дублёр. В случае понижения в баке- аккумуляторе температуры ниже установленной (продолжительная пасмурная погода или малое количество часов солнечного сияния зимой)нагреватель- дублёр автоматически включается и доводит воду до заданной температуры.

В результате, используя систему солнечного отопления, можно получить до 50-60% горячей воды, необходимой в течение года для отопления и бытовых нужд. В летнее время солнце полностью обеспечит дом горячей водой.

Виды гелиосистем

Существуют различные виды солнечных коллекторов, но наибольшее распространение получили плоские коллекторы и коллекторы с вакуумными трубками.

В мировой практике наиболее широко распространены малые системы солнечного теплоснабжения. Как правило, такие системы включают в себя солнечные коллекторы общей площадью 2-8 м2, бак-аккумулятор, ёмкость которого определяется площадью используемых коллекторов, циркуляционный насос или насосы (в зависимости от типа тепловой схемы) и другое вспомогательное оборудование. В небольших системах циркуляция теплоносителя между коллектором и баком-аккумулятором может осуществляться и без насоса, за счёт естественной конвекции (термосифонный принцип). В этом случае бак-аккумулятор должен располагаться выше коллектора. Простейшим типом таких установок является коллектор, спаренный с баком-аккумулятором, расположенным на верхнем торце коллектора. Системы такого типа используют обычно для нужд горячего водоснабжения в небольших односемейных домах коттеджного типа осуществляется с помощью насоса. Такие системы используют для нужд и горячего водоснабжения, и отопления. Как правило, в активных системах, снимающих лишь часть нагрузки отопления, предусматривают дублирующии источник тепла, использующий электроэнергию или газ.

Сравнительно новым явлением в практике использования солнечного теплоснабжения являются крупные системы, способные обеспечить горячим водоснабжением и отоплением многоквартирные дома или целые жилые кварталы. В таких системах используются либо суточное, либо сезонное аккумулирование тепла. Суточное аккумулирование предполагает возможность работы системы с использованием накопленного тепла в течение нескольких суток, сезонное — в течение нескольких месяцев.

Для сезонного аккумулирования тепла используют большие подземные резервуары, наполненные водой, в которые сбрасываются все излишки тепла, получаемого от коллекторов в течение лета. Другим вариантом сезонного аккумулирования является прогрев грунта с помощью скважин с трубами, по которым циркулирует горячая вода, поступающая от коллекторов.

Источник: http://www.v-sadu.ru/page/geliosistemy-otopleniya.html

Отопление при помощи Солнца – давняя мечта человечества, периодически страдающего то от избытка солнечной энергии, то от ее недостатка. Гелиосистемы – попытка реализовать это желание на бытовом уровне.

Что такое гелиосистема

В общем случае это устройство, которое позволяет преобразовать солнечную энергию в другой вид энергии. По этому  признаку системы классифицируются на два вида.

• Система для теплообеспечения – установка, реализующая технологию солнечного коллектора. Конструкция преобразует световую энергию в тепловую, которая  используется для обогрева и организации снабжения горячей водой.
• Системы для энергообеспечения – типичный представитель – солнечная батарея, то есть совокупность полупроводников, преобразующих солнечную энергию в электрическую.

Второй вид более универсален, но как указывается в отзывах, альтернативные источники энергии предпочтительнее использовать для отопления, так как последние требуют меньшей мощности.

Гелиосистема для теплобеспечения состоит из солнечного коллектора, бака-аккумулятора, теплоприемника и собственно системы отопления. Передачу тепла обеспечивает движение незамерзающего теплоносителя.

Коллекторы могут быть двух видов.

• Плоские –  панели из абсорбирующего вещества, защищенного солярным стеклом и располагающегося на термоизоляционном слое. Незамерзающая жидкость – антифриз, циркулирует по полиэтиленовым или медным трубкам по коллектору, нагреваясь, и передается  в бак. На фото – плоский коллектор на крыше.
• Трубчатый или вакуумный – панель, набранная из трубок. Трубка двойная: внешняя часть прозрачная, внутренняя покрыта абсорбером, между ними находится вакуум. Такой исполнение позволяет сохранить больше энергии – до 95%.

Особенности работы гелиосистемы

Как понятно из схемы устройства, источником энергии в системе является солнце. Отсюда вытекает, что наиболее эффективна гелиосистема летом, когда продолжительность дня и интенсивность солнечного излучения максимальны. В зимнее время эффект устройства имеет минимальное значение.

В силу этой особенности использовать солнечный коллектор в качестве основного источника тепла зимой не рекомендуется. Однако, при небольшой площади здания и высокой степени утепления гелиосистема может поставлять до 30% тепла, тем самым способствуя экономии других отопительных ресурсов.

Увеличить полезность устройства можно, используя его для горячего водоснабжения.

Рабочая площадь

Производительность коллектора зависит от площади его рабочего поля и степени освещения. Площадь определяется на основе летней нагрузки: затраты на горячее водоснабжение, поддержку системы, предотвращающую конденсацию, и так далее. Расчеты можно выполнить своими руками: для этого проще всего воспользоваться онлайн-услугой, указав количество обитателей, уровень потребления горячей воды и угол наклона, под которым возможно разместить панель.

Для отопления в зимний период гелиополе – рабочая площадь аппарата, должно быть в 2– 2,5 раза больше. Более точное значение может установить специалист, учитывающий степень утепления, особенности здания и тому подобное.

Угол наклона

Второй значимый фактор для производительности системы – размещение относительно движения солнца.

• Сторона света – юг, так как при любых погодных условиях большую часть дня солнце расположено на южной стороне небосвода.
• Угол наклона – если есть возможность выбирать расположение, то оптимальный угол – 60 градусов. Это положение обеспечивает максимальное попадание солнечных лучей на поверхность в зимнее время. Если выбора нет, то при наклоне менее 30 градусов рекомендуется установить вакуумный коллектор, так как плоский, судя по отзывам специалистов,  себя не оправдывает. На фото – вакуумный вариант.

Принцип действия гелиосистемы

Типовая комплектация содержит 5 обязательных компонентов:

• коллектор – плоский или трубочный;
• насос для подачи воды;
• бак-аккумулятор – в нем собирается нагретая вода;
• контроллер;
• доводчик – как правило, электрический тэн.

Предлагается два способ установки системы.

• Аккумуляция – в этом случае нагретая жидкость подается в бак-аккумулятор, нагревает воду, которая  при достижении соответствующей температуры, поступает в подающий трубопровод. В зимнее время нагрев воды недостаточен, поэтому бак дополнительные нагревается и с помощью котла или тэнов.
• Подача в систему отопления – коллектор соединяется водонагревателем, откуда нагретая  до нужной температуры вода попадает в бак, а затем в трубопровод. Такой способ соединения более выгоден, когда в системе действует котел отопления, так как в этом случае вода в бак попадает уже теплая, а значит, отопительный котел расходует меньше тепла.

Гелиосистема поддерживает как радиаторную систему обогрева, так и напольную.

Установка гелиосистемы

Производить своими руками монтаж возможно только при наличии нужного опыта. Как правило, самостоятельно выполняются работы по размещению системы на баню или душевые. Коллекторы наиболее удобно располагать на крыше – лучше инсоляция и меньше опасности оказаться в тени объектов, что само по себе представляет и сложность, и опасность для жизни.

• Аппараты размещаются на крыше здания: плоские укладываются на ее поверхности, трубчатые рекомендованы установить на опоры. Дело в том, что снег на плоских аппаратах не задерживается, в то время как с вакуумных его нужно будет очищать.
• Бак-аккумулятор, насос и теплообменник рекомендуется установить как можно ниже, соблюдая те же условия для естественной циркуляции, что и в обычной водяной системе отопления. Если предполагается установить насос, то расположение коллектора не имеет особого значения.
• В качестве теплоносителя рекомендуется использовать антифриз, так как зимой угроза замерзания воды сведет на нет все преимущества солнечного обогрева.

На видео демонстрируется установка коллектора своими руками.

Источник: http://kamingid.ru/geliosistemy-dlya-otopleniya

Смотрите также:

Солнечный коллектор. Расчет окупаемости.

Современное развитое общество трудно представить без использования альтернативных источников энергии. Япония, Австралия, США, Греция и другие, экономически развитые страны уже давно активно используют солнечную энергию при конструировании комбинированных котельных установок, а также для нагрева воды. На сегодняшний день использование в Европе солнечных коллекторов – это уже не призрачная перспектива, а реальное настоящее. Учитывая, нестабильность макроэкономической среды, стоимость традиционных видов топлива и электроэнергии будет возрастать. Следовательно, установка гелиосистемы — это надежные инвестиции в будущее.

Популярным заблуждением является мнение о том, что солнечные водонагреватели реально использовать лишь в теплое время года, ведь достижения научно-технического прогресса позволяют использовать энергию Солнца даже зимой.

Как показывает практика, благоприятные климатические условия в сфере использования альтернативных источников энергии играют менее важную роль, чем социально-экономические. Ярким тому примером можно назвать Кипр, где площадь установленных гелиосистем на душу населения является одной из наибольших в Европе. Данный успех объясняется принятым в государстве благоприятным законодательством. Грамотная законодательная база в поддержку широкого использования солнечной энергии существует также и в Израиле. Практически во всех новых домах Израиля и Кипра установлены солнечные водонагреватели.

Солнечный коллектор или гелиосистема представляет собой конструкцию для сбора энергии Солнца, переносимой видимыми лучами света и ближним инфракрасным излучением. И даже в пасмурную погоду солнечный коллектор будет функционировать, так как поглощает солнечную энергию через облака, однако, при необходимости, система способна автоматически переключится на традиционные источники энергии.

Существуют солнечные коллекторы разных конструкций, в зависимости от сферы их применения. Сегодня рынок предлагает множество моделей коллекторов. Условно существует несколько классификаций. Например, в зависимости от температуры, которую дают коллекторы, различают следующие их виды:

— низкотемпературные — вырабатывают низкопотенциальное тепло, ниже 50 градусов Цельсия, применяются в основном для подогрева воды в бассейнах;

— среднетемпературные коллекторы, производящие высоко- и среднепотенциальное тепло (60-80 С), используются для нагревания воды в жилых массивах;

— высокотемпературные коллекторы — параболические тарелки, используемые в основном электрогенерирующими предприятиями, производящими электричество для электросетей.

Наиболее распространенными типами солнечных коллекторов можно назвать вакуумные и плоскопанельные.

Особенностью вакуумных коллекторов является использование вакуума в качестве достаточно эффективного теплоизолятора. Вакуум поддерживается между внешним стеклянным покрытием и теплопоглощающим слоем. Это минимизирует потери тепла и снижает зависимость КПД гелиосистемы от разности между температурой коллектора и температурой окружающей среды.

Конструктивно вакуумные коллекторы могут быть:

— трубчатыми, которые состоят из герметичных труб;

— плоскими, вакуум в которых поддерживается при помощи насосов.

Трубчатые вакуумные коллекторы являются более распространенными. Для них характерен так называемый «зеркальный эффект», т.е. минимизация зависимости теплоотдачи коллектора от высоты, на которой находится Солнце. Это содействует выравниванию тепловой мощности трубчатого коллектора на протяжении всего года. Возможно повышение температур теплоносителя до 250—300 °C при условии ограничения разбора тепла.

Вакуумные солнечные коллекторы являются довольно интересным высокотехнологичным видом гелиосистем в техническом отношении.

Плоскопанельные солнечные коллекторы — более распространенный вид коллекторов. Следует отметить, что пройдя ряд научно-технических усовершенствований, коллекторы данного типа, вероятно, практически достигли максимальных показателей в плане эффективности, срока эксплуатации и стоимости.

В основе работы плоских солнечных коллекторов лежит парниковый эффект: солнечный свет, попадающий на поверхность панельного коллектора, полностью пропускается стеклом. В качестве верхнего прозрачного слоя используется обычное или закаленное стекло, также может использоваться поликарбонат, ударопрочное стекло, стекло с низким содержание железа. Передачу теплоты к теплоносителю осуществляют алюминиевые или медные элементы. Отвод теплоты осуществляется с помощью воды или раствора незамерзающей жидкости.

Плоский солнечный коллектор — достаточно простое устройство. Покрытие, являющееся наиболее высокотехнологичным элементом во всей конструкции, должно поглощать большую часть энергии солнечных лучей, излучая при нагреве в инфракрасном спектре минимально возможную часть поглощенной энергии. При отсутствии разбора тепла плоские коллекторы нагревают воду до 190 °C.

В настоящий момент, наиболее перспективными для России являются плоскопанельные солнечные коллекторы горячего водоснабжения, т.к. имеют четыре неоспоримых преимущества: всесезонность, простоту, надежность конструкции при относительно невысокой цене и, несомненно, срок службы — 50 лет в сравнении с 20-30 годами работы вакуумных. Необходимо также акцентировать внимание на том факте, что срок окупаемости вложенных в гелиосистему средств, зависит от цен на ископаемые энергоносители. В европейских странах обычно срок окупаемости составляет менее 10 лет, в США – 4. И, конечно же, основное преимущество использования солнечной энергии — экологическая чистота и неограниченность

Расчет КПД солнечного теплового коллектора

Это четвертый пост в серии статей, написанных соучредителем Free Hot Water и старшим инженером-механиком Галом Мойалом. Мы будем публиковать эту серию каждую среду, поэтому, пожалуйста, назначьте ей дату. Некоторая информация может быть очень технической, но если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нами. Мы искренне хотим помочь. Если вы хотите получить более практический опыт, изучите наши сертифицированные учебные курсы Free Hot Water.–Солнечный Фред.

КПД коллектора

Теперь, когда мы более знакомы с двумя основными доступными методами сбора тепла, можно спросить, как мы решаем, когда использовать один вместо другого? Ответ — эффективность коллектора.

Первым шагом в разработке активных систем солнечной тепловой энергии является выбор системы, которая максимизирует извлечение энергии в широком диапазоне рабочих условий.

Один из методов состоит в том, чтобы вычислить тепловой КПД коллектора, который представляет собой отношение среднего тепловыделения от коллектора к скорости, с которой солнечное излучение попадает на панель.

Тепловой КПД коллектора рассчитывается по следующей формуле:

P = [(Ti — Ta) / I]

P = параметр входной жидкости

Ti = Температура жидкости на входе в коллектор (ºF)

Ta = Температура окружающего воздуха вокруг коллектора (ºF)

I = интенсивность солнечного излучения, падающего на коллектор (БТЕ / час / фут2).

Чтобы узнать значение фактора I (инсоляция), посмотрите таблицу инсоляции (набор данных НАСА по приземной метеорологии и солнечной энергии)

Чем больше значение дельты температуры жидкости на входе по сравнению с окружающей средой, тем тяжелее должен «работать» коллектор.”

(Нажмите, чтобы увеличить)

Например, плоский коллектор с характеристиками эффективности, указанными выше, в который поступает вода с температурой 55 ° F и температурой окружающей среды 75 ° F с интенсивностью излучения 110 БТЕ / ч / кв.фут (см. Ссылку НАСА выше для ваша соответствующая область) будет вычисляться следующим образом:

P = [(55–75) / 110] = 0,18

Если посмотреть на приведенный выше график на 0,18, то будет видно, что плоский коллектор лучше всего подходит для такой среды.

Калькулятор выходной энергии солнечного коллектора

С помощью этого калькулятора энергии вы можете приблизительно определить, сколько энергии солнечный коллектор с эвакуируемыми трубками Apricus AP будет производить каждый год. Значения консервативны, поэтому вы можете получить до 15% больше, если находитесь в жарком регионе или у вас есть большой специальный резервуар для хранения солнечной энергии.

Чтобы рассчитать выход энергии, вы должны ввести следующие переменные:

Уровни солнечной инсоляции

Прежде чем рассчитывать выходную мощность, вы должны знать свой уровень солнечной радиации (также известной как солнечная инсоляция).Щелкните здесь, чтобы найти значения для вашего местоположения. Обратите внимание на среднегодовое значение, которое можно использовать ниже для оценки выработки энергии и экономии.

Обратите внимание, что энергия должна вводиться в единицах кВтч / м ² / день.

Преобразование из США в метрические единицы: 1 кВтч / м ² / день = 317,1 Btu / ft ² / день

Размер коллектора

Введите общее количество вакуумированных пробирок Apricus.

Стоимость энергии

Введите стоимость киловатт-часа в вашей местной валюте (может потребоваться конвертировать из ³ м3 или термических единиц газа)

• 1 терм = 29,3 кВтч = 100000 БТЕ = 105,5 МДж
• Природный газ — 39 МДж / м ³ = 10,83 кВтч / м ³
• Сжиженный нефтяной газ пропан (жидкость) = 25,3 МДж / л = 7 кВт · ч / л
• LPG Пропан (газ) = 93,3 МДж / м ³ = 25.9 кВтч / м ³

Чтобы узнать о стоимости энергии в Европе, нажмите здесь.

Примечания:

• Значения выработки энергии являются консервативными приближениями с реальной выработкой -5% / + 15% от расчетных значений. Фактическая выходная мощность и общая эффективность системы будут зависеть от места установки, климата, изоляции, конфигурации системы и многих других факторов. В дождливые или пасмурные дни выработка энергии значительно снижается.
• Пиковая эффективность коллектора достигается только при одинаковой температуре окружающей среды и температуре воды. При нормальном использовании это может происходить только в течение короткого периода времени каждый день и обычно только при высоких температурах окружающей среды (летом). Поэтому при нормальном использовании солнечный коллектор не всегда может работать с таким высоким уровнем эффективности. Это верно для всех вакуумных трубчатых и плоских коллекторов, а не только для коллекторов Apricus. Чтобы получить более реалистичные цифры, приведенные выше расчеты основаны на «нормальных» условиях эксплуатации, при которых разница между температурой окружающей среды и температурой воды в коллекторе составляет около 20-30 ^o C.Для получения дополнительной информации об эффективности коллектора щелкните здесь.
• При сравнении с другими продуктами примите во внимание вышеуказанный момент. Не используйте просто значения пикового КПД для выработки энергии, так как это приведет к завышенным цифрам. Значения IAM также играют важную роль в определении общего выхода энергии из солнечного коллектора. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о том, как интерпретировать цифры IAM.
• Энергия производится в виде тепла.При транспортировке и преобразовании этой энергии, например, для кондиционирования воздуха или центрального отопления, некоторая энергия (тепло) будет потеряна, поскольку никакая система или изоляция не являются эффективными на 100%.

Урок 3: Солнечные водонагревательные системы; Размещение и калибровка

Введение

Видимый свет ( инсоляция ) является основным источником энергии, собираемым системами, которые обеспечивают тепло помещений, тепло воды и электричество для домов.Из-за наклона оси Земли количество солнечной инсоляции, падающей на любую точку на поверхности Земли, меняется в течение года. Ежедневно и сезонно количество световой энергии, падающей на поверхность, изменяется от восхода до захода солнца. Атмосферные условия и высота над уровнем моря также являются факторами, влияющими на количество света, достигающего поверхности Земли.

Для участков выше и ниже экватора сезонные колебания обычно отмечаются весенним и осенним равноденствиями, а также летним и зимним солнцестоянием.Равноденствия определяются как время года, когда солнце пересекает экватор (март и 21/22 сентября). В это время наблюдается равное количество часов светового дня и ночи. Летнее и зимнее солнцестояние определяются как время, когда солнце достигает своей самой высокой / самой низкой широты. В северных широтах летнее солнцестояние приходится на 21/22 июня, а зимнее солнцестояние — 21/22 декабря. Летнее солнцестояние — это дата, когда количество световых часов самое длинное, а зимнее солнцестояние — самое короткое количество световых часов.В южном полушарии солнцестояние как раз наоборот.

Перед установкой солнечной водонагревательной системы вы должны сначала рассмотреть солнечный ресурс участка, так как эффективность и конструкция солнечной водонагревательной системы зависят от того, сколько солнечной энергии достигает строительной площадки. Вам также необходимо правильно подобрать размер системы, чтобы обеспечить потребности дома в горячей воде. В этом уроке вы узнаете, как разместить и определить размер солнечной водонагревательной системы.

Энергетические расчеты и единицы

Мы должны уметь измерять и сравнивать энергию и другие величины, чтобы иметь возможность оценить размер солнечных водонагревательных и солнечных электрических систем.Следовательно, нам необходимо понять, какие энергетические расчеты и единицы измерения энергии мы используем для этих оценок.

Определения:

Тепло:
Британская тепловая единица (БТЕ): количество энергии, необходимое для подъема 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта

Therm: 100000 британских тепловых единиц

DekaTherm (DKT) : 1 000 000 британских тепловых единиц
Природный газ содержит около 1 датской тонны энергии на 1000 кубических футов газа.

Электроэнергия и энергия
1 ватт = 1 вольт * 1 ампер в чисто резистивных цепях

1000 Вт = 1 киловатт (кВт) (это мощность)

1 кВт * 1 час = 1 киловатт-час (это энергия)

В начало

Размещение солнечной водонагревательной системы

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Несмотря на более холодный северный климат, Пенсильвания по-прежнему предлагает достаточные солнечные ресурсы. Обычно, если место установки не затемнено с 9 до 15 часов. и выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной водонагревательной системы.

PVWatts (www.pvwatts.org) — полезный онлайн-калькулятор, который помогает определить солнечные ресурсы в заданном месте. В таблице ниже показаны средние летние, зимние и годовые значения солнечной радиации для Уилкс-Барре, штат Пенсильвания.PVWatts может помочь вам определить солнечный ресурс, доступный на вашем конкретном участке, а также помочь вам оценить размер солнечной системы, необходимой для обеспечения необходимой солнечной энергии для солнечных водонагревательных или солнечных электрических систем. ( Совет: чтобы преобразовать киловатт-часы в британские тепловые единицы, умножьте на 3413. Чтобы преобразовать квадратные метры в квадратные футы, умножьте на 10,76 ).

Ориентация коллектора
Ориентация коллектора имеет решающее значение для достижения максимальной производительности солнечной энергетической системы. В целом, оптимальная ориентация солнечного коллектора в северном полушарии — истинный юг (азимут 1800). Однако недавние исследования показали, что, в зависимости от местоположения и наклона коллектора, коллектор может быть повернут до 90 к востоку или западу от истинного юга без значительного снижения его производительности.

Местные климатические условия могут сыграть значительную роль в выборе ориентации коллекторов на восток или запад от истинного юга, а также при определении правильного угла наклона коллекторов. Ориентация и наклон крыши зданий, факторы затенения, эстетика и местные условия также играют важную роль в установке оборудования для сбора солнечных систем.

Вы также должны учитывать такие факторы, как ориентация крыши (если вы планируете установить коллектор на крыше), особенности местного ландшафта, которые затеняют коллектор ежедневно или сезонно, и местные погодные условия (например, туманное утро или облачный день), как эти факторы также могут повлиять на оптимальную ориентацию коллектора.

Наклон коллекторов
Большинство жилых солнечных коллекторов представляют собой плоские панели, которые можно установить на крыше или на земле. Называемые плоскими коллекторами , они обычно фиксируются в наклонном положении, соответствующем широте местоположения. Это позволяет коллекционеру лучше всего улавливать солнце. Эти коллекторы могут использовать как прямые солнечные лучи, так и отраженный свет, проходящий через облака или от земли. Поскольку они используют весь доступный солнечный свет, плоские коллекторы — лучший выбор для многих северных штатов.

Хотя оптимальным углом наклона коллектора является угол, равный широте, плоская установка коллектора на наклонной крыше не приведет к значительному снижению производительности системы и часто желательна по эстетическим соображениям. Однако вы захотите принять во внимание угол наклона крыши при определении размеров системы.

Затенение
Как упоминалось ранее, солнечные коллекторы следует устанавливать на участке, не затененном с 9 а.м. до 15:00 и смотрит на юг. Затенение от гор, деревьев, зданий и других географических объектов может значительно снизить производительность коллектора. Перед установкой солнечной энергетической системы вы должны сначала составить схему движения солнца, чтобы оценить влияние затенения на годовую производительность системы.

В начало

Расчет солнечной водонагревательной системы

Чтобы правильно определить размер солнечной водонагревательной системы, вам необходимо определить общую площадь коллектора и объем хранилища, необходимые для удовлетворения от 90 до 100 процентов потребностей домашнего хозяйства в горячей воде в летний период.Одним из доступных программных средств для расчета размеров солнечной системы водяного отопления является RetScreen (www.retscreen.net/ang/home.php). Если вы планируете разработать несколько систем солнечного нагрева воды, вы можете загрузить программное обеспечение для горячего водоснабжения с сайта www.retscreen.net/ang/t_software.php. Это программное обеспечение можно использовать для определения размеров солнечных водонагревательных систем, и мы будем использовать его для проверки приведенного ниже примера расчета практических правил.

Определение размера площади коллектора
Хорошее практическое правило для определения размера площади коллектора в северных климатических условиях, например в Пенсильвании, заключается в том, чтобы оставить 20 квадратных футов (2 квадратных метра) площади коллектора для каждого из первых двух членов семьи и от 12 до 14 квадратных метров. футов для каждого дополнительного человека.

Определение объема хранения
Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух человек. Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой бак (120 галлонов) подходит для четырех-шести человек.

Для активных солнечных водонагревательных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора, обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде.

На веб-сайте Solar Rating and Certification Corporation результаты тепловых характеристик протестированных солнечных коллекторов можно найти по адресу www.fsec.ucf.edu/solar/testcert/collectr/tprdhw.htm. На сайте представлены данные о производительности в диапазоне температур, который подходит для выбора коллектора для нагрева потребности в горячей воде. Ниже приводится страница с этого сайта. Имейте в виду, что эти коллекционеры сертифицированы в соответствии с условиями Флориды. Чтобы выбрать правильный размер коллектора для Пенсильвании, необходимо провести метод проб и ошибок.

Сравнивая суточную потребность в тепле для горячей воды с тестируемыми показателями тепловой производительности коллектора, мы хотим выбрать солнечные коллекторы, которые будут производить 45 081 БТЕ / день. Глядя в столбец БТЕ / день, мы видим, что нам потребуются два коллектора, чтобы соответствовать нашей нагрузке, каждый из которых может обеспечить около 22 541 БТЕ / день.Коллектор AE-32 от компании Alternate Energy Technologies рассчитан на 27 500 БТЕ / день. Каждый из этих коллекторов имеет площадь около 32 квадратных футов. Этот пример выгодно отличается от представленных ранее общих рекомендаций по количеству солнечных коллекторов для установки 20 квадратных футов площади коллектора для первых двух человек и 12 квадратных футов для каждого дополнительного жильца.

Для Пенсильвании резервуар для хранения воды, соединяемый с солнечным коллектором площадью 64 квадратных фута, должен иметь размер не менее 80 галлонов, но лучше использовать резервуар емкостью более 90 галлонов.

В начало

вопросов

1. При использовании программного обеспечения RETScreen коллекторы AET AE-32 будут производить 0,98 МВтч с июня по август, или 36 347 БТЕ в сутки. Это не соответствует нашей расчетной нагрузке на нагрев воды, поэтому нам нужно выбрать другой коллектор. Поскольку у нас дефицит около 8 734 БТЕ в день, или 24%, нам нужно выбрать коллекционеров примерно на 24% больше, чем наша первоначальная оценка. Мы попробуем коллектор AET AE-40 площадью 40 квадратных футов. Используя программу RET Screen, мы видим, что коллекторы AE-40 произведут 1.08 МВтч с июня по август или около 40 055. Что случилось? Почему мы увеличиваем площадь солнечного коллектора на 25% и получаем только на 10% больше горячей воды? Ответ заключается в том, что по мере того, как количество произведенной энергии приближается к количеству используемой энергии, эффективность системы падает, потому что более высокие температуры системы приводят к большим потерям тепла. Система с двумя коллекторами AE-32 имеет КПД системы 35 процентов, обеспечивая при этом 86% энергии, необходимой в летнее время (86% называется солнечной фракцией).Система с двумя коллекторами AE-40 имеет КПД 31%, обеспечивая при этом 95% энергии, необходимой в летнее время. Помните, мы начали с того, что рассчитали систему, чтобы обеспечить 100% энергии для нагрева воды в летнее время.

   Другой параметр конструкции системы, на который нам нужно обратить внимание, — это размер солнечного резервуара для хранения воды. Предыдущий анализ был проведен с использованием RETScreen для резервуара на 120 галлонов. Каковы были бы КПД и доля солнечной энергии, если бы мы установили резервуар для хранения на 80 галлонов? Модель RETScreen предсказывает, что при использовании резервуара для хранения емкостью 80 галлонов доля солнечной энергии снижается до 93%, а эффективность в летнее время остается на уровне 31%.Таким образом, резервуар меньшего размера снижает долю солнечной энергии в системе.

   Как наша система работает ежегодно?

   Среднесуточная солнечная радиация за январь и июль и ежегодно для различных углов наклона и азимута в Уилкс-Барре, Пенсильвания (кВтч / м2 / день) Источник: веб-сайт PV Watts www.pvwatts. орг
   Угол наклона	Азимутальный угол	Январь	июля	Ежегодно
   25	180	2.50	5,58	4,19
   25	210	2,40	5,81	4,12
   25	270	1,72	5,52	3,59
   40	180	2,81	5,47	4.19
   40	210	2,66	5,45	4,09
   40	270	1,69	5,08	3,37
   55	180	2,89	4,82	3,98
   55	210	2.79	4,85	3,88
   55	270	1,62	4,55	3,09

2. Используя данные для Уилкс-Барре в приведенной выше таблице, какова разница в процентах между среднегодовой дневной солнечной инсоляцией, падающей на поверхность, обращенную на истинный юг (азимутальный угол 1800) с наклоном 25 градусов по сравнению с наклоном 55 градусов? Для наклона на 25 градусов по сравнению с поверхностью, наклоненной на 40 градусов?
3. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности, наклоненной на 25 градусов и обращенной на истинный юг, и той же поверхности, с таким же наклоном, но с азимутальным углом 210 градусов?
4. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности, наклоненной на 25 градусов и обращенной на истинный юг, и той же поверхности, такого же наклона с азимутальным углом 270 градусов? Для поверхностей с уклоном 40 и 55 градусов?
5. Учитывая процентные различия, указанные в вопросе 3, какой угол наклона более разумно принять, если у вас не было другого выбора, кроме как установить солнечную систему с азимутальным углом 270 градусов? Пожалуйста, объясните свой ответ.
6. Если бы вы жили в Уилкс-Барре и хотели максимально улавливать солнечную инсоляцию зимой, с какими углами наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы? И наоборот, если вы хотите максимизировать летний сбор солнечной энергии, с какими углами наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы?
7. В примере определения размеров солнечной системы общая суточная потребность в тепловой энергии для 80 галлонов горячей воды была рассчитана на уровне 45 081 британских тепловых единиц. Какова была бы общая потребность в тепловой энергии для 80 галлонов при температуре горячей воды 1400F и той же температуре холодной воды?
8. Какова будет потребность в дополнительной энергии для 80 галлонов горячей воды с температурой горячей воды, установленной на 1200F, и солнечной системой нагрева воды, подающей воду 1000F на вход холодной воды обычного водонагревателя для бытового горячего водоснабжения? При расчете принимайте тепловые потери для установленной температуры 120 градусов от обычного нагревателя.

В начало

ответов

Солнечные тепловые коллекторы: площадь по сравнению с отверстием

Каждый проект солнечного отопления неизбежно начинается с оценки размера коллектора. Например, обычно используемое «практическое правило» для условий отопления в Санта-Фе — это 10 процентов площади обогреваемого пола плюс 1 квадратный фут на каждые 2 галлона в резервуаре для горячей воды на солнечных батареях (SDHW).

Обоснованное предположение может быть сделано даже во время неформального телефонного разговора с быстрым расчетом на основе площади здания и размера резервуара SDHW.Это дает разумный размер для минимального количества коллекторов, необходимых в общей сумме квадратных футов, что, вероятно, является правильным «приблизительным» значением для целей обсуждения.

Два наиболее распространенных типа солнечных коллекторов, используемых сегодня для обеспечения теплом зданий, — это плоские пластинчатые и вакуумные трубчатые. Оба они имеют застекленные (покрытые стеклом) поверхности теплопоглотителя, но имеют очень разные конфигурации площади поверхности. Знаете ли вы, что у солнечного коллектора тепла есть три различных типа площади поверхности? Давайте подробнее рассмотрим, как это проявляется в коллекционерах такого типа.

Характеристики зоны коллектора SRCC

В США Корпорация по оценке и сертификации солнечной энергии (SRCC) предоставляет стандартную процедуру тестирования солнечных коллекторов. Коллектор, прошедший процесс сертификации SRCC (OG-100), соответствует определенным разумным стандартам конструкции и эксплуатации коллектора. Результаты тестирования можно использовать для сравнения одного сборщика с другим, понимая, что все они были протестированы одинаково.

SRCC часто требуется для того, чтобы сборщик имел право на налоговые льготы и другие субсидии, продвигающие альтернативную энергию.Таким образом, вы найдете наклейку с сертификатом SRCC почти на всех солнечных коллекторах тепла, установленных сегодня в США. Эти рейтинги можно увидеть на веб-странице SRCC по адресу www.solar-rating.org.

При выдаче сертификата SRCC характеристики коллектора указываются вместе с другими результатами. Площадь коллектора указывается не как одно значение, а как три возможных значения: общая площадь, чистая площадь апертуры и площадь абсорбера.

Общая площадь — это общий размер поверхности коллектора, обращенной к солнцу.Это включает в себя любую часть конструкции коллектора, которая является неотъемлемой частью его правильного функционирования, которая не может быть снята или отделена от самого коллектора. Таким образом, стекло (остекление), рамы, промежутки между компонентами, встроенная сантехника и оборудование могут быть включены в общую площадь в зависимости от технической конструкции коллектора.

Чистая площадь апертуры обычно включает только остекленную (покрытую стеклом) площадь коллекторов. Область остекления — это часть коллектора, предназначенная для улавливания солнечного излучения.

Absorber Area включает только размер черной поверхности абсорбера внутри стеклянной крышки. Черная поверхность — это на самом деле место, где солнечное излучение перехватывается и преобразуется в тепло. Размер поглотителя может быть меньше или равен площади застекленного проема.

Пример откачанной трубы

На фотографии на рис. 75-1 показан дом недалеко от Денвера с недавно завершенной солнечной системой водяного отопления New Standard. Солнечные коллекторы, которые можно увидеть на крыше, — это модели Apricus AP-30.

Это вакуумный трубчатый коллектор, состоящий из 30 стеклянных трубок, вставленных в верхний коллектор (светлый колпачок над трубками из темного стекла). Каждая стеклянная трубка имеет внутри длинную узкую плоскую пластинчатую абсорбирующую поверхность, которая передает солнечное тепло в тепловую трубку, которая, в свою очередь, передает все тепло в верхний коллектор. Вакуум внутри стеклянной трубки окружает черную поверхность, действуя как теплоизоляция, предотвращая потерю тепла от горячего поглотителя. Гидравлическая жидкость прокачивается через верхний коллектор, чтобы отвести тепло от всех труб.

Сертификат SRCC для коллектора AP-30 можно увидеть на веб-сайте SRCC. В нем перечислены следующие характеристики площади для этого коллектора.

• Общая площадь — 44,76 квадратных футов
• Чистая площадь апертуры — 30,05 квадратных футов
• Площадь абсорбера — 26,35 квадратных футов

Обратите внимание, что разница между общей площадью и чистой площадью составляет 14,7 квадратных футов. Он состоит в основном из коллектора наверху труб, который является важной частью соединительной системы водопровода, но не является частью застекленного проема.

часто сравнивают по категории C в условиях «среднего» солнечного излучения. Это представляет собой тепловую мощность коллектора при типичных условиях температуры горячей воды, характерных для домашних систем отопления. Это значение можно найти на наклейке SRCC на самом коллекторе. Для коллектора АП-30 эта сравнительная тепловая мощность выглядит следующим образом.

ТАБЛИЦА 75-1:
Номинальная тепловая мощность SRCC для коллектора AP-30
Категория C, средняя солнечная радиация
На сборщика — 29 300 БТЕ / день
На квадратный фут брутто — 654.6 BTU / день
За квадратный фут нетто — 972.0 БТЕ / день

Пример плоской пластины

На фотографии на рис. 75-2 показан другой дом недалеко от Колорадо-Спрингс с недавно завершенной солнечной системой водяного отопления New Standard. Солнечные коллекторы, которые можно увидеть на крыше, — это модели Solar Skies SS-32. Это коллектор с плоской пластиной, размер которого номинально составляет 4 на 8 футов. Крышка из закаленного стекла установлена ​​на черной пластине-поглотителе, которая нагревается под воздействием солнечного излучения.Стеклянная крышка помогает удерживать тепло внутри коллектора, в то время как жидкая жидкость прокачивается через коллектор, чтобы отвести тепло в дом.

Сертификат SRCC для коллектора SS-32 можно увидеть на сайте SRCC. Характеристики площади для этого коллектора следующие.

• Общая площадь — 31,91 квадратных футов
• Чистая площадь апертуры — 29,93 квадратных футов
• Площадь абсорбера — 29,93 квадратных футов

Обратите внимание, что разница между общей площадью и чистой площадью равна 1.98 квадратных футов. Это площадь поверхности металлических рам, которые окружают остекление и удерживают стекло на месте.

Сравнительная тепловая мощность (рейтинг SRCC) коллектора SS-32 составляет:

ТАБЛИЦА 75-2:
Номинальная тепловая мощность SRCC для коллектора SS-32
Категория C, средняя солнечная радиация
На сборщика — 21 800 БТЕ / день
За квадратный фут брутто — 683,1 БТЕ / день
За квадратный фут нетто — 728,4 Btu /

Проверка реальности

Стандартная процедура SRCC использует общую площадь коллектора при вычислении значений эффективности и производительности на основе «на единицу площади» (на квадратный фут).Итак, чтобы сделать это, мы сравниваем значение «на квадратный фут брутто» в Таблице 75-1 и Таблице 75-2.

Вы можете быть удивлены, увидев, что коллектор с плоской пластиной оценивается немного выше (4 процента), чем коллектор с вакуумной трубкой, с показателем 683,1 БТЕ / день / квадратный фут по сравнению с 654,6 БТЕ / день / квадратный фут соответственно в этих стандартных условиях испытаний SRCC. Усовершенствованная технология вакуумного коллектора, похоже, не дает явного преимущества в производительности в этих типичных условиях домашнего отопления с использованием этого метода анализа.

Застекленные проемы обоих этих коллекторов по существу одинакового размера, каждый составляет около 30 квадратных футов застекленной площади. И, если мы сравним производительность двух коллекторов на основе чистой площади остекленной апертуры, мы обнаружим, что вакуумные трубки работают лучше (25 процентов), чем плоская пластина в этих условиях, с оценкой от 972,0 до 728,4 БТЕ / день / квадратный фут. , соответственно.

Когда мы проводим сравнение на основе чистой остекленной апертуры, мы видим явное преимущество в тепловых характеристиках системы вакуумных трубок.В более жестких условиях (например, SRCC категории D) система вакуумных трубок также будет светиться.

Это пример того, как одни и те же данные могут использоваться для подтверждения двух противоположных выводов. Итак, если бы мы собирались выбрать один из этих коллекторов аналогичного размера по сравнению с другим в этих климатических и температурных условиях, что действительно имеет значение? Производительность брутто коллекционера или какая-то другая проблема?

Ответ зависит от дизайнера, владельца, бюджета солнечной энергии и совместимости с каждой отдельной установкой.При окончательном выборе могут быть задействованы и другие важные факторы, такие как совместимость с термосифонным самоохлаждением, образование снега, устойчивость к граду, низкопрофильная способность, местные экстремальные климатические условия и требования к высоким температурам.

Но зачастую окончательный выбор определяется стоимостью. После разумного анализа всех вышеперечисленных вопросов итог может свести к простому вопросу. Например, если один коллектор стоит на 30 процентов больше, чем другой, вероятно, он даст на 30 процентов больше экономии (или других реальных выгод) в этой установке или нет? Правильная интерпретация стандартизованных данных о производительности, таких как данные SRCC, может стать хорошей отправной точкой для ответа на такой вопрос после определения цены коллекторов.

Заключительные примечания

Эти статьи предназначены для жилых и небольших коммерческих зданий менее десяти тысяч квадратных футов. Основное внимание уделяется гликоль / гидронным системам под давлением, поскольку эти системы могут применяться в зданиях различной геометрии и ориентации с небольшими ограничениями. Торговые марки, организации, поставщики и производители упоминаются в этих статьях только в качестве примеров для иллюстрации и обсуждения и не представляют собой никаких рекомендаций или одобрений.

Бристоль Стикни занимается проектированием, производством, ремонтом и установкой солнечных гидронных систем отопления более 30 лет. Он имеет степень бакалавра наук в области машиностроения и является лицензированным подрядчиком-механиком в Нью-Мексико. Он является главным техническим директором компании SolarLogic LLC в Санта-Фе, штат Нью-Мексико, где он участвует в разработке систем управления солнечным отоплением и инструментов проектирования для профессионалов в области солнечного отопления. Посетите www.solarlogicllc.com для получения дополнительной информации.

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по твоей роте

имя другим на работе. «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком

с подробной информацией о Канзасе

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курсе

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил много удовольствия «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

— «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также понравился просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии. «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правила. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

аттестат. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими, а

хорошо организовано.

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна.

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор где угодно и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Тщательно

и комплексное.

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину.

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях .

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог сделать

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материалы для изучения, а затем вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат . Спасибо за изготовление

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

приходится путешествовать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Определение размеров солнечной тепловой батареи

Для начала нам нужно скрыть суточный расход (из таблицы выше) с галлонов в день на BTU в день. BTU (британская тепловая единица) — это отраслевой стандарт тепловой энергии.

Требуется 8,34 БТЕ для повышения температуры 1 галлона воды на 1 градус F.

При использовании солнечного контура в качестве подогревателя для существующего котла нам потребуется нагреть каждый галлон воды, взятой из водопровода / колодца, от входящей температуры (карта выше или измерения на месте) до типичной желаемой уставки 135F .

Чтобы определить BTU, необходимый для нагрева одного галлона воды в вашем регионе, вычтите температуру воды в колодце из заданной температуры и затем умножьте разницу на 8,34.

Примеры:

Южная Флорида: (135F — 77F) * 8,34 BTU = 484 BTU
Северный Мэн: (135F — 42F) * 8,34 BTU = 776 BTU

Затем умножьте BTU на количество галлонов воды, которое вам нужно будет нагревать каждый день (ваш дневной расход), чтобы определить общее количество BTU, которое ваша солнечная тепловая система должна будет вырабатывать каждый день.

Примеры:

Южная Флорида (20 г / день): 20 г * 484 БТЕ / г = 9680 БТЕ / день
Северный Мэн (20 г / день): 20 г * 776 БТЕ / г = 15 520 БТЕ / день

Определите требуемую площадь коллектора

Чтобы получить общую долю солнечной энергии в 60-70% (оптимальный размер) вашей солнечной тепловой системы, мы должны согласовать потребность в нагреве нагрузки с мощностью солнечной батареи в ясный летний день. Существенным преимуществом такого выбора размера вашей системы (на основе выходных данных в летнее время) является то, что вы создадите систему, которая будет работать с максимальной производительностью, не достигая температуры застоя (которая может повредить компоненты и вывести систему из строя).

Когда вы определяете выход коллектора для этих расчетов, вы должны использовать «Категория C» из отчета о сертификации SRCC OG-100.

Вы можете увидеть выходную мощность солнечных коллекторов SunMaxx в БТЕ / фут2 ниже:

• Плоские коллекторы
  • TitanPower-Plus-SU2 | 1173 БТЕ / фут2
  • TitanPower-Plus-SU2.4 | 1147 БТЕ / фут2
  • TitanPower-AL2 | 987 БТЕ / фут2
  • TitanPower-AL2DH | 987 БТЕ / фут2
• Коллекторы вакуумные
  • ThermoPower-VHP10 | 1295 БТЕ / фут2
  • ThermoPower-VHP20 | 1325 БТЕ / фут2
  • ThermoPower-VHP25 | 1328 БТЕ / фут2
  • ThermoPower-VHP30 | 1333 БТЕ / фут2

Используя эти выходные измерения, мы можем определить, сколько квадратных футов коллектора нам понадобится, чтобы нагреть один галлон воды.

Для этого расчета используйте формулу ниже:

Соотношение размеров = 1,15 * 8,34 * (X — Y) / Z

• X — заданная температура (обычно 135F)
• Y — температура воды в колодце / водопроводе
• Z — рейтинг солнечного коллектора в БТЕ / фут2
• Примечание: 1,15 используется для увеличения размера на 15% для учета потери эффективности в трубопроводах, накопительном баке, теплообменнике и т. Д.

Пример:

TitanPower-Plus-SU2 в Южной Флориде

= 1.15 * 8,34 * (135 — 77) / 1173

= 556/1173

Соотношение = 0,47 фут2 / галлон

Используя свой коэффициент, теперь вы можете определить общий фут2 вашей солнечной коллекторной решетки, умножив общее количество галлонов в день, необходимое для обогрева, на соотношение, которое вы только что рассчитали.

Разделите общий фут2 вашего массива на площадь апертуры солнечного коллектора, чтобы определить количество солнечных коллекторов, необходимых для вашего массива, и вы успешно определили размер своей солнечной батареи.

::.IJSETR. ::

International Journal of Scientific Engineering and Technology Research (IJSETR) — международный журнал, предназначенный для профессионалов и исследователей во всех областях информатики и электроники. IJSETR публикует исследовательские статьи и обзоры по всей области инженерных наук и технологий, новые методы обучения, оценки, проверки и влияние новых технологий, и он будет продолжать предоставлять информацию о последних тенденциях и разработках в этой постоянно расширяющейся теме.Публикации статей отбираются путем двойного рецензирования, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость. Статьи, опубликованные в нашем журнале, доступны онлайн.

Журнал объединит ведущих исследователей, инженеров и ученых в интересующей области со всего мира. Темы, представляющие интерес для представления, включают, помимо прочего:

• Электроника и связь
Машиностроение

• Электротехника

• Зеленая энергия и нанотехнологии

• Машиностроение

• Компьютерная инженерия

• Разработка программного обеспечения

• Гражданское строительство

• Строительное проектирование

• Строительное проектирование

• Электромеханическое машиностроение

• Телекоммуникационная техника

• Коммуникационная техника

• Химическая инженерия

• Пищевая промышленность

• Биологическая и биосистемная инженерия

• Сельскохозяйственная инженерия

• Инженерная геология

• Биомеханическая и биомедицинская инженерия

• Инженерные науки об окружающей среде

• Новые технологии и передовая инженерия

• Беспроводная связь и сетевое проектирование

• Тепловедение и инженерия

• Управление бизнесом, экономика и информационные технологии

• Органическая химия

• Науки о жизни, биотехнологии и фармацевтические исследования

• Тепло и Masstranfer and Technology

• Биологические науки

• пищевая микробиология

• Сельскохозяйственные науки и технологии

• Водные ресурсы и экологическая инженерия

• Городские и региональные исследования

• Управление человеческими ресурсами

• Polution Engineering

• Математика

• Наука

• Астрономия

• Биохимия

• Биологические науки

• Химия

• Натуральные продукты

• Физика

• Зоология

• Наука о продуктах питания

• Материаловедение

• Прикладные науки

• Науки о Земле

• Универсальная аптека и LifeScience

• Квантовая химия

• Аптека

• Натуральные продукты и научные исследования

• Челюстно-лицевая и оральная хирургия

• Вопросы маркетинга и торговая политика

• Глобальный обзор деловых и экономических исследований

• управление бизнесом, экономика и информационные технологии

Особенность IJSETR…

• Прямая ссылка на аннотацию

• Открытый доступ для всех исследователей

• Автор может искать статью по названию, заголовку или ключевым словам

• Прямая ссылка на аннотацию к каждой статье

• Статистика по каждой статье как нет. раз его просмотрели и скачали

• Быстрый процесс публикации

• Предложение автору о доработке статьи

• Пост-публикация работает как индексация каждой статьи в разные базы данных.

• Журнал издается как в электронной, так и в печатной версии.

• Отправка печатной версии автору в течение недели после онлайн-версии

• Надлежащий процесс экспертной оценки

• Журнал предоставляет электронные сертификаты с цифровой подписью всем авторам после публикации статьи

• Полная статистика по каждому выпуску будет отображаться в ту же дату выпуска выпуска