Солнечный водонагреватель

Солнечные системы нагрева воды можно классифицировать по-разному. Один из основных способов дифференциации солнечных обогревателей основан на том, что нагревается в их солнечных коллекторах. Это дает две различные категории: прямые и косвенные системы. Системы прямого солнечного нагрева воды, также называемые системами с открытым контуром, обеспечивают циркуляцию бытовой воды, которую мы используем для душа и мытья рук, из резервуара для воды в коллекторы и обратно. С другой стороны, солнечные водонагреватели с косвенным или замкнутым контуром используют теплообменник для отделения воды от теплоносителя, обычно антифриза, который циркулирует в коллекторах и системе трубопроводов. Хотя системы непрямого действия более дорогие и требуют сложного обслуживания, они надежно работают как в очень холодных, так и в жарких условиях. Теплоноситель предотвращает как замерзание, так и перегрев.

Электрическое устройствоВ зависимости от того, используется ли внешняя сила в системе циркуляции, солнечные водонагреватели можно разделить на активные и пассивные системы. В активных системах солнечного нагрева воды используются насосы для циркуляции бытовой воды или антифриза через систему. Они также регулируют весь процесс с помощью электронных контроллеров, систем прямого пассивного и активного солнечного нагрева воды, среди которых ключевым компонентом является регулятор температуры. Контроллер температуры контролирует разницу температур между жидкостью, выходящей из солнечного коллектора, и водой в накопительном баке. Обычно контроллер включает насос, когда жидкость (бытовая вода или антифриз) в коллекторе примерно на 5-8 градусов Цельсия теплее, чем вода в резервуаре, и выключает насос, когда разница температур приближается к {{2}. } Цельсия. Этот процесс управления предотвращает слишком частую работу насоса и перегрев воды в резервуаре.
Поскольку в пассивных солнечных водонагревателях не используются насосы, они полагаются исключительно на естественные силы конвекции, вызванные тепловым воздействием, и гравитацию для циркуляции воды или теплоносителя через систему. Поскольку теплая вода поднимается вверх, а холодная вода опускается в результате конвекции, накопительный бак всегда следует располагать над солнечными коллекторами. Хотя пассивные солнечные системы нагрева воды стоят дешевле, чем активные системы, примерно на 20%-50%, и не требуют обслуживания, они относительно неэффективны и могут перегреться или замерзнуть. Активные системы также предоставляют больше свободы при проектировании системы и позволяют точно контролировать температуру, что делает использование солнечного водонагревателя максимально комфортным.

Вы можете подумать, что мы уже рассмотрели множество типов солнечного нагрева воды и что прямые пассивные, прямые активные, непрямые пассивные и непрямые активные системы точно описывают все ваши варианты. Тем не менее, есть еще некоторые подкатегории для изучения. Пассивные системы прямого солнечного нагрева воды можно разделить на два типа в зависимости от того, где хранится вода. Интегральные коллекторно-аккумулирующие системы (ИКС) объединяют солнечный коллектор и накопительный бак. Встроенные резервуары помещены в изолированный застекленный короб, обращенный к солнцу, поглощающий солнечную радиацию и, таким образом, нагревающий воду. Поскольку вода хранится на открытом воздухе, эта система подходит только для более теплого климата, где потери тепла в ночное время невелики.
С другой стороны, термосифонные системы не накапливают воду в коллекторе. Они циркулируют воду без насосов в внутренний или внешний резервуар для хранения, установленный над коллекторами. Вода течет по системе естественным путем: более теплая вода поднимается в бак, а более холодная вода опускается в коллекторы для нагрева. Термосифонные системы дороже, чем системы ICS, но работают лучше в более холодном климате. Обычно пассивный солнечный водонагреватель косвенного действия представляет собой термосифонную систему, в которой используется антифриз.

В активные системы непрямого солнечного нагрева воды для повышения производительности можно добавить обратный резервуар. В этих системах коллекторный трубопровод не находится под давлением и включает в себя открытый дренажный резервуар, находящийся в кондиционируемом или полукондиционированном помещении. Если в коллекторе становится слишком жарко, насос отключается и антифриз сливается в обратный бачок. Чтобы это происходило без дополнительного давления, все трубопроводы над сливным баком, включая коллекторы, должны иметь наклон вниз. Когда разница температур достигает нормального уровня, насос циркулирует жидкий теплоноситель обратно в коллектор активной солнечной водонагревательной системы. Таким образом, активная система обратного слива предотвращает повреждение коллектора или антифриза, вызванное перегревом, а также гарантирует, что ваша вода не перегреется. В активных солнечных водонагревателях с прямым солнечным коллектором система обратного слива позволяет избежать больших потерь тепла в ночное время, поскольку вода стекает обратно во внутренний резервуар. Кроме того, дренажные системы не требуют обслуживания. К сожалению, из-за своих многочисленных преимуществ активные системы обратного дренажа являются самыми дорогими солнечными системами нагрева воды.