Сонячна техніка: альтернативно, ефективно, економно

Використання геліотехніки (тобто сонячної техніки) набуває все більшого поширення, і зростання потреби споживачів у цьому типі систем очевидно. Тому наскільки активно сонячну техніку можна вбудовувати в системи рідинного опалення приміщень, так само активно можна використовувати її для нагрівання води в будівлі.

Існує кілька «традиційних» способів активного використання геліосистем для опалення приміщень та нагріву питної води. Багато хто з них передбачає встановлення в будинку окремих резервуарів для накопичення та зберігання гарячої води. Такі системи зазвичай включають нагрівальний котел для допоміжного нагріву, коли система постачання сама може постачати достатню кількість енергії.

Типовим для багатьох геліосистем є використання контролерів різниці температур, які постійно вимірюють температуру води в колекторі і в нижній частині резервуара для зберігання води, нагрітої за допомогою сонячної техніки. , включаються циркуляційні насоси, встановлені по обидва боки теплообмінника. Коли температура колектора знижується до різниці в 16°С порівняно з температурою резервуара, циркуляційні насоси вимикаються.

Коли виникає потреба в опаленні приміщення, контролер вимірює температуру у верхній частині резервуара та приймає рішення щодо того, вода в резервуарі досить гаряча для опалення приміщення.Це рішення може ґрунтуватися на певному встановленому значенні температури або показниках зовнішнього контролера. Друге дозволяє зменшити обмеження нижнього граничного значення температури води у резервуарі, залежно від підвищення температури зовні. Це дозволяє користуватися теплом, яке вироблено за допомогою сонячної техніки, за найнижчої можливої ​​температури і збільшує обсяг використання сонячної енергії.

Якщо температура води в резервуарі досить висока для опалення приміщення, циркуляційні насоси на резервуарі включаються і гаряча вода подається в трійники, що розташовані поблизу, які взаємодіють з системою теплопостачання. Ці трійники забезпечують гідравлічний поділ між циркуляційними насосами резервуара та циркуляційними насосами системи опалення.

Якщо температура води в резервуарі недостатньо висока, то циркуляційний насос на резервуарі не вмикається, вмикається циркуляційний насос котла і котел починає нагрівати воду. У цьому стані система працює як ідентична несонячній рідинній системі з сучасним котлом. Навіть коли казан забезпечує опалення приміщення, температура води в резервуарі продовжує повільно знижуватися, що обумовлено втратами тепла через його обшивку. Якщо дозволити резервуару охолонути до температури при тривалому періоді хмарної погоди, почати процес накопичення можливо лише тоді, коли з'явиться сонце.

Розглянемо ще одну систему, що забезпечує опалення приміщення та гаряче водопостачання за допомогою сонячної техніки та природного газу.Вона полягає в комбінуванні двох резервуарів та котла в одному пристрої. Резервуар у цій системі містить воду. Внутрішній теплообмінник, вбудований у нижню частину резервуара, приймає тепло від сонячного колектора. Завдяки такій позиції теплообмінник занурений у холодну воду в резервуарі. Це дозволяє сонячному колектору працювати за найнижчої можливої ​​температури і мати максимально можливу ефективність.

Вище в резервуарі знаходиться газовий пальник і трубчастий газовий теплообмінник, подібний до тих, що використовуються в сучасних котлах. Ця комбінація використовується коли необхідно підтримувати мінімально придатну температуру гарячої води у верхній частині резервуара. Таке розташування теплообмінника в резервуарі дозволяє гарячій воді підніматися нагору, а не змішуватися з більш прохолодною водою в нижній частині резервуара. Підтримка такого розшарування температури потрібна для отримання максимальної вигоди від використання сонячної техніки. У деяких резервуарах використовують горизонтальні екрани для посилення ефекту.

Гаряча вода з верхньої частини резервуара направляється через змішувальний клапан, що запобігає перегріву, в систему опалення. Такий клапан просто необхідний у будь-якій системі нагрівання води за допомогою сонячної техніки, оскільки вода в резервуарі може легко досягти температури кипіння протягом тривалого сонячної погоди, особливо коли потреба в гарячій воді низька.

Внутрішній теплообмінник у верхній частині резервуара є повністю ізольованим джерелом тепла для опалення приміщення. Система газового підігріву спрацьовує, коли виникає потреба, щоб вода із резервуара використовувалася для опалення приміщення.

Об'єм гарячої води у верхній частині резервуара створює буферний ефект у процесі опалення приміщення і, таким чином, мінімізує кількість включень та вимкнень пальника. Це особливо важливо, коли система опалення розділена на багато дрібних окремо контрольованих елементів.

У цій конструкції тепло сонячної енергії, яке використовується для нагрівання води, проходить через єдиний теплообмінник (у нижній частині резервуару). Однак тепло сонячної енергії, яке використовується для опалення приміщення, має пройти через два теплообмінники. Вибір конструкції, що знизить робочу температуру системи опалення приміщення, покращить обсяг вироблення сонячної енергії. Гарним вибором будуть низькотемпературні радіатори.