पिछले दशक में, ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत के रूप में सौर ऊर्जा का उपयोग गर्म पानी के साथ इमारतों को गर्म करने और प्रदान करने के लिए किया गया है। मुख्य कारण पारंपरिक ईंधन को सस्ती, पर्यावरण के अनुकूल और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से बदलने की इच्छा है।
सौर ऊर्जा में ऊष्मा का रूपांतरण सौर प्रणालियों में होता है - मॉड्यूल के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत इसके आवेदन की बारीकियों को निर्धारित करता है। इस सामग्री में हम सौर कलेक्टरों की किस्मों और उनके कामकाज के सिद्धांतों पर विचार करेंगे, साथ ही साथ सौर मॉड्यूल के लोकप्रिय मॉडल के बारे में बात करेंगे।
सौर प्रणाली का उपयोग करने की व्यवहार्यता
हेलिओसिस्टम - सौर विकिरण ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करने के लिए एक जटिल, जिसे बाद में एक हीटिंग सिस्टम या पानी की आपूर्ति के हीटिंग माध्यम को गर्म करने के लिए एक हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित किया जाता है।
सौर तापीय स्थापना की दक्षता सौर पृथक्करण पर निर्भर करती है - सूर्य के प्रकाश की प्रत्यक्षता के सापेक्ष 90 ° के कोण पर स्थित 1 वर्ग मीटर की सतह पर एक दिन की रोशनी के दौरान आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा। संकेतक का मापा मूल्य kW * h / sq.m है, पैरामीटर का मूल्य मौसम के आधार पर भिन्न होता है।
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रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल होने वाली सौर ऊर्जा में काफी संभावनाएं हैं। इसकी प्राप्ति का स्रोत अटूट है। संसाधन स्वयं नवीनीकृत हो जाता है और बिल्कुल कुछ नहीं खर्च होता है।
सौर ऊर्जा के संचय और प्रसंस्करण के प्रकार के अनुसार, उपकरणों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है। पहले में बैटरी शामिल होती है जो बिजली पैदा करती है, दूसरे - कलेक्टर जो उपभोक्ता को गर्मी हस्तांतरित करते हैं
सौर पैनलों और कलेक्टरों दोनों को खुले, असुरक्षित क्षेत्रों में स्थापित किया जाता है जो सूर्य द्वारा अधिकतम दिनों तक रोशन किया जाता है। क्योंकि वे सबसे अधिक बार छतों पर स्थित होते हैं
एक मिनी सौर ऊर्जा स्टेशन को संचालित करने के लिए, बैटरी के अलावा, जिनमें से संख्या का चयन आवश्यक शक्ति के आधार पर किया जाता है, आपको एक नियंत्रक, एक पारंपरिक या हाइब्रिड इन्वर्टर और बैटरी की आवश्यकता होगी, जिसकी मात्रा की गणना ऑपरेशन के दिन कम से कम की जाती है।
सौर कलेक्टर द्वारा आपूर्ति की गई थर्मल ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, किसी भी जटिल तकनीकी उपकरण की आवश्यकता नहीं है। उपकरण की नलियों में गर्म किया गया पानी तुरंत हीटिंग सर्किट या गर्म पानी की टंकी में प्रवेश करता है
शीतलक के प्रकार के अनुसार सौर कलेक्टरों को पानी और हवा में विभाजित किया जाता है। पानी हीटिंग सिस्टम और मिक्सर को गर्म पानी की आपूर्ति करता है, एयर ट्रांसफर हीट एयर टू एयर हीटिंग सिस्टम
देहात सौर कलेक्टर में व्यावहारिक और उपयोगी अपने हाथों से किया जा सकता है। गर्मियों में, वह पूल को गर्म पानी के साथ प्रदान करेगा, इसे सेनेटरी और स्वच्छ प्रयोजनों के लिए गरम करता है, खेती वाले पौधों की सिंचाई के लिए
दोनों प्रणालियों का नुकसान सूरज से प्राप्त ऊर्जा को लंबे समय तक संग्रहीत करने में असमर्थता है। अगर बैटरी के मामले में इसे एक बैटरी में 24 घंटे तक संग्रहीत किया जा सकता है, तो इसे तुरंत कलेक्टरों के साथ उपयोग किया जाना चाहिए। एक अछूता भंडारण टैंक कुछ समय के लिए गर्मी बनाए रखने में मदद करेगा।
बैटरी के साथ मिलकर सौर कलेक्टरों
छोटा सौर ऊर्जा स्टेशन
छत सौर पैनलों
सौर बैटरी को जोड़ने का सबसे आसान तरीका
सौर जल संग्राहक
एयर सोलर कलेक्टर
घर का बना बहुलक पाइप कई गुना
गर्म पानी के लिए थर्मल इन्सुलेशन टैंक
समशीतोष्ण महाद्वीपीय जलवायु के क्षेत्र के लिए सौर पृथक्करण का औसत स्तर 1000-1200 kWh / sq.m (प्रति वर्ष) है। सौर प्रणाली के प्रदर्शन की गणना के लिए सूरज की मात्रा एक निर्धारित पैरामीटर है।
वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत का उपयोग करने से आप घर को गर्म कर सकते हैं, पारंपरिक ऊर्जा लागत के बिना गर्म पानी प्राप्त कर सकते हैं - विशेष रूप से सौर विकिरण के माध्यम से
सौर ताप प्रणाली की स्थापना एक महंगा उपक्रम है। भुगतान करने के लिए पूंजीगत व्यय के लिए, सिस्टम की सटीक गणना और स्थापना प्रौद्योगिकी का पालन आवश्यक है।
उदाहरण। गर्मियों के मध्य में तुला के लिए औसत सौर रोधन 4.67 kV / sq.m * दिन है, बशर्ते कि सिस्टम पैनल 50 ° के कोण पर स्थापित हो। 5 वर्ग मीटर की सौर कलेक्टर क्षमता की गणना निम्नानुसार की जाती है: 4.67 * 4 = 18.68 किलोवाट प्रति दिन। यह मात्रा 17 डिग्री सेल्सियस से 45 डिग्री सेल्सियस के तापमान से 500 लीटर पानी गर्म करने के लिए पर्याप्त है।
जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, जब सौर स्थापना का उपयोग करते हैं, तो गर्मियों में कुटीर के मालिक पूरी तरह से इलेक्ट्रिक या गैस हीटिंग से सौर विधि में बदल सकते हैं
नई प्रौद्योगिकियों को पेश करने की व्यवहार्यता के बारे में बोलते हुए, किसी विशेष सौर कलेक्टर की तकनीकी विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। कुछ सौर ऊर्जा के 80 डब्ल्यू / वर्गमीटर पर काम करना शुरू करते हैं, जबकि अन्य पर्याप्त हैं - 20 डब्ल्यू / वर्ग मीटर।
यहां तक कि एक दक्षिणी जलवायु में, विशेष रूप से हीटिंग के लिए एक कलेक्टर प्रणाली का उपयोग बंद का भुगतान नहीं करेगा। यदि स्थापना का उपयोग विशेष रूप से सर्दियों में सूरज की कमी के साथ किया जाएगा, तो उपकरण की लागत 15-20 साल तक कवर नहीं की जाएगी।
सौर परिसर का यथासंभव कुशलता से उपयोग करने के लिए, इसे गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली में शामिल किया जाना चाहिए। सर्दियों में भी, एक सौर कलेक्टर आपको 40-50% तक पानी गर्म करने के लिए ऊर्जा बिलों में "कटौती" करने की अनुमति देगा।
विशेषज्ञों के अनुसार, घरेलू उपयोग के साथ, सौर प्रणाली लगभग 5 वर्षों में खुद के लिए भुगतान करती है। बिजली और गैस की बढ़ती कीमतों के साथ, कॉम्प्लेक्स की पेबैक अवधि कम हो जाएगी
आर्थिक लाभ के अलावा, "सौर ताप" के अतिरिक्त लाभ हैं:
- पर्यावरण मित्रता। कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन कम हो जाता है। एक वर्ष के लिए, सौर कलेक्टर का 1 वर्ग मीटर 350-730 किलोग्राम खनन को वायुमंडल में प्रवेश करने से रोकता है।
- सौंदर्य। एक कॉम्पैक्ट बाथटब या रसोई के स्थान को भारी बॉयलर या गीजर से समाप्त किया जा सकता है।
- स्थायित्व। निर्माताओं का दावा है कि, इंस्टॉलेशन तकनीक के अधीन, परिसर लगभग 25-30 वर्षों तक चलेगा। कई कंपनियां 3 साल तक की वारंटी प्रदान करती हैं।
सौर ऊर्जा के उपयोग के खिलाफ तर्क: स्पष्ट मौसम, मौसम पर निर्भरता और उच्च प्रारंभिक निवेश।
सामान्य व्यवस्था और संचालन का सिद्धांत
एक कलेक्टर के साथ सौर प्रणाली के मुख्य कार्य तत्व के रूप में विचार करें। यूनिट की उपस्थिति एक धातु के बक्से से मिलती-जुलती है, जिसके सामने का हिस्सा टेम्पर्ड ग्लास से बना है। बॉक्स के अंदर एक कामकाजी निकाय है - एक कॉइल जिसमें अवशोषक होता है।
गर्मी को अवशोषित करने वाला ब्लॉक हीट कैरियर का ताप प्रदान करता है - परिसंचारी तरल, उत्पन्न गर्मी को जल आपूर्ति सर्किट में स्थानांतरित करता है।
सौर प्रणाली के मुख्य घटक: 1 - कलेक्टर क्षेत्र, 2 - वायु वेंट, 3 - वितरण स्टेशन, 4 - दबाव राहत टैंक, 5 - नियंत्रक, 6 - वॉटर हीटर, 7.8 - हीटिंग तत्व और हीट एक्सचेंजर, 9 - गर्मी मिश्रण वाल्व, 10 - गर्म पानी की खपत, 11 - ठंडे पानी का सेवन, 12 - निर्वहन, T1 / T2 - तापमान सेंसर
सोलर कलेक्टर को स्टोरेज टैंक के साथ मिलकर काम करना होगा। चूंकि गर्मी वाहक 90-130 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म होता है, इसलिए इसे सीधे गर्म पानी के नल या हीटिंग रेडिएटर से नहीं खिलाया जा सकता है। शीतलक बॉयलर के हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है। भंडारण टैंक अक्सर एक इलेक्ट्रिक हीटर द्वारा पूरक होता है।
काम की योजना:
- सूरज कलेक्टर की सतह को गर्म करता है।
- थर्मल विकिरण को अवशोषित तत्व (अवशोषक) में प्रेषित किया जाता है, जिसमें काम करने वाला तरल पदार्थ होता है।
- कुंडल की नलियों के माध्यम से घूमने वाला शीतलक गर्म होता है।
- पम्पिंग उपकरण, एक नियंत्रण और निगरानी इकाई भंडारण टैंक के कुंडल को पाइपलाइन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण प्रदान करती है।
- बॉयलर में गर्मी को पानी में स्थानांतरित किया जाता है।
- कूल्ड शीतलक वापस कलेक्टर में प्रवाहित होता है और चक्र दोहराता है।
वॉटर हीटर से गर्म पानी को हीटिंग सर्किट या पानी के सेवन बिंदुओं तक पहुंचाया जाता है।
जब हीटिंग सिस्टम या साल भर की गर्म पानी की आपूर्ति की व्यवस्था करते हैं, तो सिस्टम अतिरिक्त हीटिंग (बॉयलर, इलेक्ट्रिक हीटर) के स्रोत से सुसज्जित होता है। यह निर्धारित तापमान बनाए रखने के लिए एक शर्त है।
निजी घरों की व्यवस्था में सौर पैनल बिजली के बैकअप स्रोत के रूप में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं:
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बिजली उत्पादन के लिए सौर प्रणाली
प्रयुक्त क्षेत्र पर शक्ति की निर्भरता
सौर नियंत्रण के लिए उपकरण
सौर ऊर्जा स्वचालन
सौर कलेक्टरों की किस्में
उद्देश्य के बावजूद, सौर प्रणाली एक फ्लैट या गोलाकार ट्यूबलर सौर कलेक्टर से सुसज्जित है। प्रत्येक विकल्प में तकनीकी विशेषताओं और परिचालन दक्षता के संदर्भ में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं।
वैक्यूम - ठंड और समशीतोष्ण जलवायु के लिए
संरचनात्मक रूप से, एक वैक्यूम सौर कलेक्टर एक थर्मस जैसा दिखता है - शीतलक के साथ संकीर्ण ट्यूब बड़े व्यास के फ्लास्क में रखे जाते हैं। जहाजों के बीच एक वैक्यूम परत बनती है, जो थर्मल इन्सुलेशन (गर्मी संरक्षण - 95% तक) के लिए जिम्मेदार है। सूर्य की किरणों के निर्वात और "कब्जे" को बनाए रखने के लिए ट्यूबलर आकार सबसे इष्टतम है।
एक ट्यूबलर सौर तापीय स्थापना के मूल तत्व: समर्थन फ्रेम, हीट एक्सचेंजर बॉडी, वैक्यूम ग्लास ट्यूब जो सौर ऊर्जा के गहन "अवशोषण" के लिए अत्यधिक चयनात्मक कोटिंग के साथ इलाज करते हैं।
इनर (हीट) ट्यूब को कम क्वथनांक (24-25 डिग्री सेल्सियस) के साथ खारा से भर दिया जाता है। गर्म होने पर, तरल वाष्पित हो जाता है - वाष्प ऊपर उठता है और कलेक्टर शरीर में घूमने वाले शीतलक को गर्म करता है।
संक्षेपण की प्रक्रिया में, पानी की बूंदें ट्यूब की नोक में प्रवाहित होती हैं और प्रक्रिया दोहराती है।
एक वैक्यूम परत की उपस्थिति के कारण, गर्मी बल्ब के अंदर तरल माइनस स्ट्रीट तापमान (-35 ° С तक) पर उबालने और वाष्पित करने में सक्षम है।
सौर मॉड्यूल की विशेषताएं ऐसे मानदंडों पर निर्भर करती हैं:
- ट्यूब डिजाइन - पंख, समाक्षीय;
- हीट चैनल डिवाइस - "गरम पाइप"प्रत्यक्ष-प्रवाह परिसंचरण।
पंख का बल्ब - एक ग्लास ट्यूब जिसमें एक प्लेट अवशोषक और एक गर्मी चैनल संलग्न होते हैं। वैक्यूम परत गर्मी चैनल की पूरी लंबाई से गुजरती है।
समाक्षीय ट्यूब - दो टैंकों की दीवारों के बीच एक वैक्यूम "इन्सर्ट" के साथ डबल फ्लास्क। ट्यूब के अंदर से गर्मी को स्थानांतरित किया जाता है। थर्मोट्यूब टिप वैक्यूम इंडिकेटर से लैस है।
समाक्षीय मॉडल (2) की तुलना में कलम ट्यूबों (1) की दक्षता अधिक है। हालांकि, पूर्व स्थापित करने के लिए अधिक महंगे और अधिक कठिन हैं। इसके अलावा, एक टूटने की स्थिति में, पेन फ्लास्क को पूरी तरह से बदलना होगा
"हीट पाइप" चैनल सौर कलेक्टरों में गर्मी हस्तांतरण का सबसे आम संस्करण है।
क्रिया का तंत्र वाष्पशील तरल की एक सील धातु ट्यूब में प्लेसमेंट पर आधारित है।
"हीट पाइप" की लोकप्रियता इसकी सस्ती लागत, सेवा की स्पष्टता और स्थिरता के कारण है। हीट एक्सचेंज प्रक्रिया की जटिलता के कारण दक्षता का अधिकतम स्तर 65% है
प्रत्यक्ष-प्रवाह चैनल - ग्लास फ्लास्क के माध्यम से समानांतर, एक यू-आकार के आर्क धातु ट्यूबों में जुड़ा हुआ है
चैनल के माध्यम से बहने वाले शीतलक को गर्म किया जाता है और कलेक्टर शरीर को खिलाया जाता है।
वैक्यूम सौर कलेक्टर के लिए डिज़ाइन विकल्प: 1 - एक केंद्रीय हीटिंग पाइप "हीट पाइप" के साथ संशोधन, 2 - शीतलक के प्रत्यक्ष-प्रवाह परिसंचरण के साथ सौर स्थापना
समाक्षीय और पंख ट्यूबों को विभिन्न तरीकों से गर्मी चैनलों के साथ जोड़ा जा सकता है।
विकल्प 1। हीट पाइप के साथ समाक्षीय फ्लास्क सबसे लोकप्रिय समाधान है। कलेक्टर में, गर्मी को बार-बार ग्लास ट्यूब की दीवारों से आंतरिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है, और फिर शीतलक को। ऑप्टिकल दक्षता की डिग्री 65% तक पहुंच जाती है।
समाक्षीय ट्यूब "हीट पाइप" की योजना: 1 - कांच का एक खोल, 2 - चयनात्मक कोटिंग, 3 - धातु पंख, 4 - वैक्यूम, 5 - एक प्रकाश-उबलते पदार्थ के साथ गर्मी बल्ब, 6 - आंतरिक ग्लास ट्यूब
विकल्प 2 प्रत्यक्ष-प्रवाह समाक्षीय फ्लास्क को यू-आकार के कलेक्टर के रूप में जाना जाता है। डिजाइन के लिए धन्यवाद, गर्मी के नुकसान को कम किया जाता है - एल्यूमीनियम से थर्मल ऊर्जा एक परिसंचारी शीतलक के साथ ट्यूबों में स्थानांतरित की जाती है।
उच्च दक्षता (75% तक) के साथ, मॉडल में नुकसान हैं:
- स्थापना की जटिलता - फ्लास्क एक एकल इकाई है जिसमें दो-पाइप कलेक्टर बॉडी (मेनफोल्ड) होती है और इसे पूरे के रूप में स्थापित किया जाता है;
- एकल ट्यूब प्रतिस्थापन को बाहर रखा गया है।
इसके अलावा, यू-आकार की इकाई कूलेंट पर मांग कर रही है और "हीट पाइप" मॉडल की तुलना में अधिक महंगा है।
यू-आकार के सौर कलेक्टर की डिवाइस: 1 - ग्लास "सिलेंडर", 2 - शोषक कोटिंग, 3 - एल्यूमीनियम "कवर", 4 - एक शीतलक के साथ फ्लास्क, 5 - वैक्यूम, 6 - आंतरिक ग्लास ट्यूब
विकल्प 3 कार्रवाई के सिद्धांत के साथ पंख ट्यूब "हीट पाइप"। कलेक्टर की विशिष्ट विशेषताएं:
- उच्च ऑप्टिकल विशेषताओं - लगभग 77% की दक्षता;
- फ्लैट अवशोषक सीधे गर्मी ऊर्जा को गर्मी हस्तांतरण ट्यूब में स्थानांतरित करता है;
- कांच की एक परत के उपयोग के माध्यम से, सौर विकिरण का प्रतिबिंब कम हो जाता है;
सौर प्रणाली से शीतलक को हटाए बिना एक क्षतिग्रस्त तत्व को बदलना संभव है।
विकल्प 4 प्रत्यक्ष-प्रवाह फव्वारा फ्लास्क हीटिंग पानी या हीटिंग घरों के लिए वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत के रूप में सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए सबसे प्रभावी उपकरण है। उच्च-प्रदर्शन कलेक्टर 80% की दक्षता के साथ काम करता है। सिस्टम का नुकसान मरम्मत की कठिनाई है।
पंख सौर कलेक्टरों के उपकरण की योजनाएं: 1 - "हीट पाइप" चैनल के साथ एक सौर प्रणाली, 2 - शीतलक के प्रत्यक्ष-प्रवाह आंदोलन के साथ सौर कलेक्टर के दो-पाइप आवास
डिजाइन के बावजूद, ट्यूबलर मैनिफोल्ड्स के निम्नलिखित फायदे हैं:
- कम तापमान पर प्रदर्शन;
- कम गर्मी का नुकसान;
- दिन के दौरान कामकाज की अवधि;
- उच्च तापमान पर शीतलक को गर्म करने की क्षमता;
- कम हवा;
- स्थापना में आसानी।
वैक्यूम मॉडल का मुख्य नुकसान बर्फ के आवरण से स्वयं-सफाई की असंभवता है। वैक्यूम परत गर्मी को बाहर नहीं निकलने देती है, इसलिए, बर्फ की परत पिघल नहीं जाती है और कलेक्टर क्षेत्र तक सूरज की पहुंच को अवरुद्ध करती है। अतिरिक्त नुकसान: उच्च कीमत और फ्लास्क के झुकाव के काम के कोण का अनुपालन करने की आवश्यकता 20 डिग्री से कम नहीं है।
सौर कलेक्टरों को गर्म करने वाले सौर कलेक्टरों का उपयोग गर्म पानी की तैयारी में किया जा सकता है, यदि वे भंडारण टैंक से सुसज्जित हैं:
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गर्म पानी की टंकी
वायु हीटिंग के लिए कई गुना ट्यूब संरचना
गर्मी वाहक में पानी गर्म करना
सिस्टम कंट्रोल डिवाइस
ट्यूबों के साथ एक वैक्यूम सौर कलेक्टर के संचालन के सिद्धांत के बारे में और पढ़ें।
पानी - दक्षिणी अक्षांशों के लिए सबसे अच्छा विकल्प
फ्लैट (पैनल) सौर कलेक्टर - एक आयताकार एल्यूमीनियम प्लेट, प्लास्टिक या कांच के कवर के साथ शीर्ष पर बंद। बॉक्स के अंदर एक अवशोषण क्षेत्र, एक धातु का तार और थर्मल इन्सुलेशन की एक परत होती है। कलेक्टर क्षेत्र एक प्रवाह रेखा से भर जाता है जिसके माध्यम से शीतलक चलता है।
एक फ्लैट सौर कलेक्टर के बुनियादी घटक: आवास, अवशोषक, सुरक्षात्मक कोटिंग, थर्मल इन्सुलेशन परत और फास्टनरों। असेंबली के दौरान, 0.4-1.8 माइक्रोन की वर्णक्रमीय सीमा के प्रसारण के साथ पाले सेओढ़ लिया गिलास का उपयोग किया जाता है।
अत्यधिक चयनात्मक शोषक कोटिंग का गर्मी अवशोषण 90% तक पहुंच जाता है। एक बहती हुई धातु पाइपलाइन को "अवशोषक" और थर्मल इन्सुलेशन के बीच रखा गया है। दो ट्यूब बिछाने की योजनाओं का उपयोग किया जाता है: "वीणा" और "मेंडर"।
तरल शीतलक को गर्म करने वाले सौर कलेक्टरों को इकट्ठा करने की प्रक्रिया में कई पारंपरिक कदम शामिल हैं:
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छत पर एक या कलेक्टरों के एक समूह को ठीक करने के लिए, उस पर एक धातु फ्रेम इकट्ठा किया जाता है। कोटिंग के माध्यम से टोकरा को बन्धन
ट्यूबों को स्थापित करने से पहले जिसमें शीतलक को गर्म किया जाएगा, यह जांचना आवश्यक है कि क्या सील के छल्ले कई गुना पाइप के घोंसले में कसकर फिट होते हैं
सौर उपकरण के ग्लास ट्यूब कलेक्टर से जुड़े होते हैं। शीर्ष पर, उन्हें सीलिंग रिंग के साथ सॉकेट में डालने की आवश्यकता होती है, सबसे नीचे, धीरे से एक क्लैंप के साथ ठीक करना, बिना खींचे
सूरज या एंटीफ् theीज़र द्वारा गर्म किए गए पानी के परिवहन के दौरान गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए, कलेक्टर को छोड़ने वाले पाइप और उपकरणों को जोड़ने वाले टुकड़ों को पन्नी इन्सुलेशन के साथ कसकर लपेटा जाता है।
जब तक घर सौर प्रणाली शीतलक से भर नहीं जाता है, तब तक झुकाव के कोण को समायोजित करें, रोशनी की वास्तविक डिग्री पर ध्यान केंद्रित करें
हवा को हटाने के लिए, हमेशा पानी में निहित होता है और धीरे-धीरे इसकी संरचना से मुक्त होता है, सिस्टम के शीर्ष पर एक स्वचालित एयर वेंट स्थापित होता है
इकट्ठे कलेक्टर किसी भी सुविधाजनक तरीके से हीटिंग सिस्टम से जुड़ा हुआ है: एक हैच या छत में एक मार्ग के माध्यम से, दीवार में एक उद्घाटन के माध्यम से, आदि।
यदि मौसम की स्थिति के आधार पर, शीतलक को तैयार करने की प्रक्रिया को स्वचालित करने की इच्छा है, तो इसे बाहरी तापमान सेंसर और एक तापमान नियंत्रक से सुसज्जित किया जा सकता है।
चरण 1: कलेक्टर समूह को माउंट करने के लिए फ्रेम को असेंबल करना
चरण 2: पाइप स्थापना के लिए कई गुना तैयार करना
चरण 3: सौर कलेक्टर ट्यूबों को संलग्न करना
चरण 4: सौर पाइपलाइन को इन्सुलेट करना
चरण 5: कोण के लिए क्रूसिबल को समायोजित करें
चरण 6: एक स्वचालित एयर वेंट स्थापित करना
चरण 7: कलेक्टर को हीटिंग सर्किट से कनेक्ट करें
चरण 8: नियंत्रण प्रणाली से जुड़ना
यदि हीटिंग सर्किट को गर्म पानी की आपूर्ति के लिए सैनिटरी पानी की आपूर्ति करने वाली एक लाइन द्वारा पूरक किया जाता है, तो यह गर्मी संग्रहकर्ता को सौर कलेक्टर से कनेक्ट करने के लिए समझ में आता है। सबसे सरल विकल्प थर्मल इन्सुलेशन के साथ उपयुक्त क्षमता का एक टैंक होगा, जो गर्म पानी के तापमान को बनाए रखने में सक्षम होगा। इसे फ्लाईओवर पर स्थापित किया जाना चाहिए:
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सरलतम गर्मी संचायक का उत्पादन
एक फ्लाईओवर पर एक टैंक की स्थापना
डीएचडब्ल्यू शाखा को सम्मिलित करना और फिटिंग को जोड़ना
सुसज्जित घर में जीवीएस लाइन का बिछाना
एक तरल शीतलक के साथ एक ट्यूबलर कलेक्टर एक "ग्रीनहाउस" प्रभाव के रूप में कार्य करता है - सूरज की किरणें कांच के माध्यम से घुसना करती हैं और पाइपलाइन को गर्म करती हैं। जकड़न और थर्मल इन्सुलेशन के लिए धन्यवाद, पैनल के अंदर गर्मी बरकरार रखी जाती है।
सौर मॉड्यूल की ताकत काफी हद तक सुरक्षात्मक आवरण की सामग्री से निर्धारित होती है:
- साधारण कांच - सबसे सस्ता और भंगुर कोटिंग;
- तनावपूर्ण गिलास - प्रकाश के उच्च स्तर पर बिखरने और ताकत में वृद्धि;
- एंटी-रिफ्लेक्स ग्लास - सूरज की किरणों के प्रतिबिंब को समाप्त करने वाली एक परत की उपस्थिति के कारण अधिकतम अवशोषित क्षमता (95%) में भिन्नता है;
- स्व-सफाई (ध्रुवीय) ग्लास टाइटेनियम डाइऑक्साइड के साथ - कार्बनिक प्रदूषण धूप में जलता है, और कचरे के अवशेष बारिश से धुल जाते हैं।
पॉली कार्बोनेट ग्लास सदमे के लिए सबसे प्रतिरोधी है। सामग्री महंगे मॉडल में स्थापित है।
सूरज की रोशनी और अवशोषण की परछाई: 1 - एंटी-रिफ्लेक्स कोटिंग, 2 - टेम्पर्ड प्रभाव प्रतिरोधी ग्लास। सुरक्षात्मक बाहरी आवरण की इष्टतम मोटाई 4 मिमी है
सौर पैनलों की परिचालन और कार्यात्मक विशेषताएं:
- मजबूर परिसंचरण प्रणालियों में, एक विगलन फ़ंक्शन प्रदान किया जाता है जो आपको हेलियोपोल पर बर्फ के आवरण से जल्दी से छुटकारा पाने की अनुमति देता है;
- प्रिज्मीय ग्लास विभिन्न कोणों पर किरणों की एक विस्तृत श्रृंखला उठाता है - गर्मियों की अवधि में स्थापना की दक्षता 78-80% तक पहुंच जाती है;
- कलेक्टर ओवरहिटिंग से डरता नहीं है - थर्मल ऊर्जा की अधिकता के साथ, शीतलक के मजबूर ठंडा करना संभव है;
- ट्यूबलर समकक्षों की तुलना में प्रभाव प्रतिरोध में वृद्धि;
- किसी भी कोण पर माउंट करने की क्षमता;
- सस्ती कीमत।
सिस्टम खामियों के बिना नहीं हैं। सौर विकिरण की कमी की अवधि के दौरान, जैसे ही तापमान में अंतर बढ़ता है, अपर्याप्त थर्मल इन्सुलेशन के कारण एक फ्लैट सौर कलेक्टर की दक्षता में काफी कमी आती है। इसलिए, पैनल मॉड्यूल गर्मियों में या गर्म जलवायु वाले क्षेत्रों में बंद का भुगतान करता है।
Heliosystems: डिजाइन और संचालन सुविधाएँ
सौर प्रणालियों की विविधता को निम्नलिखित मापदंडों द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है: सौर विकिरण का उपयोग करने की विधि, शीतलक के संचलन की विधि, सर्किट की संख्या और ऑपरेशन की मौसमी।
सक्रिय और निष्क्रिय परिसर
किसी भी सौर ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली में एक सौर कलेक्टर प्रदान किया जाता है। प्राप्त गर्मी का उपयोग करने की विधि के आधार पर, दो प्रकार के हेलियोकोम्पलेक्स को प्रतिष्ठित किया जाता है: निष्क्रिय और सक्रिय।
पहली किस्म सौर ताप प्रणाली है, जहां इमारत के संरचनात्मक तत्व सौर विकिरण के गर्मी-अवशोषित तत्व के रूप में कार्य करते हैं। छत, कलेक्टर की दीवार या खिड़कियां हीलियम प्राप्त करने वाली सतह के रूप में कार्य करती हैं।
एक कलेक्टर दीवार के साथ एक कम तापमान वाली निष्क्रिय सौर प्रणाली की योजना: 1 - सूरज की किरणें, 2 - एक पारभासी स्क्रीन, 3 - एक वायु अवरोधक, 4 - गर्म हवा, 5 - निकास हवा का प्रवाह, 6 - दीवार से गर्मी विकिरण, 7 - कलेक्टर दीवार की गर्मी अवशोषित सतह। 8 - सजावटी अंधा
यूरोपीय देशों में, ऊर्जा-कुशल इमारतों के निर्माण में निष्क्रिय प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है। हेलियो प्राप्त करने वाली सतहें झूठी खिड़कियों के नीचे सजती हैं। ग्लास कोटिंग के पीछे एक काली ईंट की दीवार होती है जिसमें प्रकाश छिद्र होते हैं।
गर्मी संचायक संरचनात्मक तत्व हैं - दीवारों और फर्श, बाहर से पॉलीस्टायर्न के साथ अछूता।
सक्रिय प्रणालियों में स्वतंत्र उपकरणों का उपयोग शामिल है जो निर्माण से संबंधित नहीं हैं।
ट्यूबलर, फ्लैट कलेक्टरों के साथ उपरोक्त माना गया परिसर इस श्रेणी में आते हैं - एक नियम के रूप में, सौर तापीय प्रतिष्ठान, एक इमारत की छत पर रखे जाते हैं।
थर्मोसिफॉन और संचलन प्रणाली
कलेक्टर-संचायक-कलेक्टर सर्किट के साथ शीतलक के प्राकृतिक आंदोलन के साथ सौर तापीय उपकरण संवहन द्वारा किया जाता है - कम घनत्व वाला गर्म तरल ऊपर उठता है, ठंडा तरल नीचे बहता है।
थर्मोसिफॉन सिस्टम में, भंडारण टैंक कलेक्टर के ऊपर स्थित है, जो शीतलक के सहज संचलन प्रदान करता है।
कार्य की योजना एकल-सर्किट मौसमी प्रणालियों की विशेषता है। 12 वर्गमीटर से अधिक क्षेत्र वाले कलेक्टरों के लिए थर्मोसिफॉन कॉम्प्लेक्स की सिफारिश नहीं की जाती है
गैर-दबाव सौर प्रणाली में नुकसान की एक विस्तृत सूची है:
- बादलों के दिनों में, परिसर का प्रदर्शन कम हो जाता है - शीतलक की गति के लिए एक बड़े तापमान अंतर की आवश्यकता होती है;
- धीमी गति से द्रव आंदोलन के कारण गर्मी का नुकसान;
- हीटिंग प्रक्रिया की अनियंत्रितता के कारण टैंक के ओवरहीटिंग का खतरा;
- कलेक्टर अस्थिरता;
- बैटरी टैंक रखने की कठिनाई - जब छत पर चढ़ा जाता है, तो गर्मी का नुकसान बढ़ जाता है, संक्षारण प्रक्रियाएं तेज हो जाती हैं, पाइप के ठंड का खतरा होता है।
"गुरुत्वाकर्षण" प्रणाली के लाभ: डिजाइन और सामर्थ्य की सादगी।
एक संचलन (मजबूर) सौर प्रणाली की व्यवस्था के लिए पूंजी व्यय दबाव मुक्त परिसर स्थापित करने की तुलना में काफी अधिक है। एक पंप सर्किट में दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, शीतलक आंदोलन प्रदान करता है। पंपिंग स्टेशन का संचालन नियंत्रक द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
मजबूर परिसर में उत्पन्न अतिरिक्त थर्मल पावर पंपिंग उपकरण द्वारा खपत की गई शक्ति से अधिक है। सिस्टम की कार्यक्षमता एक तिहाई बढ़ जाएगी
परिसंचरण की इस पद्धति का उपयोग वर्ष-दौर डबल-सर्किट सौर तापीय प्रतिष्ठानों में किया जाता है।
पूरी तरह कार्यात्मक परिसर के पेशेवरों:
- भंडारण टैंक के स्थान का असीमित विकल्प;
- ऑफ-सीज़न प्रदर्शन;
- इष्टतम हीटिंग मोड का चयन;
- सुरक्षा - ओवरहीटिंग के दौरान ब्लॉकिंग ऑपरेशन।
सिस्टम का नुकसान बिजली पर इसकी निर्भरता है।
तकनीकी समाधान योजनाएं: एक - और दोहरे सर्किट
एकल-सर्किट प्रतिष्ठानों में, द्रव प्रसारित होता है, जो बाद में पानी के सेवन बिंदुओं को खिलाया जाता है। सर्दियों में, पाइप से ठंड और दरार को रोकने के लिए सिस्टम से पानी निकाला जाना चाहिए।
एकल-सर्किट सौर तापीय परिसरों की विशेषताएं:
- शुद्ध, गैर-कठोर पानी के साथ प्रणाली के "ईंधन भरने" की सिफारिश की जाती है - पाइप की दीवारों पर नमक के निपटान से चैनलों का टूटना और कलेक्टर का टूटना होता है;
- पानी में अतिरिक्त हवा के कारण जंग;
- सीमित सेवा जीवन - चार से पांच साल के भीतर;
- गर्मियों में उच्च दक्षता।
दोहरे-सर्किट हेलियोकोम्पलेक्स में, एक विशेष शीतलक घूमता है (एंटी-फोमिंग और एंटी-जंग एडिटिव्स के साथ गैर-ठंड तरल), जो गर्मी एक्सचेंजर के माध्यम से पानी में स्थानांतरित करता है।
सिंगल-सर्किट (1) और डुअल-सर्किट (2) हेलिओसिस्टम सर्किटरी। दूसरा विकल्प वृद्धि की विश्वसनीयता, सर्दियों में काम करने की क्षमता और ऑपरेशन की अवधि (20-50 वर्ष) की विशेषता है।
एक दोहरे सर्किट मॉड्यूल के संचालन की बारीकियों: दक्षता में थोड़ी कमी (एकल-सर्किट प्रणाली की तुलना में 3-5% कम), हर 7 साल में शीतलक के पूर्ण प्रतिस्थापन की आवश्यकता।
कार्य करने और दक्षता बढ़ाने की शर्तें
सौर प्रणाली की गणना और स्थापना पेशेवरों को सबसे अच्छी तरह से सौंपी जाती है। इंस्टॉलेशन तकनीक का अनुपालन परिचालन सुनिश्चित करेगा और घोषित प्रदर्शन प्राप्त करेगा। दक्षता और सेवा जीवन को बेहतर बनाने के लिए, कुछ बारीकियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
थर्मास्टाटिक वाल्व। पारंपरिक ताप प्रणालियों में, थर्मास्टाटिक तत्व शायद ही कभी स्थापित होता है, क्योंकि गर्मी जनरेटर तापमान को समायोजित करने के लिए जिम्मेदार होता है। हालांकि, सौर प्रणाली को लैस करते समय, सुरक्षा वाल्व को नहीं भूलना चाहिए।
टैंक को अधिकतम स्वीकार्य तापमान तक गर्म करने से कलेक्टर उत्पादकता बढ़ जाती है और बादल के मौसम में भी सौर ताप के उपयोग की अनुमति मिलती है
हीटर से इष्टतम वाल्व की स्थिति 60 सेमी है। निकटता पर, "थर्मोस्टैट" गर्म पानी के प्रवाह को अवरुद्ध करता है।
स्टोरेज टैंक का प्लेसमेंट। DHW बफर क्षमता को एक सुलभ जगह पर स्थापित किया जाना चाहिए। जब एक कॉम्पैक्ट कमरे में रखा जाता है, तो छत की ऊंचाई पर विशेष ध्यान दिया जाता है।
टैंक के ऊपर न्यूनतम मुक्त स्थान 60 सेमी है। बैटरी को बनाए रखने और मैग्नीशियम एनोड को बदलने के लिए यह निकासी आवश्यक है।
एक विस्तार टैंक की स्थापना। तत्व ठहराव के दौरान थर्मल विस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करता है। पंपिंग उपकरण के ऊपर टैंक स्थापित करने से झिल्ली और उसके समय से पहले पहनने के लिए उकसाया जाएगा।
विस्तार टैंक के लिए सबसे अच्छी जगह पंप समूह के तहत है। इस स्थापना के दौरान तापमान का प्रभाव काफी कम हो जाता है, और झिल्ली लोच को लंबे समय तक बनाए रखती है
सौर संबंध। पाइपों को जोड़ने पर, एक लूप को व्यवस्थित करने की सिफारिश की जाती है। "थर्मो लूप" गर्मी के नुकसान को कम करता है, गर्म द्रव की रिहाई को रोकता है।
सौर सर्किट के "लूप" के कार्यान्वयन का तकनीकी रूप से सही संस्करण। आवश्यकता की उपेक्षा से भंडारण टैंक में तापमान में 1-2 डिग्री सेल्सियस प्रति रात की कमी होती है
गैर वापसी वाल्व। शीतलक परिसंचरण के "उलट" को रोकता है। सौर गतिविधि की कमी के साथ, गैर-वापसी वाल्व दिन के दौरान जमा हुई गर्मी को फैलने से रोकता है।
"सौर" मॉड्यूल के लोकप्रिय मॉडल
घरेलू और विदेशी कंपनियों के हेलिओसिस्टम मांग में हैं। निर्माताओं के उत्पादों ने एक अच्छी प्रतिष्ठा जीती है: एनपीओ मशिनोस्ट्रोएनिया (रूस), हेलियन (रूस), अरिस्टन (इटली), अल्टेन (यूक्रेन), वीसमैन (जर्मनी), एमकोर (इज़राइल), आदि।
सौर प्रणाली "फाल्कन"। मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग के साथ एक बहुपरत ऑप्टिकल कोटिंग से लैस फ्लैट सौर कलेक्टर। न्यूनतम विकिरण क्षमता और उच्च अवशोषण स्तर 80% तक की दक्षता प्रदान करते हैं।
प्रदर्शन गुण:
- ऑपरेटिंग तापमान - -21 ° С तक;
- रिवर्स हीट विकिरण - 3-5%;
- शीर्ष परत - टेम्पर्ड ग्लास (4 मिमी)।
कलेक्टर SVK-A (Alten)। 0.8-2.41 वर्ग मीटर (मॉडल के आधार पर) के अवशोषण क्षेत्र के साथ वैक्यूम सौर स्थापना। गर्मी वाहक प्रोपलीन ग्लाइकोल है, एक 75 मिमी तांबा हीट एक्सचेंजर का गर्मी इन्सुलेशन गर्मी के नुकसान को कम करता है।
अतिरिक्त विकल्प:
- मामले - anodized एल्यूमीनियम;
- हीट एक्सचेंजर व्यास - 38 मिमी;
- अलगाव - एंटी-हाइग्रोस्कोपिक उपचार के साथ खनिज ऊन;
- कोटिंग - बोरोसिलिकेट ग्लास 3.3 मिमी;
- दक्षता - 98%।
विटसोल 100-एफ - क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर बढ़ते के लिए फ्लैट सौर कलेक्टर। वीणा के आकार का ट्यूबलर कॉइल और हेलियोटिटन कोटिंग के साथ कॉपर अवशोषक। प्रकाश संचरण - 81%।
सौर प्रणालियों के लिए कीमतों का अनुमानित क्रम: फ्लैट सौर कलेक्टर - 400 घन / वर्ग मीटर, ट्यूबलर सौर कलेक्टरों से - 350 घन / 10 वैक्यूम फ्लास्क। संचलन प्रणाली का एक पूरा सेट - 2500 घन से
सौर कलेक्टरों और उनके प्रकारों के संचालन का सिद्धांत:
उप-शून्य तापमान पर एक फ्लैट कलेक्टर का प्रदर्शन मूल्यांकन:
उदाहरण के रूप में बुडरस मॉडल का उपयोग करते हुए सौर पैनल कलेक्टर के लिए बढ़ते प्रौद्योगिकी:
सौर ऊर्जा गर्मी का एक अक्षय स्रोत है। पारंपरिक ऊर्जा संसाधनों के लिए कीमतों में वृद्धि को देखते हुए, सौर प्रणाली की शुरूआत पूंजी निवेश को सही ठहराती है और अगले पांच वर्षों में इंस्टॉलेशन तकनीकों के अधीन भुगतान करती है।
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