Solarenergie als alternative Energiequelle: Arten und Merkmale von Solarsystemen

Im letzten Jahrzehnt wurde Solarenergie als alternative Energiequelle zunehmend zur Beheizung und Warmwasserbereitung von Gebäuden genutzt. Der Hauptgrund ist der Wunsch, herkömmliche Kraftstoffe durch erschwingliche, umweltfreundliche und erneuerbare Energiequellen zu ersetzen.

In Solaranlagen erfolgt die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie – der Aufbau und die Funktionsweise des Moduls bestimmen die Besonderheiten seiner Anwendung. In diesem Material werden wir uns mit den Arten von Solarkollektoren und ihren Funktionsprinzipien befassen und auch über beliebte Modelle von Solarmodulen sprechen.

Die Machbarkeit der Nutzung einer Solaranlage

Eine Solaranlage ist ein Komplex zur Umwandlung von Sonnenstrahlungsenergie in Wärme, die anschließend an einen Wärmetauscher übertragen wird, um das Kühlmittel eines Heizungs- oder Wasserversorgungssystems zu erwärmen.

Die Effizienz einer solarthermischen Anlage hängt von der Sonneneinstrahlung ab – der Energiemenge, die während einer Tageslichtstunde pro 1 Quadratmeter Fläche in einem Winkel von 90° zur Richtung der Sonnenstrahlen aufgenommen wird. Der Messwert des Indikators beträgt kW*h/m², der Wert des Parameters variiert je nach Jahreszeit.

Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung in einer Region mit gemäßigtem Kontinentalklima beträgt 1000-1200 kWh/m² (pro Jahr). Die Sonneneinstrahlung ist der entscheidende Parameter zur Berechnung der Leistung einer Solaranlage.

Durch die Nutzung einer alternativen Energiequelle können Sie ein Haus heizen und Warmwasser ohne herkömmliche Energiekosten beziehen – ausschließlich durch Sonneneinstrahlung

Die Installation einer Solaranlage ist ein kostspieliges Unterfangen. Damit die Kapitalkosten gerechtfertigt sind, sind eine genaue Berechnung der Anlage und die Einhaltung der Installationstechnik erforderlich.

Beispiel. Der durchschnittliche Wert der Sonneneinstrahlung für Tula beträgt im Hochsommer 4,67 kV/m²*Tag, vorausgesetzt, dass das Systempaneel in einem Winkel von 50° installiert wird. Die Produktivität eines Solarkollektors mit einer Fläche von 5 qm errechnet sich wie folgt: 4,67*4=18,68 kW Wärmeenergie pro Tag. Dieses Volumen reicht aus, um 500 Liter Wasser von 17 °C auf 45 °C zu erhitzen.

Wie die Praxis zeigt, können Hüttenbesitzer im Sommer beim Einsatz eines Solarkraftwerks komplett von der Elektro- oder Gaswarmwasserbereitung auf die Solarmethode umsteigen

Wenn es um die Machbarkeit der Einführung neuer Technologien geht, ist es wichtig, die technischen Merkmale eines bestimmten Solarkollektors zu berücksichtigen. Einige beginnen mit einer Solarenergie von 80 W/m² zu arbeiten, während andere 20 W/m² benötigen.

Selbst in südlichem Klima lohnt sich der Einsatz einer Kollektoranlage allein zum Heizen nicht. Wird die Anlage ausschließlich im Winter bei Sonnenmangel genutzt, sind die Kosten für die Anlage auch in 15-20 Jahren nicht gedeckt.

Um die Solaranlage möglichst effizient nutzen zu können, muss diese in das Warmwasserversorgungssystem eingebunden werden. Selbst im Winter können Sie mit dem Solarkollektor die Energiekosten für die Warmwasserbereitung um bis zu 40-50 % senken.

Laut Experten amortisiert sich eine Solaranlage für den Hausgebrauch in etwa 5 Jahren. Mit steigenden Preisen für Strom und Gas wird sich die Amortisationszeit des Komplexes verkürzen

Neben wirtschaftlichen Vorteilen bietet Solarheizung weitere Vorteile:

1. Umweltfreundlichkeit. Der Kohlendioxidausstoß wird reduziert. Im Laufe eines Jahres verhindert 1 m² Solarkollektor, dass 350-730 kg Abfall in die Atmosphäre gelangen.
2. Ästhetik. Der Platz eines kompakten Badezimmers oder einer Küche kann durch sperrige Boiler oder Durchlauferhitzer eingespart werden.
3. Haltbarkeit. Die Hersteller versichern, dass der Komplex bei Einhaltung der Installationstechnik etwa 25 bis 30 Jahre halten wird. Viele Unternehmen gewähren eine Garantie von bis zu 3 Jahren.

Argumente gegen den Einsatz von Solarenergie: ausgeprägte Saisonalität, Wetterabhängigkeit und hohe Anfangsinvestitionen.

Allgemeiner Aufbau und Funktionsprinzip

Betrachten wir die Option einer Solaranlage mit einem Kollektor als Hauptarbeitselement der Anlage. Das Erscheinungsbild des Geräts ähnelt einem Metallkasten, dessen Vorderseite aus gehärtetem Glas besteht. Im Inneren der Box befindet sich ein Arbeitselement – ​​eine Spule mit Absorber.

Die wärmeabsorbierende Einheit sorgt für die Erwärmung des Kühlmittels – die zirkulierende Flüssigkeit überträgt die erzeugte Wärme an den Wasserversorgungskreislauf.

Die Hauptkomponenten des Solarsystems: 1 – Kollektorfeld, 2 – Entlüftung, 3 – Verteilerstation, 4 – Überdruck-Entlastungstank, 5 – Regler, 6 – Warmwasserbereitertank, 7,8 – Heizelement und Wärmetauscher, 9 – thermisches Mischventil, 10 – Warmwasserdurchfluss, 11 – Kaltwassereinlass, 12 – Abfluss, T1/T2 – Temperatursensoren

Der Solarkollektor arbeitet zwangsläufig im Tandem mit dem Speicher. Da das Kühlmittel auf eine Temperatur von 90–130 °C erhitzt wird, kann es nicht direkt an Warmwasserhähne oder Heizkörper geleitet werden. Das Kühlmittel gelangt in den Kesselwärmetauscher. Der Speicher wird oft durch eine Elektroheizung ergänzt.

Arbeitsschema:

1. Die Sonne erwärmt die Oberfläche Kollektor.
2. Die Wärmestrahlung wird auf das absorbierende Element (Absorber) übertragen, das das Arbeitsmedium enthält.
3. Das durch die Spulenrohre zirkulierende Kühlmittel erwärmt sich.
4. Pumpanlagen, eine Steuer- und Überwachungseinheit sorgen für den Abtransport des Kühlmittels durch eine Rohrleitung zur Spule des Lagertanks.
5. Im Kessel wird Wärme an das Wasser übertragen.
6. Das abgekühlte Kühlmittel fließt zurück in den Kollektor und der Zyklus wiederholt sich.

Erhitztes Wasser vom Warmwasserbereiter wird dem Heizkreislauf oder den Wasserentnahmestellen zugeführt.

Bei der Installation einer Heizungsanlage oder einer ganzjährigen Warmwasserversorgung wird die Anlage mit einer zusätzlichen Heizquelle (Boiler, elektrisches Heizelement) ausgestattet. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für die Aufrechterhaltung der eingestellten Temperatur

Sonnenkollektoren in Privathäusern werden am häufigsten als Notstromquelle verwendet:

Arten von Solarkollektoren

Unabhängig vom Einsatzzweck ist die Solaranlage mit einem flachen oder kugelförmigen Röhrenkollektor ausgestattet. Jede Option weist eine Reihe von Besonderheiten hinsichtlich technischer Eigenschaften und betrieblicher Effizienz auf.

Vakuum – für kaltes und gemäßigtes Klima

Vom Aufbau her ähnelt ein Vakuum-Solarkollektor einer Thermoskanne – schmale Röhren mit Kühlmittel werden in Flaschen mit größerem Durchmesser gelegt. Zwischen den Gefäßen bildet sich eine Vakuumschicht, die für die Wärmeisolierung verantwortlich ist (Wärmespeicherung bis zu 95 %). Die röhrenförmige Form ist optimal, um das Vakuum aufrechtzuerhalten und die Sonnenstrahlen zu „besetzen“.

Grundelemente einer röhrenförmigen Solarthermieanlage: Tragrahmen, Wärmetauschergehäuse, mit einer hochselektiven Beschichtung behandelte Vakuumglasröhren zur intensiven „Absorption“ der Sonnenenergie

Das innere (Wärme-)Rohr ist mit einer Salzlösung mit niedrigem Siedepunkt (24-25 °C) gefüllt. Beim Erhitzen verdampft die Flüssigkeit – der Dampf steigt zur Oberseite des Kolbens und erwärmt das im Kollektorkörper zirkulierende Kühlmittel.

Während des Kondensationsprozesses fließen Wassertropfen in die Rohrspitze und der Vorgang wiederholt sich.

Dank der Vakuumschicht kann die Flüssigkeit im Inneren der Thermosflasche bei Außentemperaturen unter Null (bis zu -35 °C) kochen und verdampfen.

Die Eigenschaften von Solarmodulen hängen von folgenden Kriterien ab:

• Rohrdesign – Feder, koaxial;
• Thermokanalgerät – "Wärmeleitung", Direktströmungszirkulation.

Federflasche - ein Glasrohr, das einen Plattenabsorber und einen Wärmekanal enthält. Die Vakuumschicht verläuft über die gesamte Länge des Thermokanals.

Koaxialrohr – ein Doppelkolben mit einem Vakuum-„Einsatz“ zwischen den Wänden zweier Tanks. Die Wärmeübertragung erfolgt von der Innenfläche des Rohrs. Die Spitze des Thermorohrs ist mit einer Vakuumanzeige ausgestattet.

Der Wirkungsgrad von Federrohren (1) ist im Vergleich zu Koaxialmodellen (2) höher. Erstere sind jedoch teurer und schwieriger zu installieren. Darüber hinaus muss im Falle einer Panne die Federflasche komplett ausgetauscht werden

Der „Heatpipe“-Kanal ist die gebräuchlichste Möglichkeit zur Wärmeübertragung in Solarkollektoren.

Der Wirkungsmechanismus basiert auf der Platzierung einer leicht verdunstenden Flüssigkeit in verschlossenen Metallröhrchen.

Die Beliebtheit von „Wärmerohren“ beruht auf den erschwinglichen Kosten, der einfachen Wartung und der Wartbarkeit. Aufgrund der Komplexität des Wärmeaustauschprozesses liegt der maximale Wirkungsgrad bei 65 %

Direkter Strömungskanal – Parallele Metallrohre, die in einem U-förmigen Bogen verbunden sind, verlaufen durch den Glaskolben

Das durch den Kanal strömende Kühlmittel wird erwärmt und dem Kollektorkörper zugeführt.

Gestaltungsmöglichkeiten des Vakuum-Solarkollektors: 1 – Modifikation mit einem Heizzentralrohr „Heat Pipe“, 2 – Solaranlage mit direkter Kühlmittelzirkulation

Koaxial- und Federrohre können auf unterschiedliche Weise mit Wärmekanälen kombiniert werden.

Variante 1. Ein Koaxialkolben mit „Heatpipe“ ist die beliebteste Lösung. Im Kollektor findet eine wiederholte Wärmeübertragung von den Wänden des Glasrohrs zum Innenkolben und dann zum Kühlmittel statt. Der optische Wirkungsgrad erreicht 65 %.

Schematische Darstellung des Aufbaus eines Koaxialrohrs „Heatpipe“: 1 – Glasmantel, 2 – selektive Beschichtung, 3 – Metallrippen, 4 – Vakuum, 5 – Thermoskanne mit leicht siedendem Stoff, 6 – inneres Glasrohr

Option 2. Ein Koaxialkolben mit direkter Zirkulation wird als U-förmiger Verteiler bezeichnet. Dank des Designs wird der Wärmeverlust reduziert – die Wärmeenergie aus Aluminium wird auf Rohre mit zirkulierendem Kühlmittel übertragen.

Neben einem hohen Wirkungsgrad (bis zu 75 %) weist das Modell Nachteile auf:

• Komplexität der Installation – die Kolben sind fest mit dem Zweirohr-Verteilerkörper (Hauptverteiler) verbunden und werden vollständig installiert;
• Der Austausch einzelner Röhren ist ausgeschlossen.

Darüber hinaus beansprucht die U-förmige Einheit viel Kühlmittel und ist teurer als „Heatpipe“-Modelle.

Aufbau eines U-förmigen Sonnenkollektors: 1 – Glaszylinder, 2 – absorbierende Beschichtung, 3 – Aluminiumgehäuse, 4 – Kolben mit Kühlmittel, 5 – Vakuum, 6 – innere Glasröhre

Option 3. Federrohr mit dem „Heatpipe“-Wirkprinzip. Besonderheiten des Sammlers:

• hohe optische Eigenschaften – Effizienz von ca. 77 %;
• der flache Absorber überträgt Wärmeenergie direkt auf das Kühlmittelrohr;
• durch die Verwendung einer Glasschicht wird die Reflexion der Sonnenstrahlung reduziert;

Es ist möglich, ein beschädigtes Element auszutauschen, ohne das Kühlmittel aus der Solaranlage abzulassen.

Option 4. Eine Federbirne mit direktem Durchfluss ist das effektivste Werkzeug, um Sonnenenergie als alternative Energiequelle zum Erhitzen von Wasser oder zum Heizen eines Hauses zu nutzen. Der Hochleistungskollektor arbeitet mit einem Wirkungsgrad von 80 %. Der Nachteil des Systems ist die Schwierigkeit der Reparatur.

Konstruktionsdiagramme für Federsolarkollektoren: 1 – Solarsystem mit „Heat Pipe“-Kanal, 2 – Zweirohr-Solarkollektorgehäuse mit direktem Kühlmittelfluss

Unabhängig von der Bauart haben Röhrenkollektoren folgende Vorteile:

• Leistung bei niedrigen Temperaturen;
• geringe Wärmeverluste;
• Betriebsdauer tagsüber;
• die Fähigkeit, das Kühlmittel auf hohe Temperaturen zu erhitzen;
• geringer Seitenwiderstand;
• erleichterte Installation.

Der Hauptnachteil von Staubsaugermodellen ist die Unfähigkeit, sich selbst von der Schneedecke zu reinigen. Die Vakuumschicht lässt keine Wärme entweichen, sodass die Schneeschicht nicht schmilzt und den Zugang der Sonne zum Kollektorfeld blockiert. Weitere Nachteile: hoher Preis und die Notwendigkeit, einen Arbeitsneigungswinkel der Kolben von mindestens 20° einzuhalten.

Kollektorsolargeräte, die das Luftkühlmittel erwärmen, können bei der Warmwasserbereitung eingesetzt werden, wenn sie mit einem Speichertank ausgestattet sind:

Lesen Sie mehr über das Funktionsprinzip eines Vakuum-Solarkollektors mit Röhren Weiter.

Vodyanoy – die beste Option für südliche Breiten

Ein flacher (Panel-)Solarkollektor ist eine rechteckige Aluminiumplatte, die oben mit einem Kunststoff- oder Glasdeckel abgedeckt ist. Im Inneren der Box befinden sich ein Absorptionsfeld, eine Metallspule und eine Wärmedämmschicht. Der Kollektorbereich ist mit einer Strömungsleitung gefüllt, durch die sich das Kühlmittel bewegt.

Die Grundkomponenten eines flachen Solarkollektors: Gehäuse, Absorber, Schutzbeschichtung, Wärmedämmschicht und Befestigungselemente. Bei der Montage wird Milchglas mit einer Durchlässigkeit im Spektralbereich von 0,4–1,8 Mikrometer verwendet

Die Wärmeaufnahme der hochselektiven Absorptionsbeschichtung erreicht 90 %. Zwischen dem „Absorber“ und der Wärmedämmung wird eine fließende Metallrohrleitung platziert. Es werden zwei Rohrverlegungsschemata verwendet: „Harfe“ und „Mäander“.

Der Prozess der Montage von Solarkollektoren, die die Kühlflüssigkeit erhitzen, umfasst eine Reihe traditioneller Schritte:

Wird der Heizkreis durch eine Sanitärwasserversorgungsleitung zur Warmwasserversorgung ergänzt, ist es sinnvoll, einen Wärmespeicher an den Solarkollektor anzuschließen. Die einfachste Option wäre ein Tank aus einem geeigneten Behälter mit Wärmeisolierung, der die Temperatur des erhitzten Wassers aufrechterhalten kann. Sie müssen es auf der Überführung installieren:

Ein Röhrenkollektor mit flüssigem Kühlmittel wirkt als „Treibhauseffekt“ – die Sonnenstrahlen dringen durch das Glas ein und erwärmen die Rohrleitung. Dank der Dichtheit und Wärmedämmung bleibt die Wärme im Paneel erhalten.

Die Festigkeit des Solarmoduls wird maßgeblich durch das Material der Schutzhülle bestimmt:

• gewöhnliches Glas – die billigste und zerbrechlichste Beschichtung;
• gespanntes Glas – hohe Lichtstreuung und erhöhte Festigkeit;
• entspiegeltes Glas – zeichnet sich durch eine maximale Absorptionsfähigkeit (95 %) aufgrund des Vorhandenseins einer Schicht aus, die die Reflexion der Sonnenstrahlen verhindert;
• selbstreinigendes (polares) Glas mit Titandioxid – organische Verunreinigungen verbrennen in der Sonne und der verbleibende Schmutz wird vom Regen weggespült.

Polycarbonatglas ist am schlagfeststen. Das Material wird in teuren Modellen verbaut.

Reflexion des Sonnenlichts und Absorptionsfähigkeit: 1 – Antireflexbeschichtung, 2 – gehärtetes, stoßfestes Glas. Die optimale Dicke der schützenden Außenhülle beträgt 4 mm

Betriebs- und Funktionsmerkmale von Panel-Solaranlagen:

• Zwangsumlaufsysteme verfügen über eine Abtaufunktion, mit der Sie die Schneedecke auf dem Heliofeld schnell entfernen können;
• Prismenglas fängt ein breites Spektrum an Strahlen in verschiedenen Winkeln ein – im Sommer erreicht die Installationseffizienz 78–80 %;
• der Kollektor hat keine Angst vor Überhitzung – bei überschüssiger Wärmeenergie ist eine Zwangskühlung des Kühlmittels möglich;
• erhöhte Schlagfestigkeit im Vergleich zu rohrförmigen Gegenstücken;
• Möglichkeit der Installation in jedem Winkel;
• erschwingliche Preispolitik.

Die Systeme sind nicht ohne Mängel. In Zeiten mangelnder Sonneneinstrahlung sinkt der Wirkungsgrad eines Flachkollektors mit zunehmender Temperaturdifferenz aufgrund unzureichender Wärmedämmung erheblich. Daher ist das Panelmodul im Sommer oder in Regionen mit warmem Klima gerechtfertigt.

Solarsysteme: Design- und Betriebsmerkmale

Die Vielfalt der Solarsysteme lässt sich nach folgenden Parametern klassifizieren: Art der Nutzung der Sonnenstrahlung, Art der Kühlmittelzirkulation, Anzahl der Kreisläufe und Saisonalität des Betriebs.

Aktiver und passiver Komplex

Jedes Solarenergieumwandlungssystem verfügt über einen Solarempfänger. Basierend auf der Art der Nutzung der aufgenommenen Wärme werden zwei Arten von Solaranlagen unterschieden: passiv und aktiv.

Der erste Typ ist ein Solarheizsystem, bei dem die Strukturelemente des Gebäudes als wärmeabsorbierendes Element der Sonnenstrahlung fungieren. Als Solarempfangsfläche dienen Dach, Kollektorwand oder Fenster.

Schema einer passiven Niedertemperatur-Solaranlage mit Kollektorwand: 1 - Sonnenstrahlen, 2 - lichtdurchlässiger Schirm, 3 - Luftbarriere, 4 - erwärmte Luft, 5 - Abluftströme, 6 - Wärmestrahlung von der Wand, 7 - Wärmeabsorbierende Oberfläche der Kollektorwand, 8 – dekorative Jalousien

In europäischen Ländern werden passive Technologien beim Bau energieeffizienter Gebäude eingesetzt. Solarempfangsflächen sind als Scheinfenster gestaltet. Hinter der Glasabdeckung befindet sich eine geschwärzte Ziegelwand mit Lichtöffnungen.

Die Elemente der Struktur – Wände und Decken, von außen mit Polystyrol isoliert – wirken als Wärmespeicher.

Aktive Systeme implizieren die Verwendung unabhängiger Geräte, die nicht mit der Struktur verbunden sind.

In diese Kategorie fallen die oben genannten Anlagen mit röhrenförmigen Flachkollektoren – solarthermische Anlagen befinden sich in der Regel auf dem Dach des Gebäudes

Thermosiphon- und Zirkulationssysteme

Solarthermische Anlagen mit natürlicher Bewegung des Kühlmittels entlang des Kollektor-Akkumulator-Kollektor-Kreislaufs erfolgen durch Konvektion – warme Flüssigkeit mit geringer Dichte steigt nach oben, gekühlte Flüssigkeit fließt nach unten.

Bei Thermosiphonsystemen befindet sich der Speicher über dem Kollektor und sorgt so für eine spontane Zirkulation des Kühlmittels.

Das Betriebsschema ist typisch für saisonale Einkreissysteme. Der Einsatz des Thermosiphonkomplexes wird für Kollektoren mit einer Fläche von mehr als 12 qm nicht empfohlen.

Eine drucklose Solaranlage hat eine Reihe von Nachteilen:

• an bewölkten Tagen sinkt die Leistung des Komplexes – für die Bewegung des Kühlmittels ist ein großer Temperaturunterschied erforderlich;
• Wärmeverluste aufgrund der langsamen Flüssigkeitsbewegung;
• die Gefahr einer Tanküberhitzung aufgrund der Unkontrollierbarkeit des Heizprozesses;
• Instabilität des Kollektors;
• Schwierigkeiten bei der Platzierung des Speichertanks – bei der Installation auf dem Dach erhöht sich der Wärmeverlust, Korrosionsprozesse beschleunigen sich und es besteht die Gefahr des Einfrierens der Rohre.

Die Vorteile des „Schwerkraft“-Systems: einfache Gestaltung und Erschwinglichkeit.

Die Kapitalkosten für die Installation eines Umlaufsolarsystems (Zwangssolaranlage) sind deutlich höher als für die Installation eines Free-Flow-Komplexes. Eine Pumpe „schaltet“ sich in den Kreislauf ein und sorgt für die Bewegung des Kühlmittels. Der Betrieb der Pumpstation wird von einer Steuerung gesteuert.

Die im Umluftkomplex erzeugte zusätzliche Wärmeleistung übersteigt den Stromverbrauch der Pumpanlagen. Die Systemeffizienz wird um ein Drittel steigen

Dieses Zirkulationsverfahren wird in ganzjährigen Zweikreis-Solarthermieanlagen eingesetzt.

Vorteile eines voll funktionsfähigen Komplexes:

• unbegrenzte Wahl des Speicherorts;
• Leistung außerhalb der Saison;
• Auswahl des optimalen Heizmodus;
• Sicherheit – Blockierung des Betriebs bei Überhitzung.

Der Nachteil des Systems ist seine Abhängigkeit von Strom.

Technische Lösung der Kreisläufe: Ein- und Zweikreis

In Einkreisanlagen zirkuliert Flüssigkeit, die anschließend den Wasserentnahmestellen zugeführt wird. Im Winter muss das Wasser aus dem System abgelassen werden, um ein Einfrieren und Reißen der Rohre zu verhindern.

Merkmale von Einkreis-Solarthermiekomplexen:

• Es wird empfohlen, das System mit gereinigtem, weichem Wasser zu „füllen“. Die Ablagerung von Salzen an den Rohrwänden führt zu Verstopfungen der Kanäle und zum Ausfall des Kollektors.
• Korrosion durch überschüssige Luft im Wasser;
• begrenzte Lebensdauer – innerhalb von vier bis fünf Jahren;
• hohe Effizienz im Sommer.

In Zweikreis-Solaranlagen zirkuliert ein spezielles Kühlmittel (nicht gefrierende Flüssigkeit mit Antischaum- und Korrosionsschutzzusätzen), das über einen Wärmetauscher Wärme an das Wasser überträgt.

Schemata für den Entwurf eines Einkreis- (1) und Zweikreis- (2) Solarsystems. Die zweite Option zeichnet sich durch erhöhte Zuverlässigkeit, Wintertauglichkeit und lange Lebensdauer (20-50 Jahre) aus.

Die Nuancen des Betriebs eines Zweikreismoduls: ein leichter Wirkungsgradabfall (3-5 % weniger als bei einem Einkreissystem), die Notwendigkeit, das Kühlmittel alle 7 Jahre komplett auszutauschen.

Bedingungen für Arbeits- und Effizienzsteigerung

Überlassen Sie die Berechnung und Installation einer Solaranlage lieber Profis. Die Einhaltung der Installationstechnik gewährleistet die Funktionsfähigkeit und das Erreichen der erklärten Leistung. Um die Effizienz und Lebensdauer zu verbessern, müssen einige Nuancen berücksichtigt werden.

Thermostatventil. In herkömmlichen Heizsystemen thermostatisches Element selten eingebaut, da der Wärmeerzeuger für die Temperaturregulierung zuständig ist. Bei der Installation einer Solaranlage sollte man jedoch das Sicherheitsventil nicht vergessen.

Die Erwärmung des Speichers auf die maximal zulässige Temperatur erhöht die Leistung des Kollektors und ermöglicht die Nutzung der Solarwärme auch bei bewölktem Wetter

Die optimale Platzierung des Ventils ist 60 cm vom Heizgerät entfernt. Wenn der „Thermostat“ in der Nähe platziert wird, erwärmt er sich und blockiert die Warmwasserzufuhr.

Platzierung des Lagertanks. Der Warmwasser-Pufferspeicher muss an einer zugänglichen Stelle installiert werden. Bei der Platzierung in einem kompakten Raum wird besonderes Augenmerk auf die Höhe der Decken gelegt.

Der Mindestfreiraum über dem Tank beträgt 60 cm. Dieser Abstand ist für die Wartung der Batterie und den Austausch der Magnesiumanode erforderlich

Installation Ausgleichsbehälter. Das Element gleicht die Wärmeausdehnung in Stagnationsphasen aus. Die Installation des Tanks über der Pumpausrüstung führt zu einer Überhitzung der Membran und ihrem vorzeitigen Verschleiß.

Der optimale Platz für den Ausgleichsbehälter ist unter der Pumpengruppe. Der Temperatureinfluss bei dieser Verlegung wird deutlich reduziert und die Membran behält länger ihre Elastizität.

Anschluss Solarkreis. Beim Verbinden von Rohren empfiehlt es sich, eine Schlaufe zu bilden. Der Wärmekreislauf reduziert den Wärmeverlust, indem er die Freisetzung erhitzter Flüssigkeit verhindert.

Eine technisch korrekte Möglichkeit, einen „Loop“ eines Solarkreises zu realisieren. Bei Nichtbeachtung dieser Anforderung sinkt die Temperatur im Speicher über Nacht um 1–2 °C

Rückschlagventil. Verhindert ein „Umkippen“ der Kühlmittelzirkulation. Mit einem Mangel an Sonnenaktivität Rückschlagventil verhindert, dass die tagsüber angesammelte Wärme abfließt.

Beliebte Modelle von Solarmodulen

Gefragt sind Solaranlagen von in- und ausländischen Unternehmen. Produkte von Herstellern haben einen guten Ruf erlangt: NPO Mashinostroeniya (Russland), Gelion (Russland), Ariston (Italien), Alten (Ukraine), Viessman (Deutschland), Amcor (Israel) usw.

Sonnensystem „Falke“. Flacher Solarkollektor, ausgestattet mit einer mehrschichtigen optischen Beschichtung durch Magnetronsputtern. Die minimale Emissionskapazität und der hohe Absorptionsgrad sorgen für einen Wirkungsgrad von bis zu 80 %.

Leistungsmerkmale:

• Betriebstemperatur – bis zu -21 °C;
• umgekehrte Wärmestrahlung – 3-5 %;
• Oberschicht – gehärtetes Glas (4 mm).

Sammler SVK-A (Alten). Vakuumsolaranlage mit einer Absorptionsfläche von 0,8-2,41 qm (je nach Modell). Das Kühlmittel ist Propylenglykol, die Wärmeisolierung eines 75-mm-Kupferwärmetauschers minimiert den Wärmeverlust.

Zusätzliche Optionen:

• Körper – eloxiertes Aluminium;
• Wärmetauscherdurchmesser – 38 mm;
• Isolierung – Mineralwolle mit antihygroskopischer Behandlung;
• Beschichtung – Borosilikatglas 3,3 mm;
• Effizienz – 98 %.

Vitosol 100-F ist ein flacher Solarkollektor für die horizontale oder vertikale Montage. Kupferabsorber mit harfenförmiger Rohrwendel und Helio-Titan-Beschichtung. Lichtdurchlässigkeit – 81 %.

Ungefähre Preise für Solaranlagen: flache Solarkollektoren – ab 400 USD/qm, röhrenförmige Solarkollektoren – 350 USD/10 Vakuumflaschen. Komplettset Zirkulationssystem – ab 2500 USD

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Funktionsprinzip von Solarkollektoren und ihren Typen:

Beurteilung der Leistung eines Flachkollektors bei Minustemperaturen:

Installationstechnik eines Panel-Solarkollektors am Beispiel des Buderus-Modells:

Solarenergie ist eine erneuerbare Wärmequelle. Unter Berücksichtigung der steigenden Preise für traditionelle Energieressourcen rechtfertigt die Implementierung von Solaranlagen Kapitalinvestitionen und zahlt sich in den nächsten fünf Jahren aus, wenn die Installationstechniken befolgt werden.

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