Гибридный солнечный коллектор PVT для теплового насоса | Блог SolarSoul
Компания CONSOLAR разработала уникальный солнечный коллектор, предназначенный для работы с тепловыми насосами. Новинка получила название “SOLINK”. Запуск продаж в Европе стартует уже с апреля 2018 г.
Солнечные коллекторы SOLINK для теплового насоса
Солнечный коллектор подключается к геотермальному тепловому насосу в качестве источника низкопотенциального тепла. В таком варианте применения, тепловой насос становится воздушным и благодаря отсутствию вентилятора и большой площади теплообмена имеет высокий показатель сезонной эффективности.
Основное преимущество заключается в том, что солнечный коллектор является гибридным и способен генерировать тепловую энергию и электричество одновременно.
Подробнее о гибридных солнечных коллекторах PVT читайте в статье: solarsoul.net/gibridnye-solnechnye-kollektory-pvt
Вариант схемы применения солнечного коллектора SOLINK
Солнечный коллектор разрабатывался специально для работы с тепловым насосом. По словам разработчиков из компании CONSOLAR запуску на рынок предшествовал четырехлетний этап тестирования в нескольких Европейских странах.
Солнечный коллектор для теплового насоса SOLINK
Коллектор имеет дополнительную оребренную поверхность на тыльной стороне, которая увеличивает площадь теплообмена в 10 раз. Благодаря этому эффективность теплообмена возрастает, и коллектор обеспечивает тепловой насос низкопотенциальным теплом в любое время суток.
Для простоты монтажа коллекторы SOLINK оснащены удобным гидравлическим подключение и штекерами для соединения к фотоэлектрической сети.
Подключения солнечного коллектораБлагодаря постоянному охлаждению теплоносителем от теплового насоса фотоэлектрические панели, встроенные в коллектор имеют лучшую производительность. Генерация электроэнергии увеличивается на 7-10 % в год в сравнении со стандартной солнечной панелью такой же мощности. По данным производителя, этой энергии должно хватать на покрытие большей части электричества необходимого для работы компрессора теплового насоса в течении всего отопительного периода. В летнее время электроэнергию можно использовать на собственные нужды или для передачи в сеть по «зелёному тарифу».
Поделиться «Гибридный солнечный коллектор для теплового насоса»
Рекомендуемые статьи
solarsoul.net
Солнечные коллекторы, тепловые насосы
Поддержка отопительной системы со стороны солнечных коллекторов
Термические солнечные устройства (солнечные коллекторы) предназначаются не только для нагрева воды, но могут и вносить определенный вклад в поддержку работы системы отопления помещений. Впрочем, на основании зимнего «провала» в работе солнечных устройств, не следует отказываться и от работы традиционных отопительных систем (работающих на жидком котельном топливе, природном газе или на твердом топливе), за исключением, конечно, ситуаций, когда применяется суперсовременный и, соответственно, намного более дорогой коллектор. Для домов, рассчитанных для проживания одной или двух семей, достаточно иметь солнечный коллектор с общей рабочей площадью от 10 до 15 м
Аккумулятор тепла (в большинстве случаев интегрированный с бойлером-теплообменником в единое многофункциональное устройство) поставляет тепло в системы отопления и горячего водоснабжения или от гелиоустановки, и/или от традиционного котельного агрегата. Система электронного управления позволяет оптимальным образом регулировать баланс между тепловой энергией, получаемой от гелиоустановки, и теплом, получаемым от отопительного котла, постоянно поддерживая в помещениях нужный температурный режим.
Очевидным преимуществом использования гелиоустановок для поддержки работы традиционных отопительных систем является заметная экономия топлива, прежде всего, весной и осенью. При условии использования отопительного котла, работающего на древесном топливе, можно добиться того, чтобы все 100% потребляемой энергии поступали из возобновляемых источников. К недостаткам гелиоустановок можно отнести их относительно высокую стоимость.
Тепловой насос представляет собой устройство, которое использует подводимую рабочую энергию, например электрическую, для получения тепла из окружающей среды или подъема уровня температуры с более низкого до более высокого (по тому же принципу, по которому работает, например, холодильник). Тепловой насос работает тем эффективнее, чем более полезной тепловой энергии извлекается с его помощью на единицу энергии, подводимой с тем, чтобы привести его в действие. Это соотношение, называемое «рабочим числом» (Arbeitszahl), при условии применения электрического теплового насоса, должно в течение года достигать значения 4, чтобы эффективность работы устройства была равна эффективности работы газового конденсационного котла. Для этого требуется, чтобы разница температур между внешним источником тепла и теплом для отопления была меньше 35.
Применительно к низкотемпературному обогреву жилых площадей в домах, такому требованию соответствуют только тепловые насосы, которые используют тепло земных недр (змеевик, проложенный на глубине 1—2 м или скважина глубокого бурения), при том условии, что тепловой насос является единственным источником тепловой энергии, идущей на нужды отопления. Выход представляют собой комбинированные устройства, сочетающие в себе газовый котел и тепловой насос, которые взаимно дополняют друг друга во время пиковых нагрузок в самые холодные дни в году. Недостатком таких систем являются высокие инвестиционные затраты. По этой причине возможности применения такого оборудования в старых домах ограничены.
www.uniexo.ru
Солнечный коллектор
В интернете можно найти достаточно много предложений от продавцов солнечных коллекторов. Для начала, давайте разберемся, что же это такое.
Наверно, многим знакома идея солнечного душа. Берем бочку, красим ее в черный цвет, поднимаем на возвышение, а в нижней части делаем краник с душевой насадкой. Вечером наливаем в бочку воду. К следующему вечеру вода в бочке прогревается до тепературы, при которой вполне можно принять душ. Некоторые пошли дальше. Бочку установили внутри помещения (дома или бани), а для нагрева вынесли на улицу чугунную (или другую) батарею (радиатор отопления). Батарею соединили трубами с бочкой. Вода, нагреваясь в батарее, начинает циркулировать в системе и постепенно нагревается. Вот и получился первый, достаточно примитивный, солнечный коллектор.
Вакуумные солнечные коллекторы.
При всей простоте и эффективности, у солнечного коллектора есть достаточно существенный недостаток. Теплоноситель в нем не только нагревается от солнечной энергии, но и охлаждается от теплопередачи через окружающий воздух. Для того, чтобы исключить этот эффект, разработан вакуумный солнечный коллектор. Суть его в следующем. Медная трубка, в которой циркулирует теплоноситель, помещается внутрь стеклянной трубки. Из пространства между трубками откачивается воздух (создается вакуум). В связи с нулевой теплопроводностью вакуума, исключается теплопередача от медной трубки к окружающему воздуху. Тем не менее, солнечные лучи беспепятственно попадают на нее и нагревают теплоноситель.
Эффективность солнечного коллектора.
Солнечный коллектор — это достаточно простое и надежное изделие. Срок службы его составляет десятки лет, а обслуживание сводится только к периодическому осмотру. Вакуумный солнечный коллектор способен нагревать воду даже зимой. Фактически, это источник дармового тепла. Казалось бы, идея использовать его в бытовых целях является самой разумной. Однако, давайте прикинем, насколько это возможно.
КПД солнечного коллектора составляет 60-70%. Это означает, что именно столько солнечной энергии преобразуется в тепловую. Количество излучаемой солнцем энергии составляет от 100 до 1000 Вт на квадратный метр (эта цифра очень сильно зависит от времени года и метеоусловий). Также, отметим, что работать солнечный коллектор будет только днем. Таким образом, чтобы получить один киловатт тепла в зимние месяцы, необходима площадь солнечных коллекторов прримерно 15-18 квадратных метров. А если для отопления дома необходимо затратить 10 киловатт тепла? Опять же, это только днем, а что будем делать ночью? Можно себе представить поле с коллекторами, предназначенное для отопления небольшого частного дома.
Сочетание солнечного коллектора и теплового насоса.
Существует еще одно интересное применение солнечного коллектора. Как уже говорилось, эффективност солнечного коллектора в зимние месяцы достаточно низка. Однако, летом можно получить избыточное количество тепла. Только, вот, что с ним делать? Как его сохранить до холодной зимы? Оказывается, выход есть.
vmestogaza.ru
vmestogaza.ru
В интернете можно найти достаточно много предложений от продавцов солнечных коллекторов. Для начала, давайте разберемся, что же это такое.
Наверно, многим знакома идея солнечного душа. Берем бочку, красим ее в черный цвет, поднимаем на возвышение, а в нижней части делаем краник с душевой насадкой. Вечером наливаем в бочку воду. К следующему вечеру вода в бочке прогревается до тепературы, при которой вполне можно принять душ. Некоторые пошли дальше. Бочку установили внутри помещения (дома или бани), а для нагрева вынесли на улицу чугунную (или другую) батарею (радиатор отопления). Батарею соединили трубами с бочкой. Вода, нагреваясь в батарее, начинает циркулировать в системе и постепенно нагревается. Вот и получился первый, достаточно примитивный, солнечный коллектор.
Вакуумные солнечные коллекторы.
При всей простоте и эффективности, у солнечного коллектора есть достаточно существенный недостаток. Теплоноситель в нем не только нагревается от солнечной энергии, но и охлаждается от теплопередачи через окружающий воздух. Для того, чтобы исключить этот эффект, разработан вакуумный солнечный коллектор. Суть его в следующем. Медная трубка, в которой циркулирует теплоноситель, помещается внутрь стеклянной трубки. Из пространства между трубками откачивается воздух (создается вакуум). В связи с нулевой теплопроводностью вакуума, исключается теплопередача от медной трубки к окружающему воздуху. Тем не менее, солнечные лучи беспепятственно попадают на нее и нагревают теплоноситель.
Стоит заметить, что вакуумные солнечные коллектора могут эффективно работать при достаточно низких температурах окружающего воздуха.
Эффективность солнечного коллектора.
Солнечный коллектор — это достаточно простое и надежное изделие. Срок службы его составляет десятки лет, а обслуживание сводится только к периодическому осмотру. Вакуумный солнечный коллектор способен нагревать воду даже зимой. Фактически, это источник дармового тепла. Казалось бы, идея использовать его в бытовых целях является самой разумной. Однако, давайте прикинем, насколько это возможно.
КПД солнечного коллектора составляет 60-70%. Это означает, что именно столько солнечной энергии преобразуется в тепловую. Количество излучаемой солнцем энергии составляет от 100 до 1000 Вт на квадратный метр (эта цифра очень сильно зависит от времени года и метеоусловий). Также, отметим, что работать солнечный коллектор будет только днем. Таким образом, чтобы получить один киловатт тепла в зимние месяцы, необходима площадь солнечных коллекторов прримерно 15-18 квадратных метров. А если для отопления дома необходимо затратить 10 киловатт тепла? Опять же, это только днем, а что будем делать ночью? Можно себе представить поле с коллекторами, предназначенное для отопления небольшого частного дома.
Однако, нагреть сотню литров воды для бытовых нужд коллектор вполне способен (вспомните идею с летним душем). Более того, современные солнечные коллектора способны обеспечивать горячей водой семью из нескольких человек практически круглогодично.
Сочетание солнечного коллектора и теплового насоса.
Существует еще одно интересное применение солнечного коллектора. Как уже говорилось, эффективност солнечного коллектора в зимние месяцы достаточно низка. Однако, летом можно получить избыточное количество тепла. Только, вот, что с ним делать? Как его сохранить до холодной зимы? Оказывается, выход есть.
Как Вы уже знаете из материалов данного сайта, тепловой насос получает тепло из земли. Так почему бы не вернуть тепло в землю летом при помощи солнечного коллектора? Как показывает опыт эксплуатации,если в летнее время направить тепло из солнечного коллектора в земляной контур, то можно существенно увеличить КПД теплового насоса в период отопления. Таким образом, используя землю в качестве теплового аккумулятора, можно направить солнечное тепло на отопление дома.
vmestogaza.ru
Как работает тепловой насос и солнечный коллектор. Плюсы их использования.
Всем известно, что холодильник из внутренней камеры переносит тепло на радиатор, благодаря чему появляется внутри него холод. Тепловой насос вода вода функционирует по принципу холодильника, только с точностью до наоборот. Рассеянное тепло насос из окружающий среды переносит в дом. Теплоноситель (рассол или вода), взявший из окружающей среды всего несколько градусов проходит через теплообменник насоса (испаритель) и затем тепло, собранное из окружающей среды отдаёт во внутренний контур насоса. Внутренний контур заполнен хладагентом, который обладая невысокой температурой кипения, продвигаясь через испаритель, из жидкого состояния превращается в газообразное. Это может происходить при температуре в пять градусов и при невысоком давлении. Далее газообразный хладагент из испарителя поступает в компрессор, где и сжимается до большого давления и большой температуры. Потом горячий газ начинает поступать уже в другой теплообменник, где осуществляется теплообмен между газом горячим и теплоносителем из трубопровода (обратного) отопительной системы дома. Своё тепло хладагент отдаёт в отопительную систему, охлаждается и вновь превращается в жидкое состояние, а вот нагретый теплоноситель отопительной системы начинает поступать к отопительным приборам.
Плюсы насосной тепловой установки.
Самым большим преимуществом данной системы является экономичность. Купить солнечный коллектор и тепловой насос стоит в любом случае ведь они быстро окупаются. Невысокое энергопотребление может достигаться благодаря высокому КПД и даёт возможность получить на один киловатт затраченной электроэнергии три – восемь киловатт тепловой энергии. Также нужно отметить и то, что данная тепловая система является экологически чистой. Использование системы позволяет сохранить невозобновляемые энергоресурсы и защитить от вредных выбросов окружающую среду. Тепловые установки, производя термодинамический обратный цикл на рабочем низкокипящем веществе берут низкопотенциальную возобновляемую теплоэнергию из окружающей среды, увеличивая её потенциал до величины, нужной для теплоснабжения, расходуя меньше раза в полтора – два с половиной первичной энергии, чем это бывает при сжигании топлива. Тепловые насосные системы являются совершенно безопасные, так как отсутствует открытый огонь, нет сажи, выхлопов, запаха солярки, разлива мазута и утечки газов, а ведь это играет огромную роль особенно в отопление частного дома. Время службы насоса составляет пятнадцать – двадцать пять лет, и это при том, что он не нуждается в особом обслуживании. Использование тепловых установок в жилых домах удобно ещё тем, что они функционируют практически бесшумно, а климатический мультизональный контроль и погодозависимая автоматика создают в помещении максимальный уют и комфорт.
В заключении хотелось бы добавить, что в настоящее время на современном рынке отопительных систем лидирующие позиции занимают тепловые насосы и солнечные коллекторы. Именно данные отопительные системы позволяют существенно сэкономить затраты на электроэнергии.
brigadeer.ru
СОЛНЕЧНЫЙ ПОДОГРЕВ
Тепловые насосы
Все источники тепла для тепловых насосов в той или иной мере подвержены влиянию солнечной энергии, но ее можно использовать и непосредственно с помощью солнечных коллекторов с циркуляцией теплоносителя, подогрева воздуха, входящего в испаритель, или с помощью солнечных концентраторов. И в Европе, и в США системы с солнечными коллекторами уже есть в продаже. Солнечные концентраторы, по-видимому, более пригодны для абсорбционных тепловых насосов (см. гл. 2). Они еще мало применяются в домашних условиях, ко служат предметом значительной исследовательской работы. Для подогрева генератора в абсорбционном цикле требуются более высокие температуры, чем достижимые обычными плоскими коллекторами. Однако применение абсорбционного цикла для кондиционирования допускает нагрев от плоских коллекторов, поскольку здесь должна быть температура ниже и потому, что охлаждение воздуха проводится летом, как раз тогда, когда солнечная радиация интенсивна и температура коллектора повышена.
Вместе с другими источниками тепла для тепловых насосов широко применяют плоские коллекторы, размещенные на крышах. Вообще солнечные коллекторы интенсивно изучаются для применения не только с тепловыми насосами, но и самостоятельно, а также в сХёмах с аккумуляторами тепла. Последние представляют интеpec и для тепловых насосов как источники тепла в облачные дни или ночью.
Давая тепло в испаритель при температуре более высокой, чем окружающий воздух, грунт или вода, солнечные коллекторы повышают КОП теплового насоса.
Обычно промежуточный теплоноситель — вода передает тепло от коллектора к испарителю. Но может быть и полное совмещение коллектора с испарителем (рис. 5.8), где хладоагент испаряется непосредственно внутри трубок коллектора. Для нереверсивного теплового насоса можно использовать обычный коллектор с минимальной доработкой. Если же он служит и как конденсатор при круглогодичном кондиционировании, следует снять стекло, покрывающее
Рис. 5.8. Солнечный коллектор как испаритель для домашнего теплового насоса.
1 — солнечная радиация; 2 — дополнительный испаритель: 3 — тепловой насос; 4 — воздушный каиал.
Коллектор, и тогда тепло будет эффективно рассеиваться в атмосферу. Такая конструкция рассматривалась в США в 1955 г. [17].
Зачастую тепло от солнечного коллектора подается в жидкостный тепловой аккумулятор, куда погружены трубки испарителя. Схема такой установки показана на рис. 5.9. Здесь температура теплового аккумулятора поддерживается солнечным коллектором. Тепловой насос имеет два испарителя. Один из них — обычный испаритель, обдуваемый окружающим воздухом и включаемый в тех случаях, когда окружающая температура достаточно велика. Его также можно использовать как конденсатор при реверсировании режима. Тепловой аккумулятор, дающий энергию на испарение, когда окружающая температура слишком низка, выполняет и вторую функцию — горячее водоснабжение [18].
В целом схема рис. 5.9 — один из примеров многочисленных предложений о домах с минимальным потреблением энергии, часть из которых реализована и находится на испытаниях. Фактически дом использует три тепловых насоса: один для передачи тепла с повышением температуры от солнечного коллектора к аккумулятору, второй —от аккумулятора к системе отопления и третий — от аккумулятора к системе горячего водоснабжения.
Ограничения в применении обычных плоских солнечных коллекторов накладываются их размерами и стоимостью. Попытка снижения размера коллектора для нагрева жидкости с помощью концентратора, проиллюстрирована на рис. 5.10. В конструкции, применяемой в доме фирмы Philips в Аахене, показан модуль коллектора, состоящий из вакуумированной стеклянной трубки, половина внутренней поверхности которой имеет отражающее покрытие. Внутри трубки размещены две черные трубки с водой, диаметр каждой из них составляет четверть диаметра стеклянной. В целом коллектор можно назвать плоским с обычными трубками, но транспорт тепла к трубкам происходит путем радиации, а не теплопроводности. Вакуумирование устраняет потери за счет конвекции. Обратное отражение устраняется покрытием слоем олова или окиси
Рис. 5.9. Экспериментальный дом с пониженным потреблением энергии и солнечным тепловым насосом. |
Рис. 5.11. Зависимость КОП системы от температуры в аккумуляторе тепла. |
Индия. В таком коллекторе достигается более высокая температура, исключающая надобность в применении теплового насоса. В доме Филипса, например, солнечный коллектор (20 м2) собирает в год 36—44 ГДж тепла (при среднем КПД 50%), сохраняемого в баке 40 м3 при температуре до 95° С. Тепловой аккумулятор играет существенную роль в любой солнечной теплонасосной системе. На рис. 5.11 показано влияние Температуры аккумулятора на КОП [19]. Подробно конструкция и применение солнечных коллекторов обсуждаются в работе [20]. Солнечные коллекторы рассматривают также в сочетании с грунтовыми. Одна из подобных схем приведена на рис. 5.12, где |
Рис. 5.10. Модуль солнечного концентратора «Philips» для дома в Аахене. 1 — зеркало; 2 — жндкнй теплоноситель; 3 — теплопоглощающне трубки, покрытые черной эмалью. |
/ — направление на юг; 2 —солнечная крыша; 3 — термостат радиатора; 4—6 — внепиковые тепловые насосы; 5 — тепловой насос; 7— горячая вода; 8 — смеситель; 9 — основной аккумулятор тепла на 35 м3.
Рис. 5.13. Зависимость электропотребления компрессора и циркуляционного насоса от площади грунтового F и солнечного 5 коллекторов. |
Рис. 5.12. Схема теплового насоса с одновременным использованием теплоты грунта и Солнца. |
Солнечный коллектор и грунтовый испаритель дополняют друг друга. На рис. 5.13 показаны результаты расчетов, дающие соотношение между затратой работы и площадью грунтового и солнечного коллекторов при годовой выработке 12 260 кВт-ч. Установлено, что размеры солнечного коллектора должны быть больше 3 м2 на I кВт потерь тепла жилищем. При этом затраты на коллектор окупаются повышением характеристик системы. При солнечном коллекторе площадью 30 м2 с грунтовым испарителем, занимающим только |
1 — солнечный коллектор: 2 — трубки в грунте; 3 — тепловой насос; 4 — бак; 5 — дом.
100 м2, достигается КОП = 3,4. Это высокое значение для домашних тепловых насосов. «Если же использовать только грунтовой испаритель, то требуется поверхность земли 300 м2, и при этом получается
КОП = 2,7.
Тем не менее оказалось, что, несмотря на повышение КОП, в этом случае экономия топлива не окупает стоимости солнечного коллектора. Другие работы по солнечным коллекторам [21] также показывают, что эффективны только коллекторы больших размеров. При тепловой мощности домашнего теплового насоса 6 кВт требуется поверхность 20 м2. Важное значение имеют влияние теплового аккумулятора на общий КОП и стоимость системы, и хотя демонстрационных установок во всем мире уже довольно много, надежных данных по экономике таких систем еще нет.
Очень многие клиенты приобретают исключительно один вид отопления, к примеру, газовый котел, но стоит задуматься и о том, чтобы использовать комбинированное отопление для экономии ваших средств. Почему же приходит в …
Одним из самых ответственных вопросов при строительстве загородного дома является выбор отопительной системы, ведь в данном вопросе важно учесть те затраты, к которым нужно будет быть готовым при установке оборудования …
Чтобы в процессе эксплуатации здания, нести как можно меньше затрат энергии, стоит во время строительства дома планировать монтаж современных отопительных систем. Современная отопительная система не должна негативно воздействовать на среду, …
msd.com.ua
Тепловые насосы и солнечные коллекторы
Воздушный солнечный коллектор+Тепловой насос (10-й тип солнечного отопления)
Предыдущие 9 типов солнечного отопления уже описаны в более ранних роликах моего Ютуб-канала.Дата: 2018-01-02T16:28:39.000Z
Автор: сергей юрко
Если солнечный коллектор и тепловой насос связать (Разновидности 8-го типа 100%солнечного отопления
Это о финской системе отопления дома и еще одной разновидности 8-го типа 100 % солнечного отопления Ссылка…Дата: 2017-11-06T17:17:47.000Z
Автор: сергей юрко
Обзор солнечного коллектора и теплового насоса
На этом канале Мастера вы увидите как что ремонтировать и устанавливать. Мастер занимается монтажом ремонт…Дата: 2017-10-22T16:26:21.000Z
Автор: Мастер Александр
«Система отопления Тепловым насосом + плоские солнечные коллектора ЯSolar. г. Челябинск»
«Система отопления Тепловым насосом + плоские солнечные коллектора ЯSolar. г. Челябинск»Дата: 2017-10-17T05:19:04.000Z
Автор: Алексей Брюхов
Тёплый дом. Часть 2. Тепловой насос, солнечный коллектор. Мнение владельца.
Владелец очень тёплого дома и эксперты делятся информацией о выбранных технических решениях. В первой…Дата: 2018-05-07T07:50:54.000Z
Автор: Современное эко-строительство!
Тепловой насос Viessmann Vitocal с солнечными коллекторами
Дом в Ленинградской области отапливаемый тепловым насосом и солнечными коллекторами. В доме также установ…Дата: 2016-02-27T14:03:38.000Z
Автор: Kotel1991
Тепловой насос и солнечный коллектор в доме без газа.
Загородный дом в нижегородской области, использует тепловой насос, солнечный вакуумный коллектор и систем…Дата: 2011-09-16T17:37:31.000Z
Автор: Тепловые насосы DanHeat для отопления и охлаждения
Сколько тепла солнечные коллекторы дают реально
Только глупый человек разочаровывается в солнечной энергетике, когда узнает, как мало тепла производят…Дата: 2017-05-06T06:44:27.000Z
Автор: сергей юрко
Как работают солнечные коллекторы зимой в сильный мороз. How do solar collectors in winter.
Этот ролик обработан в Видеоредакторе YouTube (https://www.youtube.com/editor)Дата: 2016-01-04T18:47:22.000Z
Автор: Юрий Тепло
Зеркало + Солнечный коллектор = 100 ºС (Лучше делать такой солнечный комплекс)
О новом типе солнечных концентраторов: похож на Parabolic Trough, но ряды располагаются по линии Запад-Восток, а…Дата: 2018-11-14T18:01:01.000Z
Автор: сергей юрко
myvideosait.ru