Efektyvus saulės kolektorių veikimas priklauso nuo daugelio faktorių, įskaitant ir tinkamą slėgį sistemoje. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip sujungti saulės kolektoriaus vamzdelius, kad įrenginys veiktų efektyviai, bei apžvelgsime vandens siurblius-hidroforus, šildymo sistemas ir dažniausiai pasitaikančias klaidas įrengiant šildomas grindis.
Saulės kolektorių sistema ant stogo
Saulės kolektorių vamzdelių sujungimo būdai
Kaip sujungti saulės kolektoriaus vamzdelius, kad būtų kuo paprasčiau, o įrenginys veiktų efektyviai? Yra keletas schemų, kurios leidžia užtikrinti efektyvų vandens šildymą saulės energija:
- Tiesioginio vandens tiekimo schema: Kai atsuksite dušo čiaupą, šaltas vandentiekio vanduo plūstels į saulės kolektorių ir pripildys vandens rezervuarą. Dušo čiaupą laikykite atsuktą tol, kol saulės kolektoriaus sistema užsipildys vandeniu ir išeis visi iki vieno oro burbulai. Daugiau nieko daryti nereikia. Saulė pašvies į saulės kolektorių, sušilęs vanduo pats kils aukštyn į bosą, o vėsesnis iš boso pats leisis žemyn. Cirkuliacija vyks tol, kol boso apačioje vanduo bus šaltesnis, nei saulės kolektoriaus viršuje.
- Privalumai: Reikalui esant, tarkim, ūkanotą dieną, kai vanduo nepakankamai įšyla, iš saulės kolektoriaus jis gali būti paleidžiamas į šilumokaitį ir papildomai pašildomas.
- Trūkumai: saulės kolektoriaus sistemoje būna aukštas vandens slėgis (toks, kokį gauni iš vandentiekio), o karšto vandens sistemoms tai nėra labai saugu, reikia naudoti brangesnes ir patikimesnes jungtis.
- Atskirtų sistemų schema: Iš tiesų tai dvi sistemos - vandentiekio sistema tiekia vandenį, o saulės kolektoriaus sistema jį šildo. Saulės kolektoriaus skystis sušilęs pats kyla aukštyn, šilumokaičio vamzdeliuose atiduoda šilumą vandentiekio vandeniui ir atvėsęs vėl leidžiasi žemyn į saulės kolektoriaus apačią. Kadangi tai atskiros nesusisiekiančios sistemos, saulės kolektoriaus šilumai nešioti galima naudoti ne vandenį, bet kokį nors kitą, šalčiui atsparesnį skystį, tarkim, antifrizą arba glikolį. Tokiu atveju saulės kolektorius veiks ir žiemos saulėtomis dienomis, o šalčiai jo nesugadins. Kadangi saulės kolektoriaus sistemoje nebus aukšto slėgio, lengviau sujungti vamzdelius - galima paprasčiausiai juos patepti silikonu, sumauti ir šiek tiek paveržti sąvaržomis.
- Atviro boso schema: Jeigu neturite nei šilumokaičio, nei uždaro vandens boso, saulės kolektoriui galite naudoti ir atvirą bosą. Ši schema labai panaši į pirmąją, kai naudojamas uždaras vandens bosas. Šiuokart bosas yra atviras, todėl negalite dėti dušo čiaupo - užsukus jį, vanduo pasipils per boso viršų. Todėl vandenį galite paleisti ir sustabdyti tik reguliuodami šalto vandens čiaupą. Tai šiek tiek neįprasta, duše negalėsite turėti stiprios srovės - atviras vandens bosas negali palaikyti slėgimo. Užtat sistema labai paprasta ir pigi.
- Schema su cirkuliaciniu siurbliu: Visais parodytais atvejais saulės kolektoriaus skystis cirkuliuoja savaime, be jokių pagalbinių siurblių, termostatų ar elektroninių valdiklių. Tam reikalinga viena vienintelė sąlyga: saulės kolektorius turi būti žemiau už vandens bosą (ar šilumokaitį). Tačiau ne visada yra galima saulės kolektorių pastatyti žemiau už šilumokaitį ir pasiekti savaiminę cirkuliaciją - tenka naudoti cirkuliacijos siurblį ir elektroninį valdiklį, kuris junginėtų siurblį.
- Schema be antro šilumokaičio: Atsisakydami antro šilumokaičio (vandens boso), galite sutaupyti kelis šimtus litų. Noriu kūrėjų dėmesį atkreipti į vieną labai svarbų dalyką: darant priverstinę vandens cirkuliaciją saulės kolektoriuje, labai svarbu jam parinkti nedidelio galingumo cirkuliacijos siurblį - saulės kolektoriaus galingumas, palyginti su kelių ar keliolikos kilovatų galingumo šildymo katilu, yra labai nedidelis, todėl vanduo per jį turi tekėti labai maža srovele - daug lėčiau, negu jis teka šildymo sistemoje, užkūrus galingą katilą.
- Schema su vandentiekiu: Turimą šilumokaitį galima prijungti prie saulės kolektoriaus ir kitu būdu, nejungiant saulės kolektoriaus ir šildymo sistemos į vieną. Paprasčiausiai galima į saulės kolektorių paleisti vandentiekio vandenį. Taip jungti net paprasčiau, be to, šiluma greičiau perduodama vandeniui - juk nėra tarpinio gyvatuko. Minusai - saulės kolektoriuje susidaro didelis slėgis (reikia labai kruopščiai sujungti vamzdžius), žiemai tenka išleisti vandenį, nuo vandenyje esančio deguonies sparčiau rūdija saulės kolektoriaus radiatoriai.
- Vakuuminio kolektoriaus schema: Vakuuminis saulės kolektorius su 200 litrų vandens talpa užkeltas ant stogo, šaltu vandeniu jis užpildomas vamzdžiu, kuris į butą atvestas pro ventiliacijos angą. Paprastai užpildomas sykį ar du sykius per parą. Tuo pačiu vamzdžiu iki 95 laipsnių įkaitęs vanduo savo svoriu leidžiasi žemyn ir paleidžiamas į karšto vandens vamzdyną. Sistema palyginti paprasta.
Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad cirkuliacijos siurblio ir saulės kolektoriaus galingumą reikia suderinti. Jei cirkuliacijos siurblys per daug galingas, valdiklis jį labai dažnai junginėja, o tai elektros prietaisams nėra gerai.
Saulės elektrinės | Saulės elektrinių įrengimas - EKOENERGAS
Vandens siurbliai - hidroforai
Vandens siurbliai-hidroforai atlieka svarbų vaidmenį modernioje vandentiekio infrastruktūroje, nes šių įrenginių dėka yra užtikrinamas patikimas ir efektyvus vandens srautas. Jie skirti perkelti vandenį iš vienos vietos į kitą ir naudojami įvairioms situacijoms.
Pagrindiniai siurblių tipai:
- Paviršiniai
- Panardinami
- Slėginiai
- Automatiniai
Šiuolaikiniai įrenginiai yra gana universalūs tiek dydžio, tiek montavimo prasme, o automatizuotos slėgio reguliavimo funkcijos suteikia galimybes šiuos įrenginius lengvai įdiegti, sumontuoti ir nesunkiai prižiūrėti, kad būtų pasiektas ne tik efektyvus, bet ir saugus jų naudojimas.
Triukšmo mažinimo būdai
- Siurblio tipas: Skirtingi siurblių tipai gali skirtingai veikti ir skleisti skirtingą triukšmo lygį.
- Montavimo būdas: Kaip hidroforas yra sumontuotas, turi didelę įtaką jo keliamam triukšmui.
- Vibraciją slopinančios medžiagos: Naudojant specialias vibraciją mažinančias pagalves ir izoliacines medžiagas, galima efektyviai sumažinti hidroforo keliamą triukšmą.
- Įrenginio amžius ir būklė: Senstant hidroforams, jų mechaninės dalys susidėvi, o tai gali sukelti didesnę nei įprastai vibraciją ir, dėl to, didesnį triukšmo lygį.
- Akustinė izoliacija aplink įrenginį: Jeigu planuojate įrengti hidroforą rūsyje ar kitose patalpose, kuriose yra stiprus aidas, svarbu atsižvelgti į akustinę izoliaciją.
Dirbant su hidroforais (slėginiais vandens siurbliais), svarbu laikytis tam tikrų saugumo reikalavimų, kad būtų užtikrinta saugi ir efektyvi darbo aplinka.
Šildymo sistemos: atviros ir uždaros
Bet kurią hidraulinę šildymo sistemą sudaro vamzdžių sistema, šilumos šaltiniai (radiatoriai, šildomos grindys ir pan.) ir šildymo katilas.
Atvira šildymo sistema
Atvira šildymo sistema, dar dažnai vadinama gravitacine (savitake) šildymo sistema, yra paprasta ir nepriklausoma nuo el. energijos. Atviro tipo sistemoje vandens cirkuliavimas vyksta savaime - natūraliai karštas vanduo kyla į viršų, o šaltas leidžiasi į apačia. Siekiant užtikrinti laisvą vandens judėjimą atvirose šildymo sistemose yra naudojami stori vamzdžiai, kuriuos pakankamai sudėtinga paslėpti po apdaila ir nesugadinti interjero.
Pagrindinis atvirų sistemų šilumos nešėjas yra vanduo. Kadangi sistema nėra hermetiška, karštas vanduo pastoviai garuoja ir jo lygi būtina sekti. Siekiant užtikrinti tinkamą termofikato cirkuliavimą, šildymo katilą būtina montuoti žemiausiame sistemos taške, o išsiplėtimo baką - aukščiausiame (dažniausiai palėpėje). Atitinkamai, būtina išsiplėtimo baką tinkamai apšiltinti žiemos periodui.
Uždara šildymo sistema
Uždara šildymo sistema yra hermetiška, visi sistemos mazgai apjungti į vientisą sistema, o šilumos nešėjas cirkuliuoja siurblio pagalba. Tendencijos Lietuvos šildymo technologijų rinkoje parodo, kad žmonės vis dažniau renkasi uždaro tipo šildymo sistemas su priverstine termofikato cirkuliacija, įrenginėjant naują bustą arba renovuojant senąjį.
Uždarose šildymo sistemose šilumos nešėjo cirkuliavimas užtikrina cirkuliacinis siurblys. Vietoj atviro išsiplėtimo bako montuojamas išsiplėtimo indas, užtikrinantis šildymo sistemos hermetiškumą. Cirkuliacinis siurblys leidžia efektyviau šildyti patalpas, suteikia galimybę eksploatuoti papildomus šildymo sistemos elementus (pvz., šildomos grindys, kuriuose savitoji cirkuliacija tiesiog neįmanoma dėl plonų ilgų vamzdžių). Priverstinė termofikacinio vandens cirkuliacija sušildo sistema daug greičiau. Taip pat yra galimybė reguliuoti temperatūrą individualiai kiekviename kambaryje.
Atviros ir uždaros šildymo sistemos palyginimas:
| Savybė | Atvira sistema | Uždara sistema |
|---|---|---|
| Cirkuliacija | Natūrali (gravitacinė) | Priverstinė (siurblys) |
| Hermetiškumas | Nehermetiška | Hermetiška |
| Efektyvumas | Žemas | Aukštas |
| Reguliavimas | Ribotas | Individualus kiekvienam kambariui |
Grindinis šildymas
Plačiausią pritaikymą įgavo šildymas elektra ir vandeniu. Šiltas vanduo, tekėdamas grindyse esančiais vamzdeliais, sušildo betono masę, supančią vamzdelį. Betonas, pasižymintis geru šilumos laidumu ir didele šilumos akumuliacija, užtikrina, kad grindų paviršius šyla vienodai. Šiltas grindų paviršius sušildo patalpos orą.
Šildomų grindų įrengimas
Pagrindinis šiluminio - techninio skaičiavimo tikslas yra nustatyti vandens, tekančio vamzdeliais, temperatūrą ir horizontalų atstumą tarp grindų konstrukcijoje išdėstytų vamzdelių. Įvairiuose projektuose vandens temperatūrą vamzdeliuose galima sutikti 35 - 55 °C ribose. Atstumas tarp vamzdelių svyruoja 10 - 30 cm ribose.
Svarbu:
- Patalpos turi būti apsaugotos nuo lauko oro poveikio.
- Jeigu grindys nelygios, naudoti savaime išsilyginančius skiedinius.
- Grindys pradedamos kaitinti ne anksčiau nei po 21 d.
- Vandens temperatūra šildymo sistemoje iki projektinės keliama ne daugiau kaip 5 °C per parą.
Temperatūrinės siūlės
Siekiant išvengti neigiamo besiplečiančio betono poveikio, būtina įrengti temperatūrines siūles. Jos pirmiausia įrengiamos visu patalpos perimetru ir durų angose. Šildomų grindų plotas be skersinės temperatūrinės siūlės negali būti didesnis nei 30 m². Jei vienas patalpos matmenų yra didesnis už 8 m, taip pat reikia įrengti temperatūrinę siūlę.
Dažniausiai pasitaikančios klaidos
Opia problema iki šiol išlieka teisingas grindinio šildymo projektavimas ir montavimas. Teisinga darbų eiga būtų sekanti: baigus grindų betonavimo darbus, grindys pradedamos šildyti ne anksčiau nei po 21 dienos, į grindinio šildymo sistemą tiekiant 25 °C temperatūros vandenį.
Įrenginėjant šildomas grindis reikia žiūrėti, kad betoninis pagrindas, ant kurio klojamos grindys, būtų ne tik sukietėjęs, bet ir visiškai išdžiūvęs, antraip džiūdamas jis skeldės ir gadins grindų dangą. Nepaprastai svarbu pasirinkti tinkamą dangą. Ji turi gerai praleisti šilumą, o įšilusi neturėtų skleisti jokių nuodingų medžiagų.
Grindinio šildymo trūkumai
Reklamuojant grindinį šildymą pabrėžiama, kad toks šildymas pagerina patalpų mikroklimatą, nes šiluma laikosi patalpų apačioje, o ne palubėje, kaip būna šildant radiatoriais. Tai tiesa, bet nereikėtų pamiršti, jog šildomos grindys labai džiovina orą. Taip pat dėl didelio grindų inertiškumo praktiškai neįmanoma reguliuoti patalpų temperatūros pagal pageidavimą.
Saulės elektrinės šiltnamiams
Šiltnamių ūkiams skirti saulės moduliai gali sumažinti išlaidas už elektros energiją apie 80 proc. Tinkamai įrengta elektrinė gali sumažinti išlaidas už elektros energija apie 80 proc. Šiandien pasaulyje labiausiai paplitusios agro-elektrinės, kadangi stoginė saulės elektrinė atlieka ir patvaraus, ilgaamžio stiklinio šiltnamio stogo funkciją. Joms dažniausiai naudojami išretintų saulės elementų moduliai, kad per „stogą“ patektų daugiau šviesos.