Расчет солнечного коллектора для отопления: Подбор и расчет вакуумных солнечных коллекторов

Подбор и расчет вакуумных солнечных коллекторов

Расчет солнечных коллекторов гелиосистемы нужно выполнять в каждом конкретном случае отдельно, поскольку потребление горячей воды и нужды на отопление зданий зависят от множества всевозможных факторов.

Самым простым и от этого не менее эффективным способом расчета ориентировочного количества энергии, получаемой от солнечного коллектора в определенно взятом регионе, является метод, основанный на использовании данных об среднегодовой солнечной активности в этой местности и площади поглощения устройства.

Для оценки полноты обеспечения тепловой энергией солнечным коллектором воспользуемся статистическими данными.

Так, в среднем одно домохозяйство требует 2-4 кВт энергии для нагрева горячей воды в день на человека.

Объемы вырабатываемой энергии солнечным коллектором напрямую зависят от нескольких параметров, среди них:

уровень солнечной инсоляции в регионе эксплуатации устройства;

площадь поглощения прибора;

КПД коллектора;

угол наклона панелей к солнечному излучению.

Величину солнечной инсоляции для поверхности площадью 1 м² для разных регионов Украины можно найти в статистической отчетности по активности солнечного излучения в данном определенном регионе или в строительных данных по теплотехнике.

Площадь коллектора можно узнать из паспортной документации солнечных гелиосистем.

Величину КПД берем из диапазона 80 — 85% (паспортные данные).

Принимаем оптимальный угол наклона апертурной поверхности относительно солнца для своей местности (согласно географической широте располагаемого объекта).

В случае если найти точную информацию о солнечной активности в вашем районе не удается, можно воспользоваться данными средней инсоляции по регионам Украины с 1 м² на горизонтальной площадке.

Еще один вариант – это воспользоваться эмпирической формулой: количество энергии на горизонтальной площадке умножить на 1,2.

1.

В технической документации к солнечным коллекторам производители указывают значение именно поглощающей площади.

2. Исходя из паспортных данных поглощающей площади, указываемой для всего вакуумного коллектора Apricus (состоящего из 30 трубок) можно определить поглощающую площадь одной стеклянной трубки: 2,83 / 30 = 0,09 м².

3. Теперь можно найти необходимое количество трубок, образующих 1 м² площади коллектора.

Определение данного значения необходим по той причине, что повсюду величина солнечной энергии приводится именно из расчета на 1 м².

Получаем: 1м² / 0,16 м² = 11,11.

Другими словами 1 м² = 11 вакуумным трубкам коллектора.

4. Чтобы определить, сколько трубок должен содержать солнечный коллектор для выработки необходимого количества тепловой мощности, необходимо знать величину тепловой мощности 1 трубки.

Ее находим по формуле:

Мощность 1 трубки (годовая) = Площадь поглощения 1 трубки х инсоляцию 1 м² для данного региона (годовую) х КПД коллектора.

Из таблицы берем значения среднемесячной (берем 30 дней в месяце) инсоляции для Харькова. Месяц Январь,  Февраль,  Март,  Апрель, Май,  Июнь,  Июль,  Август, Сентябрь, Октябрь, Ноябрь, Декабрь:  32,1 56,1 88,5 118,8 157,5 156,6 157,5 140,1 93,6 58,2 30,6 25,8

Тогда годовая инсоляция 1 м² для Харькова составит: 1115,4 кВт*час/м².

Итого: Годовая мощность 1 трубки = 0,09 х 1115,4 х 0,8 = 80,3 кВт.

5. Тепловая энергия, вырабатываемая 1м² солнечного коллектора в год, составит: 80,3 х 11 = 883 кВт.

6. Рассматриваемый коллектор поглощающей площадью 2,83 м² вырабатывает: 883 х 2,83 = 2498,89 кВт = 2,5 МВт.

Теперь вернемся к началу статьи, где говорилось о том, что в домохозяйстве на 1 человека тратится 2-4 кВт энергии для нагрева воды.

Таким образом, при круглогодичном использовании в Харькове солнечного коллектора, состоящего из 30 стеклянных трубок площадью 2,83 м² и КПД = 0,8, в среднем в день можно получить: 2498,89 кВт / 365 = 6,8 кВт. Этой энергии достаточно для нужд семьи из 2-3 человек. Опять же все это приблизительные расчеты, полученные на основе усредненных данных.

На практике вырабатываемой энергии может быть меньше, например, в пасмурный день, поэтому площадь коллекторов необходимо выбирать с запасом в 20%.

Для правильной установки коллекторов гелиосистемы необходим выезд сертифицированного специалиста на объект установки гелио коллекторов.

Из основных требований по установке необходимо обратить внимание на расположение относительно сторон света.

Требования по установке коллекторов

Коллектор должен быть обращён лицевой стороной на экватор.

Гелиоколлектора будут работать, даже если ориентировать его на Восток или Запад, но это приведёт к уменьшению продуктивности, в зависимости от места и конфигурации системы.

Так же не маловажное значение имеет угол наклона установки.

Для оптимальной годовой производительности, угол установки коллектора должен быть равен широте места установки. Отклонение +/- 10 градусов является приемлемым и сильно не влияет на производительность гелиосистемы.

Если есть вероятность того, что летом производительность будет сильно превышать потребность в тепле, установите коллектор под углом на 15-20 градусов больше чем широта места установки. Это поможет уменьшить летнюю производительность и увеличить зимнюю.

Например, при широте в 30 градусов, угол установки должен быть 45-50 градусов.

Коллектор не может быть установлен в перевернутом виде или с горизонтальным расположением труб, так как в этом случае он не будет функционировать.

Хотим обратить внимание на предотвращение затенения гелиоколлекторов. Коллекторы должны быть расположены таким образом, чтобы избежать затенения, по крайней мере, с 9 часов утра до 15 часов дня по местному времени. Частичное затенение из-за небольших объектов, таких как антенны и небольшие дымоходы, не вызывает серьезного уменьшения производительности.

Если соблюдать правильный подбор и расположение гелиосистемы, то Вашем доме всегда будет комфортно и уютно.

Расчет солнечного коллектора для отопления дома и ГВС

Обновлено: 15 мая 2022.

Использование гелиоколлекторов для системы теплоснабжения – способ существенно сэкономить на отоплении дома. Солнечное излучение бесплатно и доступно всем, а стоимость гелиосистем постоянно снижается. Правильный расчет солнечного коллектора для отопления дома позволит избежать лишних затрат на оборудование и организовать эффективную систему обогрева здания.

Большинство производителей, поставщиков и установщиков делают лишь приблизительный расчет солнечных коллекторов, но мы опишем все детально. В статье мы пошагово расскажем, как выполнить расчет гелиосистем для отопления, чтобы полностью обеспечить дом теплом зимой. Пусть вас не пугает количество формул – для подсчета потребуется обычный калькулятор. Ваши вопросы и мнение вы можете оставить в комментариях.

1 Расчет реальной мощности солнечного коллектора

2 Сколько нужно солнечных коллекторов для отопления дома?

3 Подключим горячее водоснабжение?

4 Советы по отоплению дома гелиоколлекторами

Расчет реальной мощности солнечного коллектора

Производители указывают максимальную мощность гелиоколлектора при полном освещении при направлении на юг и ориентации перпендикулярно солнцу в полдень. Но не всегда можно так направить панели, особенно если их устанавливать крыше дома.

Ниже приводим формулы, которые универсальны и могут использоваться как для подсчета количества коллекторов, так для подсчета общей площади в квадратных метрах.

Подсчет эффективности гелиоколлектора по направлению

Рассчитать базовую тепловую производительность солнечного плоского или вакуумного коллектора можно по следующей формуле:

Pv = sin A x Pmax x S

Значения:

• Pv – мощность солнечного коллектора;
• A – угол отклонения плоскости гелиоколлектора от направления на юг;
• Pmax – средний уровень инсоляции в вашем регионе в холодное время года.

Даже если солнце не скрыто облаками, в течении дня уровень инсоляции меняется, от чего зависит производительность коллектора. Усредненные данные видно на этом графике:

Данные на иллюстрации по дневному уровню инсоляции усредненные, но позволяют понять разницу между количеством тепловой энергии, которую можно получить в разное время года.

Максимальный уровень инсоляции зимой в среднем в 3-4 раза меньше, чем летом. Количество солнечной энергии, которую может получить гелиоколлектор за сутки зимой в 5-7 раз ниже (в зависимости от широты) чем летом.

Расчет производительности гелиоколлектора по углу установки

Оптимальный угол установки солнечного коллектора для отопления дома зимой – так, чтобы он был перпендикулярен солнечным лучам в 10 часов утра. Так он может собрать максимум тепловой энергии на протяжении светового дня.

Иногда не получается этого сделать (при установке на крыше, монтаже на стандартных опорах). Из-за отклонения от оптимального угла энергоэффективность коллектора может измениться. Рассчитать ее можно по такой формуле:

Pm = sin(180 — A — B) x Pv

Значения:

• Pm – производительность гелиоколлектора;
• A – угол между коллектором и плоскостью земли;
• B – высота солнца над горизонтом в 10 часов утра;
• Pv – найденная ранее мощность.

Если у вас есть возможность ориентировать солнечный коллектор так, чтобы он был перпендикулярен солнцу, тогда:

Pm = Pv

На фотографии обозначен угол наклона солнечного коллектора, который нужно использовать при вычислениях.

Особенности плоских панелей

Плоский гелиоколлектор имеет небольшие теплопотери через заднюю стенку, которые составляют в среднем 5 Вт на квадратный метр. Поэтому от полученного ранее значения реальной мощности P надо отнять 5 Вт на каждый квадратный метр площади.

Уровень поглощения солнечного излучения плоского гелиоколлектора ниже 100%. Это нужно учесть при подсчете его тепловой мощности. Если панель поглощает только 95%, то ее реальная мощность:

P = Pm x 0.95 х S

Значения:

• Pm – мощность коллектора из формулы выше;
• P – реальная производительность коллектора;
• S – площадь коллектора.

Производительность вакуумного коллектора

Производители вакуумных коллекторов могут указывать мощность коллектора без учета расстояния между трубками. Чтобы определить, какова реальна площадь поверхности трубок и производительность вакуумного коллектора, воспользуемся формулой:

P = Pm x D / L

Обозначения:

• P – реальная производительность солнечного коллектора;
• Pm – мощность коллектора, рассчитанная ранее;
• D – диаметр вакуумных трубок;
• L – расстояние между трубками.

Термодинамические солнечные панели

С таким типом коллекторов все гораздо сложнее. Сейчас они не слишком распространены, производители экспериментируют с материалами и селективным покрытием. Разные модели отличаются уровнем поглощения и теплопотерями.

В целом, термодинамические солнечные панели имеют право на жизнь. Но мы бы не рекомендовали обустраивать отопление с их помощью. На рынке мало эффективных моделей, а те, которые есть, продают по завышенным ценам.

Сколько нужно солнечных коллекторов для отопления дома?

Независимо от того, какая система отопления установлена в доме, теплопотери у него будут одинаковыми. Для точного просчета лучше обратиться к специалистам, но для получения примерных данных можно использовать онлайн-сервисы http://teplo-info.com/otoplenie/raschet_teplopoter_online.

Разделив полученные данные на значение P, вычисленное по последней формуле, вы узнаете, сколько гелиоколлекторов или квадратных метров коллекторов вам необходимо чтобы обеспечить отопление дома зимой.

Отдельно стоит напомнить, что в холодное время года есть нюансы с эксплуатацией гелиоколлекторов. Узнать об этом больше можно в статье «Как работает солнечный коллектор зимой – эффективность, проблемы и их решение».

Основная проблема змой — чистить коллекторы от холода.

Подключим горячее водоснабжение?

В дополнение к отоплению, к коллекторной солнечной системе можно подключить горячее водоснабжение. Для этого подсчитаем, сколько тепловой энергии вам необходимо тратить каждый день. Формула расчета солнечного коллектора для ГВС проста:

Pw = 1,163 x V x (T – t) / 24

Обозначения:

• Pw – количество тепла, необходимое для подогрева воды;
• V – средний объем горячей воды, расходуемый за сутки;
• T – температура, до которой нужно подогреть воду;
• t – температура, с которой вода поступает в систему.

Чтобы рассчитать необходимое количество дополнительных коллекторов для ГВС – разделите это значение на производительность солнечного коллектора P, полученное по последней формуле.

Советы по отоплению дома гелиоколлекторами

• Плоские солнечные коллекторы эффективнее в теплое время года, а вакуумные трубки – зимой. В зависимости от модели и производителя разница может достигать 50%. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье «Солнечный коллектор – плоский или вакуумный?».
• На случай непредвиденной ситуации стоит иметь альтернативные источники тепловой энергии – конвекторы, газовый или твердотопливный котел, тепловой насос.
• Обычно коллекторы поставляются вместе с отдельными баками-накопителями. Выгоднее будет приобрести отдельно плоские или вакуумные панели и один или два больших резервуара с хорошей теплоизоляцией. Чем меньше объем бака, тем быстрее он остывает.
• Для организации эффективного отопления стоит иметь большой бак накопитель, в котором в светлое время суток коллекторы будут нагревать воду, а ночью она будет расходоваться на обогрев здания.
• Наличие качественного контроллера в системе отопления позволит поддерживать заданную температуру, регулировать циркуляцию, устанавливать температурные режимы, задавать таймер включения.
• Для автономного отопления дома солнечными коллекторами необходимо купить большое количество оборудования, оплатить его монтаж и подключение. Если вам это не по карману – можно использовать гелиоколлекторы как вспомогательную систему отопления.
• Хорошей экономии можно достичь если использовать солнечные коллекторы в паре с тепловым насосом. Они будут нагревать воду, а тепловой насос – подогревать ее до необходимой температуры.
• Если здание плохо утеплено, то использовать солнечные коллекторы эффективнее с водяным теплым полом. Он отдает максимум тепла в помещение, а не стенам, как радиаторы отопления.

Как видим, расчет солнечных коллекторов для отопления дома довольно прост. Конечно, специалист должен будет посчитать множество других нюансов, но они не смогут существенно повлиять на конечный результат. В некоторых случаях обогрев здания коллекторами нецелесообразен, но в качестве дополнительного источника бесплатного тепла, гелиоколлекторы незаменимы.

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, где вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

Расчет угла солнечного коллектора

Техническая информация

Дополнительные статьи

Первая задача при расчете угла солнечного коллектора — сначала определить наилучшую экспозицию. Это означает найти беспрепятственный вид на юг. Идеальный вид не является обязательным, и солнечная система по-прежнему будет работать нормально, но чем лучше вид на юг, тем выше производительность. Идеальное расположение — на юге, однако азимут с солнечными вакуумными трубками (градусы от юга) может достигать 45 градусов на восток или запад и при этом обеспечивать приемлемую производительность.

СОВЕТ: Проверяя обзор, помните, что летом солнце всегда выше в небе. Соседнее здание может выглядеть так, как будто его освещает солнце, но вы можете обнаружить, что зимой оно на самом деле затеняет ваше местоположение. Кроме того, помните, что деревья с листьями сбрасывают листву осенью и обеспечивают больше солнца зимой, что может быть отличной стратегией для уменьшения летнего отопления и увеличения зимнего отопления для систем солнечного отопления дома .

Далее вам нужно определить угол наклона, который вы собираетесь использовать. Это угол наклона, при котором вертикаль равна 90 градусов, а по горизонтали 0 градусов. Этот угол наклона будет играть роль в определении производительности в течение сезона. Если вы используете крутой угол, у вас будет лучшая относительная производительность зимой, когда солнце находится под более низким углом. Это отличная стратегия для приложений, требующих максимальной производительности сбора зимой. Однако, если вы ищете лучшую среднегодовую производительность, то эмпирическое правило заключается в том, чтобы наклонять коллекторы под углом, равным географической широте. Это означает, что чем дальше на север, тем круче (вертикальнее) должна быть установка.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для солнечных вакуумных ламп угол наклона и азимут влияют на выходную мощность, но это не так критично, как для фотоэлектрических (PV) панелей. Не беспокойтесь, если трубы коллектора не находятся под абсолютно идеальным углом, если вы находитесь в пределах +/- 10 градусов от наилучшего наклона в сезон, когда вам нужна максимальная выходная мощность, а азимут находится между юго-западом и югом. — восток, вы все равно получите достойные результаты для солнечного отопления. Это связано с тем, что округлость трубок сводит к минимуму внеазимутальный эффект. Уменьшение плотности солнечной энергии, если панель не квадратная (не падающая на 90°) к солнечным лучам, является функцией косинуса. Например, если угол равен 80° вместо 90°, интенсивность солнца по-прежнему составляет 98% (т. е. cos10°). Даже при отклонении на 30° (т.е. угол падения составляет 60° вместо 90°), интенсивность по-прежнему составляет 87% от того, что было бы при идеальном угле.

Эмпирическое правило при расчете угла солнечного коллектора Если сделать угол наклона равным градусу географической широты , это даст наилучшую годовую теплоотдачу. Однако это может привести к слишком большому избыточному теплу летом и недостаточному — зимой. Угол наклона солнца в полдень будет меняться + /- 23,5 градуса в течение всего года, находясь под углом 90°- широта в день равноденствия (21 марта и 21 сентября), на +23,5° выше в день летнего солнцестояния (21 июня) и на -23,5° ниже в день зимнего солнцестояния (21 декабря). Это изменение представляет собой синусоиду со средним значением, равным градусам широты. Вот почему расположение солнечного коллектора под тем же углом наклона, что и градусы широты, дает наилучшие результаты в среднем за год, не учитывая погодные эффекты.

При расчете угла наклона солнечного коллектора можно добиться значительных изменений, зная, что происходит с сезонной выходной мощностью, если угол наклона больше к вертикали или больше к горизонтали. Возьмем, к примеру, 50-градусную широту (Виннипег, Канада). Наилучший общий годовой объем производства будет получен, если угол наклона будет составлять 50° от горизонтали. Однако, если приложение предназначено для обогрева помещений, вас интересует максимизация мощности в отопительный (зимний) сезон и минимизация мощности в сезон охлаждения (лето). Это можно сделать, увеличив угол коллектора на 17 градусов [23,5/

На приведенном ниже графике показано, как можно изменить среднесуточную производительность, ориентируясь на сезон, на который нацелено отопление. Зеленая кривая — это средний дневной объем производства, ориентированный на круглогодичные результаты. Как видите, пик приходится на угол наклона около 50°, что действительно соответствует широте Виннипега, Канада. Этот наклон был бы хорошим для приложений с горячей водой, таких как автомойка. Синий график использует данные только с 1 октября по 30 апреля за период в 7 месяцев. Для Виннипега это будет отопительный сезон. Пик приходится примерно на 66 градусов. Это было бы хорошим подспорьем для применения в системах отопления, таких как теплый пол. Красный график использует данные только с 1 мая по 30 сентября за период в 5 месяцев. Пик в этом случае приходится примерно на 27 градусов. Это был бы угол, под которым должны быть установлены коллекторы, если бы основной целью был нагрев бассейна.

Также обратите внимание, что для режима зимнего отопления (синяя диаграмма) результаты остаются хорошими при больших углах. Достойные результаты получаются во всем диапазоне 50-90°. Как и в случае с летним отоплением (красный график), результаты остаются хорошими при низких углах. Достойные результаты получаются от 0° до примерно 35°. Для круглогодичной ситуации хорошие результаты получаются в среднем диапазоне от 35° до 65°. Приведенные выше графики были созданы с использованием программы моделирования RETScreen, которая использует фактические метеорологические данные и данные НАСА для Виннипега, а не только теоретические данные о солнечном излучении.

Как рассчитать солнечную энергию

Эта статья покажет вам, как рассчитать энергию, вырабатываемую солнечными коллекторами, и как это соотносится с размером бака, который вам нужен. Он также покажет вам, на что обращать внимание при выборе солнечного коллектора для вашего проекта и стоимости за БТЕ.

Наши коллекторы похожи на чайник! Зная выходную мощность ваших коллекторов, вы можете легко рассчитать, сколько горячей воды они могут производить, и определить, какой объем бака вам понадобится для солнечной системы.

Как рассчитать солнечную энергию

Большинство солнечных водонагревательных панелей тестируются различными испытательными агентствами, и составляется график и отчет, показывающий выходную мощность панелей, как показано ниже для наших коллекторов.

Этот отчет об испытаниях был отправлен в NRCan и одобрен для поощрения и грантов в области горячего водоснабжения жилых и коммерческих помещений.

В большинстве стран мира единицы энергии используются в ваттах и ​​джоулях, однако в Канаде и Северной Америке системы водяного отопления измеряются в БТЕ. Большинство солнечных коллекторов, которые годами использовались в Европе, имеют отчеты об испытаниях в «Ваттах».

SRCC и CSA — это буквы, которые очень свободно разбрасываются по солнечной промышленности. Однако программа поощрения правительства Канады по солнечной энергии включает в себя множество коллекционеров, которые были протестированы различными агентствами по всему миру. Если они прошли испытания в соответствии со стандартом CSA F 378-87, они имеют право на участие в программе стимулирования ecoENERGY.

 Полный список одобренных коллекторов можно найти здесь — EcoENERGY Approved Collectors . Мы перечислены примерно на 7 компаний из нижней части списка эвакуированных труб.

Испытанная МАКСИМАЛЬНАЯ мощность наших солнечных коллекторов составляет 1762 Вт. Обратите внимание на наклон графика вниз вправо. Выходная мощность всех коллекторов падает таким образом, это связано с эффективностью теплопередачи, когда Дельта Т (разность температур) увеличивается, т. е. Когда температура снаружи очень низкая, а температура воды внутри высокая, эффективность коллекторов падает. Наклон этого графика различен для всех коллекторов. И плоские коллекторы, и вакуумные трубчатые коллекторы ведут себя одинаково, но в целом график для плоских коллекторов более крутой (т.е. менее эффективен, когда на улице холодно). Наклон этого графика встроен в данные для каждого коллектора, которые используются в Retscreen для расчета выходной мощности коллекторов.

Чем лучше коллектор изолирует температуру снаружи, тем эффективнее он работает, когда снаружи холодно.

Сколько стоит 1762 Вт?
Мощность вашего чайника в вашем доме будет где-то между 1000 или 2000 Вт (1 или 2 кВт)

Следовательно, для сравнения, наши панели эквивалентны чайнику! Сейчас это звучит немного, но представьте себе, сколько будет стоить нагреть ваш 50-галлонный резервуар для воды с помощью чайника в течение следующих 20 лет. Солнечные коллекторы будут нагревать воду в течение многих лет и десятилетий, используя бесплатную энергию солнца. Вот почему коллекторы с вакуумными трубками настолько эффективны для нагрева воды.

«Есть ложь, наглая ложь и статистика»
Наши коллекторы были протестированы испытательным центром TUV в Германии, который соответствует стандарту CSA F378-87 для использования в Канаде. SRCC — это американский испытательный центр, который сообщает о тепле, выделяемом в БТЕ. Наши сборщики также проходят тесты SRCC, но весь процесс занимает около 18 месяцев и стоит около 50 000 долларов. У нас уже есть сертификаты, одобренные NRCan и программой ecoENERGY, SRCC будет дополнительной сертификацией. В конце концов, не имеет значения, какой испытательный центр используется.

Данные SRCC используются некоторыми производителями коллекторов для очень умного маркетинга. Я не буду называть компанию, но эта компания продает плоские солнечные коллекторы. Толпа плоских пластин любит всем говорить, что коллекторы с плоскими пластинами намного лучше, чем коллекторы с вакуумными трубками. Быстрый визит на сайт SRCC может показать это утверждение как полную ерунду, официальные данные не подтверждают это утверждение.

На веб-странице SRCC есть отчеты, показывающие тепло, выделяемое десятками и десятками различных солнечных панелей. (Эта страница может долго загружаться)

Подлый маркетинговый флаер, который у меня есть от производителя плоских плит, любит цитировать «Посмотрите, сколько BTU производят наши сборщики» из раздела «Теплый климат» отчета. Эти условия «теплого климата» хороши, если вы живете на Гавайях, а не в Канаде. Эта ссылка покажет, как вакуумированный трубчатый коллектор может производить в 12 раз больше тепла, чем плоский коллектор. Прочитайте это для получения дополнительной информации .

Таким образом, в конечном итоге все сводится к стоимости за БТЕ.

Например, другие компании в Канаде продают солнечные коллекторы с вакуумными трубками, заявляя, что их максимальная выходная мощность составляет около 650 Вт! Они продаются по цене около 1000 долларов за коллектор на 20 трубок. Поскольку наши коллекторы производят 1762 Вт, а мы продаем их по цене 1100 долларов США, тепловая мощность наших коллекторов почти в 3 раза выше.

Последнее, что мы слышали, плоские коллекторы стоят около 1250 долларов каждый, обычно они всегда устанавливают 2 плоских коллектора, чтобы вы могли получать тепло в зимние месяцы, поэтому вы платите 2400 долларов только за коллекторы.

Когда вы получите расценки на солнечную систему нагрева воды, помните об этом факте, система с плоским коллектором может быть немного дешевле в установке, но она может производить гораздо меньше тепла. Если вы не знаете, что коллекторы с вакуумными трубками производят больше тепла, то очевидно, что более дешевая система будет хорошо выглядеть, но не будет производить столько тепла.

В конце концов, мы нашли только один надежный способ узнать, как коллектор будет работать в вашем климате, и это использовать RETSCREEN — см. здесь .

Сколько горячей воды будут производить солнечные панели Latitude51.

В этом разделе приведены основные математические операции, показывающие, как рассчитать нагрев воды. Это может не представлять интереса для большинства из вас, но это даст людям, занимающимся самоделкой, некоторую информацию о том, почему вам нужно как минимум 50 галлонов хранилища для каждого установленного коллектора.

Определение 1) Ватт равен 1 джоулю энергии в секунду. Он измеряет скорость преобразования энергии.
Определение 2) Чтобы нагреть 1 литр воды на 1 градус Цельсия, требуется около 4200 Дж.
Определение 3) 1 БТЕ примерно равна 1055 Дж. Следовательно, 10 000 БТЕ = приблизительно 10,5 миллионов джоулей.

Связь энергии с нагревом воды.
Почти у каждого в доме есть электрический чайник. Например, это может быть чайник мощностью 2 кВт (2 киловатта или 2000 Вт). температуру на 90 градусов С

На сколько джоулей нагреть воду?
Джоули = 4200 x 1 (литр) x 90 (градусы Цельсия)
= 378 000 Дж

Чайник мощностью 2 кВт (2000 Вт – помните определение 1) выше, 1 Вт = 1 Дж энергии в секунду. )

Итак, 378 000 Дж разделить на 2000
= 189 секунд, чтобы закипятить чайник.

Солнечные панели и вода для бытовых нужд

Если каждый солнечный коллектор latitude51, согласно климатическим данным Retscreen для Калгари, будет производить в среднем 38 000 БТЕ в день. 38 000 БТЕ = около 40 миллионов джоулей энергии в день.

Если у вас есть резервуар емкостью 50 галлонов США (или 200 литров), для нагрева воды в резервуаре с 10 ° C до 54 ° C (54 ° C = примерно 130 ° F, на которую обычно устанавливается ваш водонагреватель)

Уравнение такое же, как и выше…

Джоули = 4200 x 200 литров x разница температур в градусах Цельсия около 40 миллионов джоулей в день в среднем. Вот почему мы рекомендуем, чтобы каждая панель имела примерно 50 галлонов или 200 литров для хранения, потому что одна панель нагревает резервуар до температуры душа за один день.

Помните, что это среднее число, летом панели будут выделять больше тепла, и к полудню температура в 50-галлонном баке будет намного выше 130 градусов по Фаренгейту.