Category: энергетика

Category was added automatically. Read all entries about "энергетика".

Гелиоколлекторы: как солнечное излучение преобразуется в тепло.


Рост цен на энергоносители стал причиной, по которой владельцы домохозяйств всё чаще обращают свой взор на альтернативные источники энергии. Уже никого не удивишь домом, крыша которого устлана солнечными панелями. Энергия солнца, как самая доступная и распространенная на земле всегда привлекала внимание ученых, работающих в сфере энергетики и изобретателей. Солнце светит всюду. В отличие от полезных ископаемых, которыми природа по своему усмотрению щедро наделила или, наоборот, обделила отдельные страны, солнечная энергия принадлежит всем. Это практически единственный природный ресурс, который доступен людям, независимо от места их проживания. В сегодняшней статье мы поговорим о геоколлекторах или как их ещё называют «солнечные коллекторы».

Геоколлектор- это устройство, в котором за счет солнечной энергии нагревается теплоноситель, в качестве которого чаще всего выступает вода. В дальнейшем она может использоваться для бытовых нужд, обогрева помещения или в технологических процессах. Также солнечный коллектор для бассейна может подогревать воду до комфортной температуры. Недавно были разработаны и запущены в производство гибридные гелиоколлекторы, которые вместе с тепловой способны вырабатывать и электрическую энергию.

Средний КПД гелиоколлекторов составляет 70-85% . Количество теплоэнергии, которое можно получить в южных регионах Росси, находится на уровне 1000 кВт*ч/год. Однако точный расчет потребует учета множества факторов, в частности, географической широты, количества солнечных дней в году, направление по сторонам света и прочее.

Простейший солнечный водонагреватель состоит из таких элементов:


  • плита-абсорбер, поглощающая солнечную энергию;


  • теплопроводящая система, в которой циркулирует теплоноситель;


  • бак-накопитель.


Учитывая, что такое устройство намного проще, чем солнечная батарея, цена солнечного коллектора значительно ниже.

В качестве теплоносителя могут использоваться:


  • вода;


  • воздух;


  • масло;


  • антифриз.


Средняя температура нагрева теплоносителя составляет 180-300 °C, в зависимости от режима работы.

Солнечные коллекторы бывают нескольких типов:

Плоские солнечные коллекторы- самый распространенный тип. Они состоят из теплоизолированного алюминиевого корпуса, внутри которого расположена медная или алюминиевая панель с селективным поглощающим покрытием и теплоотводящими трубками, по которым циркулирует жидкий теплоноситель. Сверху поглощающая панель закрыта стеклом с пониженным содержанием железа, а между ними находится воздух. Высокоселективное покрытие обеспечивает самый высокий коэффициент поглощения солнечной энергии- 93-95 %.

Вакуумные трубчатые коллекторы оснащены высокоселективным поглощающим покрытием. Они наиболее эффективны с точки зрения термодинамики, поскольку вакуум является плохим проводником тепла, а высокоселективное покрытие нанесено непосредственно на трубку, по которой циркулирует теплоноситель. Таким образом, потери тепла оказываются меньше, чем при использовании плоских коллекторов. При эксплуатации вакуумные трубки часто подвергаются поломкам, чувствительны к механическим повреждениям, например от падения града, и не функционируют, если покрыты снегом или инеем.

Неоспоримыми преимуществами использования солнечного коллектора любого типа являются:


  • автономность снабжения теплом и горячей водой независимо от централизованных поставщиков;


  • сокращение затрат на оплату коммунальных услуг;


  • экологичность;


  • использование возобновляемого энергоносителя;


  • удобство эксплуатации;


  • минимальная потребность в сервисном обслуживании;


  • высокая долговечность.


  • солнечные коллекторы позволят сэкономить семейный бюджет и обеспечат теплом и горячей водой даже в тех районах, где отсутствуют магистральные коммуникации.


Вид коллектора и правильность его расположения во многом определяет эффективность системы в целом. Самая выгодная ориентировка- южная. Для плоских коллекторов допускается отклонение в сторону запада или востока максимум на 15°. Если по какой-то причине потребуется большее отклонение, то его нужно компенсировать увеличением площади коллектора. Трубчатые коллекторы допускают больший диапазон отклонений от оси север-юг.

Что касается экономической стороны вопроса, то из опыта эксплуатации гелиоколлекторов в южных регионах России известно, что они экономят 60-70% затрат на горячее водоснабжение и до 15% на отопление. Неудивительно, что такая статистика делает солнечные коллекторы наиболее популярными в контурах ГВС, нежели отопительных.

Цена на гелиоколлектор зависит от его типа и источника теплоносителя.


  1. Наиболее дешевые- воздушные. Если Вы собрали его своими руками, то его стоимость может приблизиться к нулю.


  2. Цена солнечного коллектора для дома плоского типа находится в интервале 10000-15 000 рублей.


  3. Стоимость вакуумного коллектора составляет 15 000-50 000 рублей в зависимости от конструкции и фирмы производителя.


С финансовой точки зрения солнечные коллекторы необходимо считать инвестициями. Срок окупаемости может быть разным – от нескольких месяцев до нескольких лет. Зависит он от того, когда и сколько раз будет использоваться система. Срок службы солнечных гелиоколлекторов может быть более 30 лет. Но они в любом случае окупятся, учитывая, что они практически не требуют обслуживания.

Работоспособность всей системы полностью зависит от качества каждого элемента и правильности монтажа. Солнечные коллекторы не смогут работать в полную силу, если будет неправильно подобрано остальное оборудование. Установку и проектирование лучше доверить профессионалам.

http://askomtrust.ru/article/?ELEMENT_ID=24461

Умные дома


Каждый собственник жилья стремиться сделать его максимально удобным и комфортным для проживания. Современные технические приспособления позволяют достичь этой цели в значительной степени, а развитие информатизации делает управление этими системами простым и легким. Объединить в одну систему телевизор, управление освещением, водоснабжение, видеонаблюдение, контроль климата в квартире, сигнализацию, газоснабжение, электроснабжение- вот задача, которую сегодня решают «умные» дома. Управление такой системой производится, как правило, с мобильных устройств: смартфона или планшета с помощью специальных приложений.
Рассмотрим возможности современных систем управления домом:
Климат-контроль
В наше время, когда различной техники в домах становится всё больше, возрастает их суммарное воздействие на человека. Все они выделяют определенное количество тепла в жилое помещение. Отопление, вентиляция и прочее влияют на самочувствие человека, а в конечном итоге и на его здоровье.
При помощи датчиков, установленных в квартире, отслеживается текущее состояние воздуха в помещении. При помощи панелей управления происходит регулировка работы кондиционеров, систем вентиляции (или охлаждения), теплых полов и отопления. Таким образом, климат-контроль решает задачу управления качеством воздуха в зависимости от погоды за окном, времени суток, внутреннего климата жилого дома.
Более того, решается непростая задача установки температуры и влажности в различных помещениях и комнатах квартиры. В спальне должно быть потеплее, в ванной пол должен быть вовремя подогрет, потому как нет необходимости всё время держать его теплым.  Управление получается оптимальным и более эффективным. Как правило, при грамотной настройке уменьшаются затраты на электроэнергию. Настройка устанавливается в соответствии с образом жизни семьи, количества членов семьи.
Управление освещением
Именно на грамотном управлении освещением можно достичь наибольшей экономии электроэнергии и не растрачивать её понапрасну. Большим плюсом такой системы является то, что она, основываясь на данных датчиков внешнего и наружного освещения, а также на данные таймеров, позволяет включать и выключать свет необходимой яркости и только в том месте, где это действительно нужно.
Управление потреблением электроэнергии
Современная система «умный дом» является комплексом технологий комфорта, безопасности и экономичности. Стабильность работы обеспечивается интеграцией источников бесперебойного питания, в случае если централизованное электроснабжение по каким-либо причинам будет отключено.  Электрическая и электронная техника должна всегда работать. Аккумуляторные батареи и инверторы, зарядные устройства и различные генераторы устанавливаются в систему и управляются с помощью специальных программ. В момент отключения электроэнергии система автоматически переходит на резервный источник питания.
В целом система также способна обеспечить защиту дома от коротких замыканий в электропроводке, защиту от протечек воды, газа, защиту от возгораний с помощью датчика дыма и включения внутренней системы пожаротушения. Способна система и вызывать различные аварийные службы.
Управление безопасностью дома
Система «умный дом» включает в себя также и охранную функцию. Сюда входит охранно-пожарная сигнализация и видеонаблюдение. Умное видеонаблюдение - одна из главных составных частей современных «умных домов». Хозяин может быть за границей и при этом оперативно наблюдать за тем, что происходит в его квартире в его отсутствие.
Телевидение, интернет, сотовая связь
Находясь в доме, хозяин может получать информацию, и направлять её в различные помещения, на телевизоры и мониторы. Это касается и информации, получаемой от систем видеонаблюдения. Через интернет можно наладить удаленное управление системой.
Развлечения
Сейчас никого не удивишь в квартирах такой системой, как домашний кинотеатр. Его также можно подключить к системе, а также управление звуком и видео. Помимо самого домашнего кинотеатра можно подключить и сопутствующие устройства: плеер, акустическую систему, освещение в комнате. В зависимости от настроек можно создавать различные сценарии просмотра фильмов и передач. Например, вы садитесь на диван для просмотра фильма, запускаете свой сценарий, и вот: включается телевизор и DVD-плеер, закрываются жалюзи, гаснет свет (или становится приглушенным), начинается просмотр фильма.
Установить систему «умный дом» можно в любом помещении: квартире, коттедже, дачи, офисе. Конечно, для установки такой системы Вам необходимо будет понести некоторые траты, которые будут зависеть от:
Типа системы
Способа управления
Количества бытовой техники и систем, подключенных к системе
Площади жилья и наличия придомовой территории
Но если Вы можете себе позволить такую систему, то смело ставьте её в свое жилье. Она сделает Вашу жизнь приятнее, легче и комфортнее. Позволит сократить расходы на электроэнергию и отопление, сделает жилье более безопасным, позволит высвободить больше свободного времени для занятия любимыми делами. Вы будете меньше отвлекаться на бытовые дела, больше проводя времени с семьей или отдыхая после работы. Установка системы вскоре окупиться за счет меньшей суммы счетов за ЖКХ. Ваш комфорт и уверенность в безопасности Вашего дома и семьи не дадут повода для сомнений в правильности выбора в пользу установки «умного дома».
http://www.askomtrust.ru/article/umny_dom/