BTE Solar: 태양열 온수 시스템의 원리 및 구성 요소

태양열 온수 시스템의 원리 및 구성 요소

태양 에너지 활용:

태양열 온수기는 태양광을 열에너지로 변환하여 저온에서 고온으로 물을 가열하여 일상생활과 생산에 필요한 온수를 공급하는 난방 장치입니다. 태양열 온수기는 구조에 따라 진공관 태양열 온수기와 평판형 태양열 온수기로 구분됩니다.

작동 원리:

햇빛은 열 흡수관의 첫 번째 유리 층을 통과하여 두 번째 유리 층의 검은색 열 흡수층에 닿아 태양 에너지를 흡수합니다. 두 유리 층 사이의 진공 단열은 열 전달을 크게 감소시킵니다(복사 열 전달은 여전히 ​​발생하지만 열 전도와 대류는 제거됩니다). 대부분의 열은 유리관 내부의 물로 전달되어 물을 가열합니다. 가열된 물은 가벼워져 유리관의 가열된 표면을 따라 위쪽으로 흘러 단열된 물 저장 탱크로 들어갑니다. 탱크 내부의 비교적 차가운 물은 유리관의 백라이트 표면을 따라 흘러 물을 보충합니다. 이러한 순환이 계속되어 단열된 물 저장 탱크의 물을 지속적으로 가열하여 뜨거운 물을 얻습니다.

태양열 온수 시스템의 구성 요소

1. 평판형 태양열 집열기

이는 시스템의 열 수집 요소입니다. 그 기능은 전기 온수기의 가열 요소와 유사합니다. 태양열 집열기는 전기 및 가스 온수기와 달리 태양 복사열을 이용하므로 난방 시간은 태양 복사열이 일정 수준에 도달할 때로 제한됩니다.

현재 중국 시장에서 가장 널리 사용되는 태양열 집열기 유형은 전유리 진공관입니다. 전유리 진공관은 외관과 내관으로 구성되며, 내관은 선택적 흡수 코팅으로 코팅되어 있습니다. 평판형 태양열 집열기는 집열판 패널에 흑색 크롬과 같은 열 흡수 필름을 사용하고, 금속관은 집열판 패널에 용접됩니다. 평판형 태양열 집열기는 진공관 집열기보다 약간 비싸지만, 특히 고층 주거용 건물의 발코니 설치형 태양열 온수기의 경우 최근 몇 년 동안 비용이 상승하고 있습니다. 전유리 진공관은 일반적으로 고붕규산염 3.3m 초경 유리로 제작되며, 선택적 흡수 코팅은 진공 스퍼터링 선택적 코팅 공정을 사용하여 적용됩니다.

2. 단열 물탱크

온수 저장 용기. 집열관에 모인 온수는 열 손실을 방지하기 위해 단열 물탱크에 저장해야 합니다. 태양열 온수기의 단열 물탱크는 내부 탱크, 단열층, 그리고 물탱크 외벽으로 구성됩니다. 물탱크의 내부 라이너는 온수 저장에 중요한 구성 요소이며, 재료의 강도와 내식성이 매우 중요합니다. 사용 가능한 재질로는 스테인리스 스틸과 에나멜이 있습니다. 단열재의 품질은 단열 효과에 직접적인 영향을 미치며, 특히 추운 날씨에 중요합니다. 폴리우레탄 일체형 발포가 선호되는 단열 방식입니다. 외벽은 일반적으로 컬러 코팅 강철, 아연 도금 강철 또는 스테인리스 스틸로 제작됩니다. 단열 물탱크는 우수한 단열성, 내식성, 그리고 깨끗한 수질을 갖춰야 합니다.

3. 브래킷

이 브래킷은 수집기와 절연 물 탱크를 지지합니다. 견고하고 안정적이어야 하며 바람, 눈, 노화 및 녹에 강해야 합니다. 일반적으로 스테인레스 스틸, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 스프레이 마감 처리된 강철로 만들어집니다.

4. 파이프 연결

태양열 온수기는 먼저 냉수를 온수 탱크로 끌어들인 후, 집열기를 통해 단열된 온수 탱크로 열을 전달합니다. 온수 탱크는 실내 냉온수 배관에 연결되어 전체 시스템에 폐쇄 루프를 형성합니다. 최적의 태양열 시스템 작동을 위해서는 태양열 배관의 적절한 설계 및 연결이 필수적입니다. 태양열 배관은 단열 처리되어야 합니다. 추운 북부 지역에서는 추운 겨울에도 태양열 온수를 사용할 수 있도록 배관 외벽에 난방 케이블을 설치해야 합니다.

5. 제어 구성 요소

온도차 제어 열 회수 순환: 태양열 온수 바닥 난방 시스템은 집열기 온도 센서와 수온 센서를 포함합니다. 집열기가 태양 복사열을 흡수하면 집열관의 온도가 상승합니다. 집열기와 물탱크 사이의 온도 차이가 설정값을 초과하면 감지 시스템이 명령을 내려 순환 펌프를 작동시켜 중앙 온수기에서 집열기로 냉수를 펌핑합니다. 가열된 물은 물탱크로 돌아가면서 탱크 내 물을 설정 온도로 되돌립니다.