Saules bateriju/paneļu/kolektoru sistēmas. Piemēri

Augstāk ir attēlota saules baterijas shēma ar akumulatoru. Ar sarkanu vadu attēlots +(pozitīvais) vads, ar melnu -(negatīvais) vads, bet ar zaļu – zemējuma vads – strāvas vads, kas jāsazemē (parasti aptin ap zemē ieraktu armatūras stieni). Atceramies, ka strāva plūst no + uz -.

Tātad Kycocera 60 vatu (turpmāk: W) panelis (augšā) ražo 12 voltu (V) līdzstrāvu. No tā plūstošās srāvas stiprums maksimāli būs 60/12 = 5 ampēri(A). Vada izmēru meklē iepriekšējā rakstā “Pārvadāmās jaudas lielums atkarībā no kabeļa šķērsgriezuma. Drošinātāji”. Tātad viendzīslu vads. Lai gan man mazākais vada diametrs tabulā ir 1,5mm², šajā gadījumā te jau derētu 1mm² vads.

Pirmais elements, uz kuru iet līdzstrāva ir pelēkais četrstūris – saules paneļa atslēdzējs. Tas praktiski ir automātiskais drošinātājs, kas sastāv no 15 A drošinātājiem (ar viļņainainu līniju) un slēdžiem (bultiņa). Tā uzdevums ir ātri un droši atslēgt līdzstrāvas plūsmu no saules baterijas un nepieļaut sistēmā pārslodzes. Tālāk, pa labi atrodas uzlādes kontrolieris. Uz tā ir attēloti trīs zīmējumi. Saule, akumulators un lampiņa. Tas nozīmē, ka pie attiecīgā attēla jāpieslēdz attiecīgais elements. Pie saules + un – izvadiem jāpieslēdz saules paneļa izvadi, pie akumulatora – akumulatora izvadi, pie spuldzītes – izvadi uz āra apgaismojumu. Uz visiem šiem izvadiem joprojām plūst 12V līdzstrāva. Vēl jāpiemin, ka biezākas līnijas (pie akumulatora) nozīmē rasnākus strāvas vadus, bet plānākas (piem., saules paneļa izvadi) mazāka šķērsgriezuma strāvas vadus. Tālāk no akumulatora uz strāvas pastiprinātāju iet resnāki vadi, kas nozīmē, ka tur plūst stipra strāva. Cik? Nu parēķināsim: 300/12 = 25A. Tātad maksimāli 25A. Viendzīslu vads. Te derēs 2,5mm² vads, kas ilglaicīgi pieļaus 30A stipru strāvu. Mazāka šķērsgriezuma vadi aiziet arī iekštelpu apgaismojumu, kas “barojas” no 12V līdzstrāvas (tie aprīkoti ar drošinātājiem). Šis strāvas pastiprinātājs pārveido 12V līdzstrāvu 110V maiņstrāvā. Mūsu gadījumā būs jāiegādājas 220V 50Hz maiņstrāvas modelis. Jāatzīmē, ka šajā projektā vēl vajag sazemēt saules paneļus, arī uzlādes kontrolieri, saules paneļa atslēdzēju un slēdžu kasti uz iekštelpu apgaismojumu.

Ja Tev nav līdzstrāvas slodžu, tad pie uzlādes kontroliera, kur attēlota spuldzīte, nebūs izvadu. Tas pats attiecās uz iekštelpu apgaismojumu. Tā visa enerģija tiks veltīta maiņstrāvas slodzēm. Lai vairāk uzzinātu par akumulatoriem, palasi iepriekšējos rakstus. Gaišā dienā saules paneļi nodrošinās ēku ar nepieciešamo enerģiju, liekā enerģija lādēs akumulatoru. Apmākušās dienās vai nakts stundās enerģija nāks no akumulatora. Resnākos vadus, kas iet no akumulatora uz strāvas pastiprinātāju, vajag veidot ne garākus par 1 metru. Tas saistīts ar zudumiem.Tālāk – tāme ASV dolāros, neskaitot darbu un līdzstrāvas slodzes.

Elements	Kopā
Kyocera KC-60 60W panelis	$335,00
Deka 12V 98Ah akumulators	$150,00
Morningstar SunLight-10 uzlādes kontr.	$110,00
Statpower Portawattz 300 strāvas pastipr.	$90,00
Saules paneļa atslēdzējs	$20,00
Kabeļi	$13,00
	$718

Augstāk attēlota divu saules paneļu sistēma ar akumulatoriem, bez strāvas pastiprinātāja. Paneļi saslēgti paralēli, līdz ar to strāvas spriegums nemainās, savukārt jauda palielinās divkārši. Tātad uzlādes kontrolierim ir tie paši trīs porti: saules paneļi, akumulators, līdzstrāvas slodzes. Kad akumulatori būs pilnībā uzlādējušies, uzlādes kontrolieris atsēgs to no saules kolektoriem, t.i. ports Nr. 1 būs atslēgts no porta Nr.2, taču ne no porta Nr.3. Paneļi turpinās dot enerģiju uz līdzstrāvas slodzēm (mūsu gadījumā – ventilatoru un trim spuldzēm). Kas attiecas uz akumulatoriem, tos vēlams ievietot ventilējamā kastē, jo lādējoties tie izdala H2, un var aizdegties vadi. Tādēļ vadu šķērsgriezumu ņem lielu. Cik? Aprēķināsim, ņemot vērā uz vada uzlikto 60A drošinātāju. Te derēs 10mm² vads, kas ilglaicīgi pieļaus 80A stipru strāvu. Protams, vads necietīs, jo pirmais pārdegs drošinātājs pie 60A. Līdzīgā veidā var atrast pārējo vadu šķērsgriezumus. Akumulatori arī savienoti paralēli, strāvas ietilpība četrkāršojas, taču spriegums nemainās. Ievēro arī to, ka drošinātājus liek tikai uz + vadiem. Uz elektriskajām  spuldzēm ejošie vadi ir aprīkoti ar 2A drošinātājiem. Ekonomiskās spuldzes pie lielāka strāvas stipruma var pārdegt, tās labāk pacieš nemanīgus tīkla parametrus. Savukārt uz ventilatoru ejošais vads ir aprīkots ar lielāku – 5A drošinātāju. Tas tāpēc, ka ventilators pie paaugstināta strāvas stipruma I (lielāka padotā jauda W) liks rotoram vienkārši griezties ātrāk – tas nav tik prasīgs kā spuldzes. Ledusskapis aprīkots ar 30A drošinātāju, akumulatori – 60A. Kopējās sistēmas izmaksas sastāda aptuveni 2500 dolāru.

Augšā attēlota 5 saules bateriju shēma bez akumulatoriem, kas darbina zemūdens sūkni. Saules paneļi izvietoti virknē (+ un – poli savienoti), līdz ar to spriegums summējas – 275W un 60V (ja būtu paralēli (+ ar + un – ar -, tad 275W un 12V). Sūkņa ražība 50 l/min. Sūkni ārkārtas gadījumos var pieslēgt arī 220V 50Hz maiņstrāvas tīklam, taču ne uz ilgu laiku, jo tas bojā sūkņa motoru. Sūkņa kontrolieris nodrošina manuālu sūkņa ieslēgšanos/izslēgšanos. Arī to var uz kādu brīdi pieslēgt 220V.

Ūdens sūkņa augšpusei pievienots ūdens izvads (1½’’). Sūknis to spēj maksimāli uzspiest 14m augstumā, neņemot vērā vietējos (līkumi, paresninājumi, sašaurinājumi) un lineāros (jo garāka caurule, jo lielāki zudumi; caurules virsmas raupjums) zudumus. Sistēmu var papildinat ar vēja ģeneratoru, papildu strāvas ģeneratoru utt.

Zemāk tāme:

Elements	Kopā
Saules paneļi	$1500,00
Sūkņa kontrol.	$70,00
Sūknis	$1600,00
	$3170

Augstāk – papildināta saules paneļu sistēma ar sūkni, ūdens tvertni un sadales caurulēm. Tātad 2 saules paneļi, kopā 160W un 24V līdzstrāvas sistēma. Tālāk – saules paneļu atvienotājkārba. Un tālāk viss vienkārši – sūknis, iztušošanas krāns, uzglabāšanas tvertne un sadales caurules. Iegremdējamā sūkņa ražība 7,6 litri minūtē.

Zemāk galveno elementu tāme:

Elements	Kopā
Saules paneļi	$570
PVC caurules	$200
Sūknis	$500
Uzglabāšanas tvertne	$100

Tātad kopā sanāk $1370.

Attēlā augstāk attēlota ļoti vienkārša saules kolektora shēma, kas silda ūdens toveri. Caur plakano saules kolektoru sasilst ienākošais ūdens no tovera. Automātika darbina sūkni un vārstu vienlaicīgi. Ja temperatūra pie kolektora izejas Tk (augšā) ir lielāka par temperatūru ūdens toverī Tt (Tk>Tt + 3°C jeb Tk-Tt>3°C), tad automātika atver vārstu un ieslēdz sūkni. Kad temperatūra izlīdzinās (Tk~Tt), automātika aizver vārstu un izslēdz sūkni. Vārstu var arī regulēt manuāli, piemēram, kad nepieciešams izlaist ūdeni no sistēmas. Kolektoru un caurules vajag ierīkot ar nelielu slīpumu, lai pa iztukšošanas krānu varētu izlaist ūdeni gan no tovera, gan no kolektora.

Izmaksas šim projektam:

Saules kolektors $300, sūknis $300, caurules, savienojumi $200, automātika $150. Kopā $950.

Attēlā augstāk – vienkārša sistēma, kas darbojas uz 12V līdzstrāvas. Projekta izmaksas: Siemens panelis $300, akumulators $115, kompaktās fluroscences lampas $63, 10A uzlādes kontrolieris $42, saules paneļu rāmis uz jumta $26, kabeļi u.c $54. Kopā $600

Attēlā augstāk – saules kolektora sistēma, kas nodrošina mājai silto ūdeni. Visi veidgabali ir norādīti. Tvertnē šķidrumi (gan aukstais ienākošais, gan kolektora uzsildītais) ir savienoti (sajaucas), nav iespējams ziemas apstākļos no kolektora izliet ūdeni. Šī ūdens sildīšanas shēma atrodama siltajās valstīs – Itālijā, Grieķijā, Turcijā, Spānijā, Portugālē u.c. Sistēmas izmaksas: Kolektors $990, Tvertne $560, Sūknis $490, Kontrolieris $220, Caurules u.c. $60. Kopā $2320

Latvijas apstākļiem šāda shēma nav derīga, jo, labākajā gadījumā, kolektors nevajadzīgi dzesēs ienākošo auksto ūdeni vēl vairāk, taču sliktākajā – gan kolektors, gan tvertne, gan sūknis, gan arī caurules vienkārši saplīsīs. Tas draud rudenī-pavasarī jau pie maziem mīnusiem. Ūdens sasalstot izplešas un saplēš visu. Attēlā zemāk – šī pati, tikai nedaudz pārveidota sistēma, kas piemērota Latvijas apstākļiem.

Pieminēšu tikai to, ka šķidrums, kas plūst caur kolektoru nesavienojas ar ienākošo auksto ūdeni. 180 litru tvertnē ir siltummainis – spirālē savīta caurule. Sķidrums, kas plūst pa kolektoru visbiežāk Latvijas apstākļos ir kāds neaizsalstošs šķidrums, piemēram, etilēnglikols.

Attēlā augstāk, saules baterijas sistēma, kas nodrošina ūdeni mājsaimniecības vajadzībām. 90 litru tvertni novieto augstāk, lai ūdens uz māju tecētu gravitātes iespaidā. Kā shēmā redzams, lai darbinātu sūkni, nav nekas vairāk nepieciešams kā saules baterija. Saules baterija maksā $530, sūknis $240.

Attēlā augstāk saules baterijas un vēja ģeneratora apvienojums vienā sistēmā. Sistēmā ir tikai 12V līdzstrāvas slodzes. Šuntus jeb paralēlslēgumus liek, lai noteiktu strāvas parametrus. Akumulatorus vēlams izvietot noslēgtās, ventilējamās kastēs. Svarīgi būtu sazemēt gan saules bateriju, gan vēja ģeneratoru. Šīs sistēmas izmaksas:

Vēja ģenerators	$500
Saules baterija	$265
Akumulatori	$208
Kabeļi un aparatūra	$100
Atslēdzēji	$72
Saules bateriju statīvs	$45
Sadales kārbas	$61
KOPĀ	$1323

Attēlā augstāk – nu jau reālāka shēma Latvijas apstākļiem, kur pārveidotājs pārveido no saules paneļiem un akumulatoriem nākošos 12V līdzstrāvas  uz 230V 50Hz maiņstrāvu. Materiālu izmaksas:

Akumulatori	$630
Saules baterijas	$615
Inverters	$600
Uzlādes kontrolieris	$198
Lampas	$162
Kabeļi, slēdzis u.c.	$130
KOPĀ	$2335

Attēlā – arī vienkārša 3 saules paneļu sistēma. Sistēmā izvēlēti 70Ah akumulatori, bez strāvas pārveidotāja/pastiprinātāja. Visi elektriskās ķēdes elementi darbosies uz 12V līdzstrāvas. Šis cipars parasti ir atkarīgs no tā, kā saslēgti saules paneļi:

• Saules paneļi ir saslēgti virknē

Pirmkārt jau atgādināšu, ka, visbiežāk, no viena saules paneļa izejošās strāvas spriegums ir 12V.

Saules paneļus saslēdz virknē pa 2, paralēli nākošajiem diviem un nākošajiem, un nākošajiem, utt. Strāvas izejas spriegums būs divreiz lielāks – 24V līdzstrāva. Ja sistēmā ir akumulatori, tad arī to strāvas spriegumam jābūt 24V. Tiek veidotas kā līdzstrāvas, tā maiņstrāvas sistēmas.

1. Izvēloties līdzstrāvas sistēmas, jāiegādājas patērētāji, kas darbojas uz 24V līdzstrāvas.
2. Izvēloties maiņstrāvas sistēmu, jāiegādājas strāvas pastiprinātājs, kas pārveido 24V līdzstrāvas uz 220V maiņstrāvu.

Ja ir daudz saules paneļu, ir iespējams tos visus saslēgt vienā virknē. Tad, piemēram, no 12 paneļiem izies 12*12 = 144V līdzstrāva. Tādā gadījumā, visbiežāk, izvēlas speciālu strāvas pārveidotāju. Iemesls, kāpēc izvēlas šādu virknes slēgumu, ir mazāki zudumi, pārveidojot, apstrādājot strāvu.

• Saules paneļi ir saslēgti paralēli

Tad ir skaidrs, ka būs 12V sistēma. Ja sistēmā ir strāvas pastiprinātājs, tad aiz tā būs maiņstrāvas, bet, pirms tā – līdzstrāvas slodzes.

Pārveidojot līdzstrāvu uz maiņstrāvu, pārveidotājā zudumos aiziet aptuveni 30%. Jo vairāk paneļu tiek pieslēgti, jo nemainīgāks būs strāvas spriegums. Praktiski visiem patērētājiem “nepatīk” mainīgs elektriskais tīkls. Tie ātrāk nolietojas, spuldzītēm kvēldiegs vienkārši pārdeg. Piemērā 225W raksturo maksimālo saules paneļu sistēmas saražoto jaudu. Uzskatu, ka šāds cipars reāli nav iespējams. Laika apstākļu un zudumu (vados) dēļ. Sistēmā ar akumulatoriem, saules paneļu galvenais uzdevums ir “uzkačāt” akumulatorus. “Aķi” arī būs galvenie strāvas devēji, tamdēļ sistēmā vajag sabalansēt kā uzstādīto saules paneļu, tā arī akumulatoru skaitu.

Vēl viens piemērs (2005.  gads), kur pamielot acis.

• Elektriskais skūteris EVT 4000E – $1999. Maksimālais ātrums 55 km/h, masa 150 kg
• Uzlādes kontrolieris Xantex C-40 pārveido 48V līdzstrāvas -> 12V līdzstrāvas, reizē pasargā akumulatorus no pārlādēšanās
• Darbs, materiāli – $1300
• Ar vienu pilnu uzlādi var nobraukt 46 – 65 kilometrus
• Darbs ilga 2 mēnešus, atvēlot 2-4 stundas nedēļā
• Skūteris, salīdzinot ar iepriekš lietoto iekšdedzes auto, ietaupa aptuveni 4,5 litrus degvielas dienā. Dienā īpašnieks nobrauc ~18 kilometru

Mēnesī 20 darbadienas, ietaupījums 20 dienas * 4,5 litri * 0,7 Ls/litrā = 63 Ls/mēnesī. Projekta izmaksas (1999 + 1300) * 0,5 Ls/dolārā = 1650 Ls. Atmaksājas 26 mēnešos = 2 gados un 2 mēnešos. Aprēķins veikts pēc mūsu dienu degvielas cenām. Nav ņemti vērā laikapstākļi, mūsdienu materiālu, darba izmaksas.

Dažas sistēmas bez komentāriem:

Tajos plūstošās strāvas stiprums A atšķiras.

Saules bateriju/paneļu sistēmas

Apskatīšu tikai divas sistēmas: ar un bez akumulatoriem. Ir vēl citas, taču pašas shēmas būtiski nemainās. Šajām shēmām var pievienot ģeneratoru, akumulatoru lādētāju u.c., tikai jāzin kur.

Saules bateriju sistēma ar akumulatoriem.

Sisēmas komponenti.

1. Saules baterija (Angliski: Solar-electric panel)

Saules baterija ir galvenā sistēmas sastāvdaļa. Tā pārveido saules gaismas enerģiju elektriskajā, ražojot līdzstrāvu. Saules baterijas iedala pēc saražotās jaudas un atkarībā no temperatūras iedarbības uz tām.

2. Līdzstrāvas slēdzis (Array DC disconnect)

Šo ierīci lieto, lai droši atslēgtu līdzstrāvas plūsmu. Lai nevajadzētu “knibināties” pa vadiem un “norauties pa nagiem” utt. Tā ir svarīga sastāvdaļa, kad vajag apkalpot sistēmu. Elektriskais slēdzis ir paredzēts tieši līdzstrāvas atslēgšanai. Nepieciešamības gadījumā to var aprīkot arī ar drošinātājiem.

3. Uzlādes kontrolieris (Charge controller)

Tas regulē saules paneļu enerģiju, lai aizsargātu akumulatorus no pārslodzes, pārlādēšanas, t.i., lai akumulatora elementi “neuzvārītos”. Tas tiek veikts, analizējot akumulatoru spriegumu. Akumulatori ir dārgs prieks, tamdēļ tos pareizi vajag lietot. Lai pagarinātu to darba mūžu, vajag izvairīties no pārslogošanas vai pārlieku lielas izlādes. Tam arī ir paredzēts uzlādes/izlādes konrolieris. Kad akumulators ir pilnībā uzlādējies, kontrolieris pārtrauc līdzstrāvas plūsmu no saules paneļiem uz akumulatoriem. Kad akumulators ir izlādējies līdz pieļaujamajai robežai, kontrolieris atslēdz akumulatoru no mājas slodzes. Daži uzlādes kontrolieri regulē saules paneļu strāvas spriegumu, neatkarīgi no akumulatoru sprieguma, tādējādi nodrošinot maksimālu paneļa efektivitāti.

4. Akumulatori (Batteries)

Saules baterijas ražos elektrību, kad spīdēs saule, nedaudz arī apmākušā dienā. Ja sistēma ir bez akumulatoriem (shēma zemāk), iestājoties naktij vai mākoņainam laikam, sistēmā strāva neplūdīs. Tāpēc vajag tādu skaitu akumulatoru, lai apmierinātu Jūsu elektrības patēriņu apmākušā dienā vai naktī. Parasti akumulatoru skaitu izvēlas tādu, lai ar to enerģiju varētu nosegt mājas enerģijas slodzi vienai līdz trijām mākoņainām dienām. Akumulatorus vajag novietot ventilējamā telpā un aizsargāt no augstām temperatūrām. Saules paneļu sistēmām ieteicams izmantot dziļizlādes akumulatorus, kuri var atkārtoti uzlādēties-izlādēties bez nopietniem bojājumiem. Tādēļ akumulatori, kas izlādējas ātri (priekš auto), nederēs. To galvenā funkcija ir “piestartēt” mašīnu. Ir dažādu veidu dziļizlādes akumulatori, piemēram gēla, uzpildāmie svina.

Saules baterijas lādēs akumulatorus tikai tad, kad tās pados uz akumulatoriem par 10% lielāku spriegumu nekā akumulators ražo. Respektīvi, lai lādētos 12V akumulators, vajag no paneļiem nodrošināt vismaz 13,2V. Vēl – spriegums akumulatorā nedrīkst nokrist zem 11V, jo tad daļa akumulatora šūnu iet bojā.

5. Akumulatoru ampērstundu mērītājs (System meter)

Tas mēra un uz displeja attēlo sistēmas procesu izpildi un nosaka, cik pielādējušies ir akumulatori, cik daudz elektrības ir saražots un cik daudz elektrības šobrīd tiek patērēts. Būt bez šīs ierīces ir tas pats, kas vadīt auto bez mērinstrumentiem.

6. Galvenais līdzstrāvas slēdzis (Main DC disconnect)

Šāds slēdzis, kas savienojams starp akumulatoriem un strāvas pastiprinātāju, ir ļoti noderīgs. Tā parasti ir liela kaste, kurā ir līdzstrāvas slēdzis. Tas ļauj ātri atslēgt pastiprinātāju no baterijām un aizsargā vadus no pārdegšanas.

7. Strāvas pastiprinātājs – no līdzstrāvas uz maiņstrāvu (Inverter)

Pastiprinātājs pārveido līdzstrāvu, kas nāk no saules baterijām (un akumulatoriem) uz maiņstrāvu, kas “baro” mājsaimniecības elektroiekārtas – spuldzēs, TV, radio un citas ierīces. Tas pārveido stravu uz 120V vai 220V, 50 vai 60 Hz frekvencē. Strāvas pastiprinātāji rasksturojas ar jaudas ietilpību, kas mērāmi no dažiem simtiem vatu līdz megavatiem (MW). Liela daļa pastiprinātāju ir paredzēti sistēmām bez baterijām.

8. Maiņstrāvas sadales skapis / Strāvas pastiprinātāja maiņstrāvas slēdzis (AC breaker panel / Inverter AC disconnect)

Tā ir vieta, uz kur tiek savilktas visas mājas fāzes – gan no tīkla, gan no saules baterijām. Pie sienas piestiprināma kaste, kas parasti ir izvietota garāžā, tualetē, pagrabā vai citās vietās. Sadales skapis aprīkots ar drošinātājiem, kas aizsargā vadus un ierīces no elektriskās pārslodzes. Tāpat kā visas fāzes, arī pastiprinātāja izeju nepieciešams vadīt caur sadales skapi.

Saules bateriju sistēma bez akumulatoriem.

Turpinājums sekos….

Par visām sastāvdaļām konkrētāk variet meklēt wikipēdijā vai googlē.

Moljēra jeb I-d diagramma piemēros (sausināšana, mitrināšana)

Gaisa sausināšana.

b). Vēl gaisa sausināšanu panāk, laižot gaisu caur materiāliem, kuri adsorbē ūdens tvaiku (aktivizētais silīcijs, u.c.). Tā, ka gaisa apstrādes procesā siltums no gaisa netiek ne pievadīts, ne atņemts, tad tas notiek pie nemainīgas entalpijas (I).

Piemērs iz dzīves. Nepieciešams sausināt gaisu. Āra gaisa parametri – temperatūra t = 20°C, relatīvais mitrums φ = 50%. Lai darbotos tehnoloģiskā iekārta, gaisa mitrumam telpā jābūt φ = 20%.

Tātad vēlreiz – mums nepieciešams sausināt, kontaktējot gaisu ar adsorbentu. Tas nozīmē, ka nekur netiek ne pievadīts, ne atņemts siltums. Process pārvietosies nevis un augšu (sildīšanā) vai leju(dzesēšanā), bet pa entalpijas I asi, t.i. pie nemainīgas entalpijas I.

Stāvokli Moljēra diagrammā attēloju augstāk.  punkts 1 raksturo ieņemtā gaisa parametrus, punkts 2 – telpā ieplūstošā gaisa parametrus. Gaisa relatīvais mitrums φ ir samazinājies (50% ->20%), tāpat arī gaisa mitruma saturs d (~0,0073kg/kg -> 0,0044kg/kg), taču temperatūra t ir pieaugusi (20°C -> 27°C). Varam aprēķināt, cik kondensāta izdalīsies no ieņemtā gaisa pie dažādas gaisa plūsmas.

Gk (kondensāta apjoms, l/s) = G (gaisa plūsma, m³/s) * 1,2 (koeficients) * Δd (sākuma un beigu gaisu mitruma saturs, kg/kg).

Ja gaisa plūsma 0,1 m³/s -> Gk = 0,1 * 1,2 * (0,0073 – 0,0044) = 0,00035 l/s = 1,25 l/h

Ja gaisa plūsma 1 m³/s -> Gk = 1 * 1,2 * (0,0073 – 0,0044) = 0,0035 l/s = 12,5 l/h

Ja gaisa plūsma 10 m³/s -> Gk = 10 * 1,2 * (0,0073 – 0,0044) = 0,035 l/s = 125 l/h

Mitruma satura starpība Δd ir atkarīga no tā, cik biezs ir adsorbenta slānis un cik ātri gaiss caur to izplūst. Protams, ka nekas dabā nav konstants, t.i., no āra ieņemtā gaisa parametri visu laiku mainās. Darbinot kaut kādu tehnoloģisko agregātu darbiniekiem būs vienalga, cik kondensāta aizies kanalizācijā, viņiem būs svarīgi šajā gadījumā nodrošināt tieši gaisa relatīvo mitrumu φ = 20% robežās. Jo precīzāku ciparu viņi gribēs, jo dārgāku kondicionēšanas agregātu vajadzēs.

Gaisa mitrināšana.

Gaisa mitrināšanu veic, izsmidzinot gaisa plūsmā ūdens pilienus vai ļaujot gaisa plūsmai saskarties ar atklātu ūdens virsmu.

Zemāk attēlots piemērs, kad gaisam kontaktējot ar ūdeni, kura temperatūra T_ū ir aptuveni vienāda ar mitrā termometra temperatūru T_M.

Tātad relatīvais mitrums φ un mitruma saturs d pieaug, temperatūra t samazinās, bet entalpija I paliek nemainīga (I = const) – notiek adiabātiska mitrināšana. Teorētiski gaisa mitrums var pieaugt līdz φ = 100%, bet praktiski φ < 100%. Mitruma starpība Δd ir atkarīga no tā, cik liela ir gaisa un ūdens kontakta virsma un ilgums.

Ja kontaktējošā ūdens sākuma temperatūra Tū > T_M, tad gaisa entalpija I pieaugs (Process 1-2). Ja, savukārt, Tū < T_M – samazināsies (Process 1-3). Situācijas katīt zemāk.

Lai paaugstinātu gaisa entalpiju no I₁ līdz I₂, gaisam ar ūdeni jāpievada siltuma daudzums

Q = G * 1,2 * (I₂ – I₁),

bet lai pazeminātu tā entalpiju no I₁ līdz I3 – jāatņem siltuma daudzums

Q = G * 1,2 * (I₁ – I₃).

Kad gaiss kontaktē ar ūdens tvaiku, gaisa mitrināšana notiek pe nemainīgas temperatūras t (t = const), pieaugot entalpijai I. Šādu procesu sauc par izotermisku mitrināšanas procesu. Šāds process tiek attēlots ar taisni, kas vilkta no punkta 1, kurš raksturo gaisa sākuma stāvokli, līdz krustpunktam ar robežlīniju φ = 100% punktā 2. Tas attēlots zemāk.

Kā redzams pēc diagrammas, gaisa mitruma saturs d pieaug, tāpat arī relatīvais mitrums.

Kontaktējot gaisu ar pietiekami aukstu ūdeni, tā entalpiju I var pazemināt līdz I₂ (attēlā zemāk), pie kuras gaisa mitruma saturs d paliek nemainīgs (o,oo5 kg/kg), lai gan joprojām būs saskarē ar ūdeni. Pie vēl zemākas temperatūras t gaisa entalpiju I var pazemināt līdz I₃ un tā mitruma saturs var samazināties par Δd (d₂ – d₃), tātad notiks gaisa sausināšana.

Moljēra diagrammas programmu variet atrast šeit: http://www.ivprodukt.se/Documents/IVProdukt/Documents/Mollier%20chart%202.1b.exe

Moljēra jeb I-d diagramma piemēros (sildīšana, dzesēšana, sausināšana)

Moljēra jeb I-d diagramma (turpmāk I-d) grafiski attēlo gaisa parametru (temperatūra, relatīvais mitrums, entalpija un mitruma saturs) savstarpējās sakarības. Tā ir attēlota slīpleņķa koordinātu sistēmā. Uz vertikālās ass izvēlētā mērogā atliek entalpiju vērtības (I), pieņemot par koordinātu sākumu absolūti sausa gaisa termodinamisko stāvokli pie 0°C. Mirtuma satura vērtības (d) liek uz ass, kura ar vertikāli veido leņķi 135°. Bez tam diagrammā attēlotas pastāvīgu mitrā termometra temperatūru (gaisa temperatūra ar termometru, kura “galviņa” ir mitra) līnijas t = const un pastāvīgu relatīvo mitrumu līnijas d = const. Piesātinātā gaisa līnija φ = 100% jeb 1,0 diagrammas laukumu sadala divās daļās. Augšējā daļā virs līnijas φ = 100% atrodas mitrā gaisa zona, zem – pārsātinātā gaisa (miglas) zona. Diagrammas apakšējā daļā ir skala, pēc kuras var noteikt ūdens tvaika parciālo spiedienu p. Katram gaisa stāvoklim I-d diagrammā atbilst noteikts punkts, kura koordinātes var atrast pēc jebkuriem diviem (no pieciem) gaisa parametriem (I, d, t, φ, p). Pēc I-d diagrammas var noteikt tādus gaisa parametrus kā rasas punkta temperatūru (piesātināta gaisa temperatūra pie dotā nemainīgā mitruma satura) un mitrā termometra temperatūru (piesātināta gaisa temperatūra pie nemainīgas entalpijas), bet arī viegli attēlot dazādus gaisa apstrādes procesus – gaisa sildīšanu, dzesēšanu, mitrināšanu un sausināšanu.

Moljēra diagramma ir ļoti svarīga kaloriferu, dzesētāju, mitrinātāju, galu galā čilleru, dažādu ventagregātu aprēķinos, kuros uzstāda sarežģītu automātiku, lai pie mainīgiem āra gaisa parametriem nodrošinātu noteiktus jeb konstantus iekštelpu  gaisa parametrus. Praktiski visi nozīmīgākie aprēķini gaisa kondicionēšanā balstas uz šīs diagrammas bāzes.

1. Gaisa sildīšana.

Gaisa sildīšana kaloriferī jeb gaisa sildītājā (siltuma apmaiņas aparāts, kurā gaiss saskaras ar sausu, sakarsētu virsmu) noris pie nemainīga gaisa mitruma satura. I-d diagrammā (attēlā zemāk) šādu procesu attēlo ar taisni, kura vilkta no punkta 1, kas raksturo gaisa sākuma stāvokli (manā gadījumā punktu 1 raksturo divi lielumi – relatīvais mitrums φ = 50% un gaisa temperatūra t =  20°C), uz augšu paralēli gaisa mitruma saturam d, līdz krustojumam ar nosprausto gaisa beigu temperatūru (punkts 2, manā gadījumā t = 30°C).

Kā redzams no diagrammas, sildot gaisu, tā entalpija  I  palielinās (No ~38 kJ/kg līdz ~49 kJ/kg), tāpat arī temperatūra t (No 20°C līdz 30°C), taču relatīvais mitrums φ samazinās (No ~50% līdz ~28%). Gaisa mitruma saturs d paliek nemainīgs ~0,0072 kg/kg.

Siltuma daudzumu (kW), kas nepieciešams gaisa sasildīšanai aprēķina pēc formulas Q (siltuma daudzums, kW) = G (pievadāmā gaisa daudzums, m³/s) * 1,2 (koeficients) * ΔI (beigu un sākuma gaisa entalpiju starpība, kJ/kg)

Tātad, ja, piemēram, sildītāja ventilators nodrošina gaisa plūsmu 0,5 m³/s, tad sildītājam ir jāsilda ar Q = 0,5 * 1,2 * 11 = + 6,6kW jaudu, lai šis gaiss atbilstu punkta 2 gaisa parametriem. Respektīvi, 1 punkts apraksta caur ventilatoru plūstošo gaisa daudzumu vienā pusē, bet punkts 2 – šo pašu, kaloriferī sasildīto un pievadīto otrā pusē.

2. Gaisa dzesēšana

Gaisa dzesēšana, kas noris virsmas dzesētājā (siltuma apmaiņas aparāts, kurā gaiss saskaras ar sausu, aukstu virsmu), arī noris pie nemainīga gaisa mitruma satura d. I-d diagrammā (attēlā zemāk) šādu procesu attēlo ar taisni, kura vilkta no punkta 1, kas raksturo gaisa sākuma stāvokli (manā gadījumā punktu 1 raksturo divi lielumi – relatīvais mitrums φ = 50% un gaisa temperatūra t =  30°C), uz leju paralēli gaisa mitruma saturam d, līdz krustojumam ar nosprausto gaisa beigu temperatūru (punkts 2, manā gadījumā t = 30°C un d – tādā pašā vērtībā kā punktā 1).

Kā redzams no diagrammas, dzesējot gaisu, tā entalpija  I  samazinās (No ~64 kJ/kg līdz ~54kJ/kg), tāpat arī temperatūra t (No 30°C līdz 20°C), taču relatīvais mitrums φ palielinās (No ~50% līdz ~91%). Gaisa mitruma saturs d paliek nemainīgs ~0,0133 kg/kg.

Siltuma daudzumu (kW), ko nepieciešams atņemt, lai atdzesētu gaisu, aprēķina pēc tās pašas formulas:

Q = G *1,2 *ΔI. Tā, piemēram, ja gaiss sākumā atbilst 1 punkta parametriem un dzesētājs nodrošina gaisa plūsmu 0,5 m³/s, tad dzesētājam jādarbojas ar jaudu Q = 0,5 * 1,2 * 10 = – 6kW. Tad dzesētais gaiss atbildīs punkta 2 parametriem.

3. Gaisa sausināšana

Sausināt gaisu var vairākos veidos.

a). Apskatīsim, kas notiks, ja gaisu dzesēs vēl vairāk (iepriekšējā piemērā, nevis līdz 20°C, bet, piemēram, 10°C). Ar gaisa sausināšanu, šajā gadījumā, saprot gaisa atdzesēšanu zem rasas punkta temperatūras (kad φ = 100%). Turpinot dzesēšanu no gaisa dzesētāja virsmas izkrīt kondensāts, kura daudzumu var noteikt pēc formulas Gk (kondensāta daudzums, l/s) = G (pievadāmā gaisa daudzums, m³/s) * 1,2 (koeficients) * Δd (sākuma un beigu gaisa mitruma saturu starpība, kg/kg).

Piemers: Gaisa plūsmas apjoms – 0,5 m³/s. Stāvokļa diagramma zemāk.

Tātad kondensāts izdalīsies laikā, kad temperatūra būs sasniegusi ~18°C (punkts 2) un kritīs līdz punktam 3 (t = 10°C). Aprēķināsim Gk = 0,5 * 1,2 * (0,0133 – 0,00763) = 0,0034 l/s = 0,2 l/min = 12,25 l/h. Aprēķināsim, cik siltuma daudzuma vajadzēs atņemt gaisam, lai no sākotnējā gaisa parametriem, ko raksturo punkts 1, nonāktu līdz beigu gaisa parametriem, ko raksturo punkts 3. Q = G * 1,2 * ΔI = 0,5 * 1,2 * (64 – 30) = 20,4 kW. Tātad, piemēram, lai atdzesētu 30°C (φ = 50%) karstu āra gaisu līdz temperatūrai 10°C ar pienākošu gaisa plūsmu 0,5 m³/s, dzesētāja jaudai  jābūt -20,4 kW. Jārēķinās ar no karstā gaisa izdalītā ūdens – kondensāta novadi kanalizācijā. Tā apjoms būs 0,2 litri minūtē.

Moljēra diagrammu ātrākiem aprēķiniem ar datoru variet atrast šeit: http://www.ivprodukt.se/Documents/IVProdukt/Documents/Mollier%20chart%202.1b.exe

Nedaudz par akumulatoriem

Uz akumulatora ir atzīmes: 40Ah un 12VDC (vai vienkārši 12V)

Ko tas nozīmē?

Tātad, galvenie raksturojošie lielumi akumulatoram ir spriegums uz tā spailēm (V) un elektriskā ietilpība, ko mēra ampērstundās (Ah).  Ja uz akumulatora ir atzīme 40Ah, tad tas nozīmē, ka izlādējot ar 40A stipru strāvu, tas darbosies 1 stundu. 12VDC savukārt nozīmē, ka tas padod 12V lielu līdzstrāvas (DC – no angļu val. Direct Current) spriegumu. Visi akumulatori ģenerē tikai līdzstrāvu.

Piemērs. Ir dota spuldze ar jaudu 20W, darbojas pie 12V līdzstrāvas sprieguma. Aprēķināt cik stundu degs šī spuldze uz iepriekšminētā akumulatora.

Pēc fizikas formulas P (Jauda, W) = I (Strāvas stiprums, A) * U (Strāvas spriegums, V), aprēķinam spuldzei nepieciešamo strāvas stiprumu. Tas sanāk ~1,67A. 40Ah akumulatoram tā pieslēgta varēs degt 40/1,67 = ~24stundas. Pēc tam akumulators būs pilnībā izlādējies.

Aprēķināsim pēc tās pašas formulas maksimālo akumulatora jaudu.  P = 40 * 12 = 480W. Tātad 480W jaudu tas dos 1 stundu. 480/20 = 24 spuldzes degs 1 stundu.

Divos teikumos par virknes un paralēlo slēgumu.

Attēlā kreisajā pusē ir 4 virknē saslēgtas baterijas  (baterijas parametri 1,2V, 1000mAh jeb 1Ah ). Šāds virknes slēgums praktiski ir viena liela baterija ar četrkāršu ietilpību (4,8V un 1000mAh). Attelā pa labi 4 tādas pašas baterijas saslēgtas paralēli (1,2V un 4000mAh). Tas pats attiecas arī uz akumulatoru paralēlo un virknes slēgumu.

Secinājumi

Svina akumulatoriem, ko parasti lieto automašīnās, strauji krīt sākotnējais strāvas spriegums 12V. Tātad testā tos izmantot nevar. Bet tos var lietot laikā, kad akumulators lādējas. Cita lieta ir “deep cycle” jeb tā saucamie gēlu vai dziļizlādes akumulatori. Galvenā atšķirība no parastā svina akumulatora ir tā, ka, akumulatoram izlādējoties, strāvas spriegums paliek nemainīgs.

Ir daudz variantu, kur pielietot elektrisko enerģiju no akumulatoriem. Ja esi ticis tik tālu, papēti rakstu “Saules bateriju/paneļu/kolektoru sistēmas. Piemēri“. Tur ir dažādi varianti, kā elektrisko enerģiju no akumulatoriem pārveidot gaismas, kustības enerģijā vai darbināt cirkulācijas sūkņus.

Pārvadāmās jaudas lielums atkarībā no kabeļa šķērsgriezuma. Drošinātāji

Līnijas parametri:
– fāzes spriegums 220 V;
– cos φ mazāks vai vienāds ar 1;
– sprieguma zudumi 5% robežās;
– līnijas garums <100m.

Minētie lielumi pie citiem līnijas parametriem būs citādi. Cos φ raksturo aktīvās un reaktīvās jaudas attiecību līnijā.  Mājas elektroapgādei pieņem, ka cos φ = 0,85 vai 0,9.  Ja līnija (spriegums uz klemmēm 220V) no ieejas uzskaites iet uz pagaidu māju, tad uz saimniecības ēku un beidzot uz dzīvojamo māju, kopējais attālums var izrādīties lielāks par 100 m un var veidoties situācija, ka galā sprieguma zudumi būs ievērojami. Pazemināts spriegums stipri ietekmē apgaismojuma kvalitāti telpās – spriegumam tikai nedaudz samazinoties, apgaismes ķermeņu gaismas atdeve samazinās ļoti strauji.

3 fāzu līnijas vara vadi
Maksimālā jauda (kW) Aprēķinātā strāva fāzē (A) Vada šķērsgriezums (mm²)

1,4…………………………2,1……………………………….0,50
2,1…………………………3,1……………………………….0,75
2,8…………………………4,2……………………………….1,0
4,2…………………………6,3……………………………….1,5
6,9……………………….10,0……………………………….2,5
11………………………..17,0……………………………….4,0
17………………………..25,0……………………………….6,0
28………………………..42,0……………………………..10,0
44………………………..67,0……………………………..16,0

Vienfāzu līnijai plūstošās strāvas stiprums A pieļaujams nedaudz lielāks nekā trīsfāzu.

Tagad par plūstošās strāvas stiprumu (A) pa viendzīslu vara vadu (mm²):

23…………………………1,5

30…………………………2,5

41…………………………4

50…………………………6

80…………………………10

100…………………………16

140…………………………25

170…………………………35

215…………………………50

270…………………………70

325…………………………95

Korekti šī tabula saucas “Ilglaicīgi pieļaujamās strāvas pa vara vadiem”.

Šīs tabulas veidotas, par pamatu ņemot Latvijā pieejamo vadu šķērsgriezumus. Strāvas spriegumu var aprēķināt pēc sekojošas formulas:

P = I*U*cos φ => U = P/(I*cosφ) (P-pārvadāmā jauda, vatos W; I-strāvas stiprums, ampēros A; U-strāvas spriegums, voltos V; cosφ – koeficients)

Ja līnijai ir citi parametri, piemēram, cos φ =0,7, tad vadu šķērsgriezums jāpalielina, lai varētu nogādāt līdz patērētājam vajadzīgo jaudu. Tas pats attiecas uz attālumu no sprieguma zudumu viedokļa. Aprēķinātā strāva fāzē ir ilgstoši pieļaujamā maksimālā strāva, kas pie dotā šķērsgriezuma nebojā vadu (strāva, plūstot pa vadu, to karsē), tā nemaina vadītspēju un izolācijas stāvokli.

Tagad nedaudz par drošinātājiem un strāvas stiprumu.

Maksimālais strāvas stiprums (A) Vienfāzes elektroiekārtas maksimālā jauda

6 ampēri…………………….1380W

10 ampēri…………………..2300W

16 ampēri…………………..3680W

20 ampēri………………….4600W

25 ampēri………………….5750W

Lai labāk izprastu šo tabulu, paņemsim piemēru.

Uz vienfāzes uzlikts 6 ampēru drošinātājs. Ieslēdzot elektrisko sildītāju, kura jauda 1300W, strāvas stiprums būs 5,9A (1300 = 220 * 5,9). Ja vēl pieslēgsim lustru, kuras jauda 150W, drošinātājs atslēgsies, jo strāvas stiprums būs sasniedzis 6,6A (5,9 + 150/220).

Siltuma zudumi caur nosiltinātu un nenosiltinātu karstā ūdens cauruli

Tagad veikšu aprēķinu, ar kura palīdzību noteikšu ietaupījumu uz siltuma zudumu samazināšanās rēķina 🙂

Attēlos zemāk – siltuma zudumu (Vati uz 1 metru) diagrammas attiecīgajam caurules izmēram, pie attiecīgās temperatūru starpības (ūdens temp. mīnus ārējā gaisa temp.). Vienā attēlā – siltuma zudumi nenosiltinātai metāla caurules, otrā – siltuma zudumi ar 40mm akmens vates čaulu nosiltinātai metāla caurulei (diagrammas pie citiem siltinājuma biezumiem var atrast šeit: http://www.engineeringtoolbox.com/heat-loss-insulated-pipes-d_1151.html)

Piemērs: Gaisa temperatūra +5°C, apkures ūdens temperatūra +65°C

Pēc diagrammām pie caurules izmēra 1 ½ collas un attiecīgās temperatūras starpības līknes (°C) nolasām zudumu jaudu (W/m). Ieguvušo apkopoju tabulā un aprēķinu ietaupījumu:

	1 m nesiltinātā caurule	1 m siltinātā caurule
Diametrs mm	1 ½’’ – aptuveni 35	1 ½’’ – aptuveni 35
Siltinājuma biezums mm	– (šķērsgriezumā 0-35-0)	40mm (šķ. 40-35-40)
Zudumu jauda W/m	~105	~15
Zudumi diennaktī kWh	2,52	0,36
Zudumu izmaksas diennaktī Ls (Siltumenerģijas tarifs 40 Ls/MWh => 1 kWh = 0,04Ls)	~0,100	~0,015
Ietaupījums dienā	0,085 Ls = 8,5 santīmi
Ietaupījums apkures periodā (~180 diennaktis)	15,3 Ls

Piezīmes: 1). Siltinājuma biezums. Nesiltinātai caurulei tā nav, siltinātai visapkārt 40 mm biezumā akmensvate.

2). Zudumi diennaktī. Rēķināts, ka karstā ūdens temperatūra (+65°C) un āra gaisa temperatūra (+5°C) nemainās ne visu 24 stundu laikā, ne visas apkures sezonas laikā;

3). Zudumu izmaksas. Pieņēmu, ka siltums maksā 40Ls par 1 MWh.

Secinājumi: Nosiltinot vienu  metāla apkures caurules metru, diennaktī ietaupījums ir 8,5 santīmi, apkures sezonā tas jau sastāda 15,3 latus. Papētīju PAROC cauruļu izolācijas materiālu cenas. Aradu (http://www.sanistal.lv/uploads/media/0320-PAROC-izolacija-PV-E_01.pdf), ka 1 metrs  1 ½’’ caurules 40 mm siltinājuma maksā 3,62 Ls. Sanāk, ka siltināt cauruli atmaksājas jau 43 dienās, neskaitot darbu un pārējās izmaksas.

Saules kolektors 1.daļa

Pašam interesē saules kolektori, atradu ko noderīgu, protams, tikai angļu valodā, taču tā kā tā man nav problēma, tad izdomāju šo to uzrakstīt.

Stāvoklis Latvijā

Latvija atrodas uz 57 ziemeļu platuma grāda.

Vidēji Latvijā ir:

• Ap 1800 saulainu stundu gadā
• Maksimālā saules starojuma intensitāte vasaras mēnešos – līdz 1000 W/m², vai vidēji ap 500 W/m² = 0,5 kW/m²
• No 1 m² kolektora laukuma gadā var iegūt:

0,5 kW/m² x 1800h x 0,38 = 342 kWh/m²

• Salīdzinot ar elektrības cenu:

342 kWh/m² x 0,071 Ls/kWh = 24,29 Ls/m²

Tagad par kolektoriem – kas tie tādi un kā izskatās?

Attēlā attēlots izgatavojams plakanais kolektors pa sastāvdaļām.

1 – stikla vāks 4mm

2 – tērauda vai vara skārda sloksne – absorberis 0,5mm, augšpuse nokrāsota melnā krāsā

3 – izlocīta vara vai tērauda caurule ar 8 – 10mm iekšējo diametru

4 – siltuma izolācija, apm. 50mm biezumā (akmens, stikla vate)

5 – koka kaste ar dēļu vai finiera dibenu

Kastes biezums parasti ir ap 70-80 mm

Attālums no absorbera plāksnes līdz stikla virsmai – 15 – 25 mm

Otrais izgatavošanas variants

Kolektors. Ar bultām parādīti saules starojuma siltuma plūsmas virzieni

Attēlā attēlots vakuumcaurules kolektors

Paņemsim vienu piemēru iz dzīves:

Aizkraukles novada ģimnāzijas

direktors Leons Līdums:

„Aizkraukles kolektori 33 m2 uz skolas

jumta ir Dānijas valdības dāvinājums

12 000 Ls vērtībā.”

(Laikraksts”Diena” 12.04 .2005.)

12 000 : 33 = 363,6 Ls/m2 kolektora laukuma

Atmaksāšanās laiks:

363,6 Ls/m2 : 24,29 Ls.gads/m2 = 14,9 gadi

Tagad nedaudz par tīri tehniskām lietām.

Standarta saules kolektoru iekārtas

Sastāvdaļa	Izmēri
Plakanais kolektorsVakuumkolektors	1,25 – 1,5 m² uz cilvēka1,00 – 1,2 m² uz cilvēka
Uzglabāšanas tvertne (zem spiediena)	40 – 70 litri uz m² kolektora laukuma
Siltummainis (iebūvēts uzglabāšanas tvertnē)	30 – 40 W/K jauda uz m² kolektora laukuma (atbilst 0,15 – 0,20 m² virsmas laukuma)
Cauruļvadi	15mm ārējais diametrs līdz 8 m² kolektora laukuma un 50 m caurules garuma
Sūknis, manometrs, drošības vārsts, izplešanās trauks	25 – 80 W sūknēšanas jauda (vislabākais ir speciāli regulējams sūknis, citādāk noder mazākais pieejamais apkures sistēmas sūknis)
Automātika (temperatūras starpības aprēķins starp kolektoru un uzglabāšanas tvertni, maksimālais temperatūras ierobežojums uzglabāšanas tvertnē)	Relejs sūkņa kontrolei

Ar šādiem sistēmas parametriem, ikgadējais siltumenerģijas pārklājums būs 40 – 60%, ap 70 – 100% vasarā un 10 – 20% ziemā.

Attēlā redzama viena no vienkāršākajām saules apsildes sistēmām ar standarta aprīkojumu. Pa noslēgto kolektora loku plūst ūdens vai kāds nesasalstošs šķidrums. Uzglabāšanas tvertnē ieiet kā kolektora, tā papildus siltuma avota (apkures katls, elektriskais boileris, u.c.) siltummaiņi – cauruļu vijumi, kuru uzdevums caur siltumnesēju nodot akumulēto siltumu ienākošajam dzeramajam ūdenim. Šķidrumi savstarpēji nesaskaras. Temperatūras kontroles uzdevums ir noteikt temperatūru kolektora augšpusē T1(tur būs viskarstākais punkts) un temperatūru uzglabāšanas tvertnes lejas daļā T2. Kad T1-T2>7°C, temperatūras kontrole padod signālu sūknim, un tas ieslēdzas un notiek cirkulācija, līdz temperatūru starpība ΔT nokrīt līdz 3°C.

Ir dažādas kolektora apsildes sistēmas. Ir arī tāds risinājums, kurā var iztikt bez sūkņa un citu sarežģītu aprīkojumu. Shēma izskatās aptuveni šāda:

Vasarā šis ir labs variants dušai.

Biju Ķīpsalas izstādē “Vide un enerģija” 15. oktobrī. Bija interese pameklēt kādu saules kolektora izplatītāju. Atradu vienu, kurš 2 m² kolektoru (1mx2m) tirgoja par 270 Ls. Tātad gadā no tā varētu gūt 50 Ls vērtu siltumu. atmaksātos 6 gados. Vēl, protams, jāierēķina pārējās sistēmas izmaksas (izplešanās trauks, sūknis, pretvārsts, elektronika, u.c.) un tad vēk sanāks ap 300 Ls.

Uzskatu, ja pērk, tad vai nu atlikt uz vēlāku liku, kad cenas noteikti kritīsies, vai nu tieši no rūpnīcas. Ir viena tāda ļoti laba adrese, kur var nopirkt visas “lēto ķīniešu” preces un ne tikai. http://www.alibaba.com – atsauksmes labas. No latvju bāleliņiem sanāk pirkt daudz dārgāk, nekā pa tiešo no Ķīnas ar visu sūtīšanu.

LED pret Kvēlspuldzi

Tagad veikšu otru pētījumu: salīdzināšu LED ar kvēlspuldzi. No ekonomiskā aspekta 🙂

LED (Maksā 39Ls)

Pievienojums	E27 (parastais cokols)
Gaismas plūsma	aptuveni 1000 Lm
Spriegums	230V
Elektroenerģijas patēriņš	aptuveni 13W
Darba mūžs	50.000 stundu (pietiks arī ja kalpos 20.000 stundu :))
Kur atradu?	http://www.ledspuldzes.lv/?cat=1&subcat=1&id=103

Kvēlspuldze (Maksā 0.2Ls)

Pievienojums	E27 (parastais cokols)
Gaismas plūsma	1300 Lm
Spriegums	230V
Elektroenerģijas patēriņš	100W
Darba mūžs	1.000 stundu
Kur atradu?	visos veikalos

Pieņemsim, ka dedzināsim spuldzes 7000 stundas.

Pie lampas dedzināšanas 8 stundas dienā, 20 dienas mēnesī, 12 mēnešus – tas sanāk 3,6 gadi.

Skatāmies tālāk:

Parametrs	Kvēlspuldze	LED
Darba stundas, h	7.000
Jauda, W	100	13
Tarifs Ls/kWh	0.071
Maksa par elektroenerģiju, Ls	49.1	6.47
Starpība	42.63 Ls

Pirmais secinājums:  3.6 gadu laikā šī dārgā LED spuldze (39Ls) ir atmaksājusies. 7.000 stundu laikā būs jānomaina 7 kvēlspuldzes (tas nav ierēķināts). Kas attiecas uz LED spuldzi, tā vēl neizdegs 20 gadu…

Otrais secinājums: Taisnība, ka LED spuldze būs nedaudz blāvāka LED – 1000 lumeni, pie tam aptuveni (Kvēlspuldze – 1300 lumeni)…

Trešais secinājums: Tas viss, protams, ir tikai teorētiski. Paies 3.6 gadi, lai varētu apgalvot, ka tiešām ir atmaksājusies. Paies 20 gadu, lai apgalvotu, ka tiešām garš ir spuldzes mūžs. Spuldzi arī var nejauši saplēst, tā var izdegt ātrāk. Var parādīties SuperSpuldze, kas tērē tik maz, ir vērts gaidīt… Vis kaut kas var notikt, taču izvēle paliek Tavās rokās.

Ceturtais secnājums: Tā verētu būt laba dāvana, dārgs prieks, taču cik maz tērē! 🙂