Солнечные батареи для отопления дома

Содержание статьи

  • 1 Что такое солнечные батареи?
    • 1.1 Преимущества солнечных батарей
    • 1.2 Устройство автономных систем на солнечных батареях
    • 1.3 Расчет энергоэффективности солнечных батарей
    • 1.4 Отопление частного дома от солнечной энергии
    • 1.5 Принцип работы отопления на солнечной энергии
    • 1.6 Разновидности солнечных отопительных коллекторов
    • 1.7 Преимущества солнечных систем и особенности их проектирования и монтажа
    • 1.8 Солнечные батареи для отопления дома видео

Современные технологии значительно расширили возможные способы создания автономных отопительных систем для частных и загородных домов. Если еще столетие назад практически все жилища отапливались дровяными печами, то за прошедшее время в крупных городах были построены системы магистрального теплоснабжения, а способы прогрева помещений в частных дома существенно увеличились. Современный частный дом можно отапливать с помощью автономных систем, работающих на газе, при помощи эффективного оборудования, что работает на разных видах твердого и жидкого топлива. В последнее время все большую популярность приобретают отопительные и энергетические системы, работающие на возобновляемых источниках энергии. Одним из таких передовых, экологически чистых решение есть солнечные батареи для отопления дома.

Сонячні батареї для опалення будинку

Солнечные батареи для отопления дома

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи – это высокотехнологичный прибор, преобразующий неисчерпаемую энергию солнца в электрическую энергию. Такие устройства широко используются уже несколько десятков лет и успешно работают во многих бытовых приборах, например в часах или микрокалькуляторах. Современное производство позволило сделать изготовление солнечных батарей достаточно дешевым, что позволило не только питать от них миниатюрные устройства, но и создавать на основе солнечной энергии автономные системы сравнительно больших размеров для отопления загородных домов и обеспечение в них устойчивого энергоснабжения.

Преимущества солнечных батарей

Несмотря на довольно высокую стартовую стоимость оборудования частного дома полноценным пакетом солнечных батарей – общая эксплуатационная стоимость такого оборудования является сравнительно низкой, так как в итоге цена киловатт-часа будет состоять только из стартовых затрат на покупку и цены необходимых регламентных работ. Разделена на достаточно долгий срок службы такого оборудования – итоговая цена киловатт часа будет стремительно падать.

Устройство автономных систем на солнечных батареях

Но что делать, когда на небе нет солнца, или оно закрыто облаками?

Сонячні батареї для опалення будинку

схема солнечного отопления

Прежде всего стоит предусмотреть резервные источники энергопитания. Это может быть как обычная электрическая сеть, так и автономный генератор, способный самостоятельно вырабатывать электрическую энергию. Кроме того, разумным решением будет оборудование частного дома батареями резервного питания, в которых будет накапливаться энергия во время малого потребления. Такая система аккумулирует электричество днем или в светлое время суток и возвращает его в сеть вашего дома ночью или в пасмурную погоду.

Расчет энергоэффективности солнечных батарей

При расчете необходимой площади солнечных батарей необходимо учитывать, что один квадратный метр такого оборудования даст в вашу сеть около 120 ватт. А теперь пройдитесь по своему дому и прикиньте, какую мощность имеют имеющиеся у вас бытовые электрические приборы и оборудование. Разумно будет также прикинуть, какую экономию электричества может дать замена некоторых устройств на энергоэффективные. После этого вы можете приступать к расчетам необходимого количества и площади солнечных батарей, стараясь учитывать время солнечной активности в вашей местности.

Отопление частного дома от солнечной энергии

Кроме добычи электроэнергии из солнечной энергии – наше светило вполне может и обогреть ваш дом. Конечно, можно воспользоваться самым простым способом и подключить электрическую систему отопления до солнечных батарей. Но скорее всего это будет довольно неэффективно, особенно учитывая не очень большое количество солнечных дней в году на наших широтах.

Лучше всего будет комбинировать систему добычи электричества с помощью солнечных батарей и систему автономного отопления, основанную на нагрев солнечным теплом жидкости, которая затем поступает в радиаторы отопления вашего дома.

Принцип работы отопления на солнечной энергии

Ключевым звеном такой автономной системы солнечного отопления будут нагревательные коллекторы. Это специализированные устройства, которые с минимальными потерями передают солнечную лучистую энергию на теплоноситель, в качестве которого может выступать вода или специальный антифриз.

Сонячні батареї для опалення будинку

солнечный нагреватель

Важным преимуществом такого высокотехнологичного подхода является то, что такая система будет эффективно работать даже в самых суровых климатических условиях, ее коэффициент полезного действия не снижается даже при низких отрицательных температурах на улице.

Такие системы, называемые солнечными коллекторами отлично зарекомендовали себя, например, в северных районах Китая – в местности с достаточно суровым климатом. При этом в тех регионах они устанавливаются даже на многоквартирных домах.

После нагрева в коллекторе теплоноситель обычно попадает в аккумулирующих бак, оснащен отличной теплоизоляцией. Температура жидкости в таком баке сохраняется достаточно длительное время. В случае, если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то кроме отопления – такую жидкость можно использовать для бытовых целей, например, для умывания.

Разновидности солнечных отопительных коллекторов

В настоящее время используются следующие разновидности солнечных отопительных коллекторов: плоские и вакуумные.

Отличаются они друг от друга устройством передачи лучистой энергии Солнца.

 

Сонячні батареї для опалення будинку

самодельный коллектор

В плоском солнечном отопительном коллекторе устройством для сбора такой энергии служит ящик, заполненный специальным адсорбирующих материалов. В толще материала проложены трубопроводы системы теплоснабжения. Жидкость, циркулирующая по ним, нагревается от воздействия солнечных лучей и затем сбрасывается в бак теплоаккумулятора.

В вакуумном отопительном коллекторе вместо плоского ящика используется система прозрачных трубок, из которых откачан воздух. Внутри трубок есть трубопроводы системы теплоснабжения различной конфигурации. Интересный физический эффект такого устройства заключается в том, что солнечные лучи беспрепятственно проходят через внешний слой стекла и вакуум и нагревают жидкость в трубопроводах. А вот обратно тепло от жидкости в трубопроводах уже не вытекает, так как вакуум является отличным теплоизолятором. В общем. Такая конструкция в миниатюре напоминает нашу планету: ведь у нас также есть теплоизолятор в виде межзвездного вакуума, который, тем не менее не мешает солнечным лучам нагревать землю.

Преимущества солнечных систем и особенности их проектирования и монтажа

Для того, чтобы система на возобновляемых источниках энергии стала действительно эффективной для вашего частного дома – необходимо провести тщательный расчет. Прежде всего определяется необходимый уровень энергопотребления в доме, рассчитывается суммарная мощность всех бытовых приборов и их максимальную нагрузку. Затем рассчитывается максимально возможная эффективность предполагаемых к использованию солнечных батарей и их площадь. Возможно, потребное количество батарей для добычи солнечной энергии просто не поместятся на крыше вашего дома, и вам придется искать дополнительные источники энергии.

Сонячні батареї для опалення будинку

чертежи коллектора

В любом случае – система с энергоснабжением от солнечной энергии должна иметь резервный источник питания, что позволит вам не зависеть от капризов погода.

Аналогичный подход необходимо применить и при проектировании солнечных систем отопления. Производители обычно указывают возможность солнечных отопительных коллекторов по работе в определенных температурных условиях. Не стоит пренебрегать этими сведениями. И опять же – на случай долгой мрачной зимней непогоды ваш дом должен быть оборудован альтернативным источником теплоснабжения – это может быть любой отопительный котел на ваш выбор, начиная от традиционной русской каменной печи на дрова, заканчивая новомодными электрическими бойлерами.

При разумном сочетании нововведений в сфере теплоснабжения и традиционного, проверенного временем подхода вы сможете в полной мере насладиться всеми преимуществами солнечной энергии, достающейся нам совершенно даром.

Солнечные батареи для отопления дома видео

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о строительстве и ремонте!
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: