Do jaké míry je účelné využívat alternativní zdroje tepelné energie pro organizaci vytápění? V současné době jsou široce používány dva typy dodávky tepla - geotermální a heliosystém. Ten je nejoblíbenější. Jak udělat solární vytápění doma vlastními rukama: kolektory, baterie a instalační schémata?
Využití solární energie k vytápění
Jedním z definujících principů budování jakéhokoli topného systému je účelnost. Ty. všechny investice by se měly do určité doby splatit. V tomto ohledu je vytápění domu solární energií nejúčinnější a finančně nejpřínosnější investicí.
Solární energie je v podstatě bezplatným zdrojem tepla. Lze jej použít několika způsoby - k vybavení topného systému nebo k vytvoření autonomního systému zásobování teplou vodou. Pokud pečlivě prostudujete recenze ohřevu ze solárních panelů, můžete zjistit zajímavou závislost. Čím profesionálnější je ohřev (tovární kolektory, přídavné topení, elektronické ovládání), tím vyšší je účinnost dodávky tepla.
Jakými způsoby může probíhat přeměna sluneční energie na tepelnou?
- Solární baterie - jako jeden ze způsobů získání elektrické energie. Záření působí na matici rezistorových fotoelektrických článků, v důsledku čehož je v obvodu generováno napětí. V budoucnu lze tento proud použít k připojení k elektrickým topným zařízením;
- Moderní vytápění soukromého domu sluneční kolektory... V tomto případě dochází k přímému přenosu tepelné energie ze slunečního záření na chladicí kapalinu. Ten je umístěn v potrubním systému umístěném ve speciálně uzavřeném krytu.
Druhým způsobem je nejúčinnější vytápění solární energií. Tímto způsobem lze zabránit další přeměně energie. Slunce přímo ovlivní chladicí kapalinu a zvýší její teplotu. Vytápění solární energií pomocí vlastních rukou pomocí elektrických baterií je však všestrannější, protože elektřinu lze použít k provozu jiných elektrických spotřebičů v domě. Volba je dána rozpočtem a požadovanou kapacitou systému.
Při instalaci solárního panelu je třeba dodržovat určitý úhel sklonu. V závislosti na ročním období by mělo být 30 ° (léto) a 70 ° (zima).
Význam organizace sluneční soustavy
Před zakoupením nebo výrobou vlastního převaděče byste měli zjistit, zda bude vytápění soukromého domu solárními panely dostatečně efektivní. K tomu je nutné provést podrobnou analýzu všech faktorů ovlivňujících efektivitu budoucího systému.
Nejprve je určen indikátor slunečního záření. Jedná se o množství sluneční energie dopadající na povrch Země v určité oblasti. Na tom bude záviset stupeň ohřevu chladicí kapaliny nebo množství generovaného proudu.Solární radiátory pro vytápění domů by měly v ideálním případě fungovat bez ohledu na roční období. Ve skutečnosti tomu tak však vždy není.
Pasivní solární systém může také změnit svou účinnost díky úhlu sklonu panelu. Záleží také na ročním období. K určení teoreticky možné energie můžete použít data z tabulky.
Již na základě těchto údajů je možné vypočítat solární kolektor pro vytápění s přihlédnutím k jeho technickým a provozním charakteristikám. Kromě toho je třeba vzít v úvahu tyto faktory:
- Domovské umístění... Pádu slunečních paprsků by neměly bránit přírodní nebo člověkem vytvořené objekty - hory, vysoké domy, vysoké lesy atd .;
- Místo pro instalaci... Kombinované solární vytápění bude vyžadovat velký prostor - od 2 do 10 m². K tomu se nejčastěji používá střecha domu. Kromě toho musí být přizpůsoben pro instalaci kolektorů nebo solárních panelů;
- Požadovaný tepelný výkon... Solární systémy pro vytápění soukromého domu se často používají jako pomocné systémy.
Teprve po této analýze můžete začít vybírat konkrétní schéma alternativního vytápění doma. Předběžně se počítají tepelné ztráty v domě, stanoví se optimální tepelný režim vytápění. Pokud je solární kolektor v topném systému pomocný, přidá se k jeho jmenovitému výkonu stejný indikátor hlavního systému zásobování teplem.
Při výpočtu musíte brát v úvahu hmotnost zařízení. Plocha střechy musí být schopna odolat tomuto zatížení.
Solární panely pro vytápění
Často dochází k nejasnostem - solárním kolektorům se také říká baterie. V praxi se však jedná o první typ zařízení, které se nejčastěji používá k organizování vytápění domů solární energií.
Principem vytápění soukromého domu solárními panely je přeměna tepelné energie na elektrickou energii. K tomu jsou v designu panelu k dispozici následující komponenty:
- Fotobuňky... Když na ně dopadá sluneční světlo, vytvoří se takzvaný fototék;
- Ochranné průhledné pouzdro... Zabraňuje poškození fotobuněk;
- Měniče elektrického proudu - střídače, transformátory, baterie atd.
Ty. solární baterie je ve skutečnosti skvělá nabíječka. Nejprve je určen k získání levné elektrické energie. Jeho použití jako jednoho z topných prvků je nepraktické. K dodávce tepla do domu o ploše 60 m² s normální mírou izolace je zapotřebí 6 kW tepelné energie za hodinu. Standardní solární baterie o velikosti 284 * 254 mm má specifický výkon 5 W / h. Ty. k zajištění dodávky tepla je nutná oblast pokrytí baterií 82 m².
Jak je patrné z výpočtů, je to více než nepraktické. Proto raději vyrábějí solární kolektor pro vytápění vlastními silami nebo si kupují tovární nastavení.
Místo vytápění soukromého domu solárními panely mohou být použity jako zdroj levné elektřiny pro provoz domácích spotřebičů s nízkým výkonem.
Výběr solárního kolektoru
Pro efektivní solární ohřev se doporučuje instalace kolektorů. Jedná se o systém potrubí, kterými protéká chladicí kapalina. Pro ochranu a lepší zaostření sluneční energie je konstrukce chráněna průhledným skleněným panelem.
Pro zvýšení efektivního provozu zařízení je možné v něm použít různé druhy chladiva, které pod vlivem negativních teplot nezmění své vlastnosti. To je důležité pro regiony s chladnými zimami.Kromě toho je nutné pečlivě analyzovat nabídky na trhu a zvolit optimální design.
V současné době výrobci nabízejí několik způsobů, jak uspořádat vytápění soukromého domu solárními kolektory:
- Vakuové rozdělovače... Nejlepší volba pro uspořádání pasivního solárního systému. Vyznačují se téměř úplnou absencí tepelných ztrát;
- Ploché kolektory... Ekonomická volba pro solární ohřev. Jedná se o systém trubek chráněných průhledným materiálem. Nejčastěji se používají k zásobování teplou vodou v létě. Aplikace pro kombinované solární vytápění vyžaduje zohlednění teplotního plánu v zimě a pečlivý výběr nosiče tepla.
Volba je do značné míry určena předběžnými výpočty - požadovaným výkonem a frekvencí provozu dodávky tepla. Jako ekonomickou možnost můžete zvážit možnost vlastní výroby plochých kolektorů pro vytápění solární energií vlastními rukama.
Při výběru schématu zapojení je třeba vzít v úvahu plochu konstrukce. Bude mít určitý index větru.
Vakuové kolektory pro vytápění
Jedním z problémů používání solárních radiátorů k vytápění domu jsou velké tepelné ztráty. Jsou způsobeny zvláštnostmi provozu - panel musí být umístěn mimo vytápěnou místnost, aby absorboval sluneční energii. K řešení tohoto problému byl vyvinut vakuový solární kolektor pro topný systém.
Konstrukce podtlakových potrubí se skládá z vnějšího pláště a systému vnitřní skleněné trubice. Pro lepší izolaci jsou potrubí oddělena od vnějšího prostředí vakuovou mezivrstvou se zředěným vzduchem. Ve skutečnosti je celá instalace velká průhledná termoska.
Specifičnost vakuového solárního kolektoru v topném systému je následující:
- Použití speciální kapaliny s nízkým prahem varu jako nosiče tepla. V tomto případě dochází k účinnějšímu přenosu tepelné energie přes výměník tepla na hlavní topné médium - vodu;
- Aplikace na vnitřní povrch speciálního nátěru, který zvyšuje absorpční kapacitu tepelné sluneční energie;
- Nezávislost práce na teplotě vnějšího vzduchu.
Pro normální fungování systému bude nutné zajistit spolehlivou tepelnou izolaci výměníku tepla. Měli byste také izolovat potrubí v místech, kde prochází nevytápěnými místnostmi - podkroví, střešní koláč. Pro výpočet solárního kolektoru pro vytápění lze použít standardní schémata. Je však třeba mít na paměti, že jeho provoz bude neúčinný, když teplota chladicí kapaliny v okruhu klesne na + 22 ° C.
V zimě je nutné povrch kolektoru očistit od sněhové čepice. Proto musíte předem přemýšlet o způsobu provedení této události.
Ploché solární kolektory pro vytápění
Pro vytvoření solárního systému pro vytápění soukromého domu s minimálními náklady se nejčastěji instalují ploché kolektory. Od vakuových se liší zjednodušeným designem. To však zvyšuje požadavky na jejich provoz.
Plochý kolektor má také vnitřní potrubní systém. Je však vyroben z měděných nebo plastových trubek. Pro ochranu se používá polykarbonát nebo tvrzené sklo. Vnitřní povrch je izolován izolací - minerální vlnou nebo pěnou. Pod vlivem slunečního světla se trubky zahřívají a v důsledku toho stoupá teplota chladicí kapaliny.
Pro plochý solární kolektor v topném systému existují přísná provozní omezení:
- Jako chladicí kapalinu lze použít pouze nemrznoucí směs.Jinak voda zamrzne a potrubí se zhroutí;
- Pro lepší cirkulaci během přenosu tepla musí být nainstalováno čerpadlo;
- Při teplotách pod -10 ° C účinnost systému dramaticky klesá.
Kvůli posledně jmenovanému faktoru se nedoporučuje organizovat dodávku tepla domu solární energií pomocí plochých kolektorů v oblastech s nízkými teplotami v zimě. Proto nejčastěji vyrábějí plochý solární kolektor pro vytápění vlastními rukama pro zásobování teplou vodou v létě, na jaře nebo na podzim.
Odborníci doporučují dodávat teplo pomocí solární energie založené na plochých kolektorech pouze v jižních oblastech země s relativně teplými zimami.
DIY solární kolektor
Okamžitě je třeba poznamenat, že kolektor pro kutily nebude fungovat, aby zajistil vytápění solární energií. Chcete-li to provést, měli byste použít schéma pro výrobu vakuové struktury popsané výše. Ale doma je téměř nemožné to udělat kvůli nedostatku potřebného vybavení a spotřebního materiálu. Proto zvážíme jeden z nejjednodušších způsobů výroby solárního ohřívače pro zásobování teplou vodou.
Pro výrobu budete potřebovat následující spotřební materiál:
- Pěnový polykarbonátový plech... Pro dodávku horké vody na letní chatu nebo malý dům pomocí solárního kolektoru pro vytápění vlastními rukama bude stačit list o velikosti 2 * 1 m;
- PVC potrubí, tvarovky a pružné hadice... S jejich pomocí bude vyroben a dodán spotřebiteli systém cirkulace ohřáté vody;
- Profil rámu pro sádrokartonové desky a pěnové desky... Jsou povinni vytvořit ochranný kryt v pasivním solárním systému.
Voštinový plást by měl být umístěn vodorovně, aby byl zajištěn lepší ohřev vody. Poté se v PVC trubkách provedou podélné řezy. Bude nimi protékat ohřátá voda z polykarbonátového plechu. Ve výsledných řezech je nainstalován list. Nemělo by to jít do potrubí úplně.
Pomocí termální pistole jsou švy izolované. Bez tohoto nástroje existuje vysoká pravděpodobnost netěsností v topení a zásobování teplou vodou domu solárním kolektorem. Před instalací do rámu je bezpodmínečně nutné provést zkoušky těsnosti konstrukce. Za tímto účelem jej naplňte vodou a vizuálně zkontrolujte těsnost.
Pro výrobu rámu jsou nutné pozinkované profily pro sádrokarton. Budou vykonávat ochranné funkce podobné tělu solárního radiátoru pro vytápění letní chaty. Pod polykarbonátovou deskou je instalována vrstva izolace a poté je umístěn vlastní solární kolektor. Pro efektivnější vytápění se doporučuje plech natřít černě.
Při výpočtu solárního kolektoru pro zásobování teplem se zohledňuje poloha slunce v určitém okamžiku dne. Největší účinnosti je dosaženo, když je úhel dopadu paprsků striktně kolmý k povrchu konstrukce.
Nejlepším řešením je použít solární topné systémy pro soukromý dům jako pomocné. Pro nejlepší účinnost se doporučuje instalovat tepelný akumulátor. Voda v něm bude během dne ohřívána z kolektoru a ve tmě bude akumulovaná tepelná energie přenášena na hlavní chladicí kapalinu v systému.
Video ukazuje příklad výroby solárního kolektoru z polymerních trubek:
