Solarwärme ist die umweltfreundlichste Art, ein Privathaus zu heizen. Es eignet sich gut für Bewohner der zentralen und südlichen Regionen der GUS-Staaten, wo die Erdoberfläche ausreichend bestrahlt wird. Die Nutzung von Solarwärme zum Heizen Ihres Hauses kann dazu beitragen, Raum zu sparen.
Vor- und Nachteile von Solarthermie
Diese Energieart ist umweltfreundlich, ihre Nutzung steht jedem zur Verfügung und geht nicht mit der Emission von Schadstoffen in die Umwelt einher. Der massive Einsatz von Solarheizungen in einem Privathaus trägt dazu bei, die natürlichen Ressourcen zur Beheizung des Raumes zu schonen: Kohle, Holz und Gasbrennstoffe. Die Nutzung von Solaranlagen ist für die Bewohner und die äußere Umwelt absolut sicher. Dasselbe gilt nicht für traditionelle Brennstoffe - Rauch hat keine sehr günstige Wirkung auf die Atmosphäre, er kann unter anderem Tränenfluss und Unwohlsein verursachen.
Um nützlichen Platz auf der Baustelle zu sparen, können Sie das System auf dem Dach installieren. Die Befestigung solcher Kollektoren trägt auch dazu bei, die Platzkosten für Heizgeräte im Raum selbst zu minimieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass Sonnenkollektoren für das Haus im Betrieb keine Geräusche abgeben.
Nachteilig ist, dass nicht alle Gebiete klimatische Bedingungen aufweisen, die für eine ganzjährige Nutzung der Sonnenenergie ohne zusätzliche Heizmittel geeignet sind. In den meisten Regionen Russlands müssen im Winter parallele Heizungen mit Strom oder anderen Geräten mit ähnlichem Zweck verwendet werden. Teilweise wird die Solaranlage nur für den Betrieb in Jahreszeiten mit ausreichender Beleuchtung angeschlossen, in Dunkelzeiten werden andere Wärmeerzeuger eingesetzt.
Eigenschaften von Sonnenkollektoren
Kollektoren unterscheiden sich von anderen Heizungsarten in Bezug auf die Bereitstellung von Solarenergie. Infolgedessen hört nachts der Wärmestau in der Anlage auf, die tagsüber angesammelte Rückführung in die Wohnungsluft wird jedoch fortgesetzt. Die Effizienz des Systems wird durch die Länge der Tageslichtstunden bestimmt. In der warmen Jahreszeit und in südlichen Breiten zeigt der Einsatz dieser Heizungsart die besten Ergebnisse. Am wenigsten produktiv ist sie im Dezember, zur dunkelsten Tageszeit. Dies liegt an den kurzen Tageslichtstunden und dem Einfallswinkel der Strahlen. Bei der Berechnung des Beitrags der Solaranlage zur gesamten Wärmeversorgung der Wohnung ist zu berücksichtigen, dass sich der Wirkungsgrad im Laufe des Jahres ändert. In den meisten Regionen erfordert die Winterheizung elektrische Geräte, einen Herd oder einen Boiler.
Von großer Bedeutung sind die korrekte Berechnung der für die Wartung des Hauses erforderlichen Fläche der Kollektorelemente und der gewählte Installationswinkel. Es ist ratsam, die Geräte so zu platzieren, dass der Neigungswinkel der geografischen Breite der Siedlung entspricht, in der sich die Wohnung befindet. Die Sonnenenergie wird am besten von Kollektoren absorbiert, deren Arbeitsebenen im rechten Winkel zu den einfallenden Strahlen stehen. Wenn möglich, werden die Batterien nach Süden gelegt.Es ist darauf zu achten, dass kein Schattenwurf von Gebäuden oder Bäumen auf die Oberfläche fällt.
Damit die Arbeitseffizienz im Winter höher ist, sollte der Neigungswinkel der Elemente etwas größer sein. Im Sommer wiederum wird die Produktivität etwas geringer ausfallen, was jedoch die Lebensqualität der Hausbesitzer nicht beeinträchtigen sollte.
Heizsystemelemente
Es gibt verschiedene Arten von Solarbatteriegeräten, aber das Konstruktionsprinzip der meisten darauf basierenden Heizsysteme ist identisch. Manchmal können der Konfiguration zusätzliche Komponenten hinzugefügt werden.
Grundlegende Installationselemente:
- Vakuumkollektorgeräte;
- der für die Verwaltung des Systems verantwortliche Controller;
- Akkumulatortank für erwärmtes Wasser;
- Pumpe, die das Kühlmittel von der Batterie zur Batterie befördert;
- TEN, mit Strom versorgt.
Anstelle eines Heizelements kann auch ein anderes Detail als Schließer fungieren. Manchmal wird ein solches Heizsystem mit einem warmen Boden kombiniert.
Arten von Sonnenkollektoren
Die Kollektorelemente sind in mehreren Gerätevarianten erhältlich. Es gibt Modelle, die nur zum Heizen und zusätzlich zum Erhitzen von Wasser bestimmt sind.
Nach Design und Aussehen
Verteilergeräte gibt es offen (mit ungeschützten Rohren) und geschlossen – mit aktiven Komponenten, die in einem Gehäuse versiegelt sind, das unterschiedliche Bauformen haben kann, zum Beispiel abgeflacht oder kugelförmig. Am günstigsten und langlebigsten sind flach geschlossene Modelle. Ihr Körper besteht aus Aluminium, im Inneren sind Kupferrohre platziert. Sie können in Serpentinen oder parallelen Reihen montiert werden. Durch sie kann Gas, Wasser oder nicht gefrierende Flüssigkeit zirkulieren und als Wärmeträger fungieren. Auf der Gehäuseoberseite befindet sich eine Beschichtung aus Glas- und Propylenglykolschichten. Solche Modelle können das ganze Jahr über arbeiten und Wasser auf eine Temperatur von 30-40 Grad höher als Luft erhitzen. Sie haben jedoch einen wesentlichen Nachteil: Fällt der Kollektor aus, fällt das gesamte Wärmeaufnahmesystem aus.
Vakuumprodukte sind die leistungsstärksten. Sie enthalten auch mit einem Wärmeabsorber gefüllte Kupferrohre, die mit Reihen ausgekleidet sind. Jedes dieser Elemente wird in einen Glaskegel gelegt. Der Vakuumraum zwischen den Wänden wirkt als leitfähiges Material und als Wärmeisolator. Schwachpunkt dieser Konstruktion ist die Zerbrechlichkeit der Hohlglaselemente. Andererseits reicht es im Fehlerfall aus, die beschädigten Rohre direkt auszutauschen.
Wenn der Beitrag der Solaranlage im Winter wichtig ist, ist es besser, Vakuumkollektoren anzuschließen. Sie halten die Wärme länger und erhitzen Gase und Flüssigkeiten auf höhere Temperaturen. Es ist möglich, die Struktur direkt auf dem Dach des Hauses zu montieren. Die röhrenförmige Form ermöglicht es Ihnen, tagsüber Wärme zu sammeln, ohne zusätzliche Mechanismen anzuschließen, die die Bewegung der Sonne überwachen.
Nach dem Prinzip der Arbeit
Dieses Kriterium beschreibt die Kollektorelemente im Hinblick auf die Autonomie. Einige Typen benötigen keinen Strom. Dies macht sie zu einer guten Option für ein Ferienhaus oder für eine bestimmte Jahreszeit. Geräte mit Zwangsumlaufeinrichtung müssen vor dem Gebrauch an das Stromnetz angeschlossen werden. Sie funktionieren aufgrund des Drucks des Pumpmechanismus.
Saisonalität
Einige Verbraucher ziehen es vor, Sonnenkollektoren nur in den wärmeren Monaten anzuschließen. In streng auf diese Betriebsform ausgelegten Kollektoren wirkt Wasser als Kühlmittel. Bei Temperaturen unter Null wird es zu Eis, daher werden solche Installationen bei einsetzender Kälte abgebaut. Andere Modelle ermöglichen den ganzjährigen Einsatz. In der warmen Jahreszeit können sie den Verbraucher mit Warmwasser versorgen und in der kalten Jahreszeit halten sie die Lufttemperatur auf einem bestimmten Niveau.
Einen Sammler mit eigenen Händen machen
Beim Kauf eines vorgefertigten Bausatzes ist der Solarpanel-Anschlussplan normalerweise in der Begleitdokumentation angegeben. Aber einige Bewohner ziehen es vor, einen hausgemachten Sammler zu Hause zusammenzubauen. Eine einfache Einheit wird aus Schrott hergestellt, wobei als Basis eine Serpentinenstruktur aus einem veralteten oder kaputten Kühlschrank entnommen wird.
Um einen Sammler zu erstellen, müssen Sie Folgendes vorbereiten:
- Folie und Glasscheibe;
- eine Spule aus dem Kühlschrank (es ist auch möglich, die Verbindungsklemmen zu demontieren und in einem neuen Gerät zu verwenden);
- Gestellelemente zum Erstellen eines Rahmens;
- Tesafilm;
- Befestigungselemente - Schrauben und Schrauben;
- Gummimatte;
- Flüssigkeitstank;
- Zu- und Abflussrohre.
Die Spule wird zuerst von Schmutz, Staub und Freonspuren gewaschen und dann trocken gewischt. Die Lamellen werden auf die Abmessungen der Serpentinenstruktur zugeschnitten, damit sie in einen daraus montierten Rahmen passt. Dann müssen Sie die Schienen miteinander verbinden. Der Gummiteppich muss den Abmessungen des Rahmens entsprechen. Schneiden Sie ggf. Überschüsse ab. Beim Verbinden der Schienen müssen kleine Löcher in die Wände gebohrt werden, damit die Spulenrohre dort passieren können, wenn sie entfernt werden müssen.
Der Teppich ist oben mit einer Schicht Folie bedeckt. Wenn Sie zum Beschichten kleine Schnitte verwenden müssen, werden diese mit Klebeband verbunden. Dann wird die Zahnstangen- und Ritzelstruktur gelegt und danach - die Spule, die mit Klemmen befestigt wird. Letztere muss auf der gegenüberliegenden Seite mit Schrauben befestigt werden. Es wird auch verwendet, um die Schienen zu nageln, um die Konfiguration steifer zu machen.
Wenn zwischen den Lamellen und der Folie Lücken festgestellt werden, sollten diese mit Klebeband abgedichtet werden. Dadurch werden Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert und die Effizienz der fertigen Anlage erhöht. Wenn das Gerät fertig ist, wird eine Glasabdeckung darauf gelegt. Dann wird es mit Klebeband um den gesamten Umfang des Produkts geklebt.
Um den Kollektor möglichst dicht zu machen, ist das Glas mit Schrauben verstärkt. Es wird auch das Gerät zuverlässiger machen. Danach kann das resultierende Element auf der Tragstruktur verstärkt werden.
So funktioniert das System
Um die Energie der Sonne möglichst effizient zu nutzen, können Sie auf unterschiedliche Weise vorgehen. Das Prinzip des ersten basiert auf der direkten Erwärmung der Kollektorelemente durch die Sonnenstrahlen. Die akkumulierende Wärme wird von den Geräten an den flüssigen Wärmeträger im Heiz- und Warmwasserversorgungskreislauf abgegeben. Eine Ressource kann für beide dieser Ziele oder nur für eines ausgegeben werden. Die Wirkung der zweiten Methode basiert auf der Einführung von Sonnenkollektoren in das Heizsystem, die die angesammelte Energie in Strom umwandeln, der dann an den Verbraucher weitergegeben wird.
Wenn Sie ein Gerät aus einer Spule verwenden, können Sie das Wasser bei sonnigem Wetter auf 60-65 Grad erhitzen. Gleichzeitig ist das System autonom, das Kühlmittel zirkuliert darin auf natürliche Weise, Hausbesitzer müssen selten in seine Arbeit eingreifen. Der Bewegungszyklus sieht so aus: Die erhitzte Flüssigkeit wird weniger dicht, wodurch sie nach oben stürzt - in einen vorbereiteten Behälter (z. B. einen Tank). Dichtes kaltes Wasser wird in den unteren Bereich des Kollektors geleitet. Für die Installation des Systems werden neben dem Tank mehrere Rohre benötigt. Durch sie wird erwärmtes Wasser zugeführt und abgeführt und kaltes Wasser gelangt in den Kollektor. Außerdem benötigen Sie 4 Ventile: Entleerung, Absperrung, Nachspeisung, Druckentlastung im System.
Es ist ratsam, Wassersammler im Winter zu demontieren, da dieses Kühlmittel zum Gefrieren neigt, was den Betrieb unbrauchbar macht. Modelle, die für den ganzjährigen Einsatz konzipiert sind, benötigen eine regelmäßige Reinigung von hartnäckigem Schnee.Letztere neigt dazu, die Sonnenstrahlen zu reflektieren, was die Effizienz des Kollektors stark reduziert.
Solarheizungen können nicht nur in den südlichen Regionen, sondern auch in Gebieten mit gemäßigtem Klima angeschlossen werden. Selbst bei wenigen Sonnentagen in der kalten Jahreszeit kann ultraviolettes Licht, das durch die Wolken dringt, das Haus zumindest teilweise erwärmen. Auf zusätzliche Heizgeräte kann man in diesem Fall nicht verzichten, aber die Umweltfreundlichkeit der Arbeit und die kostenlose Energieressource machen diese Anlagen zu einer hervorragenden Wahl für Privathäuser.
