Kuinka tarkoituksenmukaista on käyttää vaihtoehtoisia lämpöenergialähteitä lämmitykseen? Tällä hetkellä käytetään laajalti kahta lämmöntuotantotyyppiä - maalämpöä ja heliosysteemiä. Jälkimmäinen on suosituin. Kuinka tehdä aurinkolämmitys kotona omin käsin: kerääjät, paristot ja asennuskaaviot?
Aurinkoenergian käyttö lämmitykseen
Yksi minkä tahansa lämmitysjärjestelmän rakentamisen pääperiaatteista on tarkoituksenmukaisuus. Nuo. Kaikkien investointien pitäisi maksaa takaisin tietyn ajan kuluessa. Tässä suhteessa kodin lämmittäminen aurinkoenergialla on tehokkain ja taloudellisesti edullisin sijoitus.
Aurinkoenergia on pohjimmiltaan vapaa lämmönlähde. Sitä voidaan käyttää monin tavoin - lämmitysjärjestelmän varustamiseen tai autonomisen kuumavesijärjestelmän valmistamiseen. Jos tutkit huolellisesti aurinkopaneeleista lämmittämistä koskevia arvosteluja, voit tunnistaa mielenkiintoisen riippuvuuden. Mitä ammattimaisempi lämmitys tehdään (tehtaan kerääjät, lisälämmitys, elektroninen ohjaus), sitä korkeampi lämmönsyötön hyötysuhde.
Millä tavoin aurinkoenergia voi muuttua lämpöenergiaksi?
- Aurinkolämpöakku - yhtenä tapana saada sähköenergiaa. Säteily vaikuttaa vastuksen valokennojen matriisiin, minkä seurauksena piirissä syntyy jännite. Tulevaisuudessa tätä virtaa voidaan käyttää sähkölämmityslaitteiden liittämiseen;
- Moderni yksityisen talon lämmitys aurinkokeräimet... Tässä tapauksessa lämpöenergia siirretään suoraan aurinkosäteilystä jäähdytysnesteeseen. Jälkimmäinen sijaitsee putkijärjestelmässä, joka sijaitsee erityisessä suljetussa kotelossa.
Lämmitys aurinkoenergialla on tehokkainta jälkimmäisellä tavalla. Tällä tavoin voidaan välttää ylimääräinen energian muuntaminen. Aurinko vaikuttaa suoraan jäähdytysnesteeseen ja lisää sen lämpötilaa. Lämmitys aurinkoenergialla omin käsin sähköakkuilla on kuitenkin monipuolisempaa, koska sähköä voidaan käyttää talon muiden sähkölaitteiden käyttämiseen. Valinnan määrää budjetti ja tarvittava järjestelmän kapasiteetti.
Aurinkopaneelia asennettaessa on noudatettava tiettyä kaltevuuskulmaa. Vuodenajasta riippuen sen tulisi olla 30 ° (kesä) ja 70 ° (talvi).
Aurinkokunnan organisaation merkitys
Ennen kuin ostat tai teet oman muuntimen, sinun tulisi selvittää, onko yksityisen talon lämmittäminen aurinkopaneeleilla riittävän tehokas. Tätä varten on tarpeen suorittaa yksityiskohtainen analyysi kaikista tulevan järjestelmän tehokkuuteen vaikuttavista tekijöistä.
Aluksi määritetään aurinkoenergian indikaattori. Tämä on aurinkoenergian määrä, joka putoaa maan pinnalle tietyllä alueella. Jäähdytysnesteen kuumennusaste tai syntyvän virran määrä riippuu tästä.Kodin lämmitykseen tarkoitettujen aurinkolämpöpatterien tulisi ihanteellisesti toimia vuodenajasta riippumatta. Itse asiassa näin ei kuitenkaan aina ole.
Myös passiivinen aurinkolämmitysjärjestelmä voi muuttaa tehokkuuttaan paneelin kallistuskulman vuoksi. Se riippuu myös vuodenajasta. Voit määrittää teoreettisesti mahdollisen energian käyttämällä taulukon tietoja.
Jo näiden tietojen perusteella on mahdollista laskea aurinkokeräin lämmitykseen ottaen huomioon sen tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet. Mutta tämän lisäksi nämä tekijät on otettava huomioon:
- Kodin sijainti... Luonnonmukaiset tai ihmisen tekemät esineet - vuoret, korkeat talot, korkeat metsät jne. - eivät saa estää auringon säteiden putoamista;
- Asennuspaikka... Yhdistetty aurinkolämmitys vaatii suuren tilan - 2-10 m². Useimmiten tähän käytetään talon kattoa. Lisäksi se on mukautettava keräinten tai aurinkopaneelien asentamiseen;
- Vaadittu lämmöntuotto... Usein omakotitalon aurinkolämmitysjärjestelmiä käytetään apujärjestelminä.
Vasta tämän analyysin jälkeen voit alkaa valita tietyn järjestelmän vaihtoehtoiselle lämmitykselle kotona. Talon lämpöhäviöt lasketaan alustavasti, optimaalinen lämmitystila määritetään. Jos lämmitysjärjestelmän aurinkokeräin on apulaite, sama päälämmönsyöttöjärjestelmän indikaattori lisätään sen nimellistehoon.
Laskennassa on otettava huomioon laitteen paino. Katon pinnan on kestettävä tämä kuormitus.
Aurinkopaneelit lämmitykseen
Usein on sekaannusta - aurinkokeräimiä kutsutaan myös paristoiksi. Mutta käytännössä se on ensimmäinen laitetyyppi, jota käytetään useimmiten kodin lämmityksen järjestämiseen aurinkoenergialla.
Yksityisen talon aurinkopaneeleilla lämmityksen toimintaperiaate on muuntaa lämpöenergia sähköenergiaksi. Tätä varten paneelin suunnittelussa on seuraavat komponentit:
- Valokennot... Kun auringonvalo osuu heihin, muodostuu ns. Valovirta;
- Läpinäkyvä suojakotelo... Estää valokennojen vahingoittumisen;
- Sähkövirtamuuntajat - invertterit, muuntajat, paristot jne.
Nuo. itse asiassa aurinkolämpöakku on loistava laturi. Ensinnäkin se on tarkoitettu halvan sähköenergian saamiseen. Sen käyttö yhtenä lämmityselementistä on epäkäytännöllistä. Lämmön toimittamiseksi taloon, jonka pinta-ala on 60 m² ja jonka eristysnopeus on normaali, tarvitaan 6 kW lämpöenergiaa tunnissa. Tavallisen aurinkolämpöakun, jonka koko on 284 * 254 mm, ominaisteho on 5 W / h. Nuo. Lämmön saamiseksi tarvitaan 82 m²: n akun peittoalue.
Kuten laskelmista voidaan nähdä, tämä on enemmän kuin epäkäytännöllistä. Siksi he haluavat tehdä aurinkokeräimen lämmitykseen omin käsin tai ostaa tehdasasetukset.
Sen sijaan, että lämmitettäisiin omakotitaloa aurinkopaneeleilla, niitä voidaan käyttää halvan sähkön lähteenä pienitehoisten kodinkoneiden käyttämiseen.
Aurinkokeräimen valinta
Keräinten asentamista suositellaan tehokkaaseen aurinkolämmitykseen. Ne ovat putkijärjestelmä, jonka läpi jäähdytysneste virtaa. Suojaamiseksi ja aurinkoenergian keskittämiseksi, rakenne on suojattu läpinäkyvällä lasipaneelilla.
Laitteen tehokkaan toiminnan lisäämiseksi on mahdollista käyttää erityyppisiä jäähdytysnesteitä, jotka eivät muuta niiden ominaisuuksia negatiivisten lämpötilojen vaikutuksesta. Tämä on tärkeää alueille, joilla on kylmä talvi.Lisäksi on tarpeen analysoida huolellisesti markkinoilla olevat tarjoukset ja valita optimaalinen muotoilu.
Tällä hetkellä valmistajat tarjoavat useita tapoja järjestää omakotitalon lämmitys aurinkokeräimillä:
- Tyhjiöputket... Paras vaihtoehto passiivisen aurinkolämmitysjärjestelmän järjestämiseen. Niille on ominaista melkein täydellinen lämpöhäviöiden puuttuminen;
- Litteät keräilijät... Taloudellinen vaihtoehto aurinkolämmitykseen. Ne ovat putkijärjestelmä, joka on suojattu läpinäkyvällä materiaalilla. Useimmiten niitä käytetään kuumavesihuoltoon kesällä. Yhdistetyn aurinkolämmityksen käyttäminen edellyttää talvisen lämpötilataulukon huomioon ottamista ja lämpökantajan huolellista valintaa.
Valinta määräytyy suurelta osin alustavien laskelmien avulla - vaadittu teho ja lämmönsyöttötaajuus. Taloudellisena vaihtoehtona voit harkita mahdollisuutta itse valmistaa litteitä keräilijöitä aurinkoenergialla lämmittämiseen omin käsin.
Kytkentäkaavion valinnassa on otettava huomioon rakenteen pinta-ala. Hänellä on tietty tuottoindeksi.
Tyhjiökeräimet lämmitykseen
Yksi ongelmista aurinkopatterien käyttämisessä talon lämmitykseen on suuri lämpöhäviö. Ne johtuvat toiminnan erityispiirteistä - paneelin on sijaittava lämmitetyn huoneen ulkopuolella absorboimaan aurinkoenergiaa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on kehitetty tyhjiön aurinkokeräin lämmitysjärjestelmälle.
Tyhjiöjakoputkien rakenne koostuu ulkovaipasta ja sisemmästä lasiputkijärjestelmästä. Paremman eristämisen saavuttamiseksi putkilinjat erotetaan ulkoisesta ympäristöstä tyhjiön välikerroksella, jossa on harvinainen ilma. Lähes koko asennus on suuri läpinäkyvä termos.
Tyhjiö aurinkokeräimen spesifisyys lämmitysjärjestelmässä on seuraava:
- Erityisen nesteen, jonka kiehumisraja on matala, käyttö lämmönsiirtimena. Tässä tapauksessa lämpöenergia siirtyy tehokkaammin lämmönvaihtimen kautta päälämmitysväliaineeseen - veteen;
- Erityisen pinnoitteen levittäminen sisäpinnalle, joka lisää aurinkoenergian absorbointikykyä;
- Työn riippumattomuus ulkoisesta ilman lämpötilasta.
Järjestelmän normaalin toiminnan kannalta on välttämätöntä varmistaa lämmönvaihtimen luotettava lämmöneristys. Sinun tulisi myös eristää putkisto paikoissa, joissa se kulkee lämmittämättömien huoneiden läpi - ullakko, kattopiiras. Vakiomenettelyjä voidaan käyttää laskemaan aurinkokeräin lämmitykseen. Mutta on pidettävä mielessä, että sen työ on tehotonta, kun piirin jäähdytysnesteen lämpötila laskee +22 ° C: seen.
Talvella keräilijän pinta on puhdistettava lumilakista. Siksi sinun täytyy miettiä etukäteen tapaa suorittaa tämä tapahtuma.
Litteät aurinkokeräimet lämmitykseen
Aurinkolämmitysjärjestelmän luomiseksi omakotitalolle mahdollisimman pienillä kustannuksilla asennetaan useimmiten litteät keräilijät. Ne eroavat tyhjiöistä yksinkertaistetulla muotoilullaan. Tämä kuitenkin lisää niiden toiminnan vaatimuksia.
Litteässä kerääjässä on myös sisäinen putkisto. Se on kuitenkin valmistettu kupari- tai muoviputkista. Suojaamiseksi käytetään polykarbonaattia tai karkaistua lasia. Sisäpinta on eristetty eristeellä - mineraalivilla tai vaahto. Auringonvalon vaikutuksesta putket kuumennetaan ja seurauksena jäähdytysnesteen lämpötila nousee.
Lämmitysjärjestelmän tasaiselle aurinkokeräimelle on asetettu tiukat käyttörajoitukset:
- Vain pakkasnestettä voidaan käyttää jäähdytysnesteenä.Muussa tapauksessa vesi jäätyy ja putki romahtaa;
- Parempaan kiertoon lämmönsiirron aikana on asennettava pumppu;
- Alle -10 ° C: n lämpötiloissa järjestelmän tehokkuus laskee dramaattisesti.
Jälkimmäisestä tekijästä johtuen talon lämmöntuotantoa ei ole suositeltavaa järjestää aurinkoenergialla litteillä keräilijöillä alueilla, joilla on matala lämpötila talvella. Siksi useimmiten he tekevät litteän aurinkokeräimen lämmittämiseen omin käsin kuumavesihuoltoa varten kesällä, keväällä tai syksyllä.
Asiantuntijat suosittelevat lämmöntuotantoa aurinkoenergialla, joka perustuu tasaisiin keräimiin, vain maan eteläisillä alueilla, joilla on suhteellisen lämmin talvi.
DIY-aurinkokeräin
On heti huomattava, että tee-se-itse-keräin ei toimi lämmön tuottamiseksi aurinkoenergialla. Tätä varten sinun tulisi käyttää järjestelmää yllä käsitellyn tyhjiörakenteen tuottamiseksi. Mutta kotona on melkein mahdotonta valmistaa sitä tarvittavien laitteiden ja tarvikkeiden puutteen vuoksi. Siksi harkitsemme yhtä yksinkertaisimmista tavoista valmistaa aurinkolämpöakku kuuman veden syöttöön.
Tuotantoon tarvitaan seuraavat kulutusosat:
- Solupolykarbonaattilevy... Lämminvesivaraaja kesämökille tai pienelle talolle, jossa käytetään aurinkokeräintä lämmittämällä omin käsin, riittää 2 * 1 m: n paksuiseksi;
- PVC-putki, liittimet ja joustavat letkut... Niiden avulla tehdään lämmitetty vesijärjestelmä ja toimitetaan kuluttajalle;
- Runkoprofiili kipsilevyille ja vaahtolevyille... Heidän on luotava suojakotelo passiiviseen aurinkolämmitysjärjestelmään.
Kenno tulisi sijoittaa vaakasuoraan veden lämmityksen parantamiseksi. Sitten PVC-putkiin tehdään pitkittäisleikkauksia. Lämmitetty vesi polykarbonaattilevystä virtaa niiden läpi. Tuloksena oleviin leikkauksiin asennetaan arkki. Sen ei pitäisi mennä putkeen kokonaan.
Lämpöpistoolin avulla saumat eristetään. Ilman tätä työkalua on suuri todennäköisyys vuotaa talon lämmitys- ja lämminvesivaraajaan aurinkokeräimellä. Ennen asennusta runkoon on ehdottomasti suoritettava rakenteelliset tiiviystestit. Tätä varten täytä se vedellä ja tarkista silmämääräisesti vuotojen varalta.
Rungon valmistuksessa vaaditaan galvanoituja kipsilevaprofiileja. He suorittavat aurinkopatterin rungon kaltaisia suojaustoimintoja kesämökin lämmittämiseen. Eristekerros asennetaan polykarbonaattilevyn alle, sitten sijoitetaan itse valmistettu aurinkokeräin. Lämmityksen tehostamiseksi on suositeltavaa maalata arkki mustaksi.
Laskettaessa aurinkokeräintä lämmöntuotantoon otetaan huomioon auringon sijainti tietyllä päivän hetkellä. Suurin hyötysuhde saavutetaan, kun säteiden tulokulma on tiukasti kohtisuorassa rakenteen pintaan nähden.
Paras vaihtoehto on käyttää aurinkolämmitysjärjestelmiä omakotitalossa apujärjestelminä. Parhaan hyötysuhteen saavuttamiseksi on suositeltavaa asentaa lämpöakku. Sen vesi lämmitetään kerääjältä päivän aikana, ja pimeässä kertynyt lämpöenergia siirtyy järjestelmän pääjäähdytysnesteeseen.
Video näyttää esimerkin aurinkokeräimen valmistamisesta polymeeriputkista:
