Mennyire célszerű alternatív hőenergia-forrásokat használni a fűtésre? Jelenleg kétféle hőellátást alkalmaznak széles körben - geotermikus és heliosystem. Ez utóbbi a legnépszerűbb. Hogyan készítsünk otthoni napfűtést saját kezűleg: gyűjtők, elemek és telepítési rajzok?
Napenergia felhasználása fűtésre
A fűtési rendszerek kiépítésének egyik meghatározó alapelve a célszerűség. Azok. minden befektetésnek meg kell térülnie egy bizonyos időn belül. Ebben a tekintetben a ház napenergiával történő fűtése a leghatékonyabb és pénzügyileg legelőnyösebb beruházás.
A napenergia lényegében szabad hőforrás. Többféle módon használható - fűtési rendszer felszerelésére vagy autonóm melegvízellátó rendszer készítésére. Ha alaposan tanulmányozza a napelemekből történő fűtéssel kapcsolatos véleményeket, érdekes függőséget azonosíthat. Minél professzionálisabb a fűtés (gyári kollektorok, kiegészítő fűtés, elektronikus vezérlés), annál nagyobb a hőellátás hatékonysága.
Hogyan lehet a napenergia hőenergiává alakulása?
- Napelemes fűtőakkumulátor - mint az elektromos energia megszerzésének egyik módja. A sugárzás az ellenállás fotoelektromos celláinak mátrixára hat, amelynek eredményeként feszültség keletkezik az áramkörben. A jövőben ez az áram felhasználható elektromos fűtőberendezésekhez való csatlakozásra;
- Egy magánház modern fűtése napkollektorok... Ebben az esetben a hőenergia közvetlen átadása a napsugárzásból a hűtőfolyadékba történik. Ez utóbbi egy speciálisan lezárt házban elhelyezett csővezeték-rendszerben található.
A napenergiával történő fűtés ez utóbbi módon a leghatékonyabb. Így elkerülhető a további energiaátalakítás. A nap közvetlenül befolyásolja a hűtőfolyadékot, növelve annak hőmérsékletét. Azonban a saját kezével történő napenergiával történő fűtés elektromos akkumulátorokkal sokoldalúbb, mivel az elektromos áram felhasználható a ház egyéb elektromos készülékeinek működtetésére. A választást a költségvetés és a szükséges rendszerkapacitás határozza meg.
A napelem telepítésekor be kell tartani egy bizonyos dőlésszöget. Az évszaktól függően 30 ° (nyár) és 70 ° (tél) legyen.
A Naprendszer szervezésének relevanciája
Mielőtt megvásárolná vagy elkészítené saját átalakítóját, meg kell találnia, hogy egy magánház fűtése napelemekkel elég hatékony lesz-e. Ehhez részletes elemzést kell készíteni a jövőbeli rendszer hatékonyságát befolyásoló tényezőkről.
Először meghatározzuk a napsugárzás indikátorát. Ez a napenergia mennyisége esik a föld felszínére egy adott régióban. A hűtőfolyadék felmelegedési foka vagy a keletkező áram mennyisége ettől függ.Az otthoni fűtéshez használt szolár radiátoroknak ideális esetben az évszaktól függetlenül működniük kell. Valójában azonban ez nem mindig így van.
Ezenkívül egy passzív szolárfűtési rendszer megváltoztathatja hatékonyságát a panel dőlésszöge miatt. Ez az évszaktól is függ. Az elméletileg lehetséges energia meghatározásához felhasználhatja a táblázat adatait.
Már ezen adatok alapján kiszámítható a fűtésre szolgáló napkollektor, figyelembe véve annak műszaki és működési jellemzőit. De emellett az ilyen tényezőket is figyelembe kell venni:
- Otthoni hely... A napsugarak esését nem akadályozhatják természetes vagy ember alkotta tárgyak - hegyek, magas házak, magas erdők stb.
- Telepítés helye... A kombinált napfűtés nagy helyet igényel - 2-10 m². Leggyakrabban a ház tetejét használják erre. Ezenkívül kollektorok vagy napelemek telepítéséhez is alkalmazkodni kell;
- Szükséges hőteljesítmény... Gyakran kiegészítő házakként egy magánház napenergiával működő fűtési rendszereit használják.
Csak ezen elemzés után kezdheti el kiválasztani az otthoni alternatív fűtés sajátos rendszerét. A ház hőveszteségeit előzetesen kiszámítják, meghatározzák a fűtés optimális hőmódját. Ha a fűtési rendszer napkollektora kiegészítő, akkor a fő hőellátó rendszer ugyanazon mutatója hozzáadódik névleges teljesítményéhez.
A számítás során figyelembe kell venni a berendezés súlyát. A tető felületének el kell viselnie ezt a terhelést.
Napelemek fűtéshez
Gyakran zűrzavar tapasztalható - a napkollektorokat akkumulátoroknak is nevezik. De a gyakorlatban ez az első típusú berendezés, amelyet leggyakrabban használnak az otthoni fűtés napenergiával történő megszervezésére.
A magánház napelemekkel történő fűtésének működési elve a hőenergia átalakítása elektromos energiává. Ehhez a következő alkatrészeket kínálja a panel kialakítása:
- Fotocellák... Amikor a napfény eléri őket, úgynevezett fényáram képződik;
- Átlátszó védő tok... Megakadályozza a fotocellák károsodását;
- Elektromos áramátalakítók - inverterek, transzformátorok, elemek stb.
Azok. valójában a napelemes fűtőakkumulátor nagyszerű töltő. Először is olcsó elektromos energia előállítására szolgál. Az egyik fűtőelemként való alkalmazása nem praktikus. A 60 m² alapterületű ház normál szigetelési sebességű hőszolgáltatásához óránként 6 kW hőenergia szükséges. A szokásos szolárfűtő akkumulátor, amelynek mérete 284 * 254 mm, fajlagos teljesítménye 5 W / h. Azok. a hőellátás biztosításához 82 m²-es akkumulátor-lefedettségre van szükség.
Amint az a számításokból kitűnik, ez több mint nem praktikus. Ezért inkább saját kezűleg készítenek fűtésre napkollektort, vagy gyári beállításokat vásárolnak.
Ahelyett, hogy egy magánházat napelemekkel fűtene, olcsó áramforrásként használhatók alacsony fogyasztású háztartási gépek üzemeltetésére.
Napkollektor kiválasztása
A hatékony napfűtéshez kollektorok telepítése ajánlott. Olyan csővezetékrendszer, amelyen keresztül a hűtőfolyadék áramlik. A napenergia védelme és jobb fókuszálása érdekében a szerkezetet átlátszó üvegpanel védi.
A berendezés hatékony működésének növelése érdekében lehetőség van különféle hűtőfolyadékok használatára, amelyek negatív hőmérséklet hatására nem változtatják meg tulajdonságait. Ez a hideg télű régiók számára fontos.Ezenkívül gondosan elemezni kell a piacon található ajánlatokat és kiválasztani az optimális kivitelt.
Jelenleg a gyártók számos módot kínálnak egy magánház fűtésének megszervezésére napkollektorokkal:
- Vákuumcsatornák... A passzív napfűtési rendszer megszervezésének legjobb lehetősége. A hőveszteségek szinte teljes hiánya jellemzi őket;
- Lapos gyűjtők... Gazdaságos lehetőség a napfűtésre. Átlátszó anyaggal védett csőrendszerről van szó. Leggyakrabban nyáron meleg vízellátásra használják őket. A kombinált szolárfűtés alkalmazásához figyelembe kell venni a téli hőmérsékleti ütemezést és a hőhordozó gondos kiválasztását.
A választást nagyrészt az előzetes számítások határozzák meg - a szükséges teljesítmény és a hőellátás működési gyakorisága. Gazdaságos lehetőségként fontolóra veheti a napkollektoros fűtésű lapos kollektorok saját gyártásának lehetőségét saját kezűleg.
A kapcsolási rajz kiválasztásakor figyelembe kell venni a szerkezet területét. Bizonyos szélsebességi indexe lesz.
Vákuum kollektorok fűtéshez
A napfűtőtest ház fűtésére történő alkalmazásának egyik problémája a nagy hőveszteség. A működés sajátosságainak tudhatók be - a panelt a fűtött helyiségen kívül kell elhelyezni, hogy abszorbeálja a napenergiát. Ennek a kérdésnek a kezelésére vákuum napkollektort fejlesztettek ki a fűtési rendszer számára.
A vákuumcsatornák kialakítása egy külső burkolatból és egy belső üvegcsőrendszerből áll. A jobb szigetelés érdekében a csővezetékeket ritkított levegővel rendelkező vákuum közbenső réteg választja el a külső környezettől. Gyakorlatilag az egész telepítés egy nagy átlátszó termosz.
A vákuum napkollektor specifitása a fűtési rendszerben a következő:
- Speciális, alacsony forráspontú folyadékot használjon hőhordozóként. Ebben az esetben a hőcserélőn keresztül a hőenergia hatékonyabb átvitelre kerül a fő fűtőközegbe - a vízbe;
- Speciális bevonat felvitele a belső felületre, amely növeli a hőenergia abszorpciós képességét;
- A munka függetlensége a külső levegő hőmérsékletétől.
A rendszer normális működése érdekében biztosítani kell a hőcserélő megbízható hőszigetelését. Szintén szigetelnie kell a csővezetéket olyan helyeken, ahol fűtetlen helyiségeken halad át - tetőtér, tetőfedő pite. A fűtésre szolgáló napkollektor kiszámításához standard sémák használhatók. De szem előtt kell tartani, hogy munkája hatástalan lesz, ha az áramkör hűtőfolyadékának hőmérséklete + 22 ° С-ra csökken.
Télen meg kell tisztítani a kollektor felületét a hósapkától. Ezért előre meg kell gondolnia az esemény végrehajtásának módját.
Lapos napkollektorok fűtésre
A napenergia-fűtési rendszer létrehozásához egy magánházhoz minimális költségekkel a legtöbb esetben lapos kollektorokat telepítenek. Egyszerűsített kivitelükben különböznek a vákuumtól. Ez azonban megnöveli működésük követelményeit.
A lapos kollektor belső csőrendszerrel is rendelkezik. Azonban réz vagy műanyag csövekből készül. A védelem érdekében polikarbonátot vagy edzett üveget használnak. A belső felület szigeteléssel van szigetelve - ásványgyapot vagy hab. A napfény hatására a csöveket felmelegítik, és ennek eredményeként a hűtőfolyadék hőmérséklete emelkedik.
A fűtési rendszer lapos napkollektorára szigorú működési korlátozások vonatkoznak:
- Csak fagyálló használható hűtőfolyadékként.Ellenkező esetben a víz lefagy, és a csővezeték összeomlik;
- A hőátadás során a jobb keringés érdekében szivattyút kell felszerelni;
- -10 ° C alatti hőmérsékleten a rendszer hatékonysága drámaian csökken.
Ez utóbbi tényező miatt télen alacsony hőmérsékletű régiókban nem ajánlott a ház hőellátását lapos kollektorok felhasználásával napenergiával ellátni. Ezért leggyakrabban egy lapos napkollektort készítenek fűtésre saját kezűleg a meleg vízellátáshoz nyáron, tavasszal vagy ősszel.
A szakértők azt javasolják, hogy a lapos kollektorokra épülő napenergia felhasználásával a hőellátást csak az ország déli, viszonylag meleg télen végezzék.
DIY napkollektor
Rögtön meg kell jegyezni, hogy egy barkácsoló kollektor nem fog működni, hogy napenergiával biztosítsa a fűtést. Ehhez a vákuumszerkezet előállítására szolgáló rendszert kell használni. De otthon szinte lehetetlen elkészíteni a szükséges felszerelések és fogyóeszközök hiánya miatt. Ezért megvizsgáljuk az egyik legegyszerűbb módszert a napfűtő akkumulátor előállítására a meleg vízellátáshoz.
A gyártáshoz a következő fogyóeszközökre lesz szükség:
- Cellás polikarbonát lemez... A nyaraló vagy egy kis ház melegvízellátásához napkollektor használatával fűtésre saját kezűleg elegendő egy 2 * 1 m méretű lap;
- PVC cső, szerelvények és rugalmas tömlők... Segítségükkel fűtött vízkeringési rendszert készítenek, és ellátják a fogyasztóval;
- Keretprofil gipszkarton és hablemezekhez... A passzív szolár fűtési rendszerben védőházat kell létrehozniuk.
A méhsejtet vízszintesen kell elhelyezni a jobb vízmelegítés érdekében. Ezután hosszanti vágások történnek a PVC csövekben. Polikarbonát lemezből fűtött víz áramlik rajtuk keresztül. A kapott vágásokba lapot helyeznek. Nem szabad végig a csőbe mennie.
Hőpisztoly segítségével a varratokat szigetelik. Ezen eszköz nélkül nagy valószínűséggel szivárog a ház fűtése és melegvízellátása napkollektorral. A keretbe történő beépítés előtt feltétlenül el kell végezni a szerkezeti tömörségi vizsgálatokat. Ehhez töltse fel vízzel, és vizuálisan ellenőrizze a szivárgást.
A keret gyártásához horganyzott gipszkarton profilokra van szükség. A nyaraló fűtésére a szolár radiátor testéhez hasonló védelmi funkciókat fognak ellátni. A polikarbonát lemez alá egy szigetelő réteget helyeznek el, majd egy saját készítésű napkollektort helyeznek el. A hatékonyabb fűtés érdekében a lapot feketére kell festeni.
A hőellátáshoz szükséges napkollektor kiszámításakor figyelembe veszik a nap helyzetét a nap egy bizonyos pillanatában. A legnagyobb hatékonyság akkor érhető el, ha a sugarak beesési szöge szigorúan merőleges a szerkezet felületére.
A legjobb megoldás a napenergia-fűtési rendszerek használata magánházban, mint kiegészítő rendszerek. A legjobb hatékonyság érdekében hőtároló telepítése ajánlott. A benne lévő vizet napközben felmelegítik a kollektorból, és sötétben a felhalmozódott hőenergia a rendszer fő hűtőfolyadékába kerül.
A videó példát mutat be napkollektor gyártására polimer csövekből:
