בחירת האפשרות הטובה ביותר לחימום ביתי סולארי במו ידיכם: סקירה של קולטים, סוללות והוראות ייצור

עד כמה כדאי להשתמש במקורות אנרגיה תרמית חלופיים לארגון החימום? נכון לעכשיו, נעשה שימוש נרחב בשני סוגים של אספקת חום - גיאותרמית והליו סיסטם. האחרון הוא הפופולרי ביותר. איך מכינים חימום סולארי בבית במו ידיכם: קולטים, סוללות ודיאגרמות התקנה?

שימוש באנרגיה סולארית לחימום

אחד העקרונות המגדירים את בניית כל מערכת חימום הוא כדאיות. הָהֵן. כל ההשקעות צריכות להשתלם בתוך פרק זמן מסוים. בהקשר זה, חימום בית באנרגיה סולארית הוא ההשקעה היעילה ביותר ומועילה כלכלית.

אנרגיה סולארית היא למעשה מקור חום חופשי. ניתן להשתמש בו בכמה דרכים - לאבזר מערכת חימום או ליצור מערכת אספקת מים חמים אוטונומית. אם תלמדו בקפידה את הביקורות על חימום מפאנלים סולאריים, תוכלו לזהות תלות מעניינת. ככל שהחימום נעשה יותר מקצועי (אספני מפעלים, חימום נוסף, בקרה אלקטרונית) כך יעילות אספקת החום גבוהה יותר.

באילו דרכים יכולה להתרחש הפיכת אנרגיית השמש לחום?

• סוללת חימום סולארית - כאחת הדרכים להשגת אנרגיה חשמלית. קרינה פועלת על מטריצה ​​של תאי פוטו-נגדים, וכתוצאה מכך נוצר מתח במעגל. בעתיד ניתן להשתמש בזרם זה לחיבור למכשירי חימום חשמליים;
• חימום מודרני של בית פרטי קולטי שמש... במקרה זה, יש העברה ישירה של אנרגיה תרמית מקרינת השמש לנוזל הקירור. האחרון ממוקם במערכת צנרת הממוקמת במתחם אטום מיוחד.

חימום באנרגיה סולארית יעיל ביותר באופן האחרון. באופן זה ניתן למנוע המרת אנרגיה נוספת. השמש תשפיע ישירות על נוזל הקירור ותגדיל את הטמפרטורה שלו. עם זאת, חימום באנרגיה סולארית במו ידיך באמצעות סוללות חשמליות הוא רב תכליתי יותר, מכיוון שניתן להשתמש בחשמל להפעלת מכשירים חשמליים אחרים בבית. הבחירה נקבעת על פי התקציב וקיבולת המערכת הנדרשת.

בעת התקנת הפאנל הסולארי יש להקפיד על זווית נטייה מסוימת. בהתאם לעונה, זה צריך להיות 30 ° (קיץ) ו- 70 ° (חורף).

הרלוונטיות של ארגון מערכת השמש

לפני שאתם רוכשים או מייצרים ממיר משלכם, עליכם לברר האם חימום בית פרטי עם פאנלים סולאריים יהיה יעיל מספיק. לשם כך, יש צורך בניתוח מפורט של כל הגורמים המשפיעים על יעילות המערכת העתידית.

ראשית, נקבע המדד לבידוד סולארי. זוהי כמות האנרגיה הסולארית הנופלת על פני כדור הארץ באזור מסוים. מידת החימום של נוזל הקירור או כמות הזרם הנוצר תלויה בכך.רדיאטורים סולאריים לחימום הבית צריכים לעבוד באופן אידיאלי ללא קשר לעונה. עם זאת, למעשה, זה לא תמיד המקרה.

כמו כן, מערכת חימום סולארית פסיבית יכולה לשנות את יעילותה עקב זווית הנטייה של הפאנל. זה תלוי גם בעונה. כדי לקבוע את האנרגיה האפשרית תיאורטית, אתה יכול להשתמש בנתונים מהטבלה.

כבר על סמך נתונים אלה ניתן לחשב את קולט השמש לחימום תוך התחשבות במאפייניו הטכניים והתפעוליים. אך מלבד זאת, יש לקחת בחשבון גורמים כאלה:

• מיקום הבית... אסור לפגוע בנפילת קרני השמש על ידי חפצים טבעיים או מעשה ידי אדם - הרים, בתים גבוהים, יערות גבוהים וכו '.
• מקום להתקנה... חימום סולרי משולב ידרוש שטח גדול - בין 2 ל -10 מ"ר. לרוב, גג הבית משמש לכך. יתר על כן, יש להתאים אותו להתקנת קולטים או פאנלים סולאריים;
• תפוקת חום נדרשת... לעתים קרובות, מערכות חימום סולאריות לבית פרטי משמשות כמערכות עזר.

רק לאחר ניתוח זה תוכלו להתחיל לבחור תוכנית ספציפית לחימום אלטרנטיבי בבית. הפסדי חום בבית מחושבים באופן ראשוני, נקבע מצב החימום התרמי האופטימלי. אם קולט השמש במערכת החימום הוא עזר, אותו מחוון של מערכת אספקת החום הראשית מתווסף לכוח המדורג שלה.

בעת החישוב עליכם לקחת בחשבון את משקל הציוד. משטח הגג חייב להיות מסוגל לעמוד בעומס זה.

פאנלים סולאריים לחימום

לעתים קרובות יש בלבול - קולטי שמש נקראים גם סוללות. אך בפועל, זהו סוג הציוד הראשון שמשמש לרוב לארגון חימום ביתי באמצעות אנרגיה סולארית.

עקרון הפעולה של חימום בית פרטי עם פאנלים סולאריים הוא המרת אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית. לשם כך, המרכיבים הבאים ניתנים בתכנון הפאנל:

• תאי פוטו... כאשר אור השמש פוגע בהם נוצר מה שמכונה פוטו-זרם;
• מארז שקוף מגן... מונע נזק לתאי פוטו;
• ממירי זרם חשמלי - ממירים, שנאים, סוללות וכו '.

הָהֵן. למעשה, סוללת חימום סולארית היא מטען נהדר. ראשית, הוא מיועד להשגת אנרגיה חשמלית זולה. השימוש בו כאחד מגופי החימום אינו מעשי. כדי לספק חום לבית בשטח של 60 מ"ר עם רמת בידוד רגילה, יידרש 6 קילוואט של אנרגיית חום לשעה. סוללת חימום סולארית רגילה בגודל 284 * 254 מ"מ היא בעלת הספק ספציפי של 5 וואט לשעה. הָהֵן. כדי לספק אספקת חום, נדרש שטח כיסוי סוללה של 82 מ"ר.

כפי שניתן לראות מהחישובים, זה יותר ממעשי. לכן הם מעדיפים להכין במו ידיהם קולט שמש לחימום או לרכוש הגדרות מפעל.

במקום לחמם בית פרטי בפאנלים סולאריים, הם יכולים לשמש כמקור חשמל זול להפעלת מכשירי חשמל ביתיים בעלי צריכת חשמל נמוכה.

בחירת קולט שמש

מומלץ להתקין קולטים לחימום סולארי יעיל. הם מערכת צינורות שדרכה זורם נוזל הקירור. להגנה ולמיקוד טוב יותר של אנרגיית השמש, המבנה מוגן על ידי לוח זכוכית שקוף.

כדי להגביר את פעולתו היעילה של הציוד, ניתן להשתמש בו בסוגים שונים של נוזל קירור, אשר לא ישנו את תכונותיהם בהשפעת טמפרטורות שליליות. זה חשוב לאזורים עם חורפים קרים.בנוסף, יש צורך לנתח בקפידה את ההצעות בשוק ולבחור את העיצוב האופטימלי.

נכון לעכשיו, היצרנים מציעים מספר דרכים לארגן חימום של בית פרטי עם קולטי שמש:

• סעפות ואקום... האפשרות הטובה ביותר לארגון מערכת חימום סולארית פסיבית. הם מאופיינים בהיעדר כמעט מוחלט של הפסדי חום;
• אספנים שטוחים... אפשרות חסכונית לחימום סולארי. הם מערכת צינורות המוגנת על ידי חומר שקוף. לרוב הם משמשים לאספקת מים חמים בקיץ. הגשת בקשה לחימום סולרי משולב מחייבת התחשבות בלוח הזמנים של הטמפרטורה בחורף ובבחירה קפדנית של נושא החום.

הבחירה נקבעת במידה רבה על ידי חישובים ראשוניים - הכוח הנדרש ותדירות פעולת אספקת החום. כאופציה חסכונית, אתה יכול לשקול את האפשרות לייצור עצמי של קולטים שטוחים לחימום באנרגיה סולארית במו ידיך.

בעת בחירת תרשים חיווט, יש לקחת בחשבון את שטח המבנה. יהיה לה מדד רוחני מסוים.

קולטי ואקום לחימום

אחת הבעיות בשימוש ברדיאטורים סולאריים לחימום בית היא הפסדי חום גדולים. הם נובעים ממוזרויות הפעולה - על הלוח להיות ממוקם מחוץ לחדר המחומם כדי לספוג אנרגיית שמש. כדי לטפל בבעיה זו פותח קולט שמש ואקום למערכת החימום.

העיצוב של סעפות הוואקום מורכב ממעטה חיצוני ומערכת צינור זכוכית פנימית. לצורך בידוד טוב יותר, הצינורות מופרדים מהסביבה החיצונית על ידי שכבת ביניים ואקום עם אוויר דליל. למעשה, כל ההתקנה היא תרמוס שקוף גדול.

הספציפיות של קולט שמש ואקום במערכת חימום היא כדלקמן:

• שימוש בנוזל מיוחד בעל סף רתיחה נמוך כמוביל חום. במקרה זה, יש העברה יעילה יותר של אנרגיה תרמית דרך מחליף החום למדיום החימום הראשי - מים;
• יישום על המשטח הפנימי של ציפוי מיוחד המגדיל את כושר הספיגה של אנרגיית השמש התרמית;
• עצמאות עבודה מטמפרטורת אוויר חיצונית.

לתפקוד הרגיל של המערכת יהיה צורך להבטיח בידוד תרמי אמין של מחליף החום. כדאי לבודד את הצינור גם במקומות בהם הוא עובר בחדרים לא מחוממים - עליית גג, פשטידת קירוי. ניתן להשתמש בתכניות סטנדרטיות לחישוב קולט השמש לחימום. אך יש לזכור כי פעולתו לא תהיה יעילה כאשר הטמפרטורה של נוזל הקירור במעגל תרד ל + 22 מעלות צלזיוס.

בחורף, יש צורך לנקות את פני האספן מכיפת השלג. לכן, עליכם לחשוב מראש על דרך לבצע אירוע זה.

קולטי שמש שטוחים לחימום

כדי ליצור מערכת חימום סולארית לבית פרטי בעלויות מינימליות, מותקנים לרוב אספנים שטוחים. הם נבדלים מוואקום בעיצובם הפשוט. עם זאת, זה מגדיל את הדרישות להפעלתן.

לקולט השטוח יש גם מערכת צנרת פנימית. עם זאת, הוא עשוי מצינורות נחושת או פלסטיק. להגנה, משתמשים בפוליקרבונט או בזכוכית מחוסמת. המשטח הפנימי מבודד בבידוד - צמר מינרלים או קצף. בהשפעת אור שמש מחממים את הצינורות וכתוצאה מכך הטמפרטורה של נוזל הקירור עולה.

יש מגבלות הפעלה חמורות עבור קולט שמש שטוח במערכת חימום:

• רק נוזל קירור יכול לשמש כחומר נוזל קירור.אחרת, המים יקפאו והצינור יתמוטט;
• לקבלת זרימה טובה יותר במהלך העברת חום, יש להתקין משאבה;
• בטמפרטורות מתחת ל -10 מעלות צלזיוס, יעילות המערכת יורדת בצורה דרמטית.

בשל הגורם האחרון, לא מומלץ לארגן את אספקת החום של הבית עם אנרגיה סולארית באמצעות קולטים שטוחים באזורים עם טמפרטורות נמוכות בחורף. לכן, לרוב הם מייצרים קולט שמש שטוח לחימום במו ידיהם לצורך אספקת מים חמים בקיץ, באביב או בסתיו.

מומחים ממליצים לבצע אספקת חום באמצעות אנרגיה סולארית על בסיס אספנים שטוחים רק באזורים הדרומיים של המדינה עם חורפים חמים יחסית.

אספן שמש DIY

יש לציין מיד כי קולט עשה זאת בעצמך לא יפעל לספק חימום עם אנרגיה סולארית. לשם כך, עליך להשתמש בתכנית לייצור מבנה ואקום שנדון לעיל. אבל בבית זה כמעט בלתי אפשרי לעשות את זה בגלל היעדר ציוד וחומרים מתכלים הדרושים. לכן, נשקול אחת הדרכים הפשוטות ביותר לייצר סוללה לחימום סולארי לאספקת מים חמים.

לצורך ייצור תזדקק לחומרים מתכלים הבאים:

• יריעת פוליקרבונט סלולרית... עבור אספקת מים חמים לקוטג 'קיץ או לבית קטן המשתמש בקולט שמש לחימום במו ידיך, סדין בגודל 2 * 1 מ' יספיק;
• צינור PVC, אביזרי צינורות גמישים... בעזרתם תיוצר מערכת זרימת מים מחוממת ותסופק לצרכן;
• פרופיל מסגרת ליריעות קיר גבס וקצף... הם נדרשים ליצור מתחם מגן במערכת חימום סולארית פסיבית.

יש למקם את חלת הדבש בצורה אופקית לחימום מים טוב יותר. ואז חתכים אורכיים נעשים בצינורות PVC. מים מחוממים מסדין פוליקרבונט יזרמו דרכם. חתכים מותקנים בגזרות המתקבלות. זה לא צריך להיכנס לצינור עד הסוף.

בעזרת אקדח תרמי התפרים מבודדים. ללא כלי זה קיימת סבירות גבוהה לדליפות באספקת החימום והמים החמים של הבית עם קולט שמש. לפני ההתקנה במסגרת, חובה לבצע בדיקת אטימות של המבנה. לשם כך, מלאו אותו במים ובדקו חזותית אם קיימות נזילות.

לייצור המסגרת נדרשים פרופילי קיר גבס מגולוונים. הם יבצעו פונקציות מגן הדומות לגופו של רדיאטור סולארי לחימום קוטג 'בקיץ. מתחת ליריד הפוליקרבונט מותקנת שכבת בידוד ואז מוצב קולט שמש מתוצרת עצמית. לחימום יעיל יותר מומלץ לצבוע את היריעה בשחור.

בעת חישוב קולט שמש לאספקת חום, לוקחים בחשבון את מיקום השמש ברגע מסוים ביום. היעילות הגדולה ביותר מושגת כאשר זווית כניסת הקרניים מאונכת לחלוטין לפני השטח של המבנה.

האפשרות הטובה ביותר היא להשתמש במערכות חימום סולאריות לבית פרטי ככלי עזר. לקבלת היעילות הטובה ביותר, מומלץ להתקין מצבר חום. המים בו יחוממו מהקולט במהלך היום, ובחושך, האנרגיה התרמית המצטברת תועבר לנוזל הקירור הראשי במערכת.

הסרטון מציג דוגמה לייצור קולט שמש מצינורות פולימרים: