Ogrzewanie słoneczne to najbardziej przyjazny dla środowiska sposób na ogrzanie prywatnego domu. Dobrze nadaje się dla mieszkańców centralnych i południowych regionów krajów WNP, gdzie powierzchnia ziemi otrzymuje wystarczającą ilość promieniowania. Wykorzystanie ciepła słonecznego do ogrzewania domu może pomóc zaoszczędzić miejsce w pomieszczeniach.
Zalety i wady ogrzewania słonecznego
Ten rodzaj energii jest przyjazny dla środowiska, jego wykorzystanie jest dostępne dla każdego i nie towarzyszy mu emisja szkodliwych związków do środowiska. Masowe wykorzystanie słonecznych systemów grzewczych w prywatnym domu pomoże zachować naturalne zasoby wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń: węgiel, drewno i paliwo gazowe. Stosowanie konstrukcji ogrzewania słonecznego jest całkowicie bezpieczne dla mieszkańców i środowiska zewnętrznego. Tego samego nie można powiedzieć o tradycyjnych rodzajach opału – dym nie wpływa bardzo korzystnie na atmosferę, może powodować m.in. łzawienie i dyskomfort.
Aby zaoszczędzić użyteczną przestrzeń na budowie, możesz zainstalować system na dachu. Mocowanie takich kolektorów pomoże również zminimalizować koszty miejsca na urządzenia grzewcze w samym pomieszczeniu. Kolejną zaletą jest to, że panele słoneczne do domu nie emitują żadnego hałasu podczas pracy.
Wadą jest to, że nie wszystkie obszary mają warunki klimatyczne odpowiednie do całorocznego korzystania z energii słonecznej bez dodatkowych środków grzewczych. W większości regionów Rosji zimą konieczne jest stosowanie grzejników równoległych, zasilanych energią elektryczną lub innych urządzeń o podobnym przeznaczeniu. Czasami system solarny jest podłączony tylko do pracy w porach roku charakteryzujących się wystarczającym oświetleniem, w ciemnych okresach stosuje się inne generatory ciepła.
Cechy kolektorów słonecznych
Kolektory różnią się od innych rodzajów systemów grzewczych dostawą energii słonecznej. W efekcie w nocy akumulacja ciepła w instalacji ustaje, jednak trwa powrót do powietrza nagromadzonego w ciągu dnia. Wydajność systemu zależy od długości godzin dziennych. W ciepłym sezonie i na południowych szerokościach geograficznych zastosowanie tego typu ogrzewania daje najlepsze rezultaty. Najmniej produktywna jest w grudniu, o najciemniejszej porze dnia. Wynika to z krótkich godzin dziennych i kąta padania promieni. Przy obliczaniu udziału instalacji słonecznej w całkowitym zaopatrzeniu mieszkania w ciepło należy mieć na uwadze, że jego sprawność zmienia się w ciągu roku. Ogrzewanie zimowe w większości regionów wymaga urządzeń elektrycznych, pieca lub kotła.
Duże znaczenie ma prawidłowe obliczenie powierzchni elementów kolektora wymaganych do obsługi domu oraz wybrany kąt montażu. Wskazane jest umieszczenie urządzeń tak, aby kąt nachylenia był równy szerokości geograficznej miejscowości, w której znajduje się mieszkanie. Energia słoneczna jest najlepiej absorbowana przez kolektory, których płaszczyzny robocze są ustawione pod kątem prostym do padających promieni. Jeśli to możliwe, baterie umieszczane są na południe.Ważne jest, aby na powierzchnię nie padały cienie rzucane przez budynki lub drzewa.
Aby efektywność pracy zimą była wyższa, kąt nachylenia elementów powinien być nieco większy. Z kolei latem produktywność będzie nieco niższa, ale nie powinno to negatywnie wpłynąć na jakość życia właścicieli domów.
Elementy systemu grzewczego
Istnieje kilka rodzajów urządzeń na baterie słoneczne, jednak zasada budowy większości opartych na nich systemów grzewczych jest identyczna. Czasami do konfiguracji można dodać dodatkowe komponenty.
Podstawowe elementy instalacji:
- urządzenia do zbierania próżni;
- kontroler odpowiedzialny za zarządzanie systemem;
- zbiornik akumulacyjny do podgrzewanej wody;
- pompa przenosząca płyn chłodzący z akumulatora do akumulatora;
- TEN, zasilany z sieci elektrycznej.
Zamiast elementu grzejnego inny szczegół może działać jako bliższy. Czasami taki system grzewczy łączy się z ciepłą podłogą.
Rodzaje kolektorów słonecznych
Elementy kolektora dostępne są w kilku wersjach urządzenia. Istnieją modele przeznaczone tylko do celów grzewczych i dodatkowo do podgrzewania wody.
Według projektu i wyglądu
Rozdzielacze dostępne są w wersji otwartej (z niezabezpieczonymi rurkami) oraz zamkniętej – z aktywnymi komponentami zamkniętymi w obudowie, która może mieć różne kształty, np. spłaszczoną lub kulistą. Najtańsze i najtrwalsze są modele płaskie zamknięte. Ich korpus wykonany jest z aluminium, wewnątrz umieszczono miedziane rurki. Można je montować w serpentynach lub równoległych rzędach. Mogą przez nie krążyć gaz, woda lub ciecz niezamarzająca, działając jako nośnik ciepła. Na wierzchu korpusu znajduje się powłoka składająca się z warstw szkła i glikolu propylenowego. Takie modele mogą pracować przez cały rok, podgrzewać wodę do temperatury o 30-40 stopni wyższej niż powietrze. Mają jednak istotną wadę: jeśli kolektor się zepsuje, cały system absorpcji ciepła zawiedzie.
Produkty próżniowe są najpotężniejsze. Zawierają również rurki miedziane wypełnione absorberem ciepła, wyłożone rzędami. Każdy taki element umieszczony jest w szklanym stożku. Przestrzeń próżniowa między ścianami działa jak materiał przewodzący i izolator ciepła. Słabym punktem tego projektu jest kruchość pustych elementów szklanych. Z drugiej strony w przypadku awarii wystarczy bezpośrednio wymienić uszkodzone tuby.
Jeżeli wkład systemu solarnego w zimie jest istotny, lepiej podłączyć kolektory próżniowe. Zatrzymują ciepło dłużej i podgrzewają gazy i ciecze do wyższych temperatur. Istnieje możliwość montażu konstrukcji bezpośrednio na dachu domu. Rurkowaty kształt pozwala na zbieranie ciepła w ciągu dnia bez podłączania dodatkowych mechanizmów podążających za ruchem słońca.
Zgodnie z zasadą pracy
Kryterium to opisuje elementy kolektora pod względem autonomii. Niektóre typy nie potrzebują prądu. To sprawia, że są dobrym rozwiązaniem do domu wakacyjnego lub do użytku w określonym sezonie. Urządzenia z mechanizmem wymuszonego obiegu muszą być podłączone do sieci przed użyciem. Działają dzięki naciskowi mechanizmu pompującego.
Sezonowość
Niektórzy konsumenci wolą podłączać panele słoneczne tylko w cieplejszych miesiącach. W kolektorach przeznaczonych stricte do tej formy eksploatacji woda pełni funkcję chłodziwa. W temperaturach poniżej zera zamienia się w lód, dlatego wraz z nadejściem chłodów takie instalacje są demontowane. Inne modele nadają się do użytku przez cały rok. W ciepłym sezonie są w stanie zapewnić konsumentowi ciepłą wodę, a w zimnych porach utrzymują temperaturę powietrza na określonym poziomie.
Tworzenie kolekcjonera własnymi rękami
Przy zakupie gotowego zestawu schemat podłączenia panelu słonecznego jest zwykle wskazany w dołączonej dokumentacji. Ale niektórzy mieszkańcy wolą montować domowe kolektory w domu. Prosta jednostka wykonana jest ze złomu na bazie struktury serpentynowej wyjętej z przestarzałej lub zepsutej lodówki jako podstawy.
Aby zrobić kolektor, musisz przygotować:
- folia i tafla szkła;
- cewka z lodówki (można również zdemontować z niej zaciski łączące i użyć ich w nowym urządzeniu);
- elementy stojaka do tworzenia ramy;
- taśma klejąca;
- elementy złączne - śruby i wkręty;
- gumowa mata;
- zbiornik na ciecz;
- rury zasilające i spustowe.
Cewka jest najpierw myta z brudu, kurzu i śladów freonu, a następnie wycierana do sucha. Listwy są przycinane do wymiarów serpentynowej konstrukcji tak, aby pasowały do zamontowanej z nich ramy. Następnie musisz połączyć szyny ze sobą. Gumowa wykładzina musi pasować do wymiarów ramy. W razie potrzeby odetnij nadmiar. W procesie łączenia szyn należy wykonać małe otwory w ścianach, aby rurki wężownicy mogły tam przejść, jeśli trzeba je usunąć.
Dywan pokryty jest od góry warstwą folii. Jeśli do powlekania musisz użyć małych nacięć, są one łączone taśmą. Następnie układana jest konstrukcja zębatki i zębnika, a następnie cewka, która jest mocowana za pomocą zacisków. Ten ostatni należy przymocować po przeciwnej stronie za pomocą śrub. Służy również do przybijania szyn w celu usztywnienia konfiguracji.
Jeśli pomiędzy listwami a folią są szczeliny, należy je zakleić taśmą. Zapewni to ograniczenie strat ciepła do minimum i zwiększy wydajność gotowej instalacji. Gdy urządzenie jest gotowe, umieszcza się na nim szklaną osłonę. Następnie jest przyklejany taśmą na całym obwodzie produktu.
Aby kolektor był jak najbardziej szczelny, szkło jest wzmocnione śrubami. Sprawi też, że urządzenie będzie bardziej niezawodne. Następnie powstały element można wzmocnić na konstrukcji nośnej.
Jak działa system
Aby jak najefektywniej wykorzystać energię słoneczną, możesz działać na różne sposoby. Zasada pierwszego polega na bezpośrednim nagrzewaniu elementów kolektora promieniami słonecznymi. Akumulując ciepło, urządzenia przekazują je do ciekłego nośnika ciepła znajdującego się w obwodach grzewczych i ciepłej wody. Zasób można wydać na oba te cele lub tylko na jeden. Działanie drugiej metody polega na wprowadzeniu do systemu grzewczego paneli słonecznych, zamieniających zgromadzoną energię na energię elektryczną, która następnie jest przekazywana do odbiorcy.
Korzystając z urządzenia wykonanego z cewki, przy słonecznej pogodzie można podgrzać wodę do 60-65 stopni. Jednocześnie system jest autonomiczny, płyn chłodzący krąży w nim naturalnie, a właściciele domów rzadko muszą interweniować w jego pracę. Cykl ruchu wygląda tak: podgrzana ciecz staje się mniej gęsta, dzięki czemu pędzi w górę - do przygotowanego pojemnika (na przykład zbiornika). Do dolnej części kolektora kierowana jest gęsta zimna woda. Oprócz zbiornika do zainstalowania systemu wymaganych jest kilka rur. Przez nie jest dostarczana i odprowadzana podgrzana woda, a do kolektora wpływa woda zimna. Potrzebujesz również 4 zaworów: spustowy, odcinający, uzupełniający, odciążający w systemie.
Zaleca się demontaż kolektorów wodnych na zimę, ponieważ płyn chłodzący ma tendencję do zamarzania, co sprawia, że eksploatacja jest bezużyteczna. Modele przeznaczone do użytku przez cały rok wymagają regularnego czyszczenia uporczywego śniegu.Ten ostatni ma tendencję do odbijania promieni słonecznych, co poważnie zmniejsza wydajność kolektora.
Systemy ogrzewania słonecznego można podłączyć nie tylko w regionach południowych, ale także na obszarach o klimacie umiarkowanym. Nawet przy niewielkiej liczbie słonecznych dni w zimnych porach roku światło ultrafioletowe wpadające przez chmury jest w stanie przynajmniej częściowo ogrzać dom. W takim przypadku nie można obejść się bez dodatkowych urządzeń grzewczych, ale przyjazność dla środowiska pracy i bezpłatny zasób energii sprawiają, że instalacje te są doskonałym wyborem dla domów prywatnych.
