Колико је сврсисходно користити алтернативне изворе топлотне енергије за грејање? Тренутно се широко користе две врсте снабдевања топлотом - геотермална и хелиосистем. Ово друго је најпопуларније. Како направити соларно грејање код куће с властитим рукама: колектори, батерије и дијаграми уградње?
Коришћење соларне енергије за грејање
Један од принципа који дефинише изградњу било ког система грејања је сврсисходност. Они. све инвестиције би се требале исплатити у одређеном временском периоду. С тим у вези, грејање дома соларном енергијом је најефикаснија и финансијски најкориснија инвестиција.
Соларна енергија је у основи слободан извор топлоте. Може се користити на неколико начина - за опремање система грејања или за израду аутономног система за снабдевање топлом водом. Ако пажљиво проучите критике о грејању од соларних панела, можете препознати занимљиву зависност. Што је грејање професионалније (фабрички колектори, додатно грејање, електронска контрола), то је већа ефикасност снабдевања топлотом.
На које начине се може извршити трансформација сунчеве енергије у топлотну?
- Соларна батерија за грејање - као један од начина за добијање електричне енергије. Зрачење делује на матрицу отпорних фотоелектричних ћелија, услед чега се у колу ствара напон. У будућности се ова струја може користити за повезивање са електричним уређајима за грејање;
- Модерно грејање приватне куће соларни колектори... У овом случају постоји директан пренос топлотне енергије од сунчевог зрачења до расхладне течности. Потоњи се налази у систему цевовода који се налази у посебном заптивеном кућишту.
Грејање соларном енергијом је најефикасније у потоњем начину. На тај начин се може избећи додатна конверзија енергије. Сунце ће директно утицати на расхладно средство, повећавајући његову температуру. Међутим, грејање соларном енергијом сопственим рукама помоћу електричних батерија је свестраније, јер се електрична енергија може користити за рад других електричних уређаја у кући. Избор се одређује буџетом и потребним капацитетом система.
Приликом уградње соларне плоче мора се поштовати одређени угао нагиба. У зависности од сезоне, требало би да буде 30 ° (лето) и 70 ° (зима).
Релевантност организације Сунчевог система
Пре куповине или израде сопственог претварача, требало би да сазнате да ли ће грејање приватне куће соларним плочама бити довољно ефикасно. Да бисте то урадили, потребно је извршити детаљну анализу свих фактора који утичу на ефикасност будућег система.
За почетак се одређује индикатор соларне инсолације. Ово је количина сунчеве енергије која пада на површину земље у одређеном региону. Од овога ће зависити степен загревања расхладне течности или количина генерисане струје.Соларни радијатори за грејање куће идеално би требало да раде без обзира на годишње доба. Међутим, у ствари то није увек случај.
Такође, пасивни соларни систем грејања може променити своју ефикасност због угла нагиба панела. Зависи и од сезоне. Да бисте утврдили теоретски могућу енергију, можете користити податке из табеле.
Већ на основу ових података могуће је израчунати соларни колектор за грејање, узимајући у обзир његове техничке и оперативне карактеристике. Али поред тога, треба узети у обзир и следеће факторе:
- Кућна локација... Пад сунчевих зрака не би требало да ометају природни или вештачки створени предмети - планине, високе куће, високе шуме итд .;
- Место за уградњу... Комбиновано соларно грејање захтеваће велики простор - од 2 до 10 м². Најчешће се за ово користи кров куће. Штавише, мора бити прилагођен за уградњу колектора или соларних панела;
- Потребна топлотна снага... Често се соларни системи грејања за приватну кућу користе као помоћни.
Тек након ове анализе можете започети избор одређене шеме за алтернативно грејање код куће. Прелиминарно се израчунавају губици топлоте у кући, одређује се оптимални топлотни режим грејања. Ако је соларни колектор у систему грејања помоћни, истој индикатору главног система за снабдевање топлотом додаје се његова називна снага.
Приликом израчунавања морате узети у обзир тежину опреме. Кровна површина мора бити у стању да поднесе ово оптерећење.
Соларне плоче за грејање
Често постоји забуна - соларни колектори се називају и батеријама. Али у пракси је то прва врста опреме која се најчешће користи за организовање грејања домова помоћу соларне енергије.
Принцип рада грејања приватне куће помоћу соларних панела је претварање топлотне енергије у електричну. Због тога су у дизајну панела предвиђене следеће компоненте:
- Фотоћелије... Када их сунчева светлост погоди, формира се такозвана фотоструја;
- Заштитно провидно кућиште... Спречава оштећење фотоћелија;
- Претварачи електричне струје - претварачи, трансформатори, батерије итд.
Они. у ствари, соларна батерија за грејање је одличан пуњач. Пре свега, намењен је добијању јефтине електричне енергије. Његова употреба као једног од грејних елемената је непрактична. За снабдевање топлотом куће површине 60 м² са нормалном стопом изолације биће потребно 6 кВ топлотне енергије на сат. Стандардна соларна батерија за грејање величине 284 * 254 мм има специфичну снагу од 5 В / х. Они. да би се обезбедило снабдевање топлотом, потребна је површина покривености батерије од 82 м².
Као што се види из прорачуна, ово је више него непрактично. Због тога више воле да сопственим рукама направе соларни колектор за грејање или да купе фабричка подешавања.
Уместо да приватну кућу греју соларним плочама, могу се користити као извор јефтине електричне енергије за рад кућних апарата мале снаге.
Избор соларног колектора
За ефикасно соларно грејање препоручује се уградња колектора. Они су систем цевовода кроз које тече расхладна течност. За заштиту и боље фокусирање сунчеве енергије, структура је заштићена прозирним стакленим панелом.
Да би се повећао ефикасан рад опреме, у њему је могуће користити разне врсте расхладне течности, које неће променити своја својства под утицајем негативних температура. Ово је важно за регије са хладним зимама.Поред тога, потребно је пажљиво анализирати понуде на тржишту и одабрати оптималан дизајн.
Тренутно произвођачи нуде неколико начина да организују грејање приватне куће са соларним колекторима:
- Вакуумски разводници... Најбоља опција за организовање пасивног соларног система грејања. Карактерише их готово потпуно одсуство губитака топлоте;
- Равни колектори... Економична опција за соларно грејање. Они су систем цеви заштићених прозирним материјалом. Најчешће се користе за снабдевање топлом водом лети. Примена за комбиновано соларно грејање захтева узимање у обзир температурног распореда зими и пажљив одабир носача топлоте.
Избор је у великој мери одређен прелиминарним прорачунима - потребном снагом и учесталошћу рада снабдевања топлотом. Као економичну опцију можете размотрити могућност самосталне производње равних колектора за грејање соларном енергијом властитим рукама.
Приликом избора дијаграма ожичења, мора се узети у обзир површина конструкције. Она ће имати одређени индекс вјетровитости.
Вакуумски колектори за грејање
Један од проблема употребе соларних радијатора за грејање куће су велики губици топлоте. Они су због посебности рада - панел мора бити смештен изван загрејане просторије да би упио сунчеву енергију. Да би се решио овај проблем, развијен је вакуумски соларни колектор за систем грејања.
Дизајн вакуумских разводника састоји се од спољног кућишта и унутрашњег система стаклених цеви. За бољу изолацију цевоводи су одвојени од спољног окружења вакуумским међуслојем са разређеним ваздухом. Практично читава инсталација је велики прозирни термос.
Специфичност вакуумског соларног колектора у систему грејања је следећа:
- Употреба посебне течности са ниским прагом кључања као носача топлоте. У овом случају постоји ефикаснији пренос топлотне енергије кроз измењивач топлоте на главни медијум за грејање - воду;
- Наношење на унутрашњу површину специјалног премаза који повећава способност упијања топлотне соларне енергије;
- Независност рада од спољне температуре ваздуха.
За нормално функционисање система биће неопходно осигурати поуздану топлотну изолацију измењивача топлоте. Такође треба изоловати цевовод на местима где пролази кроз неогреване просторије - поткровље, кровна пита. За израчунавање соларног колектора за грејање могу се користити стандардне шеме. Али мора се имати на уму да ће његов рад бити неефикасан када температура расхладне течности у кругу падне на + 22 ° С.
Зими је потребно очистити површину колектора од снежне капе. Због тога морате унапред размислити о начину извођења овог догађаја.
Равни соларни колектори за грејање
Да би се створио соларни систем грејања за приватну кућу са минималним трошковима, најчешће се постављају равни колектори. Од вакуумских се разликују по поједностављеном дизајну. Међутим, ово повећава захтеве за њихов рад.
Равни колектор такође има унутрашњи систем цевовода. Међутим, направљен је од бакарних или пластичних цеви. За заштиту се користи поликарбонат или каљено стакло. Унутрашња површина је изолована изолацијом - минералном вуном или пеном. Под утицајем сунчеве светлости, цеви се загревају и, као резултат, температура расхладне течности расте.
Постоје строга оперативна ограничења за равни соларни колектор у систему грејања:
- Као средство за хлађење може се користити само антифриз.У супротном, вода ће се смрзнути и цевовод ће се срушити;
- За бољу циркулацију током преноса топлоте мора бити инсталирана пумпа;
- На температурама испод -10 ° Ц, ефикасност система драстично опада.
Због последњег фактора, не препоручује се организовање снабдевања топлотом куће соларном енергијом помоћу равних колектора у регионима са ниским температурама зими. Због тога најчешће праве равни соларни колектор за грејање сопственим рукама за снабдевање топлом водом лети, пролеће или јесен.
Стручњаци препоручују снабдевање топлотом помоћу сунчеве енергије засноване на равним колекторима само у јужним регионима земље са релативно топлим зимама.
Уради сам соларни колектор
Одмах треба напоменути да сам уради колектор неће радити да обезбеди грејање соларном енергијом. Да бисте то урадили, требало би да користите схему за производњу вакуумске структуре која је горе разматрана. Али код куће је готово немогуће направити због недостатка потребне опреме и потрошног материјала. Због тога ћемо размотрити један од најједноставнијих начина израде соларне батерије за грејање за снабдевање топлом водом.
За производњу ће вам требати следећи потрошни материјал:
- Ћелијски поликарбонатни лим... За снабдевање топлом водом летње викендице или мале куће која користи соларни колектор за грејање властитим рукама, лист величине 2 * 1 м биће довољан;
- ПВЦ цев, фитинзи и флексибилна црева... Уз њихову помоћ биће направљен систем за циркулацију загрејане воде и испоручен потрошачу;
- Профил рама за гипс плоче и пене... Од њих се захтева да створе заштитни простор у пасивном соларном систему грејања.
Саће треба поставити водоравно ради бољег загревања воде. Тада се у ПВЦ цеви праве уздужни резови. Кроз њих ће тећи загрејана вода из поликарбонатног лима. У резултујућим резовима инсталиран је лист. Не би требало да иде у цев до краја.
Уз помоћ термо пиштоља, шавови су изоловани. Без овог алата постоји велика вероватноћа цурења у грејању и снабдевању топлом водом куће са соларним колектором. Пре уградње у оквир, неопходно је извршити испитивања непропусности конструкције. Да бисте то урадили, напуните је водом и визуелно проверите да ли цури.
За производњу оквира потребни су поцинчани профили од гипс картона. Они ће обављати заштитне функције сличне телу соларног радијатора за грејање летње викендице. Испод слоја поликарбоната поставља се слој изолације, а затим се поставља самостално израђени соларни колектор. За ефикасније загревање, препоручује се бојање лима у црно.
При прорачуну соларног колектора за снабдевање топлотом узима се у обзир положај сунца у одређеном тренутку дана. Највећа ефикасност постиже се када је угао упада зрака строго окомит на површину конструкције.
Најбоља опција је коришћење соларних система грејања за приватну кућу као помоћних. За најбољу ефикасност препоручује се уградња акумулатора топлоте. Вода у њему ће се током дана грејати из колектора, а у мраку ће се акумулирана топлотна енергија преносити на главну расхладну течност у систему.
Видео приказује пример израде соларног колектора од полимерних цеви:
