Izbira najboljše možnosti za sončno ogrevanje doma z lastnimi rokami: pregled kolektorjev, baterij in navodil za izdelavo

Kako smiselna je uporaba alternativnih virov toplotne energije za ogrevanje? Trenutno sta razširjeni dve vrsti oskrbe s toploto - geotermalni in solarni sistemi. Zadnja je najbolj priljubljena. Kako narediti sončno ogrevanje doma z lastnimi rokami: kolektorji, baterije in namestitveni diagrami?

Uporaba sončne energije za oskrbo s toploto

Primer solarnega ogrevanja
Primer solarnega ogrevanja

Eno od odločilnih načel gradnje katerega koli ogrevalnega sistema je smotrnost. Tisti. Vse naložbe se morajo povrniti v določenem roku. V tem pogledu je ogrevanje vašega doma s sončno energijo najbolj učinkovita in finančno donosna naložba.

Sončna energija je v bistvu brezplačen vir toplote. Uporablja se lahko na več načinov - za opremljanje ogrevalnega sistema ali izdelavo avtonomnega sistema za oskrbo s toplo vodo. Če natančno preučite ocene o ogrevanju s sončnimi kolektorji, lahko ugotovite zanimivo razmerje.Bolj ko je ogrevanje izvedeno strokovno (tovarniški kolektorji, dogrevanje, elektronska regulacija), večji je izkoristek ogrevanja.

Na kakšen način lahko sončno energijo pretvorimo v toplotno?

  • Sončna baterija za ogrevanje - kot eden od načinov pridobivanja električne energije. Sevanje deluje na matriko uporovnih fotocelic, kar povzroči napetost v vezju. V prihodnosti se lahko ta tok uporablja za povezavo z električnimi grelnimi napravami;
  • Sodobno ogrevanje zasebne hiše sončni kolektorji. V tem primeru pride do neposrednega prenosa toplotne energije iz sončnega sevanja v hladilno tekočino. Slednji se nahaja v cevovodnem sistemu, ki se nahaja v posebnem zaprtem ohišju.

Najučinkovitejši način je ogrevanje s sončno energijo. Na ta način se lahko izognemo dodatni pretvorbi energije. Sonce bo neposredno vplivalo na hladilno tekočino in povečalo njeno temperaturo. Vendar pa je solarno ogrevanje z električnimi baterijami bolj vsestransko, saj se električna energija lahko uporablja za delovanje drugih električnih naprav v hiši. Izbira je odvisna od proračuna in zahtevane moči sistema.

Pri nameščanju sončne celice je treba upoštevati določen kot naklona. Odvisno od letnega časa naj bo 30° (poleti) in 70° (pozimi).

Pomen organizacije sončnega sistema

Montaža solarnih panelov
Montaža solarnih panelov

Preden kupite ali sami izdelate pretvornik, morate ugotoviti, ali bo ogrevanje zasebne hiše s sončnimi kolektorji dovolj učinkovito. Za to je potrebno opraviti podrobno analizo vseh dejavnikov, ki vplivajo na učinkovitost bodočega sistema.

Za začetek se določi indikator sončne insolacije. To je količina sončne energije, ki pade na površje zemlje v določeni regiji. Od tega bo odvisna stopnja segrevanja hladilne tekočine ali količina ustvarjenega toka. Sončni radiatorji za ogrevanje doma naj bi idealno delovali ne glede na letni čas. Vendar v resnici to ne deluje vedno.

Sončna insolacija
Sončna insolacija

Tudi pasivni solarni sistem lahko spremeni svojo učinkovitost delovanja zaradi kota panela. Odvisno je tudi od sezone. Za določitev teoretično možne energije lahko uporabite podatke iz tabele.

Že na podlagi teh podatkov je mogoče narediti izračun sončnega kolektorja za ogrevanje ob upoštevanju njegovih tehničnih in obratovalnih značilnosti. Toda poleg tega je treba upoštevati naslednje dejavnike:

  • Lokacija hiše. Padanja sončnih žarkov ne smejo ovirati naravni ali umetni predmeti – gore, visoke zgradbe, visoki gozdovi itd.;
  • Lokacija namestitve. Kombinirano solarno ogrevanje bo zahtevalo velik prostor - od 2 do 10 m². Najpogosteje se za to uporablja streha hiše. Hkrati mora biti prilagojena za vgradnjo kolektorjev ali sončnih kolektorjev;
  • Zahtevana toplotna moč. Pogosto se solarni ogrevalni sistemi za zasebni dom uporabljajo kot pomožni.
Vrednosti sončne energije (kWh) za ruske regije
Vrednosti sončne energije (kWh) za ruske regije

Šele po tej analizi lahko začnete izbrati določeno shemo za alternativno oskrbo z ogrevanjem vašega doma. Predhodno se izračunajo toplotne izgube v hiši in določi optimalen toplotni način delovanja ogrevanja.Če je sončni kolektor v ogrevalnem sistemu pomožni, se njegovi nazivni moči prišteje isti kazalnik glavnega ogrevalnega sistema.

Pri izračunu morate upoštevati težo opreme. Strešna površina mora prenesti to obremenitev.

Solarni paneli za ogrevanje

Dizajn sončne plošče
Dizajn sončne plošče

Pogosto prihaja do zmede – sončne kolektorje imenujemo tudi baterije. Toda v praksi se za organizacijo ogrevanja doma s sončno energijo najpogosteje uporablja prva vrsta opreme.

Načelo delovanja ogrevanja zasebne hiše s sončnimi kolektorji je pretvorba toplotne energije v električno energijo. V ta namen so v zasnovi plošče predvidene naslednje komponente:

  • Fotocelice. Ko jih zadene sončna svetloba, nastane tako imenovani fototok;
  • Zaščitna prozorna torbica. Preprečuje poškodbe fotocelic;
  • Pretvorniki električnega toka – pretvorniki, transformatorji, baterije itd.

Tisti. Pravzaprav je solarna baterija velik polnilnik. V prvi vrsti je namenjena proizvodnji poceni električne energije. Njegova uporaba kot enega od grelnih elementov je nepraktična. Za oskrbo s toploto hiše s površino 60 m² z normalno izolacijo je potrebnih 6 kW toplotne energije na uro. Standardna solarna baterija dimenzij 284*254 mm ima specifično moč 5 W/h. Tisti. Za zagotovitev oskrbe s toploto bo potrebna površina baterije 82 m².

Kot je razvidno iz izračunov, je to več kot neizvedljivo. Zato raje izdelajo sončni kolektor za ogrevanje z lastnimi rokami ali kupijo tovarniške instalacije.

Namesto ogrevanja zasebnega doma s sončnimi kolektorji jih je mogoče uporabiti kot vir poceni električne energije za delovanje gospodinjskih aparatov majhne moči.

Izbira sončnega kolektorja

Zasnova sončnega kolektorja
Zasnova sončnega kolektorja

Za učinkovito delovanje ogrevanja na sončno energijo je priporočljiva vgradnja kolektorjev. So sistem cevovodov, skozi katere teče hladilna tekočina. Za zaščito in boljše fokusiranje sončne energije je konstrukcija zaščitena s prozorno stekleno ploščo.

Za povečanje učinkovitosti delovanja opreme lahko uporabite različne vrste hladilne tekočine, ki ne bodo spremenile svojih lastnosti, če so izpostavljene negativnim temperaturam. To je pomembno za regije z mrzlimi zimami. Poleg tega je treba skrbno analizirati ponudbe na trgu in izbrati optimalno zasnovo.

Trenutno proizvajalci ponujajo več načinov za organizacijo ogrevanja zasebne hiše s sončnimi kolektorji:

  • Vakuumski razdelilniki. Najboljša možnost za organizacijo pasivnega solarnega ogrevalnega sistema. Zanj je značilna skoraj popolna odsotnost toplotne izgube;
  • Ploščati kolektorji. Varčna možnost sončnega ogrevanja. So sistem cevi, zaščiten s prozornim materialom. Najpogosteje se poleti uporablja za oskrbo s toplo vodo. Uporaba kombiniranega solarnega ogrevanja zahteva upoštevanje temperaturnega režima pozimi in skrbno izbiro hladilne tekočine.

Izbira je v veliki meri odvisna od predhodnih izračunov - potrebne moči in pogostosti delovanja oskrbe s toploto.Kot ekonomično možnost si lahko omislite možnost, da bi ploščate kolektorje za ogrevanje na sončno energijo izdelali sami.

Pri izbiri sheme ožičenja je treba upoštevati površino konstrukcije. Imel bo določen indikator vetra.

Vakuumski kolektorji za ogrevanje

Zasnova vakuumskega sončnega kolektorja
Zasnova vakuumskega sončnega kolektorja

Ena od težav pri uporabi sončnih radiatorjev za ogrevanje doma so velike toplotne izgube. Nastanejo zaradi posebnosti delovanja - plošča mora biti nameščena zunaj ogrevanega prostora, da absorbira sončno energijo. Za rešitev tega problema je bil razvit vakuumski sončni kolektor za ogrevalni sistem.

Zasnova vakuumskih razdelilnikov je sestavljena iz zunanjega ohišja in notranjega sistema steklenih cevi. Za boljšo izolacijo so cevovodi od zunanjega okolja ločeni z vakuumsko plastjo z redčenim zrakom. Pravzaprav je celotna instalacija velika prozorna termovka.

Posebnosti vakuumskega sončnega kolektorja v ogrevalnem sistemu so naslednje:

  • Uporaba posebne tekočine z nizkim vreliščem kot hladilno sredstvo. V tem primeru pride do učinkovitejšega prenosa toplotne energije skozi toplotni izmenjevalnik na glavno grelno hladilno sredstvo - vodo;
  • Uporaba posebnega premaza na notranji površini, ki poveča absorpcijsko sposobnost toplotne sončne energije;
  • Neodvisnost delovanja od zunanje temperature zraka.

Za normalno delovanje sistema bo potrebno zagotoviti zanesljivo toplotno izolacijo izmenjevalnika toplote. Prav tako morate izolirati cevovod, kjer gre skozi neogrevane prostore - podstrešje, strešna pita.Za izračun sončnega kolektorja za ogrevanje lahko uporabite standardne diagrame. Vendar je treba upoštevati, da bo njegovo delovanje neučinkovito, ko temperatura hladilne tekočine v tokokrogu pade na +22 ° C.

Pozimi je potrebno površino zbiralnika očistiti pred snežno kapo. Zato morate vnaprej razmišljati o tem, kako izvesti to dejavnost.

Ploščati sončni kolektorji za ogrevanje

Ploščati sončni kolektor
Ploščati sončni kolektor

Za ustvarjanje sončnega ogrevalnega sistema za zasebni dom z minimalnimi stroški so najpogosteje nameščeni ploščati kolektorji. Od vakuumskih se razlikujejo po poenostavljeni zasnovi. Vendar to povečuje zahteve za njihovo delovanje.

Ploščati kolektor ima tudi notranji cevni sistem. Vendar pa je izdelan iz bakrenih ali polimernih cevi. Za zaščito se uporablja polikarbonat ali kaljeno steklo. Notranja površina je izolirana z izolacijo - mineralno volno ali polistirensko peno. Pod vplivom sončne svetlobe se cevi segrejejo in posledično se temperatura hladilne tekočine poveča.

Za ploščati sončni kolektor v ogrevalnem sistemu veljajo stroge omejitve delovanja:

  • Kot hladilno sredstvo se lahko uporablja samo antifriz. V nasprotnem primeru bo voda zmrznila in cevovod bo uničen;
  • Za boljšo cirkulacijo pri prenosu toplote je potrebna vgradnja črpalke;
  • Pri temperaturah pod -10°C učinkovitost sistema občutno pade.

Zaradi zadnjega dejavnika v območjih z nizkimi zimskimi temperaturami ni priporočljivo oskrbovati hiše s sončno energijo s ploščatimi kolektorji.Zato najpogosteje naredijo ploščati sončni kolektor za ogrevanje z lastnimi rokami za oskrbo s toplo vodo poleti, spomladi ali jeseni.

Strokovnjaki priporočajo ogrevanje s sončno energijo na osnovi ploščatih kolektorjev le v južnih predelih države z relativno toplimi zimami.

DIY sončni kolektor

Polikarbonatni sončni kolektor
Polikarbonatni sončni kolektor

Takoj je treba opozoriti, da DIY zbiralnik ni primeren za ogrevanje s sončno energijo. Če želite to narediti, uporabite proizvodno shemo za vakuumsko strukturo, obravnavano zgoraj. Vendar je skoraj nemogoče narediti doma zaradi pomanjkanja potrebne opreme in potrošnega materiala. Zato bomo razmislili o enem najpreprostejših načinov izdelave sončne grelne baterije za oskrbo s toplo vodo.

Za proizvodnjo boste potrebovali naslednje potrošne materiale:

  • Celična polikarbonatna plošča. Za oskrbo s toplo vodo v koči ali majhni hiši z uporabo sončnega kolektorja za ogrevanje z lastnimi rokami bo dovolj plošča, ki meri 2 * 1 m;
  • PVC cevi, fitingi in gibke cevi. Z njihovo pomočjo bo ustvarjen sistem kroženja ogrevane vode in dobavljen potrošniku;
  • Okvirni profil za mavčne plošče in pene. Potrebni so za ustvarjanje zaščitnega ohišja v pasivnem solarnem toplotnem sistemu.
Izdelava sončnega kolektorja
Izdelava sončnega kolektorja

Satje naj bo za boljše segrevanje vode vodoravno. Nato se v PVC cevi naredijo vzdolžni rezi. Skozi njih bo tekla segreta voda iz polikarbonatne plošče. List je nameščen v nastale reze. Ne sme iti do konca v cev.

Šivi so izolirani s toplotno pištolo.Brez tega orodja obstaja velika verjetnost puščanja pri ogrevanju in oskrbi s toplo vodo hiše iz sončnega kolektorja. Pred namestitvijo v okvir je nujno preizkusiti tesnost konstrukcije. Če želite to narediti, ga napolnite z vodo in vizualno preverite puščanje.

Za izdelavo okvirja boste potrebovali pocinkane profile iz mavčnih plošč. Izvajali bodo zaščitne funkcije, podobne telesu sončnega radiatorja za ogrevanje poletne hiše. Pod polikarbonatno ploščo je nameščena plast izolacije, nato pa je nameščen samostojno izdelan sončni kolektor. Za učinkovitejše ogrevanje je priporočljivo, da list pobarvate v črno barvo.

Pri izračunu sončnega kolektorja za oskrbo s toploto se upošteva položaj sonca na določeni točki dneva. Največja učinkovitost je dosežena, ko je vpadni kot žarkov strogo pravokoten na površino konstrukcije.

Najboljša možnost je uporaba sončnih ogrevalnih sistemov za zasebni dom kot pomožnih. Za najboljši izkoristek je priporočljivo vgraditi toplotni akumulator. Vodo v njem bo čez dan ogreval kolektor, ponoči pa se bo akumulirana toplotna energija prenesla na glavno hladilno sredstvo v sistemu.

Video prikazuje primer izdelave sončnega kolektorja iz polimernih cevi:

bigbadmaster.com
Dodajte komentar

Fundacija

Prezračevanje

Ogrevanje