Слънчеви панели за отопление на къща: видове, как да ги изберете и инсталирате правилно

Технологичните иновации са наистина изненадващи, особено що се отнася до практическата страна на живота. Съвсем наскоро хората не познаваха схемите за получаване на печеливша енергия, което дава възможност да се откаже от скъпа електроенергия. Съгласете се, сега алтернативни източници са достъпни за всички и би било чудесно да ги използвате.

Иновативните слънчеви панели за отопление на къща постепенно, но упорито се въвеждат в ежедневните ни реалности. Но преди да отидете в магазина за тях, трябва да претеглите плюсовете и минусите, в противен случай можете да закупите напълно неподходящ модел. За да предотвратим това да се случи, ще разкрием тайните на избора на тези устройства.

В допълнение, от нашия материал ще научите дизайнерските характеристики на слънчевите колектори, както и ще намерите стъпка по стъпка инструкции за инсталиране на слънчеви клетки. За улеснение на възприемането материалът е придружен от тематични фотографии и видеоклипове.

Принципът на използване на слънчевата енергия

Често, изправен пред необходимостта от инсталиране на слънчеви панели, човек пита за осъществимостта на предприятието. Защото в повечето случаи процентът на слънчевите дни губи значително до една и съща облачна стойност.

Подобно съотношение е характерно за районите на средната зона, а климатът на северните райони се характеризира с още по-голям брой облачни дни.

Недостатъчният брой слънчеви дни е пряко свързан с ефективността на устройствата, които обработват енергията на земното светило. В резултат на това се намалява излагането на слънчева светлина върху повърхността на батерията. Този процес се нарича инсолация.

Слънчевите панели могат да се използват в отоплителните системи като охлаждаща течност или доставчик на енергия за електрически уреди

Същността му е, че всяка равнина, независимо от предназначението й, поема определено количество слънчева енергия. В южните райони количеството е естествено по-голямо, което прави инсталирането на слънчеви панели по-уместно.

Както показва практиката, пазарът на технологично оборудване в областта на синтеза на слънчева енергия непрекъснато подобрява своите продукти, така че модерните слънчеви клетки в слънчеви панели функционират добре дори в райони с ниско ниво на инсолация.

Разпределението на слънчевата активност по примера на карта на Русия. По-висок коефициент е характерен за южните райони (+)

Подходящ подход за инсталиране

Преди да организирате соларна отоплителна система, трябва да разберете минусите и силните страни на конструкцията, захранвана от слънчевата енергия.

Тези знания са необходими за по-добро възприемане на разликите между оборудването и аналозите и за оценка на рационалността на устройството и оценка на осъществимостта на конструкцията.

Най-важните фактори са:

• ефикасност, Истинска ефективност при преобразуване на слънчевата енергия в електрическа. Докато енергията на слънчевите клетки е почти пет пъти по-скъпа от конвенционалното електричество.
• Сезонност на приложението. Слънчевите панели ще могат да работят ефективно само при липса на препятствия пред слънчевата светлина, включително висока облачна покривност.
• Слаба схема на натрупване. В повечето случаи получената енергия трябва да се изразходва незабавно. За да го акумулирате и съхранявате, са необходими доста обемни задвижвания, поставянето на които ще изисква впечатляваща площ.
• Необходимостта от спомагателна енергия. През зимата слънчевите панели няма да могат да доставят достатъчно топлина за отопление на къща. Но те могат да бъдат полезно допълнение към отоплителен котел в случай на слънчево време.
• Изпълнимостта на строителството. В момента изплащането на слънчевите панели е много да се желае. Инсталирането им се оправдава само в области, които не са свързани с централизирани мрежи. Там, където изобщо няма алтернатива на слънчевите устройства.

Има надежди за разработването и производството на по-достъпни устройства за слънчева енергия. Има увереност, че след като изграждането на системи, които обработват слънчевата енергия, ще стане рентабилно.

Вярно е, че ако вземем предвид, че енергийните ресурси на планетата постепенно се стопяват, тогава можем да разгледаме слънчевата технология като печеливша и обещаваща инвестиция.

Слънчевият комплекс е напълно безопасен за околната среда, не отделя токсични продукти от горенето, не нарушава естествения баланс, не изисква изгаряне на фосили и дърва

Въпреки това, сега това е само допълнение към основните източници на топлина, но вече има свой набор от предимства.

Съществени предимства на слънчевия комплекс:

• Дълъг период на работа. Конструктивната простота гарантира минимум щети. Панелите могат да бъдат повредени случайно по време на почистване от сняг, но подмяната на стъклото е доста достъпна, за да го направите сами.
  
• Голямо разнообразие от модели. Устройствата произвеждат значителен брой чуждестранни компании и отделни представители на местните производители. Разпръскването на цените ви позволява да изберете опцията „си позволете“.
• Настройки за индивидуалност Оборудването може да бъде конфигурирано, като се вземат предвид всички капризи на природата в определен район.
• Евтина енергия. По-точно, пълната му безвъзмездяност е качество, което не бива да се приема буквално поради консумацията на солидни материали при изграждането на соларни панели.
• Външно обжалване. Плоските отоплителни системи не нарушават архитектурата на къщите, могат да се възприемат като елементи на творческия дизайн.

Разбрахме, че слънчевият комплекс може да бъде помощ в ежедневието, допълвайки традиционните източници на отопление.Освен това, като се имат предвид днешните цени на горивата, алтернативна енергия допринася за спестяванията, особено в частния сектор.

Водещите производители на оборудване, описвайки своите продукти, по всякакъв начин подчертават абсолютното екологичност система. Естествено, процесът на преобразуване на фотонна енергия се осъществява без участието на каквито и да е горими, токсични или химически експлозивни вещества.

Слънчевите панели, разположени на покрива, не развалят екстериора на къщата, не заемат много място

В световен мащаб широкото използване на слънчеви панели със сигурност ще намали консумацията на други енергийни източници, като въглища или природен газ. Разбира се, ситуацията с околната среда в този случай ще се подобри качествено, а неизличимите сметки за отопление и горими материали ще останат в миналото.

Ефективността на панелите е пряко пропорционална на количеството абсорбирана слънчева енергия. Но технологичният аспект на различните видове оборудване ви позволява да увеличите или намалите производителността.

За да увеличите производителността на системата, се препоръчва инсталирането на слънчево отопление в симбиоза с други, по-традиционни методи за отопление.

Не се притеснявайте от факта, че слънчевият колектор много скоро ще се провали. Средният живот на такова оборудване е около 15 години. Правилното функциониране на фотоклетките зависи преди всичко от района, в който се използва инсталацията.

По правило най-интензивното ниво на инсолация поставя системата в по-голям стрес. Следователно, ако оборудването се използва в умерен климат, то е доста способно да служи повече от 15 години.

Животът на слънчевите панели е от 12 до 15 години. При правилна грижа те ще продължат по-дълго

Видове слънчеви комплекси

Експериментално е доказано, че някои вещества са в състояние да реагират по-интензивно на ефектите на фотоните. Следователно технологията за производство на слънчеви панели е различна.

Слънчевите системи за битова употреба са разделени на 2 доминиращи типа:

• Фотоелектрически преобразуватели (силиций и филм). Те са групи от фотоклетки, свързани последователно или успоредно една на друга, превръщащи слънчевата радиация в електричество. Наричат ​​се елементи, събрани в една полупроводникова система слънчев панел, която доставя енергия на електрически зависими отоплителни уреди.
• Слънчеви колектори (Плосък, вакуумна или тръбна, колектори-хъбове или огледало). Това е най-често срещаният тип в ежедневието, който получава слънчева енергия и я прехвърля към отоплителната система под формата на електричество или нагрята охлаждаща течност.

В допълнение към тези видове има соларни станции, които произвеждат енергия в индустриален мащаб. За частния търговец те могат да служат като централизиран доставчик на енергия.

Отоплителна система със слънчеви колектори осигурява консумация на енергия веднага след получаването ѝ

Устройството на фотоволтаични преобразуватели

Принципът на работа на фотоволтаичните преобразуватели се основава на преобразуването на слънчевата енергия в нейния електрически тип. Те се произвеждат под формата на модули върху алуминиева рамка или върху гъвкава полимерна кърпа.

В първия случай горната част на модула е защитена от стъкло с висока якост, а долната - с изолационен филм. Във втория случай и двете защитни черупки са изработени от полимери.

Фотоволтаичните клетки са свързани чрез проводими шини, чиято функция е да прехвърлят енергия на батерия или консуматор. Контактите са свързани към шините, които служат за свързване на отделни батерии към цялостна система и за връзка с потребителите.

Принципът на работа на фотоелектрическите преобразуватели се основава на способността на елементите да преобразуват слънчевата енергия в електрическа

С фокус върху организацията на силициеви атоми, соларните клетки се разделят на следните категории:

• Monocrystalline. Доставя се с най-чистия силиций, чиято технология на производство отдавна се използва при производството на полупроводници. Същността на производството е изкуственото отглеждане на монокристал, който в крайна сметка се нарязва на плочи с дебелина 0,2-0,4 мм. Това са клетките на бъдещата батерия, за която ще са необходими 36 броя.
• поликристални, При производството се използват вафли, получени от разтопен силиций след бавното му охлаждане. Технологията изисква по-малко енергия и труд, защото слънчевите панели с поликристали струват много по-малко. Обикновено тези батерии имат стандартен ярко син цвят.
• От аморфен силиций. Технологията на тяхното производство е фокусирана върху принципа на фазата на изпаряване. В резултат на процеса на изпаряване, върху носещия елемент се утаява тънък силиконов филм, който отгоре е покрит с прозрачно защитно покритие. Тази категория слънчеви панели се нарича тънкослойна, инсталирана на стените на къщите.

Монокристалните батерии са най-продуктивни. Ефективността варира от 14-17% в зависимост от модела и производителя. Поликристалните губят за тях по критериите за ефективност, ефективността им средно 10-12%.

Най-неефективните системи са аморфни силициеви слънчеви клетки. Те са предназначени за обработка на разпръснато лъчение, инсталират се по стените на къщите като допълнение към по-мощните системи, разположени на покрива. Ефективност в рамките на 5-6%.

Поликристални слънчеви опции - оферта за средна цена и изпълнение

Въз основа на данни на водещи производители на соларни модули като SunTech мощност, става ясно, че ефективността на монокристалите се увеличава всяка година и скоро ефективността може да достигне около 33%.

Въпреки това, днес най-добрите показатели за ефективност принадлежат на продуктите на компанията. Sanyo, Особеността на тези панели се състои в многослойността на външния елемент, което значително увеличава ефективността и ефективността слънчеви колектори е 23%.

Поради характерната процедура за обработка на силиций, поликристалната структура съдържа нежелателни образувания, които пречат на по-доброто усвояване на слънчевата енергия.

Също така кристалните частици от микроструктурата на модула са подредени по хаотичен начин един към друг, което усложнява сублимацията на енергия. В резултат на това ефективността на панела рядко надвишава 18%.

Понякога има симбиоза на аморфни и поли- / еднокристални резервоари. Това се дължи на факта, че нормалната работа на поликристалите изисква интензивна слънчева светлина, за разлика от аморфните панели. Следователно комбинацията от две технологии може да бъде изход.

В производството на филмови системи има осезаеми промени. Така че на настоящия етап филмовите филми са доста често срещани слънчеви модули на базата на кадмий и индий.

На всеки етап непрекъснато се следи силиконово-водородното покритие, в противен случай са възможни проблеми, свързани с оперативността

Доказано е, че кадмият абсорбира много добре слънчевата светлина, затова много производители в областта на слънчевата енергия са го възприели. Както знаете, веществото е радиоактивно, но не бива да се притеснявате поради възможността за излагане, защото съотношението на метала не е толкова голямо, че да причини вреда на атмосферата, да не говорим за човека.

Индийният полупроводник успешно произвежда 20% ефективност, преди кадмий. Поради факта, че индийът е много по-търсен в домакинските уреди, а именно при производството на LCD телевизори, производителите често заместват метала с друг аналог - галий.

Оборудването за слънчеви филми има гъвкава структура, което значително опростява монтажа

Говорейки за предимствата на полимерните модули и колекторите на филми като цяло, бих искал да подчертая доста ниска цена в сравнение с кристални батерии, пълна безопасност и екологичност, поради стабилното състояние на хим. вещества. Също така, гъвкавостта и гъвкавостта могат да бъдат добавени към броя на допълнителните предимства.

Дизайн характеристики на слънчеви колектори

Най-простият вариант е плосък слънчев колектор е кутия-кутия, предната страна на която е почерняла метална повърхност. Вътре е намотка, пълна с вода, смес от вода с незамразяващ агент или въздух.

Дъното и стените на кутията са затворени с топлоизолация, необходима за пестене на енергия, получена в батерията.

Метална плоча, съчетана с тръби, събира и пренася нагрятата охлаждаща течност в отоплителната система. Тази част се нарича абсорбатор. Най-често за производството му се използва меден лист, характеризиращ се с висока топлопроводимост.

Външната страна на адсорбера трябва да бъде интензивно черна за максимално поглъщане на слънчевата радиация.

Соларните панели с тръбен тип са система от тръби или намотка с метална плоча отгоре

За да се предотврати отразяването на лъчите от металната повърхност на адсорбера, отгоре се монтира устойчиво прозрачно покритие. Обикновено това са варианти от закалено стъкло с минимално съдържание на метал.

Отвън върху него се нанася специално оптично покритие, което не излъчва топлина при инфрачервена светлина. Той помага да се увеличи производителността на устройството, способно да загрява вода до 200 ° C.

Тръбните панели са чувствителни към атмосферния негатив. След обилни валежи, особено градушка, се препоръчва внимателно да се провери целостта на предния капак на колектора.

Издухани от зеленина, прашни частици и фрагменти от клони също могат да повредят повърхността. Драскотини и чипове ще доведат до рязко влошаване на работата на оборудването.

Има няколко опции за инсталиране на слънчеви панели, като по време на работа разработчиците постепенно елиминираха недостатъците

Вакуумната версия е оборудвана с многослойна тръба, проектирана според принципа на термос. Такава система позволява 95% по-добро от предишните модели да се затоплят.

В долната част на многослойната тръба има течност, която при нагряване от слънцето се превръща в пара. Кондензатор е монтиран в горната част на тази своеобразна запечатана крушка. Достигането на парата му се кондензира и пренася топлината в системата.

Хелиопанелите, работещи по вакуумния принцип, са по-ефективни от конвенционалните тръбни в райони с малък брой слънчеви дни.

Колекторите на главините са оборудвани с устройство с огледална повърхност, което фокусира енергията, която получава върху повърхността на абсорбера. Площта на огледалото е по-голяма от същия размер на абсорбера, като по този начин се повишава ефективността на получаване на слънчева енергия.

Обикновено огледален елемент може да се концентрира върху точка или тънка линия без най-малката загуба на производителност.

Благодарение на устройството на топлоприемната тръба по принципа на термоса, производителността на устройството е почти удвоена

Недостатъкът на концентраторите е, че те могат да възприемат само пряка радиация. Затова най-новите разработки са оборудвани с въртящи се проследяващи устройства, за да се елиминира или намали влиянието на този недостатък.

Устройствата за проследяване карат колектора да се завърти след движението на звездата, за да събере всичките си лъчи.

Това е най-ефективният тип колекторни слънчеви панели, който позволява нагряване на охлаждащата течност до максимална температура в сравнение с други температури. Вярно, че работят добре в пустинни райони, струват много, поради което се изискват главно от производствени организации.

Слънчевият колектор-концентратор работи, като фокусира слънчевата енергия върху абсорбатор с по-малка площ

Интересно ново решение беше сферичният дизайн на колектора, който улавя буквално всички лъчи, които може да възприеме. Не е необходимо да бъде оборудван с въртящ се механизъм, между другото, летлив и изисква връзка с електрическата мрежа.

Сферичният дизайн се различава от обичайния по това, че не се състои от отделни тръби, свързани към входящите и изходните тръби, а от един винтов приемник на топлина.

Приемната бобина се пълни с техническа вода, която при нагряване се придвижва нагоре по спиралния път и излиза нагрята до изходната тръба, а оттам към отоплителната система.

След охлаждане охлаждащата течност се връща от отоплителния кръг към входящата тръба на сферичния колектор. Процесът се повтаря.

Сферичната форма позволява на пълна дневна светлина да получава слънчевите лъчи без използването на въртящи механизми

Значително предимство на сферичната система е, че нагряването става през дневните часове. Не е необходимо да бъде оборудван с въртящи механизми, които се нуждаят от захранване. Благодарение на винтовата верига тя се характеризира с минимални загуби на енергия в тръбопровода.

Всички видове слънчеви колектори принадлежат към категорията на сезонните спомагателни системи за производство на енергия. В зависимост от модела, вътрешният им тръбопровод може да побере до 200 литра течност, а минималното количество, използвано във вакуумните модули, е около 60 литра.

Да изградите слънчев колектор е съвсем реалистично със собствените си ръце. Сайтът има подбор от статии за домашно приготвени слънчеви системи.

Съветваме ви да се запознаете с:

1. Как да си направим слънчев колектор за самостоятелно отопление - ръководство стъпка по стъпка
2. Как да направите слънчева батерия със собствените си ръце: инструкция за самостоятелно сглобяване

Инструкции за инсталиране на слънчеви батерии

Панели, принадлежащи към класа на "плоски", е препоръчително да се инсталират през летния сезон, когато нивото на инсолация е по-високо. Това ще бъде най-добрият вариант за съотношението на получената цена и енергия, което означава закупуването на такова слънчеви колектори напълно оправдайте всички изразходвани пари.

По един или друг начин енергийният потенциал на оборудването позволява използването му в топла вода и отоплителни системи.

Процесът на преобразуване на енергия е изключително чувствителен към температурни крайности. Това трябва да се има предвид по време на инсталацията. На първо място, трябва да сте сигурни, че домът е добре изолиран, в противен случай може да възникнат непредвидени неизправности в системата.

Отоплителната система със соларни панели представлява затворена верига с циркулираща през нея охлаждаща течност

За всеки регион е осигурен оптимален вариант за инсталиране на оборудване. Изчислението се прави на степента на една и съща инсолация. Съгласно правилата за употреба колекторът трябва да бъде разположен така, че ъгълът на падане на слънчевата светлина върху повърхността му да е 90 °.

Само в този случай ефективността на системата ще бъде максимална. Абсолютна точност при монтажа на панелите може да бъде постигната чрез измерване на географската ширина на терена.

Важен фактор ще бъде посоката, в която са разположени панелите. Поради факта, че най-високото ниво на мощност се постига главно в средата на деня, си струва да ориентирате панелите в южна посока. Допускат се някои отклонения по време на монтажа, на изток или на запад, но не много.

Освен това често се наблюдава намаляване на ефективността на фона на сенки от дървета на панела на колектора. През зимата се препоръчва да се увеличи ъгълът на наклон на слънчевите панели, това ще подобри нивото на производителност на системата.

Стъпка №1. Избор на ъгъл

Ефективността на колекторите зависи преди всичко от ъгъла на панела спрямо хоризонталната повърхност. За оптимално поглъщане на светлина Препоръчва се поддържане на наклон от 45 °.

Оптималният ъгъл на наклон на слънчевия панел зависи от сезона. Е, ако устройството е оборудвано с устройство за регулиране на ъгъла

Азимутът трябва да се поддържа на 0 ° (пряко на юг). Допускат се някои отклонения от 30-40 ° за по-добра инсолация. За да увеличите сковаността, има специална. алуминиеви конструкции.

Това е характерно преди всичко за инсталирането на колектори на наклонен покрив. Те ще предотвратят промените в зададените параметри поради метеорологичните събития, а бързата скорост на инсталиране с помощта на монтажните куки и профили ще спести време.

Стъпка №2. Конструкция на първи контур

На първия етап се инсталират всички отоплителни компоненти: котли, компресори, топлопроводници и др. За удобство се препоръчва системните елементи да се поставят на лесно достъпно място. По време на инсталацията разширителен съд, имайте предвид липсата на препятствия между него и колекторите.

Температурата вътре в резервоара се измерва с помощта на температурен датчик. Той трябва да бъде прикрепен към дъното на резервоара.

Следващата стъпка ще бъде организирането на вентилационна система. Когато инсталирате веригата, трябва да създадете отдушникизлизащ от разширителния резервоар. Най-доброто решение би било да поставите комуникацията на покрива. Това ще допринесе за регулирането на спада на налягането в отоплителната система.

Слънчеви панели - част от отоплителната система, която трябва да включва в допълнение към тях котли, центробежни помпи, тръбопроводи и др.

Процесът на движение на течността вътре БГВ зависи от циркулационна помпа, Препоръчва се да се използва само за системи със затворен тип водна верига. В допълнение, за удобство на смяната на течността, разширителният резервоар трябва да бъде оборудван със система за източване. За да направите това, поставете крана някъде в долната част на устройството.

Стъпка №3. Разбираме характеристиките на работата

Geliosistema Работи от мрежа от 220 V. Всеки модел има уникална схема на свързване, която се доставя.

Окабеляването трябва да бъде внимателно изолирано, а термостатите и всички видове релета трябва да бъдат разположени на изключително сухо място. За по-добра херметичност се препоръчва защитата на оборудването с хидрофобен материал.

Уверете се, че системата е свързана към земята. Това ще ви предпази от животозастрашаващи ситуации.

Стъпка №4. Избор на начин за свързване на елементи

Запояването на медни вериги и електрически части трябва да се извършва с помощта на специална паста за запояване. Преди това е необходимо да почистите ставите. Това се прави най-добре със стоманена четка.

Елементите, водещи до разпределителния резервоар (тръби, намотки), са предварително заварени или завинтени нацепени нишка. Важно е да се разбере, че тръба с охладена течност трябва да се приближава към дъното на резервоара, а с гореща - до върха.

Стъпка №5. Слънчева инсталация

Подготвителен етап: какво трябва да се подготви за инсталиране.

Следва процеса на инсталиране на слънчеви панели.Инструкциите за монтаж на 2 панела са подходящи за монтаж на произволен брой слънчеви колектори: принципът на инсталиране не се променя. Основното е да намерите площта за монтаж.

Последната стъпка е тестване на системата.

Допълнителна информация за инсталирането и свързването на слънчеви панели е представена в статиите:

1. Схеми и методи за свързване на слънчеви панели: как правилно да инсталирате слънчевия панел
2. Схема на свързване на соларни панели: към контролера, към батерията и към обслужваните системи

Изводи и полезно видео по темата

Приложение на слънчеви панели в автономни комуникационни системи:

Демонстрация на продукти на един от лидерите в производството на слънчеви батерии:

Принципът на проектиране и работа на вакуумния колектор:

Слънчевите системи ежегодно подобряват производителността при преобразуването на слънчевата енергия. Разработчиците вече предлагат огромен избор от плоски и тръбни колектори, използващи кварцово пръскане или монокристални модули.

Всичко това постепенно актуализира алтернативните източници на енергия, в резултат на което слънчевата енергия скоро ще стане достъпна за всички.

Имате опит с свързването или използването на слънчеви панели за отопление на вашия дом? Или имате въпроси по темата? Моля, споделете мнението си, оставете коментари и участвайте в дискусии. Комуникационният блок е разположен отдолу.