Panells solars per escalfar una casa: tipus, com triar-los i instal·lar-los correctament

La innovació tecnològica és realment sorprenent, sobretot quan es tracta del costat pràctic de la vida. Més recentment, la gent no coneixia els esquemes d’obtenció d’energia rendible, cosa que permet rebutjar l’electricitat cara. D'acord, ara hi ha fonts alternatives a tothom i seria fantàstic fer-les servir.

Els panells solars innovadors per escalfar una casa es van introduint de forma gradual, però de manera continuada s’introdueixen en les nostres realitats quotidianes. Però abans d’anar a la botiga per ells, hauríeu de pesar els avantatges i els contres, en cas contrari podreu adquirir un model completament inadequat. Per evitar que això passi, revelarem els secrets de l’elecció d’aquests dispositius.

A més, amb el nostre material aprendràs les característiques de disseny dels col·lectors solars, així com trobar instruccions pas a pas per instal·lar cèl·lules solars. Per facilitar la percepció, el material s’acompanya de fotografies temàtiques i vídeos.

El principi de l’ús de l’energia solar

Sovint, davant la necessitat d’instal·lar plaques solars, una persona pregunta sobre la viabilitat de l’empresa. Perquè en la majoria dels casos el percentatge de dies assolellats perd significativament amb el mateix valor ennuvolat.

Una proporció similar és típica per a les regions de la zona mitjana i el clima de les regions del nord es caracteritza per un nombre encara més gran de dies ennuvolats.

El nombre insuficient de dies assolellats està directament relacionat amb l’eficiència dels dispositius que processen l’energia de la lluminària terrestre. Com a resultat, es redueix l'exposició a la llum solar a la superfície de la bateria. Aquest procés s’anomena insolació.

Els panells solars es poden utilitzar en sistemes de calefacció com a refrigerant o proveïdor d'energia per als aparells elèctrics

La seva essència és que qualsevol pla, independentment de la seva finalitat, assumeix una certa energia solar. A les regions del sud, la quantitat és naturalment superior, cosa que fa que la instal·lació de plaques solars sigui més rellevant.

No obstant això, com demostra la pràctica, el mercat d'equips tecnològics en el camp de la síntesi d'energia solar millora constantment els seus productes, de manera que les cèl·lules solars modernes plaques solars funciona bé fins i tot en zones amb un nivell d’insolació baix.

La distribució de l’activitat solar sobre l’exemple d’un mapa de Rússia. Un coeficient més alt és característic de les regions del sud (+)

Aproximació de la instal·lació ponderada

Abans d’organitzar un sistema de calefacció amb energia solar, hauríeu de conèixer els avantatges i els punts forts de l’estructura, alimentada amb energia solar.

Aquest coneixement és necessari per percebre millor les diferències entre equips i anàlegs i per avaluar la racionalitat del dispositiu i valorar la viabilitat de la construcció.

Els factors més significatius són:

• Efectivitat. Eficiència real a l’hora de convertir l’energia solar en energia elèctrica. Si bé l’energia de les cèl·lules solars és gairebé cinc vegades més cara que l’electricitat convencional.
• Estacionalitat de l'aplicació Les plaques solars podran funcionar de manera eficaç només en absència d'obstacles a la llum del sol, inclosa la coberta elevada dels núvols.
• Esquema d’acumulació feble. En la majoria dels casos, l’energia rebuda s’ha de consumir immediatament. Per acumular-lo i emmagatzemar-lo, calen discos força voluminosos, la ubicació dels quals necessitarà una zona impressionant.
• La necessitat d’energia auxiliar. A l’hivern, les plaques solars no podran subministrar prou calor per escalfar una casa. Però poden ser útils per a una caldera de calefacció en cas de temps assolellat.
• La viabilitat de la construcció. De moment, la devolució de les plaques solars és molt desitjable. Instal·lar-los només es justifica en àrees que no estiguin connectades a xarxes centralitzades. Quan no hi ha cap alternativa als dispositius solars.

Hi ha esperances per al desenvolupament i producció d’aparells d’energia solar més assequibles. Hi ha confiança que un cop la construcció de sistemes que processin l’energia solar esdevingui rendible.

És cert, si tenim en compte que els recursos energètics del planeta es fonen gradualment, aleshores podem considerar la tecnologia solar com una inversió rendible i prometedora.

El complex solar és completament segur per al medi ambient, no emet productes de combustió tòxics, no altera l'equilibri natural, no requereix la crema de fòssils i fusta

Tot i això, ara només és un complement a les principals fonts de calor, però ja té els seus propis avantatges.

Avantatges significatius del complex solar:

• Llarg període de funcionament. La simplicitat constructiva garanteix un mínim de danys. Els panells es poden malmetre accidentalment en el moment de netejar-se de la neu, però substituir el vidre és bastant assequible per fer-lo tu mateix.
  
• Àmplia varietat de models. Dispositius produeix un nombre considerable d’empreses estrangeres i representants individuals dels fabricants nacionals. La dispersió de preus us permet escollir l'opció "permetre".
• Configuració de la individualitat. L’equip es pot configurar tenint en compte tots els desperfectes de la natura d’una determinada zona.
• Energia barata. Més precisament, la seva total gratitud és una qualitat que no s’hauria de prendre literalment a causa del consum de sòlids materials de la construcció de plaques solars.
• Recurs extern. Els sistemes de calefacció plana no violen l’arquitectura de les cases, es poden percebre com a elements de disseny creatiu.

Vam conèixer que el complex solar pot ser una ajuda en la vida quotidiana, complementant les fonts tradicionals de calefacció.A més, atès els preus actuals del combustible, energia alternativa contribueix a l'estalvi, especialment en el sector privat.

Els principals fabricants d’equips, en descriure els seus productes, posen l’èmfasi en tot el possible amabilitat ambiental sistema. Naturalment, el procés de conversió d’energia de fotons es produeix sense la participació de substàncies explosives combustibles, tòxiques o químiques.

Els panells solars situats al terrat no malmeten l’exterior de la casa, no ocupen gaire espai

De manera més global, l’ús generalitzat de plaques solars reduirà certament el consum d’altres fonts d’energia, com el carbó o el gas natural. Per descomptat, la situació amb el medi ambient en aquest cas millorarà qualitativament, i les factures indefugibles de calefacció i materials combustibles continuaran sent en el passat.

L’eficiència dels panells és directament proporcional a la quantitat d’energia solar absorbida. Però l’aspecte tecnològic dels diferents tipus d’equips permet augmentar o disminuir la productivitat.

Per augmentar el rendiment del sistema, es recomana instal·lar calefacció solar en simbiosi amb altres mètodes de calefacció més tradicionals.

No us preocupeu que el col·lector solar fallarà molt aviat. La vida mitjana d’aquest equipament és d’uns 15 anys. El bon funcionament de les fotocèl·lules depèn principalment de la regió on s’utilitzi la instal·lació.

Per regla general, el nivell d’insolació més intens posa el sistema sota una major tensió. Per tant, si l’equip s’utilitza en un clima temperat, és força capaç de servir més de 15 anys.

La vida útil de les plaques solars és de 12 a 15 anys. Amb una cura adequada, duraran més

Tipus de complexos solars

S’ha demostrat experimentalment que algunes substàncies són capaces de reaccionar més intensament als efectes dels fotons. Per tant, la tecnologia per fabricar plaques solars és diferent.

Els sistemes solars d’ús domèstic es divideixen en 2 tipus dominants:

• Convertidors fotoelèctrics (silici i pel·lícula) Són grups de fotocèl·lules connectades en sèrie o paral·leles entre si, convertint la radiació solar en electricitat. S'anomenen elements reunits en un sol sistema de semiconductor panell solar, que subministra energia a dispositius de calefacció elèctricament.
• Col·lectors solars (pla, buit o tubular, hubs de col·lecció o mirall). Aquest és el tipus més comú a la vida quotidiana, que rep energia solar i la transfereix al sistema de calefacció en forma d’electricitat o refrigerant escalfat.

A més d’aquests tipus, hi ha estacions solars que produeixen energia a escala industrial. Per al comerciant privat, poden servir com a proveïdor d’energia centralitzada.

Un sistema de calefacció amb captadors solars proporciona consum energètic immediatament després de la seva recepció

El dispositiu de convertidors fotovoltaics

El principi de funcionament dels convertidors fotovoltaics es basa en la conversió de l’energia solar al seu tipus elèctric. Es produeixen en forma de mòduls sobre un marc d’alumini o sobre un drap flexible de polímer.

En el primer cas, la part superior del mòdul està protegida per un vidre d’alta resistència, i la inferior per una pel·lícula aïllant. En el segon cas, ambdues closques de protecció estan fetes de polímers.

Les cèl·lules fotovoltaiques es connecten mitjançant barres conductores, la funció de les quals és transferir energia a una bateria o consumidor. Els contactes estan connectats als autobusos, que serveixen per connectar bateries individuals a un sistema complet i per connectar-se amb els consumidors.

El principi de funcionament dels convertidors fotoelèctrics es basa en la capacitat dels elements de convertir l'energia solar en energia elèctrica

Amb un focus especial en l’organització d’àtoms de silici, les cèl·lules solars es divideixen en les categories següents:

• Monocristal·lí. S’ofereix amb el silici més pur, la tecnologia de producció del qual s’ha utilitzat des de fa temps en la fabricació de semiconductors. L’essència de la producció és el cultiu artificial d’un sol cristall, que finalment es talla en planxes de gruix de 0,2-0,4 mm. Aquestes són les cel·les de la futura bateria, que necessitaran 36 peces.
• Policristal·lina. En la fabricació s’utilitzen hòsties, obtingudes a partir del silici fos després del seu lent refredament. La tecnologia requereix menys energia i mà d’obra, perquè les plaques solars amb policristalls costen molt menys. Normalment, aquestes bateries tenen un color blau brillant estàndard.
• De silici amorf. La tecnologia de la seva producció es centra en el principi de la fase d’evaporació. Com a resultat del procés d’evaporació, s’aplega una fina pel·lícula de silici sobre l’element de suport, que es cobreix amb un revestiment protector transparent a la part superior. Aquesta categoria de plaques solars s’anomena pel·lícula fina, instal·lada a les parets de les cases.

Les bateries monocristallines són les més productives. L’eficiència varia del 14-17% depenent del model i fabricant. Els policristal·lins perden segons els criteris d'eficiència, la seva eficiència en mitjana del 10-12%.

Els sistemes més ineficients són les cèl·lules solars de silici amorfes. Estan dissenyats per processar la radiació dispersa, s’instal·len a les parets de les cases com a complement dels sistemes més potents situats al terrat. Eficiència dins del 5-6%.

Opcions solars policristal·lines: Oferta de preu mitjà i rendiment

Basat en dades de fabricants líders de mòduls solars com SunTech Potència, queda clar que l’eficiència dels cristalls únics augmenta cada any i que aviat l’eficiència pot arribar al 33% aproximadament.

Tot i això, avui en dia els millors indicadors pertanyen als productes de l’empresa. Sanyo. La peculiaritat d'aquests panells rau en la naturalesa multicapa de l'element extern, que augmenta significativament l'eficiència i l'eficiència captadors solars és del 23%.

A causa del característic procediment de processament del silici, l'estructura policristal conté formacions indesitjables que interfereixen en una millor absorció de l'energia solar.

Així mateix, les partícules cristal·lines de la microestructura del mòdul estan disposades de manera caòtica les unes amb les altres, cosa que complica la sublimació de l’energia. Com a resultat, l'eficiència del panell rarament supera el 18%.

De vegades, hi ha una simbiosi de dipòsits amorfs i de poli / monocristal. Això es deu al fet que el funcionament normal dels policristalls requereix una intensa insolació, en contrast amb els panells amorfs. Per tant, la combinació de dues tecnologies pot ser una sortida.

Hi ha canvis tangibles en la producció de sistemes de pel·lícules. Així doncs, a la fase actual, les pel·lícules cinematogràfiques són força habituals mòduls solars basat en cadmi i indi.

En cada etapa, el recobriment de silici-hidrogen es controla constantment, en cas contrari, es poden presentar problemes associats a l'operabilitat

Està comprovat que el cadmi absorbeix molt bé la llum solar, de manera que molts fabricants del camp de l’energia solar l’han adoptat. Com ja sabeu, la substància és radioactiva, però no us haureu de preocupar per la possibilitat d’exposició la proporció de metall no és tan gran com perjudicar l'atmosfera, per no dir l'home.

El semiconductor indi produeix amb èxit un 20% d'eficiència, per davant del cadmi. A causa del fet que la indústria té molta més demanda en electrodomèstics, és a dir, en la producció de televisors LCD, els fabricants sovint substitueixen el metall per un altre analògic: el de gal.

L’equip de pel·lícules solars té una estructura flexible, que simplifica molt la instal·lació

Parlant sobre els avantatges dels mòduls de polímer i dels col·leccionistes de pel·lícules en general, vull destacar un preu bastant baix, en comparació amb les bateries cristal·lines, una seguretat completa i amabilitat ambiental, degut a l’estat estable de la química. substàncies. També es pot afegir flexibilitat i versatilitat al nombre d’avantatges addicionals.

Característiques de disseny dels captadors solars

L’opció més senzilla és que un col·lector solar pla sigui una caixa de caixa, la part frontal de la qual és una superfície metàl·lica ennegrita. A dins hi ha una bobina plena d'aigua, una barreja d'aigua amb un agent no congelant o amb aire.

El fons i les parets de la caixa es tanquen mitjançant un aïllament tèrmic, necessari per estalviar l’energia rebuda dins la bateria.

Una placa metàl·lica, unida a tubs, recull i trasllada el refrigerant escalfat al sistema de calefacció. Aquesta part s’anomena absorbent. Molt sovint s’utilitza xapa de coure per a la seva fabricació, caracteritzada per una alta conductivitat tèrmica.

El costat exterior de l'adsor ha de ser intensament negre per a l'absorció màxima de la radiació solar.

Els panells solars de tipus tubular són un sistema de tubs o una bobina amb una placa metàl·lica a la part superior

Per tal d’evitar que els raigs reflecteixin la superfície metàl·lica de l’adsor, s’instal·la a la part superior un revestiment transparent durador. Normalment es tracta d’opcions de vidre temperat amb un contingut mínim en metall.

A l'exterior se li aplica un revestiment òptic especial, que no emet calor a la llum infraroja. Ajuda a augmentar la productivitat del dispositiu, capaç d’escalfar aigua fins a 200 ºC.

Els panells tubulars són sensibles a la negativitat atmosfèrica. Després de pluges abundants, especialment calamarsa, es recomana comprovar amb deteniment la integritat de la coberta frontal del col·lector.

Arrossegada per fullatge, partícules polsoses i fragments de branques també poden danyar la superfície. Els rascades i xips provocaran un fort deteriorament del rendiment dels equips.

Per exemple, hi ha diverses opcions per instal·lar plaques solars durant l'operació, els desenvolupadors van eliminar gradualment les mancances

La versió al buit està equipada amb un tub multicapa dissenyat segons el principi de termo. Aquest sistema permet mantenir un calent del 95% millor que els models anteriors.

A la part inferior del tub multicapa hi ha un líquid que, escalfat pel sol, es converteix en vapor. Un condensador està muntat a la part superior d'aquesta peculiar bombeta tancada. Arribant al seu vapor es condensa i transfereix calor al sistema.

Els heliopanels que operen segons el principi del buit són més efectius que els tubulars convencionals en zones amb un nombre reduït de dies assolellats.

Els col·lectors de cubs estan equipats amb un dispositiu amb una superfície de mirall, que centra l'energia que rep a la superfície de l'absorbidor. L’àrea del mirall és més gran que la mateixa mida de l’absorbidor, augmentant així l’eficiència de rebre energia solar.

Un element mirall es pot concentrar generalment sobre un punt o línia fina sense la menor pèrdua de rendiment.

A causa del dispositiu del tub receptor de calor pel principi de termo, la productivitat del dispositiu gairebé es duplica

L’inconvenient dels concentradors és que només poden percebre radiacions directes. Per tant, els darrers desenvolupaments estan equipats amb dispositius de seguiment rotatius per tal d’eliminar o reduir la influència d’aquest inconvenient.

Els dispositius de seguiment fan que el col·lector es giri després del moviment de l'estrella per recollir tots els seus rajos.

Aquest és el tipus més eficaç de plaques solars col·lectores, que permet escalfar el refrigerant a una temperatura màxima en comparació amb altres temperatures. És cert que funcionen bé a les zones desèrtiques, costen molt, per les quals les exigeixen principalment les organitzacions de producció.

El concentrador solar col·lector funciona centrant l’energia solar en un absorbent que té una àrea més petita

Una nova solució interessant va ser el disseny del col·leccionador esfèric, que capta literalment tots els rajos que pot percebre. No cal que estigui equipat amb un mecanisme rotatiu, per cert, volàtil i que requereixi connexió a la xarxa elèctrica.

El disseny esfèric es diferencia de l’habitual perquè no consta de tubs separats connectats als tubs d’entrada i sortida, sinó d’un únic receptor de calor de cargol.

La bobina del receptor s'omple d'aigua tècnica que, quan s'escalfa, puja per la via helicoïdal i surt escalfada fins al tub de sortida, i d'aquí cap al sistema de calefacció.

Després de la refrigeració, el refrigerant torna del circuit de calefacció a la canonada d’entrada del col·lector esfèric. El procés es repeteix.

La forma esfèrica permet que la llum del dia completa rebi els raigs del sol sense l'ús de mecanismes rotatius

Un avantatge significatiu del sistema esfèric és que la calefacció es produeix durant les hores del dia. No cal que estigui equipat amb mecanismes rotatius que necessitin energia. Gràcies al circuit de cargols, es caracteritza per pèrdues mínimes d’energia a la canonada.

Tots els tipus de captadors solars pertanyen a la categoria de sistemes de producció d’energia auxiliar estacional. Segons el model, la seva canalització interna pot contenir fins a 200 litres de líquid, i la quantitat mínima utilitzada en mòduls de buit és d’uns 60 litres.

És molt possible construir un col·lector solar amb les teves pròpies mans. El lloc ofereix una selecció d'articles sobre sistemes solars casolans.

Us aconsellem familiaritzar-vos amb:

1. Com fer un col·lector solar per escalfar bricolatge - guia pas a pas
2. Com fer una bateria solar amb les teves pròpies mans: instrucció d’autoassemblatge

Instruccions d’instal·lació de bateries solars

Els panells pertanyents a la classe de "plans", és recomanable instal·lar-los a la temporada d'estiu, quan el nivell d'insolació és més elevat. Aquesta serà la millor opció per a la relació de preu i energia rebuda, cosa que significa la compra d’aquests captadors solars justifique totalment els diners gastats.

D’una manera o una altra, el potencial energètic de l’equip permet utilitzar-lo en sistemes d’aigua calenta i calefacció.

El procés de conversió d’energia és extremadament sensible als extrems de temperatura. Això s'ha de tenir en compte durant la instal·lació. En primer lloc, heu d’assegurar-vos que l’habitatge estigui totalment aïllat, en cas contrari, es podrien produir disfuncions imprevistes del sistema.

El sistema de calefacció amb plaques solars és un circuit tancat amb un refrigerant que circula per ell

Per a cada regió, es proporciona una opció òptima d’instal·lació d’equips. El càlcul es fa en el grau de la mateixa insolació. Segons les regles d’ús, el col·lector s’ha de situar de manera que l’angle d’incidència de la llum solar a la seva superfície sigui de 90 °.

Només en aquest cas l’eficiència del sistema serà màxima. Es pot aconseguir una precisió absoluta en la instal·lació de panells mesurant la latitud del terreny.

Un factor important serà la direcció en què es troben els panells. Degut a que el màxim nivell de potència s’aconsegueix principalment a mig dia, val la pena orientar els panells en direcció sud. Es permeten algunes desviacions durant la instal·lació, a l'est o a l'oest, però no massa.

A més, sovint s’observa una disminució de l’eficiència en el fons de les ombres dels arbres del tauler col·lector. A l’hivern, es recomana augmentar l’angle d’inclinació de les plaques solars, cosa que millorarà el nivell de rendiment del sistema.

Pas 1. Selecció d'angle

L’eficiència dels col·lectors depèn principalment de l’angle del panell respecte a la superfície horitzontal. Per òptim absorció de llum Es recomana mantenir un pendent de 45 °.

L’angle d’inclinació òptim del panell solar depèn de la temporada. Bé, si el dispositiu està equipat amb un dispositiu per ajustar l'angle

L’azimut s’ha de mantenir a 0 ° (al sud directe). Es permeten algunes desviacions de 30-40 º per a una millor insolació. Per augmentar la rigidesa, hi ha un especial. construccions d'alumini.

Això és característic principalment per instal·lar col·lectors en un sostre inclinat. Evitaran canvis en els paràmetres establerts a causa dels esdeveniments meteorològics i la velocitat d’instal·lació ràpida, mitjançant els ganxos i els perfils de muntatge, estalviaran temps.

Pas 2. Construcció de circuits primaris

A la primera fase s’instal·len tots els components de calefacció: calderes, compressors, conductors de calor, etc. Per comoditat, es recomana situar els elements del sistema en un lloc fàcilment accessible. Durant la instal·lació dipòsit d'expansió, tingueu en compte l’absència d’obstacles entre aquest i els col·leccionistes.

La temperatura dins del dipòsit es mesura mitjançant un sensor de temperatura. Hauria d’anar unida a la part inferior del dipòsit.

El següent pas serà l’organització d’un sistema de ventilació. En instal·lar el circuit, heu de crear sortida d'airesortint del tanc d'expansió. La millor solució seria posar la comunicació al terrat. Això contribuirà a la regulació de les caigudes de pressió dins del sistema de calefacció.

Panells solars: part del sistema de calefacció, que ha d’incloure, a més d’elles, calderes, bombes centrífugues, canonades, etc.

El procés de moviment del fluid per dins ACS depèn bomba de circulació. Es recomana utilitzar només en sistemes amb circuit tancat tipus d’aigua. A més, per a la comoditat de canviar el fluid, el dipòsit d’expansió ha d’estar equipat amb un sistema de drenatge. Per fer-ho, encaixa la grua en algun lloc de la part inferior de l’aparell.

Pas 3. Entenem les característiques del funcionament

Heliosistema Funciona des d'una xarxa de 220 V. Cada model té un esquema de connexió únic, que es proporciona.

El cablejat ha d’estar aïllat amb cura i s’han de situar els termòstats i tot tipus de relés en un lloc excepcionalment sec. Per a una millor estanquitat, es recomana protegir l’equip amb un material hidrofòbic.

Comproveu que el sistema estigui connectat a terra. Això us protegirà de situacions de perill vital.

Pas # 4. Escollir una manera de connectar elements

La soldadura de circuits de coure i peces elèctriques s’ha de fer mitjançant una pasta de soldadura especial. Abans d’això, heu de netejar les juntes. Això es fa millor amb un raspall d’acer.

Els elements que condueixen al dipòsit de distribució (canonades, bobines) són soldats o cargolats anteriorment picat fil. És important comprendre que una canonada amb líquid refrigerat ha d’apropar-se a la part inferior del dipòsit, i amb calent - a la part superior.

Pas 5. Instal·lació solar

Etapa preparatòria: què cal preparar per a la instal·lació.

El següent és el procés d’instal·lació de plaques solars.Les instruccions d’instal·lació de 2 panells són adequades per muntar qualsevol nombre de captadors solars: el principi d’instal·lació no canvia. El més important és trobar la zona d’instal·lació.

L’últim pas és la prova del sistema.

Es mostra informació addicional sobre la instal·lació i la connexió de plaques solars als articles:

1. Esquemes i mètodes de connexió de plaques solars: com instal·lar adequadament el panell solar
2. Esquema de connexió de plaques solars: al controlador, a la bateria i als sistemes de servei

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Aplicació de plaques solars en sistemes de comunicació autònoms:

Demostració de productes d'un dels líders en la producció de bateries solars:

El principi de disseny i funcionament del col·lector de buit:

Els sistemes solars milloren anualment el rendiment en la conversió d’energia solar. Els desenvolupadors ja ofereixen una gran selecció de col·lectors plans i tubulars amb polvorització de quars o mòduls d’un sol cristall.

Tot això actualitzant progressivament les fonts d’energia alternatives, a conseqüència de les quals l’energia solar es posarà a l’abast de tothom.

Tens experiència connectant o utilitzant plaques solars per escalfar casa teva? O teniu preguntes sobre el tema? Comparteix la teva opinió, deixa comentaris i participa en discussions. La unitat de comunicació es troba a sota.