Paneles solares para calentar una casa: tipos, cómo elegirlos e instalarlos correctamente

La innovación tecnológica es realmente sorprendente, especialmente cuando se trata del lado práctico de la vida. Más recientemente, la gente no conocía los esquemas para obtener energía rentable, lo que hace posible rechazar la costosa electricidad. De acuerdo, ahora hay fuentes alternativas disponibles para todos y sería genial usarlas.

Los paneles solares innovadores para calentar una casa se introducen gradualmente, pero de manera persistente en nuestras realidades cotidianas. Pero antes de ir a la tienda por ellos, debe sopesar los pros y los contras, de lo contrario, puede comprar un modelo completamente inapropiado. Para evitar que esto suceda, revelaremos los secretos para elegir estos dispositivos.

Además, de nuestro material aprenderá las características de diseño de los colectores solares, así como encontrará instrucciones paso a paso para instalar células solares. Para facilitar la percepción, el material se acompaña de fotografías y videos temáticos.

El principio del uso de energía solar.

A menudo, ante la necesidad de instalar paneles solares, una persona pregunta sobre la viabilidad de la empresa. Porque en la mayoría de los casos, el porcentaje de días soleados pierde significativamente al mismo valor nublado.

Una proporción similar es típica para las regiones de la zona media, y el clima de las regiones del norte se caracteriza por un número aún mayor de días nublados.

El número insuficiente de días soleados está directamente relacionado con la eficiencia de los dispositivos que procesan la energía de la luminaria terrenal. Como resultado, se reduce la exposición a la luz solar a la superficie de la batería. Este proceso se llama insolación.

Los paneles solares se pueden usar en sistemas de calefacción como refrigerante o proveedor de energía para alimentar electrodomésticos

Su esencia es que cualquier avión, independientemente de su propósito, adquiere una cierta cantidad de energía solar. En las regiones del sur, la cantidad es naturalmente mayor, lo que hace que la instalación de paneles solares sea más relevante.

Sin embargo, como muestra la práctica, el mercado de equipos tecnológicos en el campo de la síntesis de energía solar está mejorando constantemente sus productos, por lo que las células solares modernas paneles solares funcionan bien incluso en áreas con un bajo nivel de insolación.

La distribución de la actividad solar en el ejemplo de un mapa de Rusia. Un coeficiente más alto es típico para las regiones del sur (+)

Enfoque de instalación ponderada

Antes de organizar un sistema de calefacción con energía solar, debe conocer los inconvenientes y las fortalezas de la estructura, alimentada por energía solar.

Este conocimiento es necesario para percibir mejor las diferencias entre los equipos y los análogos y para evaluar la racionalidad del dispositivo y evaluar la viabilidad de la construcción.

Los factores más significativos son:

• Efectividad. Eficiencia real al convertir la energía solar en energía eléctrica. Mientras que la energía de las células solares es casi cinco veces más cara que la electricidad convencional.
• Estacionalidad de la aplicación. Los paneles solares podrán funcionar de manera eficiente solo en ausencia de obstáculos a la luz solar, incluida una alta capa de nubes.
• Esquema de acumulación débil. En la mayoría de los casos, la energía recibida debe ser consumida inmediatamente. Para acumularlo y almacenarlo, se necesitan unidades bastante voluminosas, cuya colocación requerirá un área impresionante.
• La necesidad de energía auxiliar. En invierno, los paneles solares no podrán suministrar suficiente calor para calentar una casa. Pero pueden ser una adición útil a una caldera de calefacción en caso de clima soleado.
• La viabilidad de la construcción. Por el momento, la recuperación de los paneles solares es mucho que desear. Instalarlos se justifica solo en áreas que no están conectadas a redes centralizadas. Donde no hay alternativa a los dispositivos solares en absoluto.

Hay esperanzas para el desarrollo y la producción de dispositivos de energía solar más asequibles. Existe la confianza de que una vez que la construcción de sistemas que procesen energía solar sea rentable.

Es cierto que si tenemos en cuenta que los recursos energéticos del planeta se están derritiendo gradualmente, entonces podemos considerar la tecnología solar como una inversión rentable y prometedora.

El complejo solar es completamente seguro para el medio ambiente, no emite productos de combustión tóxicos, no altera el equilibrio natural, no requiere la quema de fósiles y madera

Sin embargo, ahora esto es solo una adición a las principales fuentes de calor, pero ya tiene sus propias ventajas.

Ventajas significativas del complejo solar:

• Largo periodo de operación. La simplicidad constructiva garantiza un mínimo de daños. Los paneles pueden dañarse accidentalmente al momento de la limpieza de la nieve, pero reemplazar el vidrio es bastante asequible para hacerlo usted mismo.
  
• Amplia variedad de modelos. Los dispositivos producen un número considerable de empresas extranjeras y representantes individuales de fabricantes nacionales. La dispersión de precios le permite elegir la opción "pagar".
• Configuración de individualidad. El equipo se puede configurar teniendo en cuenta todos los caprichos de la naturaleza en un área en particular.
• Energía barata Más precisamente, su completa gratuidad es una cualidad que no debe tomarse literalmente debido al consumo de material sólido de la construcción de paneles solares.
• Atractivo externo. Los sistemas de calefacción planos no violan la arquitectura de las casas, se pueden percibir como elementos de diseño creativo.

Descubrimos que el complejo solar puede ser una ayuda en la vida cotidiana, complementando las fuentes de calefacción tradicionales.Además, dados los precios actuales del combustible, energía alternativa contribuye al ahorro, especialmente en el sector privado.

Los principales fabricantes de equipos, al describir sus productos, enfatizan de todas las formas posibles lo absoluto respeto al medio ambiente sistema Naturalmente, el proceso de conversión de energía de fotones ocurre sin la participación de sustancias combustibles, tóxicas o químicas explosivas.

Los paneles solares ubicados en el techo no estropean el exterior de la casa, no ocupan mucho espacio

Más globalmente, el uso generalizado de paneles solares ciertamente reducirá el consumo de otras fuentes de energía, como el carbón o el gas natural. Por supuesto, la situación con el medio ambiente en este caso mejorará cualitativamente, y las facturas infatigables de calefacción y materiales combustibles permanecerán en el pasado.

La eficiencia de los paneles es directamente proporcional a la cantidad de energía solar absorbida. Pero el aspecto tecnológico de los diferentes tipos de equipos le permite aumentar o disminuir la productividad.

Para aumentar el rendimiento del sistema, se recomienda instalar calefacción solar en simbiosis con otros métodos de calefacción más tradicionales.

No se preocupe por el hecho de que el colector solar fallará muy pronto. La vida media de dichos equipos es de unos 15 años. El funcionamiento adecuado de las fotocélulas depende principalmente de la región en la que se utiliza la instalación.

Como regla general, el nivel más intenso de insolación pone al sistema bajo un mayor estrés. Por lo tanto, si el equipo se usa en un clima templado, es bastante capaz de servir más de 15 años.

La vida útil de los paneles solares es de 12 a 15 años. Con el cuidado adecuado, durarán más.

Tipos de complejos solares.

Se ha probado experimentalmente que algunas sustancias pueden reaccionar más intensamente a los efectos de los fotones. Por lo tanto, la tecnología para fabricar paneles solares es diferente.

Los sistemas solares para uso doméstico se dividen en 2 tipos dominantes:

• Convertidores fotoeléctricos (silicio y película). Son grupos de fotocélulas conectadas en serie o paralelas entre sí, que convierten la radiación solar en electricidad. Los elementos ensamblados en un solo sistema semiconductor se denominan panel solar, que suministra energía a dispositivos de calefacción eléctricamente dependientes.
• Colectores solares (plano, vacío o tubular, colector-hubs o espejo). Este es el tipo más común en la vida cotidiana, que recibe energía solar y la transfiere al sistema de calefacción en forma de electricidad o refrigerante calentado.

Además de estos tipos, hay estaciones solares que producen energía a escala industrial. Para el comerciante privado, pueden servir como un proveedor centralizado de energía.

Un sistema de calefacción con colectores solares proporciona el consumo de energía inmediatamente después de recibirlo.

El dispositivo de los convertidores fotovoltaicos.

El principio de funcionamiento de los convertidores fotovoltaicos se basa en la conversión de la energía solar en su tipo eléctrico. Se producen en forma de módulos en un marco de aluminio o en una tela de polímero flexible.

En el primer caso, la parte superior del módulo está protegida por vidrio de alta resistencia y la parte inferior por una película aislante. En el segundo caso, ambas cubiertas protectoras están hechas de polímeros.

Las células fotovoltaicas están conectadas a través de barras conductoras conductoras, cuya función es transferir energía a una batería o al consumidor. Los contactos están conectados a los autobuses, que sirven para conectar baterías individuales a un sistema completo y para conectarse a los consumidores.

El principio de funcionamiento de los convertidores fotoeléctricos se basa en la capacidad de los elementos para convertir la energía solar en energía eléctrica.

Con un enfoque en la organización de los átomos de silicio, las células solares se dividen en las siguientes categorías:

• Monocristalinos. Suministrado con el silicio más puro, cuya tecnología de producción se ha utilizado durante mucho tiempo en la fabricación de semiconductores. La esencia de la producción es el cultivo artificial de un solo cristal, que finalmente se corta en placas de 0.2-0.4 mm de espesor. Estas son las celdas de la futura batería, que requerirá 36 piezas.
• Policristalino. En la fabricación de obleas se utilizan, obtenidas de silicio fundido después de su lento enfriamiento. La tecnología requiere menos energía y mano de obra, porque los paneles solares con policristales cuestan mucho menos. Por lo general, estas baterías tienen un color azul brillante estándar.
• De silicio amorfo. La tecnología de su producción se centra en el principio de la fase de evaporación. Como resultado del proceso de evaporación, una delgada película de silicio se deposita en el elemento de soporte, que está cubierto con una capa protectora transparente en la parte superior. Esta categoría de paneles solares se llama película delgada, instalada en las paredes de las casas.

Las baterías monocristalinas son las más productivas. La eficiencia varía del 14-17% según el modelo y el fabricante. Los policristalinos les pierden según los criterios de eficiencia, su eficiencia en promedio 10-12%.

Los sistemas más ineficientes son las células solares de silicio amorfo. Están diseñados para procesar la radiación dispersa, se instalan en las paredes de las casas como una adición a los sistemas más potentes ubicados en el techo. Eficiencia dentro del 5-6%.

Opciones solares policristalinas: precio medio y oferta de rendimiento

Basado en datos de los principales fabricantes de módulos solares como Sno hablar Poder, queda claro que la eficiencia de los cristales individuales aumenta cada año, y pronto la eficiencia puede alcanzar aproximadamente el 33%.

Sin embargo, hoy los mejores indicadores de rendimiento pertenecen a los productos de la compañía. Sanyo. La peculiaridad de estos paneles radica en la naturaleza multicapa del elemento externo, que aumenta significativamente la eficiencia y la eficiencia colectores solares es del 23%.

Debido al procedimiento de procesamiento de silicio característico, la estructura policristalina contiene formaciones indeseables que interfieren con una mejor absorción de la energía solar.

Además, las partículas cristalinas de la microestructura del módulo están dispuestas de manera caótica entre sí, lo que complica la sublimación de energía. Como resultado, la eficiencia del panel rara vez supera el 18%.

A veces hay una simbiosis de depósitos amorfos y de poli / monocristales. Esto se debe al hecho de que el funcionamiento normal de los policristales requiere luz solar intensa, en contraste con los paneles amorfos. Por lo tanto, la combinación de dos tecnologías puede ser una salida.

Hay cambios tangibles en la producción de sistemas de película. Entonces, en la etapa actual, las películas son bastante comunes módulos solares a base de cadmio e indio.

En cada etapa, el recubrimiento de silicio-hidrógeno se controla constantemente, de lo contrario, son posibles los problemas asociados con la operabilidad

Se ha demostrado que el cadmio absorbe muy bien la luz solar, por lo que muchos fabricantes en el campo de la energía solar lo han adoptado. Como sabes, la sustancia es radiactiva, pero no debes preocuparte por la posibilidad de exposición, porque La proporción de metal no es tan grande como para causar daño a la atmósfera, sin mencionar al hombre.

El semiconductor de indio produce con éxito un 20% de eficiencia, por delante del cadmio. Debido al hecho de que el indio tiene mucha más demanda en los electrodomésticos, es decir, en la producción de televisores LCD, los fabricantes a menudo reemplazan el metal con otro análogo: el galio.

El equipo de película solar tiene una estructura flexible, lo que simplifica enormemente la instalación.

Hablando de las ventajas de los módulos de polímero y los colectores de película en su conjunto, me gustaría destacar un precio bastante bajo, en comparación con las baterías cristalinas, la seguridad total y respeto al medio ambiente, debido al estado estable de la química. sustancias Además, se puede agregar flexibilidad y versatilidad a la cantidad de ventajas adicionales.

Características de diseño de colectores solares.

La opción más simple es un colector solar plano es una caja de caja, cuyo lado frontal es una superficie metálica ennegrecida. Dentro hay una bobina llena de agua, una mezcla de agua con un agente no congelante o aire.

El fondo y las paredes de la caja están cerrados por aislamiento térmico, necesario para ahorrar la energía recibida dentro de la batería.

Una placa de metal, junto con tubos, recoge y transfiere el refrigerante calentado al sistema de calefacción. Esta parte se llama absorbente. Muy a menudo, la lámina de cobre se utiliza para su fabricación, caracterizada por una alta conductividad térmica.

El lado exterior del adsorbente debe ser intensamente negro para la máxima absorción de la radiación solar.

Los paneles solares de tipo tubular son un sistema de tubos o una bobina con una placa de metal en la parte superior

Para evitar que los rayos se reflejen desde la superficie metálica del adsorbente, se instala un revestimiento transparente duradero en la parte superior. Estas son generalmente opciones de vidrio templado con un contenido mínimo de metal.

En el exterior, se le aplica un recubrimiento óptico especial que no emite calor con luz infrarroja. Ayuda a aumentar la productividad del dispositivo, capaz de calentar agua a 200 ° C.

Los paneles tubulares son sensibles a la negatividad atmosférica. Después de fuertes lluvias, especialmente granizo, se recomienda verificar cuidadosamente la integridad de la cubierta frontal del colector.

Volado por el follaje, las partículas polvorientas y los fragmentos de ramas también pueden dañar la superficie. Los rasguños y las virutas causarán un fuerte deterioro en el rendimiento del equipo.

Hay varias opciones para instalar paneles solares, como Durante la operación, los desarrolladores eliminaron gradualmente las deficiencias

La versión de vacío está equipada con un tubo multicapa diseñado según el principio de un termo. Tal sistema permite un 95% mejor que los modelos anteriores para mantenerse caliente.

En la parte inferior del tubo multicapa hay un líquido que, cuando el sol lo calienta, se convierte en vapor. Un condensador está montado en la parte superior de esta bombilla sellada peculiar. Alcanzar su vapor se condensa y transfiere calor al sistema.

Los heliopaneles que funcionan según el principio del vacío son más efectivos que los tubulares convencionales en áreas con pocos días soleados.

Los colectores de cubo están equipados con un dispositivo con una superficie de espejo, que enfoca la energía que recibe en la superficie del absorbedor. El área del espejo es más grande que el mismo tamaño del absorbedor, lo que aumenta la eficiencia de recibir energía solar.

Un elemento espejo generalmente puede concentrarse en un punto o línea delgada sin la menor pérdida de rendimiento.

Debido al dispositivo del tubo receptor de calor por el principio del termo, la productividad del dispositivo casi se duplica

La desventaja de los concentradores es que solo pueden percibir radiación directa. Por lo tanto, los últimos desarrollos están equipados con dispositivos de seguimiento giratorio para eliminar o reducir la influencia de este inconveniente.

Los dispositivos de seguimiento hacen que el colector gire después del movimiento de la estrella para recoger todos sus rayos.

Este es el tipo más efectivo de paneles solares colectores, que permite calentar el refrigerante a una temperatura máxima en comparación con otras temperaturas. Es cierto que funcionan bien en zonas desérticas, cuestan mucho, por lo que las organizaciones de producción las demandan principalmente.

El centro colector solar funciona enfocando la energía solar en un absorbedor que tiene un área más pequeña

Una nueva solución interesante fue el diseño de colector esférico, que captura literalmente todos los rayos que puede percibir. No necesita estar equipado con un mecanismo giratorio, por cierto, volátil y que requiera conexión a la red eléctrica.

El diseño esférico difiere del habitual en que no consiste en tubos separados conectados a las tuberías de entrada y salida, sino de un receptor de calor de un solo tornillo.

La bobina del receptor se llena con agua técnica que, cuando se calienta, se mueve hacia arriba por el camino helicoidal y sale calentada a la tubería de salida, y desde allí al sistema de calefacción.

Después de enfriar, el refrigerante regresa del circuito de calefacción al tubo de entrada del colector esférico. El proceso se repite.

La forma esférica permite que la luz del día reciba los rayos del sol sin el uso de mecanismos rotativos.

Una ventaja significativa del sistema esférico es que el calentamiento se produce durante las horas del día. No necesita estar equipado con mecanismos rotativos que necesiten energía. Gracias al circuito de tornillo, se caracteriza por pérdidas mínimas de energía en la tubería.

Todos los tipos de colectores solares pertenecen a la categoría de sistemas de producción de energía auxiliar estacional. Dependiendo del modelo, su tubería interna puede contener hasta 200 litros de líquido, y la cantidad mínima utilizada en los módulos de vacío es de aproximadamente 60 litros.

Es muy posible construir un colector solar con sus propias manos. El sitio tiene una selección de artículos sobre sistemas solares caseros.

Le recomendamos que se familiarice con:

1. Cómo hacer un colector solar para calefacción de bricolaje - guía paso a paso
2. Cómo hacer una batería solar con tus propias manos: instrucciones de autoensamblaje

Instrucciones de instalación para baterías solares.

Paneles pertenecientes a la clase de "plano", es aconsejable instalar en la temporada de verano, cuando el nivel de insolación es mayor. Esta será la mejor opción para la relación entre precio y energía recibida, lo que significa la compra de tales colectores solares Justificar completamente todo el dinero gastado.

De una forma u otra, el potencial energético del equipo permite su uso en sistemas de agua caliente y calefacción.

El proceso de conversión de energía es extremadamente sensible a temperaturas extremas. Esto debe considerarse durante la instalación. En primer lugar, debe asegurarse de que la casa esté completamente aislada, de lo contrario, pueden producirse fallos de funcionamiento imprevistos en el sistema.

El sistema de calefacción con paneles solares es un circuito cerrado con un refrigerante que circula a través de él.

Para cada región, se proporciona una opción de instalación óptima. El cálculo se realiza sobre el grado de la misma insolación. De acuerdo con las reglas de uso, el colector debe colocarse de manera que el ángulo de incidencia de la luz solar en su superficie sea de 90 °.

Solo en este caso la eficiencia del sistema será máxima. Se puede lograr una precisión absoluta en la instalación de paneles midiendo la latitud del terreno.

Un factor importante será la dirección en la que se ubican los paneles. Debido al hecho de que el nivel de potencia más alto se logra principalmente en la mitad del día, vale la pena orientar los paneles en dirección sur. Se permiten algunas desviaciones durante la instalación, este u oeste, pero no demasiadas.

Además, a menudo se observa una disminución en la eficiencia en el contexto de las sombras de los árboles en el panel del colector. En invierno, se recomienda aumentar el ángulo de inclinación de los paneles solares, esto mejorará el nivel de rendimiento del sistema.

Paso 1. Selección de ángulo

La eficiencia de los colectores depende principalmente del ángulo del panel con respecto a la superficie horizontal. Para óptimo absorción de luz Se recomienda mantener una pendiente de 45 °.

El ángulo óptimo de inclinación del panel solar depende de la temporada. Bueno, si el dispositivo está equipado con un dispositivo para ajustar el ángulo

El acimut debe mantenerse a 0 ° (directo al sur). Se permiten algunas desviaciones de 30-40 ° para una mejor insolación. Para aumentar la rigidez, hay un especial. construcciones de aluminio.

Esto es principalmente característico de la instalación de colectores en un techo inclinado. Evitarán cambios en los parámetros establecidos debido a eventos climáticos, y la rápida velocidad de instalación, utilizando los ganchos y perfiles de montaje, ahorrará tiempo.

Paso 2. Construcción del circuito primario

En la primera etapa, se instalan todos los componentes de calefacción: calderas, compresores, conductores de calor, etc. Para mayor comodidad, se recomienda colocar los elementos del sistema en un lugar de fácil acceso. Durante la instalación tanque de expansión, tenga en cuenta la ausencia de obstáculos entre él y los coleccionistas.

La temperatura dentro del tanque se mide con un sensor de temperatura. Debe estar unido al fondo del tanque.

El siguiente paso será la organización de un sistema de ventilación. Al instalar el circuito, debe crear ventilación de airesaliendo del tanque de expansión. La mejor solución sería poner la comunicación en el techo. Esto contribuirá a la regulación de las caídas de presión dentro del sistema de calefacción.

Paneles solares: parte del sistema de calefacción, que debe incluir, además de ellos, calderas, bombas centrífugas, tuberías, etc.

El proceso de movimiento de fluidos dentro ACS depende de bomba de circulación. Se recomienda su uso solo para sistemas con un tipo cerrado de circuito de agua. Además, para la conveniencia de cambiar el fluido, el tanque de expansión debe estar equipado con un sistema de drenaje. Para hacer esto, coloque la grúa en algún lugar en la parte inferior del dispositivo.

Paso 3. Entendemos las características de la operación.

Heliosistema Funciona desde una red de 220 V. Cada modelo tiene un esquema de conexión único, que se suministra.

El cableado debe estar cuidadosamente aislado, y los termostatos y todo tipo de relés deben ubicarse en un lugar excepcionalmente seco. Para una mejor estanqueidad, se recomienda proteger el equipo con un material hidrófobo.

Asegúrese de asegurarse de que el sistema esté conectado a tierra. Esto lo protegerá de situaciones que amenazan la vida.

Paso 4. Elegir una forma de conectar elementos

La soldadura de los circuitos de cobre y las partes eléctricas se debe hacer con una pasta de soldadura especial. Antes de esto, debe limpiar las articulaciones. Esto se hace mejor con un cepillo de acero.

Los elementos que conducen al tanque de distribución (tuberías, bobinas) están soldados o atornillados, previamente picado hilo Es importante comprender que una tubería con líquido refrigerado debe acercarse al fondo del tanque y con agua caliente hacia la parte superior.

Paso 5. Instalación solar

Etapa preparatoria: lo que hay que preparar para la instalación.

El siguiente es el proceso de instalación de paneles solares.Las instrucciones de instalación para 2 paneles son adecuadas para montar cualquier cantidad de colectores solares: el principio de instalación no cambia. Lo principal es encontrar el área para la instalación.

El último paso es la prueba del sistema.

En los artículos se presenta información adicional sobre la instalación y conexión de paneles solares:

1. Esquemas y métodos de conexión de paneles solares: cómo instalar correctamente el panel solar
2. Diagrama de conexión para paneles solares: al controlador, a la batería y a los sistemas de servicio

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Aplicación de paneles solares en sistemas de comunicación autónomos:

Demostración de productos de uno de los líderes en la producción de baterías solares:

El principio de diseño y operación del colector de vacío:

Los sistemas solares mejoran anualmente el rendimiento en la conversión de energía solar. Los desarrolladores ya ofrecen una gran selección de colectores planos y tubulares que utilizan módulos de pulverización de cuarzo o de cristal único.

Todo esto está actualizando gradualmente las fuentes alternativas de energía, como resultado de lo cual la energía solar pronto estará disponible para todos.

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