Solvarmeanlegg: analyse av varmeteknologi basert på solsystemer

Spørsmålet om å finne alternative varmekilder blir stadig mer aktuelt. Dette tilrettelegges av stigende priser på gass, kull, olje. Et veldig lovende område er solvarmeanlegg som effektivt kan varme opp et rom i mange år.

Tenker du på å ordne et solsystem, men er det tvil og spørsmål? Vi hjelper deg med å finne ut når det er lurt å bruke solens energi til oppvarming, og beskrive de mulige alternativene for å organisere oppvarming. I tillegg vil vi tilby instruksjoner for produksjon av hjemmelagde solsystemer - flate og rørformede samlere.

Solenergi - en alternativ varmekilde

Ideen om å bruke solenergi til oppvarming er ikke ny. Dessuten er hensiktsmessigheten av bruken blitt bevist av amerikanere, kinesere, spanjoler, israelere og japanere.

Markedet er fylt med tilbud fra forskjellige anlegg for konvertering av solenergi og dets videre bruk for husholdningsbehov.

Heliosystems brukes aktivt som den viktigste varmekilden i mange land i verden. På våre breddegrader brukes den fortsatt som et tillegg til varmesystemet.

Kostnaden for systemer avhenger av deres type, område, materiale som brukes i fremstillingen. Fra år til år er det en jevn nedadgående prisutvikling for alle typer solcelleanlegg - solsystemer.

Dette gjør dem mer tilgjengelige for allmennheten. Det er bare ikke alle som er klare til å gjøre et slikt kjøp.

Men hvis ønskelig kan du bygge et effektivt solvarmeanlegg med egne hender og bruke betydelig mindre penger.

Et kjent varmesystem som utfører sine funksjoner perfekt i mange år, blir dyrere. Årsaken til dette er den globale prisveksten på energiressurser rundt om i verden. Eierens naturlige ønske er å spare på oppvarming, som spiser en betydelig del av familiebudsjettet.

Så solvarmeanlegget kan erstatte vanlig fast brensel, gass eller annet. Det hele avhenger av typen og størrelsen på rommet der det skal brukes.

Et alternativ som egner seg for en kornstein er ikke egnet for et boligbygg, og et system som tilfredsstiller behovene til et sommerhus kan ikke takle oppvarming av en 2-etasjers herskapshus.

Komplett erstatning av tradisjonell solvarme er noen ganger problematisk. Eieren frykter at systemet kanskje ikke kan takle, eller at det ikke er nok fysisk plass til å installere det nødvendige antall paneler.

Derfor bruker de ofte et kombinert varmesystem, og gir ikke helt opp installert gass (elektrisk eller annet) utstyr. Nivået på utskifting av konvensjonell solvarme kan nå 90%.

Det årlige antall solskinnsdager i området der hjemmet ligger, er også viktig. Dessuten er den gjennomsnittlige daglige temperaturen ikke så viktig. Mange installasjoner absorberer effektivt lys om frostige vinterdager (solfangere som bruker frostvæske som kjølevæske).

I tillegg til oppvarming, er et solanlegg i stand til å gi hus med varmt vann og strøm.

Hvor solenergiinstallasjonen vil være mest effektiv

I spørsmålet om å erstatte oppvarming med en solenergiinstallasjon, må en rekke faktorer som påvirker effektiviteten tas med i betraktningen.

Først, må du velge riktig type solsystem. I denne saken bør områdets område og dens formål tas i betraktning. Oftest er dette et privat hus der en familie på 4-5 mennesker bor.

Dernest, beregne varebehovet nøye, basert på det maksimale forbruket i den kalde årstiden. Sammenlign disse tallene med mengden energi som genereres 1 kvadratkilometer. m solenergiinstallasjon. Det gjenstår å beregne arealet til solkonstruksjonen som kan takle oppvarmingen av et bestemt rom.

Den resulterende verdien vil være hovedfaktoren i å bestemme plasseringen av systemet. Vanligvis foretrekker huseiere å bruke taket eller veggen i huset. Bruk sjelden huset eller taket i garasjen. Noen ganger bygger de spesielle stativer for installasjon.

Bygging av spesielle stativer for installasjon av solsystemer gjør det mulig å plassere dem i det tilstøtende området så praktisk som mulig.

Det er viktig at ingenting forstyrrer den frie penetrasjonen av sollys på en lysabsorberende overflate. Du må velge en sør-, sørøst- eller sørvestvegg eller en del av taket.

Etter å ha bestemt hvor solcellepanelene skal plasseres, vil en foreløpig forberedelse av boligen bli utført:

• Frigjør plass. Kutt ned ekstra plantasjer hvis de forstyrrer.
• Styrke taket. Her må du ikke glemme hvor mye vekt den foreslåtte designen vil ha.
• I tillegg isolere bygningen. Det er jo meningsløst å varme gaten.

tredje, er det nødvendig å løse spørsmålet: å kjøpe eller bygge et varmesystem selv.Det hele avhenger av økonomiske evner og ønsket om å bruke tid på produksjonen av strukturen.

Når du har valgt det andre alternativet, må du forstå prinsippet om drift av det ønskede systemet for å montere alt på riktig måte.

Mulige alternativer for solvarme

Alternativene for å konstruere et solvarmeanlegg er helt avhengig av ønskene fra eieren av husholdningen:

• Bruken av fabrikkprodukter. Kjøp av ferdige samlere med egeninstallasjon og installasjon.
• Bygging av et pilotprosjekt. Det er nødvendig å verifisere effekten av å bruke systemet for videre produksjon av nøyaktige beregninger.
• Selvutførelse av en full syklus av arbeid. Beregning, design, konstruksjon "fra bunnen av" av solsystemet, installasjonen.

Alternativ nummer 1. Det innebærer å velge riktig sted for solcelleinstallasjoner, fordi effektiviteten av bruken avhenger av dette. Installasjon vil også kreve spesielle ferdigheter.

Det vil ikke være nødvendig å beregne antall paneler - det vil være nok til å ytre alle dine ønsker til utstyrsleverandøren. Fortsatt vil det være nødvendig å svare på de klargjørende spørsmålene til ledere - alt, valg av det optimale antall paneler (samlere) vil skje uten problemer.

For å installere en solenergiinstallasjon med egne hender på taket, må du verve støtte fra minst en assistent. Man kan ikke takle slikt arbeid

Alternativ nummer 2 - bygging av et pilotprosjekt. Det vil være den beste løsningen for tvilere. Tross alt er den endelige beslutningen om å erstatte varmesystemet vanskelig å ta med en gang. Å bygge en liten solfanger (luft eller vann) og teste den "i aksjon" vil være en givende opplevelse.

Etter å ha vurdert de virkelige kostnadene ved produksjon, sammenligne dem med markedsverdien av lignende systemer og beregnet besparelsen fra bruk på gården, vil det være enkelt å ta en ansvarlig beslutning.

Alternativ nummer 3 - valget av sanne mestere.

For fullstendig oppvarming av anlegget, må du utføre enormt arbeid:

• Beregn det nødvendige området til solsystemet.
• Bestem stedet for fremtidig installasjon, styrke det.
• I tillegg isolere hjemmet.
• Kjøp alle elementene for konstruksjon av systemet.
• Å bygge solbatteri.
• Installer det konstruerte systemet, med fokus på de grunnleggende kravene - hellingsvinkelen i forhold til forekomsten av sollys.

Å utføre en full syklus av arbeid på systemet kan ikke kalles en enkel oppgave, men prosessen er ekstremt spennende. I tillegg sparer det et ganske betydelig beløp.

Velger du hvilken type oppvarming som bruker solenergi, bør du bestemme om den i tillegg skal brukes til å varme opp vann og generere strøm (klikk for å forstørre)

Typer installasjoner for å konvertere solenergi

Avhengig av driftsprinsippet skilles to typer enheter som absorberer sollys:

• Batterier på fotoelektriske omformere. Representerer systemer av seriekoblede eller parallellkoblede halvlederelementer. De leverer strøm til husholdningsvarmere.
• Solfangere. Paneler med et rørsystem fylt med kjølevæske: luft, ikke-fryseblanding eller vann. De leverer soloppvarmet kjølevæske til varmekretsen.

Vi vurderer hvert alternativ separat.

Solcellepaneler

Solbatteriet konverterer det absorberte lyset til strøm. Den består av solceller (oftest silisium), som er i stand til umiddelbart å trekke ut elektrisk strøm fra solstråling.

En slik installasjon kan brukes for å sikre driften av elektrisk varmeutstyr. Den må være koblet til strømforsyningssystemet i hjemmet.

Konverteringseffektiviteten til solstråling fra denne installasjonen er fra 5% til 20%, avhengig av typen av solprosesseringsenhet. Produktivitet 1 m² solbatteri - 120 watt.

Det gjenstår å beregne hvor mange arealer som vil være nødvendige for å imøtekomme behovene til en bestemt husholdning, basert på hjemmets størrelse, individuelle varmebehov og isolasjonsnivået på konstruksjoner.

Det er mest praktisk å ha solcellepaneler på taket av huset, og velger for dette den sørlige skråningen

For oppvarming brukes solcellepaneler mest effektivt i de sørlige regionene. Deres viktigste ulempe er en reduksjon i effektivitet i skumring og overskyet vær, en fullstendig mangel på ytelse om natten.

For å lage et solbatteri med egne hender, må du først sette sammen rammen, lodde solcellene, deretter plassere alt nøye og bruke en fugemasse.

For fremstilling av rammen brukes trelister, aluminiumshjørner. Det avhenger av størrelsen på monteringen og stedet for installasjonen. Solceller - silisiumskiver - den mest forbrukbare delen av designen. De er monokrystallinske og polykrystallinske. De første er noe dyrere, men produktiviteten er 5% høyere.

Å lage dem selv er umulig. Fotoelektriske omformere kjøpes best med loddede ledere.

De må plasseres på basen av fiberplate, deretter festes i rammen, ta ledningene fra elementene ut og fyll alle hullene med tetningsmasse. La strukturen tørke godt og dekk til med et glass eller klart plast lokk.

Installasjonsskjemaer og metoder for tilkobling av solcellepaneler er beskrevet i denne artikkelen.

Solfangere

En grunnleggende annen måte å konvertere absorbert lys fra samlere på. Kjernen i deres arbeid er kjølevæsken som passerer gjennom rørene.

Avhengig av design, er det tre hovedtyper av samlere som oftest brukes til konstruksjon av et solvarmeanlegg:

• Flat. Kjøleelement - absorbenten deres er laget av platemetall med en svertet ytre overflate. Når den varmes opp, overfører den energi til kjølevæsken i varmesystemet.
• Vakuum. manifold vakuumtypesystem laget i henhold til ordningen med termoser, på grunn av hvilken varmen mottatt fra solen er nesten dobbelt så god.
• Konsentratorer. Enheten er utstyrt med en konkav speildel med et stort overflateareal, med fokus på sollys på et lite område av absorbenten.

De vanligste solsystemene i hverdagen er utstyrt med et rørsystem laget i form av parallellkoblede elementer eller en spole. Rørene er fylt enten med industrielt vann, eller med en blanding av vann med en ikke-frysende væske eller luft.

Ved å visualisere hoveddelene av solcelleinstallasjonen, er det lettere å bestemme hvor det er best å arrangere disse eller komponentene (+)

En luftinstallasjon kan brukes som en ekstra varmekilde. Det er ikke i stand til å gi hjemmeeierskap varme fullt ut, uavhengig av beliggenhet. Hovedtrekket i denne typen solsystem er luft, som fungerer som et kjølevæske.

Rørsystemer brukes ganske aktivt til oppvarming hele året. Frostvæske eller en blanding av frostvæske blir oppvarmet under sollys, passerer deretter gjennom de indre varmeoverføringsrørene og deretter sendt til lagringstanken.

Bevegelsen av væsken stimuleres av pumpen, takket være hvilken den beveger seg fra tanken til varmesystemet. Det oppvarmede kjølevæsken fortrenger den avkjølte delen av væsken, som igjen vil returnere til oppsamleren og varme opp.

Prinsippet for drift av et flatt solsystem er basert på penetrering av sollys inn i panelet der varmeabsorberen er plassert. Den varmer opp og stråler varme, som overføres til væsken som sirkulerer gjennom metallrørene (som oftest kobber).

Hva kan du bygge på egen hånd?

Du kan bygge et solvarmeanlegg ved hjelp av en luftkollektor med egne hender. Det er best plassert på sørveggen til bygningen.

Jo større areal i det oppvarmede rommet, desto større areal vil samleren okkupere - muligens hele husveggen. Også dette solsystemet kan bygges på loftet.

Når du planlegger å installere et luftvarmeanlegg på loftet, må du passe på å støtte vekten av installasjonen (+)

Solfanger som oppvarmer luftmassen - utfører sine oppvarmingsfunksjoner på grunn av luftstrømmer som går inn i systemet. Kjølevæsken sirkulerer gjennom kretsløpet, avkjøling, kommer igjen inn i systemet. Luftstrøm kan oppstå naturlig eller med en vifte.

Når det gjelder materialene for fremstilling av luftmanifolden, kan du her bruke forskjellige improviserte verktøy. Det er ingen enkelt regel.

Hjemmehåndverkere forbedrer denne typen solsystemer, samlet hjemme. Noen søker å få et billigere alternativ, samtidig som det ofrer effektivitet, mens andre - tvert imot.

Etter å ha behandlet hovedelementene i luftmanifolden, er det lettere å bestemme stedet for installasjonen - tak eller vegg (+)

Vurder hovedmetodene.

Funksjoner ved å installere et rørformet solsystem

Det rørformede solsystemet for oppvarming kan brukes i forskjellige regioner. Det avhenger ikke av ekstern temperatur. Det viktigste er at installasjonen får maksimal sollys.

Frostvæske brukt som kjølevæske fryser ikke ved lave temperaturer. På klare vinterdager overskrider mengden sollys mengden lys som kommer inn om sommeren.

Den rørformede solfangeren består av et system av gjennomsiktige vakuumrør som er koblet sammen. De inneholder et stoff med lavt kokepunkt. Kokende fordamper den, overfører varmen til kobberspissen og renner ned, der alt gjentas igjen.

Vakuumrør laget av ildfast glass fylles inne med et stoff som kan koke ved lav temperatur (+)

Vakuumrør absorberer opptil 90% av all solstråling (synlig og infrarød). Solenergi, omgjort til varme, tilføres kjølevæsken.Den overfører denne energien videre gjennom systemet - til varmeveksleren som ligger i en spesiell lagringstank.

Bevegelsen av kjølevæske og vann gjennom varmesystemene skyldes pumpene. Det er viktig at tanken har god varmeisolasjon. Som regel er det to varmevekslere: den ene er koblet til en ekstra varmeovn, den andre til samlere.

I hjem med denne typen solenergiinstallasjon er det fordelaktig å koble til et system med gulvvarme i tillegg. Dette lar deg varme opp bygningen mer effektivt.

Når det gjelder installasjon av rørformede samlere, kan den installeres på egen hånd. Det eneste du må vurdere er arbeidsvinkelen - den må være minst 20 °.

En rørformet solfanger plasseres på taket, og velger den mest solfylte retningen. Det er viktig at det ikke er høyhus i nærheten som hindrer fri sollys.

Det vil ikke fungere å bygge en vakuuminstallasjon med egne hender - det er umulig å lage vakuumrør hjemme. Dette gjøres av fabrikker som er spesialiserte i produksjon av vakuum-solsystemer.

Flat solinstallasjon

Ofte brukes en flat solfanger til oppvarming.

For konstruksjonen trenger du:

• metall ramme;
• sterk bunn;
• varmeisolasjonslag;
• svart absorberingslag (adsorber);
• gjennomsiktig deksel - plast, glass;
• væskerør (kobber, aluminium).

Utformingen må være utstyrt med innløps- og utløpsdyser og en pumpe for effektiv væskesirkulasjon.

Du kan sette sammen en flat solenergiinstallasjon med egne hender. For å gjøre dette, bruk ofte improviserte midler, velg materialer billigere som en analog (+)

Du kan installere en flat samler i alle vinkler, en forutsetning er å rengjøre for snø og støv. Det er spesielt bra for varmt klima.

I den kalde årstiden observeres lav effektivitet og høyt varmetap. Noe som tviler på bruken av dette solsystemet alene for riktig oppvarming. Den vil optimalt benytte en flat solenergiinstallasjon sammen med en gass-, elektrisk eller fast brenseltype.

Vi tilbyr deg å lese artikler om hjemmelaget montering av solvarmeanlegg:

1. Hvordan lage en solfanger for DIY oppvarming - trinnvis guide
2. Hvordan lage et solbatteri med egne hender: metoder for montering og installasjon av et solcellepanel

Nok en gang om hensiktsmessighet

Å bruke solenergi i stedet for den vanlige energien til oppvarming er fordelaktig. Avhengig av den valgte typen solsystem kan besparelsen på forbruk av betalt varme være opptil 100%.

Et alternativ for en komplett erstatning av varmesystemet er bruk av manifolder med vakuumrør. Dette er et ganske kostbart prosjekt i begynnelsen. I fremtiden kan han garantere fullstendig energiuavhengighet etter å ha betalt for seg selv på 6-8 år.

Oppfinnsomheten til hjemmemestere kjenner ingen grenser - en vanlig slange kan tilpasses som en labyrint for sirkulasjon av væske inne i samleren

Levetid på solenergi opp til 25 år. De krever lite vedlikehold - periodisk rengjøring av overflater fra snø, støv, rusk. Når det gjelder reparasjonen, kan den utføres på egen hånd. En betydelig ulempe er at flate samlere og solcellepaneler er "redde" for orkaner.

Slik oppvarming er trygt for beboere i hjemmet og miljøet. Det er helt gratis og er ikke avhengig av valutakursen, energipriser.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoen vil demonstrere prosessen med å konstruere et solbatteri med egne hender:

Visuelt hjelpemiddel for konstruksjon av et luftvarmesystem:

DIY-produksjonsteknologi for en flat solenergiinstallasjon:

Solenergianlegg eller solvarmeanlegg har bevist seg over hele verden. De lar deg få varme gratis, og reduserer kostnadene for å betale verktøyregninger for oppvarming fra 30%.

Det er mulig å erstatte energi fullstendig med solenergi i ditt varmesystem. En annen betydelig fordel er at du kan montere en solcelleinstallasjon med egne hender.

Har du praktiske ferdigheter i å montere eller betjene solvarmeanlegg? Del kunnskapen din, still spørsmål om emnet og delta i diskusjoner. Kommentarskjemaet ligger nedenfor.