Соларни системи грејања: анализа технологије грејања засноване на соларним системима

Питање проналаска алтернативних извора топлоте постаје све релевантније. То је омогућено растућим ценама гаса, угља, нафте. Веома перспективно подручје су соларни системи грејања који ефикасно могу грејати собу дуги низ година.

Размишљате о уређењу соларног система, али постоје ли сумње и питања? Помоћи ћемо вам да схватите када је препоручљиво користити енергију сунца за грејање, и описати могуће опције организовања грејања. Поред тога, понудићемо упутства за израду кућних соларних система - равних и цевастих колектора.

Соларна енергија - алтернативни извор топлоте

Идеја коришћења соларне енергије за грејање није нова. Штавише, прикладност његове употребе доказали су Американци, Кинези, Шпанци, Израелци и Јапанци.

Тржиште је препуно понуда разних постројења за претварање соларне енергије и њено даље коришћење за потребе домаћинства.

Хелиосистемс се активно користи као главни извор топлоте у многим земљама света. На нашим географским ширинама још увек се користи као додатак грејном систему.

Трошкови система зависе од њихове врсте, површине, материјала који се користи у изради. Из године у годину постоји стални тренд пада цена за све врсте соларних инсталација - соларни системи.

То их чини доступнијима широј јавности. То једноставно није свако спреман да купи такву куповину.

Али, по жељи, можете изградити ефикасан систем соларног грејања властитим рукама, трошећи знатно мање новца.

Познати систем грејања који изврсно обавља своје функције дужи низ година постаје све скупљи. Разлог за то је глобални раст цијена енергетских ресурса широм свијета. Природна жеља власника је да уштеди на грејању, што једе значајан део породичног буџета.

Тако соларни систем грејања може у потпуности да замени уобичајено чврсто гориво, гас или било које друго. Све зависи од врсте и величине собе у којој ће се користити.

Опција погодна за житницу није погодна за стамбени објекат, а систем који задовољава потребе летње кућице не може да се носи са грејањем двоспратног дворца.

Комплетна замена традиционалног соларног грејања понекад је проблематична. Власник се боји да се систем можда неће моћи носити или да нема довољно физичког простора за инсталирање потребног броја панела.

Због тога често користе комбиновани систем грејања, не одустајући у потпуности од инсталиране гасне (електричне или друге) опреме. Ниво замјене класичног соларног гријања може достићи 90%.

Такође је важан годишњи број сунчаних дана подручја у коме се дом налази. Штавише, просечна дневна температура није толико битна. Многе инсталације ефикасно апсорбирају свјетлост у зимским мразним данима (соларни колектори који користе антифриз као расхладно средство).

Поред грејања, соларна инсталација је у стању да обезбеди становање топлом водом и струјом.

Тамо где ће соларна инсталација бити најефикаснија

Када се ради о замјени грејања соларном инсталацијом, потребно је узети у обзир бројне факторе који утичу на њену ефикасност.

Прво, морате одабрати право тип соларног система. При томе треба узети у обзир површину просторије и њену сврху. То је најчешће приватна кућа у којој живи породица од 4-5 људи.

Друго, пажљиво израчунајте потрошњу топлоте на основу максималне потрошње у хладној сезони. Упоредите ове бројеве са количином произведене енергије 1 квадратних км. м соларне инсталације. Остаје израчунати површину соларне структуре која се може носити са загревањем одређене собе.

Резултатна вредност биће главни фактор у одређивању локације система. Власници кућа обично користе кров или зид куће. Ретко користите површину куће или кров гараже. Понекад граде посебне постоље за уградњу.

Конструкција посебних постоља за уградњу соларних система омогућава њихово постављање што је могуће практичније на територији

Важно је да се ништа не омета у слободном продирању сунчеве светлости на површину која апсорбује светлост. Морате одабрати јужни, југоисточни или југозападни зид или део крова.

Одлучивши где ће соларни панели бити постављени, извршиће се прелиминарна припрема стана:

• Ослободите простор. Изрежите додатне плантаже ако се мешају.
• Ојачај кров. Овде не смете заборавити колику ће тежину имати предложени дизајн.
• Додатно изолирајте зграду. Уосталом, бесмислено је грејати улицу.

Треће, потребно је решити питање: да сами купите или изградите систем грејања.Све зависи од финансијских могућности и жеље да се троши време на производњу грађевине.

Одабравши другу опцију, морате разумети принцип рада жељеног система да бисте правилно саставили све.

Могуће опције за соларно грејање

Опције за изградњу соларног система грејања у потпуности зависе од жеља власника домаћинства:

• Употреба фабричких производа. Куповина готових колектора са самоинсталацијом и уградњом.
• Изградња пилот пројекта. Потребно је да се верификује ефекат употребе система за даљу израду тачних израчуна.
• Само-завршетак читавог циклуса рада. Прорачун, дизајн, конструкција „од нуле“ Сунчевог система, његова инсталација.

Опција број 1. Подразумева избор правог места за соларне инсталације, јер ће ефикасност њихове употребе зависити од тога. Инсталација ће такође захтијевати посебне вјештине.

Неће бити потребно израчунати број панела - биће довољно да све своје жеље кажете добављачу опреме. Ипак ће бити потребно да одговорите на разјашњена питања менаџера - све, избор оптималног броја панела (колектора) ће се одвијати без икаквих потешкоћа.

Да бисте инсталирали соларну инсталацију властитим рукама на кров, морате да добијете подршку најмање једног помоћника. Не може се носити с таквим радом

Опција број 2 - изградња пилот пројекта. То ће бити најбоље решење за сумњиваче. Коначно, тешко је донијети коначну одлуку о замјени система гријања. Изградити мали соларни колектор (ваздух или воду) и тестирати га „у акцији“ биће корисно искуство.

Процењујући стварне трошкове производње, упоређујући их са тржишном вредности сличних система и израчунавајући уштеде од коришћења у привреди, биће лако донијети одговорну одлуку.

Опција број 3 - избор правих мајстора

За потпуно загревање објекта, мораћете да обавите сјајне радове:

• Израчунајте потребну површину соларног система.
• Одредите место будуће инсталације, ојачајте.
• Додатно изолирајте дом.
• Купите све елементе за изградњу система.
• Да гради соларна батерија.
• Инсталирајте изграђени систем, фокусирајући се на основне захтеве - угао нагиба у односу на појаву сунчеве светлости.

Извођење пуног циклуса рада на систему не може се назвати лаким задатком, али процес је изузетно узбудљив. Уз то се штеде поприлично знатне количине.

Одабиром врсте гријања помоћу соларне енергије, требали бисте одлучити хоће ли се додатно користити за гријање воде и производњу електричне енергије (кликните за повећање)

Врсте инсталација за претварање соларне енергије

У зависности од принципа рада, разликују се две врсте уређаја који апсорбују сунчеву светлост:

• Батерије на фотоелектричним претварачима. Представља системе серијски или паралелно повезаних полуводичких елемената. Снабдијевају струјом за гријање у домаћинству.
• Соларни колектори. Плоче са системом цеви напуњених расхладном течношћу: ваздух, смеша која не смрзава или вода. Опскрбљују соларно расхлађену течност у круг грејања.

Сваку опцију разматрамо засебно.

Соларни панели

Соларна батерија претвара апсорбирану светлост у електричну енергију. Састоји се од соларних ћелија (најчешће силицијума) које су способне да одмах извлаче директну електричну струју из сунчевог зрачења.

Таква инсталација се може користити за обезбеђивање оперативности електричне опреме за грејање. Мора бити повезан на систем напајања у кући.

Ефикасност конверзије сунчевог зрачења из ове инсталације је од 5% до 20%, зависно од врсте уређаја за соларну обраду. Продуктивност 1 м² соларна батерија - 120 вата.

Остаје израчунати колико ће квадрата бити потребно да би се задовољиле потребе одређеног домаћинства, на основу величине куће, индивидуалних потреба за топлином и нивоа изолације грађевина.

Најпогодније је имати соларне панеле на крову куће, бирајући за то своју јужну падину

За грејање се најефикасније користе соларни панели у јужним регионима. Њихов главни недостатак је смањење ефикасности у сумрак и облачно време, потпуни недостатак перформанси ноћу.

Да бисте направили соларну батерију властитим рукама, прво морате саставити оквир, лемити соларне ћелије, а затим пажљиво све поставити и користити заптивач.

За израду оквира користе се дрвене летве, алуминијски углови. Све зависи од величине склопа и места његовог постављања. Соларне ћелије - силиконске плочице - најисплативији део дизајна. Они су монокристални и поликристални. Први су нешто скупљи, али њихова продуктивност је већа за 5%.

Направите их сами је немогуће. Фотоелектрични претварачи се најбоље купују лемљеним проводницима.

Морају се поставити на дно влакнасте плоче, затим фиксирати у оквиру, извући жице из елемената и испунити све рупе заптивним материјалом. Пустите да се структура добро осуши и прекријте стакленим или прозирним пластичним поклопцем.

Схеме инсталације и методе повезивања соларних панела су описане у овај чланак.

Соларни колектори

Битно другачији начин претварања апсорбоване светлости из колектора. У средишту њиховог рада је расхладна течност која пролази кроз цеви.

У зависности од дизајна, постоје три главне врсте колектора који се најчешће користе за изградњу соларног система грејања:

• Стан. Умиваоник - њихов апсорбер направљен је од лима са поцрњеном спољном површином. Када се загрева, он енергију преноси на расхладну течност система грејања.
• Вакуум Колекционар вакуум систем направљен по шеми термоза, због које је топлота добијена од сунца готово двоструко боља.
• Хубс Уређај је опремљен конкавним делом огледала са великом површином, фокусираним сунчевом светлошћу на малу површину апсорбера.

Најчешћи соларни системи у свакодневном животу опремљени су системом цеви у облику паралелно повезаних елемената или завојнице. Цеви се пуне или индустријском водом, или мешавином воде са течношћу која не смрзава или ваздухом.

Визуелним приказом главних делова соларне инсталације лакше је одлучити где је најбоље да распоредите ове или оне компоненте (+)

Зрачна инсталација се може користити као додатни извор грејања. Није у могућности да у потпуности обезбеди власништво куће топлином, без обзира на регион у коме се налази. Главна карактеристика ове врсте соларног система је ваздух, који делује као расхладна течност.

Цевасти системи се прилично активно користе за грејање током целе године. Антифриз или мешавина антифриза загрева се под сунчевом светлошћу, затим пролази кроз унутрашње цеви за пренос топлоте, а затим се шаље у резервоар за складиштење.

Кретање течности подстиче пумпа, захваљујући којој се креће из резервоара у систем грејања. Загрејана расхладна течност избацује охлађени део течности, који ће се поново вратити у колектор и загрејати.

Принцип рада равног соларног система заснован је на продирању сунчеве светлости у панел на коме се налази апсорбер топлоте. Он се загрева и зрачи топлоту која се преноси течношћу која циркулише кроз металне цеви (најчешће бакар).

Шта можете сами да изградите?

Соларни систем грејања можете изградити помоћу колектора са ваздухом властитим рукама. Најбоље је смештен на јужном зиду зграде.

Што је већа површина грејане собе, већа ће површина коју заузима колектор - вероватно и цео зид куће. Такође, овај соларни систем може бити уграђен у поткровљу.

Када планирате да инсталирате систем за ваздушно грејање у поткровљу, треба водити рачуна о тежини инсталације (+)

Соларни колектор који загрева ваздушну масу - обавља своје функције грејања услед протока ваздуха који пролази унутар система. Расхладна течност циркулише кроз круг, хладећи се, поново улази у систем. Проток ваздуха може се одвијати природно или са вентилатором.

Што се тиче материјала за израду ваздушног разводника, овде можете користити различите импровизоване алате. Не постоји јединствено правило.

Домаћи занатлије побољшавају ову врсту соларног система, састављеног код куће. Неко тражи јефтинију опцију, а жртвује ефикасност, док други - напротив.

Када се позабавимо главним елементима ваздушног разводника, лакше је одлучити се о месту његове уградње - кров или зид (+)

Размотримо главне методе.

Карактеристике уградње цевастог соларног система

Соларни систем цевастог типа за грејање може се користити у различитим регионима. Не зависи од спољне температуре. Главна ствар је да инсталација прими максималну количину сунчеве светлости.

Антифриз коришћен као расхладно средство не замрзава се на ниским температурама. У ведрих зимских дана количина сунчеве светлости прелази количину светлости која уђе током лета.

Цевасти соларни колектор састоји се од система прозирних вакуумских цеви које су међусобно повезане. Садрже супстанцу са ниском тачком кључања. Врећући, испарава, преноси своју топлину до бакреног врха и тече доле, где се све поново понавља.

Вакуумске цеви направљене од ватросталног стакла унутра се пуне материјом која може кључати на ниској температури (+)

Вакуумске цеви апсорбују и до 90% свих сунчевих зрачења (видљиво и инфрацрвено). Соларна енергија, претворена у топлоту, се испоручује у расхладну течност.Ову енергију преноси даље кроз систем - у измењивач топлоте који се налази у посебном резервоару за складиштење.

Кретање расхладне течности и воде кроз системе грејања услед пумпи. Важно је да резервоар има добру топлотну изолацију. По правилу постоје два измењивача топлоте: један је прикључен на додатни грејач, а други на колекторе.

У домовима са овом врстом соларне инсталације корисно је додатно повезати систем подног грејања. То вам омогућава ефикасније загревање зграде.

Што се тиче уградње цевастих колектора, он се може монтирати и сам. Једино што треба узети у обзир је радни угао - мора бити најмање 20 °.

На крову је постављен цевасти соларни колектор који бира смер који је најсунчанији. Важно је да у близини нема високих успона који спречавају слободан пролазак сунчеве светлости.

Нећете успети да направите вакуум инсталацију властитим рукама - немогуће је направити вакуумске цеви код куће. То раде фабрике специјализоване за производњу вакуумских соларних система.

Равна соларна инсталација

Често се користи раван соларни колектор за грејање.

За његову изградњу биће вам потребни:

• метални оквир;
• снажно дно;
• термоизолациони слој;
• слој црног апсорбера (адсорбер);
• прозирни поклопац - пластика, стакло;
• течне цеви (бакар, алуминијум).

Дизајн мора бити опремљен са улазним и излазним млазницама и пумпом за ефикасну циркулацију течности.

Равну соларну инсталацију можете саставити властитим рукама. Да бисте то учинили, често користите импровизована средства, бирајући материјале који су јефтинији као аналогни (+)

Равни колектор можете поставити под било којим углом, предуслов је чишћење од снега и прашине. Посебно је добар за топлу климу.

У хладној сезони примећује се ниска ефикасност и велики губитак топлоте. Што доводи у питање сумњу у употребу овог соларног система за правилно грејање. Оптимално ће користити равну соларну инсталацију заједно са грејањем на плин, електрично или чврсто гориво.

Нудимо вам да прочитате чланке о домаћој монтажи соларних грејних система:

1. Како направити соларни колектор за грејање сам - корак по корак
2. Како направити соларну батерију властитим рукама: методе склапања и уградње соларног панела

Још једном о корисности

Коришћење соларне енергије уместо уобичајене енергије за грејање је корисно. У зависности од одабраног типа соларног система, уштеда на потрошњи плаћене топлоте може бити и до 100%.

Опција за потпуну замену система грејања је употреба разводника са вакуумским цевима. Ово је прилично скуп пројекат у почетној фази. Убудуће може да гарантује потпуну енергетску независност, плативши се за 6-8 година.

Интелигенција домаћих мајстора не познаје границе - редовно црево се може прилагодити као лавиринт за циркулацију течности унутар колектора

Соларни век трајања до 25 година. Потребно им је мало одржавања - периодично чишћење површина од снега, прашине, нечистоћа. Што се тиче поправка, он се може извршити самостално. Значајан недостатак је што се равни колектори и соларни панели "плаше" урагана.

Такво грејање је сигурно за становнике куће и животну средину. Потпуно је бесплатан и не зависи од курса, цена енергије.

Закључци и корисни видео о овој теми

Видео ће приказати поступак израде соларне батерије властитим рукама:

Визуелна помоћ за изградњу система за ваздушно грејање:

Направите сопствену технологију израде равне соларне инсталације:

Соларне инсталације или соларни системи за грејање доказали су се широм света. Омогућавају вам да бесплатно добијете топлину, смањујући трошкове плаћања рачуна за комуналије за грејање са 30%.

Могуће је потпуно заменити енергију соларном енергијом у вашем систему грејања. Још једна значајна предност је што соларну инсталацију можете монтирати властитим рукама.

Имате ли практичне вештине у састављању или коришћењу система за соларно грејање? Делите своје знање, постављајте питања о овој теми и учествујте у дискусијама. Образац за коментар налази се испод.