Доколко е целесъобразно да се използват алтернативни източници на топлинна енергия за организиране на отопление? В момента два вида топлоснабдяване са широко разпространени - геотермални и слънчеви системи. Последният е най-популярният. Как да направите слънчево отопление у дома със собствените си ръце: колектори, батерии и електрически схеми?
Използване на слънчева енергия за топлоснабдяване
Един от определящите принципи за изграждане на всяка отоплителна система е целесъобразността. Тези. всички инвестиции трябва да се изплатят в определен период от време. В тази връзка отоплението на къща със слънчева енергия е най-ефективната и финансово изгодна инвестиция.
Слънчевата енергия по същество е безплатен източник на топлина. Може да се използва по няколко начина - за оборудване на отоплителна система или за автономна система за подаване на топла вода. Ако внимателно изучавате отзивите за отопление от слънчеви панели - можете да установите интересна връзка. Колкото по-професионално направено отопление (фабрични колектори, допълнително отопление, електронно управление) - толкова по-висока е ефективността на подаването на топлина.
Какви методи могат да трансформират слънчевата енергия в топлина?
- Соларен нагревател - като един от начините за производство на електрическа енергия. Излъчването действа върху матрицата на фотоклетките на резистора, което води до напрежение във веригата. В бъдеще този ток може да се използва за свързване към отоплителни уреди;
- Модерно отопление на частна къща слънчеви колектори, В този случай има директен пренос на топлинна енергия от слънчева радиация към охлаждащата течност. Последният е разположен в тръбна система, разположена в специално запечатано заграждение.
Най-ефективно е слънчевото отопление по последния начин. По този начин може да се избегне допълнително преобразуване на енергия. Слънцето ще повлияе директно на охлаждащата течност, повишавайки нейната температура. Въпреки това, самостоятелното отопление със слънчева енергия с помощта на електрически батерии е по-универсално, тъй като електричеството може да се използва за работа с други електрически уреди в къщата. Изборът се определя от бюджета и необходимия капацитет на системата.
По време на инсталирането на слънчевата батерия трябва да се спазва определен ъгъл на наклон. В зависимост от сезона трябва да е 30 ° (лято) и 70 ° (зима).
Уместността на организацията на Слънчевата система
Преди да закупите или направите сами конвертора, трябва да разберете дали отоплението на частна къща със соларни панели ще бъде доста ефективно. За това е необходимо да се извърши подробен анализ на всички фактори, влияещи върху ефективността на бъдещата система.
Като начало се определя индикаторът за слънчева инсулация. Това е количеството слънчева енергия, падащо върху повърхността на земята в определен регион. Степента на нагряване на охлаждащата течност или количеството на генерирания ток ще зависи от това. Соларните радиатори за отопление на дома в идеалния случай трябва да работят независимо от сезона. Всъщност обаче това далеч не винаги е така.
Също така пасивната слънчева отоплителна система може да промени ефективността си на работа поради ъгъла на панела.Зависи от сезона. За да определите теоретично възможна енергия, можете да използвате данните от таблицата.
Вече въз основа на тези данни е възможно да се изчисли слънчевият колектор за отопление, като се вземат предвид неговите технически и експлоатационни характеристики. Но освен това трябва да се вземат предвид следните фактори:
- Местоположение на къщата, Естествените или изкуствените предмети не трябва да възпрепятстват падането на слънчевите лъчи - планини, високи къщи, висока гора и др.
- Място за инсталиране, Комбинираното слънчево отопление ще изисква голямо пространство - от 2 до 10 м². Най-често за това се използва покривът на къщата. Освен това той трябва да бъде пригоден за монтиране на колектори или слънчеви панели;
- Необходима е топлинна мощност, Често слънчевите отоплителни системи на частна къща се използват като спомагателни.
Едва след този анализ можем да започнем да избираме конкретна алтернативна схема за отопление на къщата. Загубите на топлина в къщата са предварително изчислени, определя се оптималният топлинен режим на отопление. Ако слънчевият колектор в отоплителната система е спомагателен, към неговата номинална мощност се добавя същият индикатор на основната система за подаване на топлина.
Когато изчислявате, трябва да вземете предвид масата на оборудването. Покривната повърхност трябва да издържи това натоварване.
Слънчеви панели за отопление
Често се случва объркване - слънчевите колектори също се наричат батерии. Но на практика първият тип оборудване най-често се използва за организиране на отопление на къщата със слънчева енергия.
Принципът на отопление на частна къща със слънчеви панели е да преобразува топлинната енергия в електрическа. За това в дизайна на панела са предвидени следните компоненти:
- Фотоклетки, Когато слънчевата светлина навлиза в тях, възниква образуването на така наречения фототок;
- Защитен прозрачен калъф, Предотвратява увреждане на фотоклетки;
- Преобразуватели на електрически ток - инвертори, трансформатори, батерии и др.
Тези. Всъщност слънчевата батерия за отопление е чудесно зарядно. На първо място, той е предназначен да произвежда евтина електрическа енергия. Използването му като един от нагревателните елементи е непрактично. За отопление на къща от 60 м² с нормална степен на изолация ще са необходими 6 кВт топлинна енергия на час. Стандартна батерия за слънчево отопление с размери 284 * 254 мм има специфична мощност 5 W / h. Тези. За да се осигури топлоснабдяване, е необходимо покритие на батерията от 82 м².
Както се вижда от изчисленията, това е повече от непрактично. Ето защо те предпочитат да правят слънчев колектор за собствено отопление или да купуват фабрични настройки.
Вместо да отопляват частна къща със соларни панели, те могат да се използват като източник на евтино електричество за домакински уреди с ниска мощност.
Изберете слънчев колектор
За ефективна работа на отоплението със слънчева енергия се препоръчва инсталирането на колектори. Те представляват система от тръбопроводи, през които тече охлаждащата течност. За защита и по-добро фокусиране на слънчевата енергия, дизайнът е защитен от прозрачен стъклен панел.
За да се увеличи ефективната работа на оборудването, в него могат да се използват различни видове охлаждаща течност, които няма да променят свойствата си под влияние на отрицателни температури. Това е важно за региони със студени зими. Освен това е необходимо внимателно да анализирате офертите на пазара и да изберете оптималния дизайн.
В момента производителите предлагат няколко начина за организиране на отопление на частна къща от слънчеви колектори:
- Вакуум колектор, Най-добрият вариант за организиране на пасивна слънчева отоплителна система. Те се характеризират с почти пълно отсъствие на топлинна загуба;
- Плосък колектор, Икономичен вариант за слънчево отопление. Те представляват система от тръби, защитени от прозрачен материал. Най-често се използва за топла вода през лятото. Приложението за комбинирано слънчево отопление изисква отчитане на температурния график през зимата и внимателен избор на охлаждаща течност.
Изборът до голяма степен се определя от предварителни изчисления - необходимата мощност и честотата на подаване на топлина. Като икономичен вариант можете да разгледате възможността за самостоятелно производство на плоски колектори за отопление със слънчева енергия със собствените си ръце.
При избора на схема на окабеляване трябва да се вземе предвид площта на конструкцията. Тя ще има определен индикатор за печалба.
Вакуумни колектори за отопление
Един от проблемите на работещите слънчеви радиатори за отопление на къща са големите топлинни загуби. Те се дължат на особеностите на работа - панелът трябва да бъде разположен извън отопляваното помещение, за да абсорбира слънчевата енергия. За да се реши този проблем, е разработен вакуумен слънчев колектор за отоплителната система.
Конструкцията на вакуумните колектори се състои от външен корпус и вътрешна система от стъклени тръби. За по-добра изолация тръбопроводите се отделят от външната среда чрез вакуумен слой с изпускан въздух. Всъщност цялата инсталация представлява голям прозрачен термос.
Спецификата на вакуумния слънчев колектор в отоплителната система е следната:
- Използването на специална течност с нисък праг на кипене като охлаждаща течност. В този случай по-ефективен пренос на топлинна енергия през топлообменника към основната отоплителна среда - вода;
- Нанасяне на специално покритие върху вътрешната повърхност, което увеличава абсорбционната способност на топлинната слънчева енергия;
- Независимост на работата от външната температура на въздуха.
За нормалното функциониране на системата е необходимо да се осигури надеждна топлоизолация на топлообменника. Трябва също да изолирате тръбопровода на места, минаващи през неотоплявани помещения - таванско помещение, покривен пай. За да се изчисли слънчевият колектор за отопление, могат да се използват стандартни схеми. Но трябва да се има предвид, че работата му ще бъде неефективна, когато температурата на охлаждащата течност във веригата намалее до + 22 ° C.
През зимата е необходимо да почистите повърхността на колектора от снежната капачка. Следователно, трябва предварително да помислите за начин за провеждане на това събитие.
Плоски слънчеви колектори за отопление
За да създадете слънчева отоплителна система за частна къща с минимални разходи, най-често се инсталират плоски колектори. Те се различават от вакуума в опростен дизайн. Това обаче увеличава изискванията за тяхната работа.
Плоският колектор има и вътрешна тръбна система. Той обаче е направен от медни или полимерни тръби. За защита се използва поликарбонат или закалено стъкло. Вътрешната повърхност е изолирана с нагревател - минерална вата или полистирол. Под влияние на слънчевата светлина тръбите се нагряват и в резултат на това температурата на охлаждащата течност се повишава.
За плосък слънчев колектор в отоплителната система има строги експлоатационни ограничения:
- Само антифриз може да се използва като топлоносител. В противен случай ще настъпи замръзване на водата и разрушаване на тръбопровода;
- За по-добра циркулация по време на пренос на топлина е необходимо монтиране на помпа;
- При температури под -10 ° C ефективността на системата намалява значително.
Поради последния фактор, не се препоръчва да се организира отоплението на къщата със слънчева енергия, като се използват плоски колектори в региони с ниски температури през зимата. Затова най-често правят плосък слънчев колектор за отопление, направено от само себе си, за подаване на топла вода през лятото, пролетта или есента.
Експертите препоръчват да се извършва топлоснабдяване с помощта на слънчева енергия на базата на плоски колектори само в южните райони на страната със сравнително топли зими.
Направи си колектор
Веднага трябва да се отбележи, че колектор със собствените си ръце няма да работи, за да осигури слънчево отопление. За целта използвайте производствения дизайн на вакуумната структура, обсъдена по-горе. Но у дома е почти невъзможно да се направи поради липсата на необходимо оборудване и консумативи. Затова считаме един от най-простите методи за производство на слънчева батерия за отопление за подаване на топла вода.
За производството ще бъдат необходими следните консумативи:
- Лист от поликарбонат за пчелна пита, За захранване с гореща вода на лятна къща или малка къща с помощта на слънчев колектор за самостоятелно отопление ще бъде достатъчен лист с размери 2 * 1 м;
- Фитинги за PVC тръби и гъвкави маркучи, С тяхна помощ ще бъде направена система за циркулация на загрята вода и нейното снабдяване към потребителя;
- Профил на рамката за гипсокартон и полистиролни листове, Те са необходими за създаване на защитен корпус в пасивна слънчева отоплителна система.
Пчелните пити трябва да се поставят хоризонтално, за да се нагрява по-добре водата. След това се правят надлъжни сечения в PVC тръбите. Загрятата вода ще потече от лист от поликарбонат. В получените секции се монтира лист. Той не трябва да влиза в лулата, докато не спре.
С помощта на топлинен пистолет ставите са изолирани. Без този инструмент има голяма вероятност от течове в отоплението и битовото горещо водоснабдяване от слънчевия колектор. Преди монтажа в рамката е задължително да се проведе тест на теч на конструкцията. За целта трябва да се напълни с вода и визуално да се провери за течове.
За производството на рамката ще са необходими поцинковани профили за гипсокартон. Те ще изпълняват защитни функции, подобни на случая на соларен радиатор за отопление на къщичката. Под листа от поликарбонат се монтира слой изолация, след което слънчевият колектор, направен сам, ляга. За по-ефективно нагряване се препоръчва листът да бъде боядисан в черен цвят.
При изчисляване на слънчевия колектор за подаване на топлина се взема предвид положението на слънцето в определен момент от деня. Най-голямата ефективност се постига, когато ъгълът на падене на лъчите е строго перпендикулярен на повърхността на конструкцията.
Най-добрият вариант е да се използват слънчеви отоплителни системи на частна къща като спомагателни. За най-добри показатели се препоръчва да инсталирате термична батерия. Водата в него ще се нагрява от колектора през деня, а на тъмно натрупаната топлинна енергия ще се прехвърли към основната охлаждаща течност в системата.
Видеото показва пример за производство на слънчев колектор от полимерни тръби:
