Kaip tikslinga organizuoti šildymą naudojant alternatyvius šiluminės energijos šaltinius? Šiuo metu yra plačiai paplitę du šilumos tiekimo tipai - geoterminė ir saulės sistema. Pastaroji yra pati populiariausia. Kaip namuose pasigaminti saulės energijos šildymą savo rankomis: kolektoriais, baterijomis ir laidų schemomis?
Saulės energijos naudojimas šilumos tiekimui
Vienas iš lemiamų principų statant bet kokią šildymo sistemą yra tikslingumas. Tie. visos investicijos turi atsipirkti per tam tikrą laiką. Šiuo atžvilgiu namo šildymas saulės energija yra efektyviausia ir finansiškai pelningiausia investicija.
Saulės energija iš esmės yra nemokamas šilumos šaltinis. Jis gali būti naudojamas keliais būdais - įrengti šildymo sistemą arba pasidaryti autonominę karšto vandens tiekimo sistemą. Jei atidžiai išstudijuosite apžvalgas apie šildymą saulės baterijomis - galite nustatyti įdomų ryšį. Kuo profesionaliau pagamintas šildymas (gamykliniai kolektoriai, papildomas šildymas, elektroninis valdymas) - tuo didesnis šilumos tiekimo efektyvumas.
Kokiais būdais saulės energiją galima paversti šiluma?
- Saulės šildytuvas - kaip vienas iš būdų gaminti energiją. Spinduliuotė veikia rezistorinių fotoelementų matricą, todėl grandinėje atsiranda įtampa. Ateityje ši srovė gali būti naudojama prisijungimui prie šildymo prietaisų;
- Modernus privataus namo šildymas saulės kolektoriai. Tokiu atveju yra tiesioginis šiluminės energijos perdavimas iš saulės spinduliuotės į aušinimo skystį. Pastarasis yra vamzdynų sistemoje, esančioje specialiame sandariame korpuse.
Veiksmingiausias pastaruoju būdu yra saulės šildymas. Taigi galima išvengti papildomo energijos virsmo. Saulė tiesiogiai paveiks aušinimo skystį, padidindama jo temperatūrą. Tačiau savarankiškas šildymas saulės energija naudojant elektrines baterijas yra įvairesnis, nes elektra gali būti naudojama kitiems namo elektriniams prietaisams valdyti. Pasirinkimą lemia biudžetas ir reikiami sistemos pajėgumai.
Montuojant saulės bateriją, reikia laikytis tam tikro pasvirimo kampo. Priklausomai nuo sezono, jis turėtų būti 30 ° (vasarą) ir 70 ° (žiemą).
Saulės sistemos organizavimo aktualumas
Prieš įsigydami ar gamindami keitiklį patys, turėtumėte išsiaiškinti, ar šildyti privatų namą saulės baterijomis bus gana efektyvu. Tam būtina atlikti išsamią visų veiksnių, turinčių įtakos būsimos sistemos efektyvumui, analizę.
Pirmiausia nustatomas saulės insoliacijos rodiklis. Tai saulės energijos, patenkančios į žemės paviršių tam tikrame regione, kiekis. Nuo to priklausys aušinimo skysčio kaitinimo laipsnis arba generuojamos srovės kiekis. Namų šildymui skirti saulės radiatoriai idealiu atveju turėtų veikti nepriklausomai nuo sezono. Tačiau iš tikrųjų taip yra ne visada.
Taip pat pasyvi saulės šildymo sistema gali pakeisti savo efektyvumą dėl skydelio kampo.Tai priklauso nuo sezono. Norėdami nustatyti teoriškai galimą energiją, galite naudoti duomenis iš lentelės.
Jau remiantis šiais duomenimis, galima apskaičiuoti saulės kolektorių šildymui, atsižvelgiant į jo technines ir eksploatacines savybes. Be viso to, reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius:
- Namo vieta. Natūralūs ar dirbtiniai daiktai neturėtų trukdyti kristi saulės spinduliams - kalnai, aukšti namai, aukštas miškas ir kt.
- Vieta įdiegti. Kombinuotam saulės šildymui prireiks daug vietos - nuo 2 iki 10 m². Dažniausiai tam naudojamas namo stogas. Be to, jis turi būti pritaikytas kolektoriams ar saulės baterijoms montuoti;
- Reikalinga šilumos išeiga. Dažnai privačiojo namo saulės šildymo sistemos naudojamos kaip pagalbinės.
Tik atlikę šią analizę galime pradėti pasirinkti konkrečią alternatyvią namo šildymo schemą. Preliminariai apskaičiuojami šilumos nuostoliai name, nustatomas optimalus šiluminis šildymo būdas. Jei saulės kolektorius šildymo sistemoje yra pagalbinis, tas pats pagrindinės šilumos tiekimo sistemos indikatorius pridedamas prie jo vardinės galios.
Skaičiuodami turite atsižvelgti į įrangos masę. Stogo paviršius turi atlaikyti šią apkrovą.
Saulės skydai šildymui
Dažnai kyla sumaištis - saulės kolektoriai dar vadinami akumuliatoriais. Tačiau praktikoje namo šildymui saulės energija dažniausiai naudojama pirmo tipo įranga.
Šildymo privačiu namu saulės baterijomis principas yra šiluminę energiją paversti elektros energija. Plokštės dizaine yra šie komponentai:
- Fotoelementai. Kai į juos patenka saulės šviesa, susidaro vadinamoji foto srovė;
- Apsauginis skaidrus dėklas. Apsaugo nuo fotoelementų pažeidimo;
- Elektros srovės keitikliai - keitikliai, transformatoriai, akumuliatoriai ir kt.
Tie. Tiesą sakant, saulės baterija yra puikus įkroviklis. Visų pirma, jis skirtas pigiai elektros energijai gaminti. Jo, kaip vieno iš kaitinimo elementų, naudojimas yra nepraktiškas. Norint šildyti 60 m² namą su normalia izoliacija, reikės 6 kW šilumos energijos per valandą. Standartinės saulės baterijos, kurios matmenys yra 284 * 254 mm, savitoji galia yra 5 W / h. Tie. Šilumos tiekimui reikalingas 82 m² akumuliatoriaus plotas.
Kaip matyti iš skaičiavimų, tai daugiau nei nepraktiška. Štai kodėl jie renkasi saulės kolektorių savo šildymui arba gamyklos nustatymų pirkimą.
Užuot šildę privatų namą saulės baterijomis, jie gali būti naudojami kaip pigios elektros energijos šaltinis mažos galios buitiniams prietaisams.
Pasirinkite saulės kolektorių
Norint efektyviai šildyti naudojant saulės energiją, rekomenduojama įmontuoti kolektorius. Jie žymi dujotiekių sistemą, per kurią teka aušinimo skystis. Saulės energijos apsaugai ir fokusavimui dizainas yra apsaugotas permatomu stiklo skydeliu.
Norint padidinti efektyvų įrangos veikimą, joje gali būti naudojami įvairių rūšių aušinimo skysčiai, kurie nepakeis jų savybių veikiant neigiamoms temperatūroms. Tai svarbu regionams, kuriuose žiemos šaltos. Be to, būtina atidžiai išanalizuoti rinkoje pateiktus pasiūlymus ir pasirinkti optimalų dizainą.
Šiuo metu gamintojai siūlo keletą būdų, kaip organizuoti privataus namo šildymą saulės kolektoriais:
- Vakuuminis kolektorius. Geriausias pasirinkimas organizuoti pasyvią saulės šildymo sistemą. Jiems būdingas beveik visiškai šilumos nuostolių nebuvimas;
- Plokščiasis kolektorius. Ekonomiškas saulės šildymo variantas. Tai vamzdžių sistema, apsaugota permatoma medžiaga. Dažniausiai naudojamas karštam vandeniui vasarą. Norint naudoti kombinuotą saulės šildymą, reikia atsižvelgti į žiemos temperatūros grafiką ir kruopščiai pasirinkti aušinimo skystį.
Pasirinkimą daugiausia lemia išankstiniai skaičiavimai - reikalinga šilumos tiekimo galia ir dažnis. Kaip ekonomišką variantą galite apsvarstyti galimybę savarankiškai gaminti plokščius kolektorius, skirtus šildyti saulės energiją savo rankomis.
Renkantis elektros instaliacijos schemą, reikia atsižvelgti į konstrukcijos plotą. Ji turės tam tikrą išsekimo rodiklį.
Vakuuminiai kolektoriai šildymui
Viena iš saulės radiatorių veikimo namui šildyti problemų yra dideli šilumos nuostoliai. Jie atsiranda dėl veikimo ypatumų - skydas turi būti įrengtas ne šildomo kambario išorėje, kad absorbuotų saulės energiją. Šiai problemai išspręsti buvo sukurtas vakuuminis saulės kolektorius šildymo sistemai.
Vakuuminių kolektorių dizainą sudaro išorinis apvalkalas ir vidinė stiklinių vamzdžių sistema. Siekiant geresnės izoliacijos, vamzdynai nuo išorinės aplinkos yra atskirti vakuumo sluoksniu su išleidžiamu oru. Tiesą sakant, visa instaliacija yra didelis skaidrus termosas.
Šildymo sistemos vakuuminio saulės kolektoriaus specifika yra tokia:
- Kaip aušinimo skystis naudojamas specialus skystis, kurio virimo riba yra žema. Tokiu atveju efektyvesnis šiluminės energijos perdavimas per šilumokaitį į pagrindinę šildymo terpę - vandenį;
- Vidinio paviršiaus padengimas specialia danga, kuri padidina saulės šiluminės energijos sugertį;
- Darbo nepriklausomumas nuo išorinės oro temperatūros.
Normaliam sistemos veikimui reikės užtikrinti patikimą šilumokaičio šilumos izoliaciją. Taip pat turėtumėte izoliuoti vamzdyną vietose, einančiose per nešildomas patalpas - palėpėje, stogo dangoje. Norint apskaičiuoti saulės kolektorių šildymui, galima naudoti standartines schemas. Tačiau reikia nepamiršti, kad jo veikimas bus neveiksmingas, kai aušinimo skysčio temperatūra kontūre sumažės iki + 22 ° C.
Žiemą būtina nuvalyti kolektoriaus paviršių nuo sniego dangtelio. Todėl reikia iš anksto apgalvoti, kaip užbaigti šį įvykį.
Plokšti saulės kolektoriai šildymui
Norėdami sukurti saulės šildymo sistemą privačiam namui su minimaliomis sąnaudomis, dažniausiai montuojami plokšti kolektoriai. Jie skiriasi nuo vakuumo supaprastinta konstrukcija. Tačiau tai padidina jų eksploatavimo reikalavimus.
Plokščiame kolektoriuje taip pat yra vidinė vamzdynų sistema. Tačiau jis pagamintas iš varinių arba polimerinių vamzdžių. Apsaugai naudojamas polikarbonatas arba grūdintas stiklas. Vidinis paviršius izoliuojamas šildytuvu - mineraline vata arba polistirenu. Esant saulės spinduliams, vamzdžiai įkaista ir dėl to pakyla aušinimo skysčio temperatūra.
Plokščiam saulės kolektoriui šildymo sistemoje taikomi griežti eksploatavimo apribojimai:
- Tik antifrizas gali būti naudojamas kaip šilumos nešiklis. Priešingu atveju įvyks vandens užšalimas ir dujotiekio sunaikinimas;
- Norint geriau cirkuliuoti šilumos perdavimo metu, reikia įrengti siurblį;
- Esant žemesnei kaip -10 ° C temperatūrai, sistemos efektyvumas smarkiai sumažėja.
Dėl pastarojo veiksnio nerekomenduojama organizuoti namo šildymo saulės energija naudojant plokščius kolektorius regionuose, kuriuose žiemą žema. Todėl dažniausiai jie gamina plokščią saulės kolektorių karštam vandeniui tiekti patys, tiekdami vasarą, pavasarį ar rudenį.
Ekspertai rekomenduoja šilumos tiekimą naudojant saulės energiją naudoti plokščių kolektorių pagrindu tik pietiniuose šalies regionuose, kuriuose yra gana šiltos žiemos.
Pasidaryk pats kolekcininkas
Reikėtų iškart pažymėti, kad kolektorius savo rankomis neveiks, kad būtų užtikrintas saulės šildymas. Norėdami tai padaryti, naudokite aukščiau aptartą vakuuminės struktūros gamybos projektą. Bet namuose to padaryti beveik neįmanoma, nes trūksta reikalingos įrangos ir reikmenų. Todėl mes manome, kad vienas iš paprasčiausių būdų gaminti saulės šildymo akumuliatorių karšto vandens tiekimui.
Gamybai reikės šių vartojimo reikmenų:
- Korio polikarbonato lapas. Norint tiekti vasarnamį ar mažą namą karštu vandeniu su saulės kolektoriaus pagalba, kad jis galėtų pašildyti, užteks 2 * 1 m dydžio lakšto;
- PVC vamzdžių jungiamosios detalės ir lanksčios žarnos. Jų pagalba bus sukurta šildomo vandens cirkuliacijos ir jo tiekimo vartotojui sistema;
- Karkaso profilis gipskartonio ir polistireno lakštams. Jie yra būtini norint sukurti apsauginį korpusą pasyvioje saulės šildymo sistemoje.
Koriai turėtų būti dedami horizontaliai, kad vanduo būtų geriau šildomas. Tada PVC vamzdžiuose daromi išilginiai pjūviai. Šildomas vanduo tekės iš polikarbonato lakšto. Gautose sekcijose yra sumontuotas lapas. Jis neturėtų eiti į vamzdį, kol jis sustos.
Naudojant šilumos pistoletą, jungtys izoliuojamos. Be šio įrankio yra didelė tikimybė, kad saulės kolektorius tiekia šilumą ir karšto vandens tiekimą. Prieš montuodami į rėmą, būtina atlikti konstrukcijos sandarumo testą. Norėdami tai padaryti, jis turėtų būti užpildytas vandeniu ir vizualiai patikrinkite, ar nėra nutekėjimų.
Rėmo gamybai reikės cinkuotų gipso profilių. Jie atliks apsaugines funkcijas, panašias į saulės radiatorių, skirtą nameliui šildyti. Po polikarbonato lakštu įrengiamas izoliacijos sluoksnis, tada guli pats pagamintas saulės kolektorius. Norint efektyviau šildyti, lakštą rekomenduojama dažyti juodai.
Apskaičiuojant saulės energijos kolektorių šilumos tiekimui, atsižvelgiama į saulės vietą tam tikru dienos metu. Didžiausias efektyvumas pasiekiamas, kai spindulių kritimo kampas yra griežtai statmenas konstrukcijos paviršiui.
Geriausias pasirinkimas yra naudoti privačiojo namo saulės šildymo sistemas kaip pagalbines. Norint užtikrinti geriausią našumą, rekomenduojama įdiegti šiluminę bateriją. Jame vanduo bus šildomas iš kolektoriaus dienos metu, o tamsoje sukaupta šiluminė energija bus perduota pagrindiniam sistemos aušinimo skysčiui.
Vaizdo įraše pateiktas saulės kolektoriaus pagaminimo iš polimerinių vamzdžių pavyzdys:
