Zonneverwarming is de meest milieuvriendelijke manier om een privéwoning te verwarmen. Het is zeer geschikt voor inwoners van de centrale en zuidelijke regio's van de GOS-landen, waar het aardoppervlak voldoende straling ontvangt. Door zonnewarmte te gebruiken om uw huis te verwarmen, bespaart u ruimte in uw kamers.
Voor- en nadelen van zonneverwarming
Dit type energie is milieuvriendelijk, het gebruik ervan is voor iedereen toegankelijk en gaat niet gepaard met uitstoot van schadelijke stoffen in het milieu. Het massale gebruik van zonneverwarmingssystemen in een privéwoning helpt de natuurlijke bronnen te behouden die worden gebruikt om de kamer te verwarmen: kolen, hout en gas. Het gebruik van zonneverwarmingsconstructies is volkomen veilig voor bewoners en voor het milieu. Dit kan niet worden gezegd over traditionele brandstofsoorten - rook heeft geen nadelige invloed op de atmosfeer, het kan onder andere traanvorming en ongemak veroorzaken.
Om de nuttige ruimte van de site te besparen, kunt u het systeem op het dak installeren. Het monteren van dergelijke collectoren zal ook helpen de ruimtekosten voor verwarmingsapparaten in de kamer zelf te minimaliseren. Nog een voordeel: zonnepanelen voor thuis geven geen geluid tijdens het gebruik.
Het nadeel is dat niet alle gebieden klimatologische omstandigheden hebben die geschikt zijn om het hele jaar door zonne-energie te gebruiken zonder extra verwarming. In de meeste regio's van Rusland in de winter is parallel gebruik van elektrische kachels of andere apparaten met een vergelijkbaar doel noodzakelijk. Soms is het zonnestelsel alleen aangesloten voor gebruik in seizoenen die worden gekenmerkt door voldoende verlichting, in de donkere periodes worden andere warmtegeneratoren gebruikt.
Kenmerken van zonnecollectoren
Collectoren verschillen van andere soorten verwarmingssystemen wat betreft de levering van zonne-energie. Als gevolg hiervan stopt de accumulatie van warmte in de installatie 's nachts, maar de terugkeer naar de lucht van de woning die zich overdag heeft opgehoopt, gaat door. De effectiviteit van het systeem wordt bepaald door de duur van de daglichturen. In het warme seizoen en op de zuidelijke breedtegraden geeft het gebruik van dit soort verwarming de beste resultaten. Het is het minst productief in december, op het donkerste moment van de dag. Dit komt door de korte daglichturen en de invalshoek van de stralen. Bij het berekenen van de bijdrage van het zonnestelsel aan de algehele warmtetoevoer van het huis, moet er rekening mee worden gehouden dat de effectiviteit ervan het hele jaar door varieert. Voor winterverwarming in de meeste regio's zijn elektrische apparaten, een kachel of een ketel nodig.
Van groot belang is de juiste berekening van het gebied van collectorelementen dat nodig is voor huisonderhoud en de geselecteerde installatiehoek. Het is raadzaam om het apparaat zo te plaatsen dat de hellingshoek gelijk is aan de geografische breedtegraad van de nederzetting waar de woning zich bevindt. Het beste van alles is dat zonne-energie wordt geabsorbeerd door verzamelaars met een werkvlak dat loodrecht staat op de invallende stralen. Waar mogelijk worden batterijen naar het zuiden geplaatst. Het is belangrijk ervoor te zorgen dat schaduwen van gebouwen of bomen niet op het oppervlak vallen.
Om de efficiëntie van het werk in de winter hoger te maken, moet de hellingshoek van de elementen iets groter zijn.In de zomer zal de productiviteit op zijn beurt iets lager zijn, maar dit mag de levenskwaliteit van huiseigenaren niet nadelig beïnvloeden.
Elementen van het verwarmingssysteem
Er zijn verschillende soorten zonnepanelen, maar het principe van de constructie van de meeste daarop gebaseerde verwarmingssystemen is identiek. Soms worden er extra componenten aan de configuratie toegevoegd.
De belangrijkste elementen van de installatie:
- vacuümverdeelstukken;
- een controller die verantwoordelijk is voor het beheer van het systeem;
- accutank voor verwarmd water;
- een pomp die het koelmiddel van de batterij naar de batterij voert;
- TIEN werken vanuit een elektrisch netwerk.
In plaats van de kachel kan ook een ander detail als dichterbij fungeren. Soms wordt zo'n verwarmingssysteem gecombineerd met een vloerverwarmingsapparaat.
Soorten zonnecollectoren
Collector-elementen zijn verkrijgbaar in verschillende versies van het apparaat. Er zijn modellen die alleen zijn ontworpen voor verwarmingsdoeleinden en bovendien voor het verwarmen van water.
Door ontwerp en uiterlijk
Collectorinrichtingen zijn verkrijgbaar in open vorm (met onbeschermde buizen) en in gesloten vorm met actieve componenten verzegeld in een behuizing die verschillende ontwerpen kan hebben, bijvoorbeeld afgeplat of bolvormig. De goedkoopste en meest duurzame zijn plat gesloten modellen. Hun lichaam is gemaakt van aluminium, binnenin zijn pijpen van koper geplaatst. Ze kunnen in kronkelige of evenwijdige rijen worden gemonteerd. Gas, water of niet-vriesvloeistof kunnen er doorheen circuleren en fungeren als koelmiddel. Bovenop de kast bevindt zich een coating bestaande uit glas- en propyleenglycollagen. Dergelijke modellen kunnen het hele jaar door werken, water verwarmen tot een temperatuur die 30-40 graden hoger is dan lucht. Maar ze hebben een belangrijk nadeel: als de collector breekt, faalt het hele warmteabsorptiesysteem.
Vacuümproducten zijn het krachtigst. Ze bevatten ook koperen buizen gevuld met warmte-absorber, gerangschikt in rijen. Elk dergelijk element wordt in een glazen kegel geplaatst. De vacuümruimte tussen de muren speelt de rol van een geleidend materiaal en een warmte-isolator. De zwakte van dit ontwerp is de kwetsbaarheid van holle glaselementen. Aan de andere kant is het in geval van storing voldoende om de beschadigde buizen hier direct te vervangen.
Als de bijdrage van het zonnestelsel aan de winter belangrijk is, is het beter om vacuümcollectoren aan te sluiten. Ze houden warmte langer vast en warme gassen en vloeistoffen tot hogere temperaturen. Het is mogelijk om de constructie direct op het dak van de woning te monteren. Door de buisvorm kunt u warmte verzamelen overdag zonder extra mechanismen aan te sluiten die de beweging van de zon volgen.
Volgens het werkprincipe
Dit criterium beschrijft de collectorelementen in termen van autonomie. Sommige typen hebben geen elektriciteit nodig. Dit maakt ze een goede optie voor een landhuis of operatie voor een bepaald seizoen. Apparaten met een geforceerd circulatiemechanisme moeten voor gebruik op het lichtnet worden aangesloten. Ze werken door de druk van het pompmechanisme.
Door seizoensinvloeden
Sommige consumenten geven er de voorkeur aan om zonnepanelen alleen tijdens de warmere maanden aan te sluiten. In collectoren, die speciaal voor deze manier van werken zijn ontworpen, werkt water als koelmiddel. Bij temperaturen onder nul verandert het in ijs, dus bij het begin van koud weer worden dergelijke planten ontmanteld. Andere modellen laten het hele jaar door toe. In het warme seizoen kunnen ze de consument van warm water voorzien en in de kou houden ze de luchttemperatuur op een bepaald niveau.
DIY verzamelaar maken
Bij aankoop van een kant-en-klare kit wordt het schema voor het aansluiten van zonnepanelen meestal aangegeven in de bijgevoegde documentatie. Maar sommige bewoners geven er de voorkeur aan om thuis een zelfgemaakte verzamelaar te monteren. Een eenvoudige eenheid is gemaakt van geïmproviseerde materialen met een kronkelige structuur als basis verwijderd uit een verouderde of kapotte koelkast.
Om een verzamelaar te maken, moet je koken:
- folie en glasplaat;
- spoel uit de koelkast (u kunt de verbindingsklemmen er ook uit halen en gebruiken in de nieuwe eenheid);
- rekelementen voor het maken van een frame;
- tape tape;
- bevestigingsmiddelen - schroeven en schroeven;
- rubberen mat;
- vloeistoftank;
- aan- en afvoerleidingen.
De spiraal wordt eerst gewassen van vuil, stof en sporen van freon en vervolgens drooggeveegd. De lamellen worden uit de afmetingen van de serpentijnstructuur gesneden uit een dergelijke berekening dat deze in het frame past dat er vanaf is gemonteerd. Dan moet je de rails met elkaar verbinden. Een rubberen tapijt moet passen bij de grootte van het frame. Knip indien nodig het teveel af. Tijdens het verbinden van de rails moet u kleine gaten in de muren maken zodat de spiraalbuizen passeren als ze moeten worden verwijderd.
De mat is bedekt met een laagje folie. Als u kleine sneden moet gebruiken om te coaten, worden ze verbonden met tape. Leg vervolgens de rekstructuur en daarna - de spoel, die is vastgemaakt met klemmen. Deze laatste moet aan de andere kant met schroeven worden bevestigd. Hieruit worden de rails genageld zodat de configuratie moeilijker wordt.
Als er openingen worden gevonden tussen de lamellen en de folie, moeten deze worden afgedicht met tape. Dit minimaliseert warmteverlies en verhoogt de efficiëntie van de voltooide installatie. Als de unit klaar is, wordt er een glascoating op aangebracht. Vervolgens wordt verlijming uitgevoerd met plakband rond de gehele omtrek van het product.
Om de collector zo strak mogelijk te maken wordt het glas versterkt met schroeven. Het maakt het apparaat ook betrouwbaarder. Daarna kan het resulterende element op de draagstructuur worden versterkt.
Het principe van het systeem
Om de energie van de zon zo efficiënt mogelijk te gebruiken, kun je op verschillende manieren handelen. Het principe van de eerste is gebaseerd op de directe verwarming van de collectorelementen door zonnestralen. De apparaten verzamelen warmte en brengen deze over naar de vloeibare koelvloeistof in de verwarmings- en warmwatervoorzieningscircuits. Een bron kan worden besteed aan de implementatie van beide doelen, of slechts één. De actie van de tweede methode is gebaseerd op de introductie van zonnepanelen in het verwarmingssysteem, waarbij de opgeslagen energie wordt omgezet in elektriciteit, die vervolgens wordt overgedragen aan de consument.
Wanneer u een apparaat gebruikt dat van een spoel is gemaakt, kunt u bij zonnig weer water verwarmen tot 60-65 graden. Tegelijkertijd is het systeem autonoom, circuleert het koelmiddel op natuurlijke wijze, moeten huiseigenaren niet vaak ingrijpen. De bewegingscyclus ziet er als volgt uit: de verwarmde vloeistof wordt minder dicht, waardoor deze naar boven stroomt - in de voorbereide container (bijvoorbeeld een tank). Dicht koud water wordt naar het onderste gedeelte van de opvangbak geleid. Naast de tank zijn er meerdere leidingen nodig om het systeem te monteren. Verwarmd water wordt aangevoerd en afgevoerd en er komt koude in de opvangbak. Er zijn ook 4 kleppen nodig: aftappen, afsluiten, opladen, druk in het systeem ontlasten.
Het is raadzaam om wateropvangers in de winter te demonteren, omdat deze koelvloeistof de neiging heeft te bevriezen, wat de werking onbruikbaar maakt. Modellen die zijn ontworpen voor gebruik het hele jaar door, vereisen regelmatige reiniging van de aanhechtende sneeuw. Deze laatste heeft het vermogen om de zonnestralen te reflecteren, wat de efficiëntie van de collector ernstig vermindert.
Zonne-verwarmingssystemen kunnen niet alleen in de zuidelijke regio's worden aangesloten, maar ook in gebieden met een gematigd klimaat. Zelfs met een klein aantal zonnige dagen in de koude seizoenen, kan ultraviolette straling die door de wolken komt, het huis op zijn minst gedeeltelijk verwarmen. In dit geval kunt u niet zonder extra verwarmingsapparatuur, maar het milieuvriendelijke werk en de gratis energiebron maken deze installaties een uitstekende keuze voor privéwoningen.
