Sưởi ấm năng lượng mặt trời là cách thân thiện với môi trường nhất để sưởi ấm nhà riêng. Nó rất phù hợp cho cư dân của khu vực miền trung và miền nam của các quốc gia CIS, nơi bề mặt trái đất nhận đủ lượng phóng xạ. Sử dụng nhiệt mặt trời để sưởi ấm ngôi nhà của bạn sẽ giúp tiết kiệm không gian trong phòng của bạn.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống sưởi năng lượng mặt trời
Loại năng lượng này thân thiện với môi trường, mọi người đều có thể sử dụng và không đi kèm với việc thải ra các hợp chất có hại vào môi trường. Việc sử dụng rộng rãi các hệ thống sưởi năng lượng mặt trời trong một ngôi nhà riêng sẽ giúp bảo tồn các tài nguyên thiên nhiên được sử dụng để sưởi ấm căn phòng: than, gỗ và nhiên liệu khí đốt. Việc sử dụng các cấu trúc sưởi năng lượng mặt trời là hoàn toàn an toàn cho cư dân và môi trường. Điều này không thể nói về các loại nhiên liệu truyền thống - khói không ảnh hưởng đến bầu không khí quá thuận lợi, nó có thể gây ra sự khó chịu và khó chịu cho những người khác.
Để tiết kiệm không gian hữu ích của trang web, bạn có thể cài đặt hệ thống trên mái nhà. Gắn các bộ sưu tập như vậy cũng sẽ giúp giảm thiểu chi phí không gian cho các thiết bị sưởi ấm trong phòng. Một ưu điểm khác - tấm pin mặt trời cho ngôi nhà không phát ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
Nhược điểm là không phải tất cả các khu vực đều có điều kiện khí hậu phù hợp để sử dụng năng lượng mặt trời quanh năm mà không cần sưởi ấm thêm. Ở hầu hết các khu vực của Nga vào mùa đông, việc sử dụng song song máy sưởi điện hoặc các thiết bị khác có cùng mục đích là cần thiết. Đôi khi hệ thống năng lượng mặt trời chỉ được kết nối để hoạt động trong các mùa được đặc trưng bởi sự chiếu sáng đủ, trong thời kỳ tối, các máy phát nhiệt khác được sử dụng.
Các tính năng của bộ thu năng lượng mặt trời
Người thu gom khác với các loại hệ thống sưởi khác liên quan đến việc cung cấp năng lượng mặt trời. Do đó, sự tích tụ nhiệt trong quá trình lắp đặt dừng lại vào ban đêm, nhưng sự trở lại không khí của ngôi nhà tích lũy vào ban ngày vẫn tiếp tục. Hiệu quả của hệ thống được xác định bởi thời lượng của giờ ban ngày. Trong mùa ấm áp và ở các vĩ độ phía Nam, việc sử dụng loại sưởi ấm này cho thấy kết quả tốt nhất. Đó là năng suất thấp nhất vào tháng 12, vào thời điểm đen tối nhất trong ngày. Điều này là do giờ ban ngày ngắn và góc tới của tia. Khi tính toán sự đóng góp của hệ mặt trời cho nguồn cung cấp nhiệt chung của ngôi nhà, phải nhớ rằng hiệu quả của nó thay đổi trong suốt cả năm. Để sưởi ấm mùa đông ở hầu hết các vùng, các thiết bị điện, bếp hoặc nồi hơi là cần thiết.
Tầm quan trọng lớn là việc tính toán chính xác diện tích của các yếu tố thu gom cần thiết cho bảo trì nhà ở và góc lắp đặt đã chọn. Nên đặt thiết bị sao cho góc nghiêng bằng với vĩ độ địa lý của khu định cư nơi có nhà ở. Trên hết, năng lượng mặt trời được hấp thụ bởi các nhà sưu tập có mặt phẳng làm việc nằm đúng góc với các tia tới. Bất cứ khi nào có thể, pin được đặt ở phía nam. Điều quan trọng là đảm bảo rằng bóng đổ của các tòa nhà hoặc cây cối không rơi trên bề mặt.
Để hiệu quả công việc trong mùa đông cao hơn, góc nghiêng của các yếu tố nên lớn hơn một chút.Vào mùa hè, lần lượt, năng suất sẽ thấp hơn một chút, nhưng điều này sẽ không ảnh hưởng xấu đến chất lượng cuộc sống của chủ sở hữu nhà.
Các yếu tố của hệ thống sưởi ấm
Có một số loại tấm pin mặt trời, nhưng nguyên tắc xây dựng hầu hết các hệ thống sưởi ấm dựa trên chúng là giống hệt nhau. Đôi khi các thành phần bổ sung có thể được thêm vào cấu hình.
Các yếu tố chính của cài đặt:
- đa tạp chân không;
- một bộ điều khiển chịu trách nhiệm quản lý hệ thống;
- bình ắc quy cho nước nóng;
- một máy bơm mang chất làm mát từ pin đến pin;
- TEN làm việc từ một mạng điện.
Thay vì lò sưởi, một chi tiết khác cũng có thể hoạt động gần hơn. Đôi khi một hệ thống sưởi ấm như vậy được kết hợp với một thiết bị sưởi ấm sàn.
Các loại bộ thu năng lượng mặt trời
Các yếu tố thu thập có sẵn trong một số phiên bản của thiết bị. Có những mô hình được thiết kế chỉ cho mục đích sưởi ấm và thêm nước nóng.
Theo thiết kế và ngoại hình
Các thiết bị thu gom có sẵn ở dạng mở (với các ống không được bảo vệ) và ở dạng kín với các thành phần hoạt động được niêm phong trong vỏ có thể có các thiết kế khác nhau, ví dụ, làm phẳng hoặc hình cầu. Giá rẻ nhất và bền nhất là các mô hình kèm theo phẳng. Cơ thể của họ được làm bằng nhôm, bên trong được đặt các ống làm bằng đồng. Chúng có thể được gắn trong serpentine hoặc hàng song song. Khí, nước hoặc chất lỏng không đóng băng có thể lưu thông qua chúng, hoạt động như một chất làm mát. Trên cùng của vỏ là một lớp bao gồm các lớp glycol thủy tinh và propylene. Những mô hình như vậy có thể hoạt động quanh năm, làm nóng nước đến nhiệt độ cao hơn không khí 30-40 độ. Nhưng chúng có một nhược điểm đáng kể: nếu bộ thu bị hỏng, toàn bộ hệ thống hấp thụ nhiệt đều thất bại.
Sản phẩm chân không là mạnh nhất. Chúng cũng chứa các ống đồng chứa đầy chất hấp thụ nhiệt, được sắp xếp theo hàng. Mỗi yếu tố như vậy được đặt trong một hình nón thủy tinh. Không gian chân không giữa các bức tường đóng vai trò là vật liệu dẫn điện và chất cách nhiệt. Điểm yếu của thiết kế này là sự dễ vỡ của các yếu tố thủy tinh rỗng. Mặt khác, trong trường hợp thất bại, nó là đủ để thay thế trực tiếp các ống bị hư hỏng ở đây.
Nếu sự đóng góp của hệ mặt trời vào thời điểm mùa đông là quan trọng, tốt hơn là kết nối các bộ thu chân không. Chúng giữ nhiệt lâu hơn và làm ấm khí và chất lỏng đến nhiệt độ cao hơn. Có thể lắp ráp cấu trúc trực tiếp trên mái nhà. Hình dạng hình ống cho phép bạn thu nhiệt trong giờ ban ngày mà không cần kết nối các cơ chế bổ sung theo dõi sự chuyển động của mặt trời.
Theo nguyên tắc làm việc
Tiêu chí này mô tả các yếu tố thu thập về mặt tự chủ. Một số loại không cần điện. Điều này làm cho chúng trở thành một lựa chọn tốt cho một ngôi nhà nông thôn hoặc hoạt động trong một mùa nhất định. Các thiết bị có cơ chế lưu thông cưỡng bức phải được kết nối với nguồn điện trước khi sử dụng. Chúng hoạt động do áp lực của cơ chế bơm.
Theo mùa vụ
Một số người tiêu dùng chỉ thích kết nối các tấm pin mặt trời trong những tháng ấm hơn. Trong các bộ sưu tập, được thiết kế nghiêm ngặt cho hình thức hoạt động này, nước đóng vai trò là chất làm mát. Ở nhiệt độ dưới 0, nó biến thành băng, do đó, khi thời tiết lạnh như vậy, các nhà máy bị phá hủy. Các mô hình khác cho phép sử dụng quanh năm. Vào mùa ấm, họ có thể cung cấp cho người tiêu dùng nước nóng và trong giá lạnh - họ duy trì nhiệt độ không khí ở một mức nhất định.
Tự làm sưu tập
Khi mua một bộ dụng cụ làm sẵn, sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời thường được chỉ định trong tài liệu đính kèm. Nhưng một số cư dân thích lắp ráp một nhà sưu tập tự làm tại nhà. Một đơn vị đơn giản được làm từ các vật liệu ngẫu hứng sử dụng cấu trúc serpentine được lấy ra từ một tủ lạnh lỗi thời hoặc bị hỏng làm cơ sở.
Để làm một bộ sưu tập, bạn cần phải nấu ăn:
- giấy bạc và tấm kính;
- cuộn dây từ tủ lạnh (bạn cũng có thể tháo các kẹp kết nối khỏi nó và sử dụng chúng trong bộ phận mới);
- yếu tố giá để tạo khung;
- băng keo;
- ốc vít - ốc vít và ốc vít;
- thảm cao su;
- bể chứa chất lỏng;
- cung cấp và thoát nước ống.
Đầu tiên cuộn dây được rửa sạch khỏi bụi bẩn, bụi và dấu vết của Freon, sau đó lau khô. Các thanh được cắt theo kích thước của cấu trúc serpentine từ một tính toán sao cho phù hợp với khung được gắn từ chúng. Sau đó, bạn cần kết nối các đường ray với nhau. Một tấm thảm cao su phải phù hợp với kích thước của khung. Nếu cần thiết, cắt bỏ phần thừa. Trong quá trình kết nối đường ray, bạn cần tạo các lỗ nhỏ trên tường để các ống cuộn đi qua nếu chúng cần phải được gỡ bỏ.
Thảm được phủ một lớp giấy bạc. Nếu bạn phải sử dụng các vết cắt kích thước nhỏ để phủ, chúng được kết nối với băng. Sau đó đặt cấu trúc giá đỡ, và sau - cuộn dây, được cố định bằng kẹp. Cái sau nên được cố định ở phía đối diện bằng ốc vít. Từ đó, các đường ray được đóng đinh để cấu hình trở nên khó khăn hơn.
Nếu khoảng trống được tìm thấy giữa các thanh và giấy bạc, chúng được cho là được bịt kín bằng băng keo. Điều này sẽ giảm thiểu thất thoát nhiệt và tăng hiệu quả của việc cài đặt hoàn thành. Khi thiết bị đã sẵn sàng, một lớp phủ thủy tinh được đặt trên nó. Sau đó dán được thực hiện với băng dính xung quanh toàn bộ chu vi của sản phẩm.
Để làm cho bộ thu càng chặt càng tốt, kính được tăng cường bằng ốc vít. Nó cũng sẽ làm cho thiết bị đáng tin cậy hơn. Sau đó, phần tử kết quả có thể được tăng cường trên cấu trúc hỗ trợ.
Nguyên lý của hệ thống
Để sử dụng năng lượng của mặt trời hiệu quả nhất có thể, bạn có thể hành động theo nhiều cách khác nhau. Nguyên lý đầu tiên dựa trên sự gia nhiệt trực tiếp của các phần tử thu bởi các tia của mặt trời. Tích lũy nhiệt, các thiết bị chuyển nó sang chất làm mát chất lỏng nằm trong mạch cấp nhiệt và nước nóng. Một nguồn tài nguyên có thể được dành cho việc thực hiện cả hai mục tiêu này, hoặc chỉ một mục tiêu. Hoạt động của phương pháp thứ hai dựa trên việc đưa các tấm pin mặt trời vào hệ thống sưởi ấm, chuyển đổi năng lượng dự trữ thành điện năng, sau đó được truyền đến người tiêu dùng.
Khi sử dụng một thiết bị làm từ cuộn dây, trong thời tiết nắng, bạn có thể làm nóng nước đến 60-65 độ. Đồng thời, hệ thống tự chủ, chất làm mát trong đó lưu thông tự nhiên, chủ nhà phải can thiệp không thường xuyên. Chu kỳ chuyển động trông như thế này: chất lỏng nóng lên trở nên ít đậm đặc hơn, do nó chảy lên - vào thùng chứa đã được chuẩn bị (ví dụ, một bể chứa). Nước lạnh dày đặc được dẫn đến khu vực thấp hơn của người thu gom. Ngoài bể, cần có một số ống để lắp hệ thống. Nước nóng được cung cấp và thoát nước và lạnh đi vào bộ thu. 4 van cũng cần thiết: thoát nước, tắt, nạp lại, giảm áp trong hệ thống.
Nên tháo dỡ các bộ thu nước vào mùa đông, vì chất làm mát này có xu hướng đóng băng, khiến hoạt động trở nên vô dụng. Các mô hình được thiết kế để sử dụng quanh năm đòi hỏi phải thường xuyên làm sạch tuyết dính. Loại thứ hai có khả năng phản xạ các tia sáng mặt trời, làm giảm nghiêm trọng hiệu quả của bộ thu.
Hệ thống sưởi năng lượng mặt trời có thể được kết nối không chỉ ở các khu vực phía Nam, mà còn ở các khu vực đặc trưng bởi khí hậu ôn đới. Ngay cả với một số ít ngày nắng trong mùa lạnh, bức xạ cực tím xuyên qua các đám mây ít nhất có thể làm ấm một phần ngôi nhà. Trong trường hợp này, bạn có thể làm mà không cần thiết bị sưởi ấm bổ sung, nhưng công việc thân thiện với môi trường và nguồn năng lượng miễn phí làm cho các cài đặt này trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho nhà riêng.
