Système de chauffage solaire à faire soi-même pour une maison privée. Chauffage solaire : Quelle est l'efficacité du chauffage solaire ?

20.06.2020

Consommation d'énergie

Les systèmes solaires, contrairement aux systèmes classiques, sont totalement respectueux de l'environnement. Ils fonctionnent en silence et ne prennent pas beaucoup de place sur le site. Les technologies basées sur la chaleur solaire sont de plus en plus accessibles et régulièrement améliorées. Il est possible de chauffer la maison de cette manière grâce à l'utilisation de capteurs solaires et de batteries.

Des systèmes similaires peuvent être créés indépendamment. Cela nécessitera:

choisissez le bon endroit pour l'installation;
calculer la superficie de l'équipement;
calculer sa puissance.

Le chauffage solaire équipé d'une maison privée de ses propres mains est rentable en moyenne trois ans, sous réserve d'un fonctionnement constant. Si tout est fait correctement, la durée de vie de l'installation peut être de 25 ans ou plus. En plus des coûts d'équipement, vous devrez régulièrement dépenser de l'argent pour l'électronique de contrôle, l'amortissement de l'équipement et le fonctionnement des pompes de circulation.

Avantages et inconvénients

Ce type d'énergie a ses propres caractéristiques qui doivent être prises en compte. Pour s'équiper du soleil, il faut faire la distinction entre les appareils qui convertissent l'énergie solaire. Parmi eux:

De nombreux experts estiment que même lors de l'installation d'équipements de chauffage à l'aide du soleil, vous ne devez pas abandonner complètement système classique. Plus option appropriée est un système combiné. Si un énergie solaire sera manqué, le deuxième système de chauffage peut être suspendu pendant un certain temps. Il peut être nécessaire en hiver lorsque la source naturelle peut ne pas suffire, mais dans tous les cas, vous pouvez économiser.

Chauffage solaire à la maison en janvier

Certains des avantages de l'utilisation de l'énergie naturelle comprennent:

sécurité et respect de l'environnement;
frais de chauffage réduits;
indépendance vis-à-vis des réalités économiques.

Mais il y a aussi un certain nombre d'inconvénients. En particulier, la chaleur entrante dépend de la région de résidence et conditions météorologiques. Cela nécessitera également d'importants investissements financiers pour faire fonctionner les systèmes, en plus, ils ont besoin d'un entretien régulier, qui n'est pas non plus gratuit. Si un collecteur de liquide a été installé, qui ne peut pas fonctionner à basse température, le liquide doit être vidangé avant l'hiver.

Collecteurs pour maisons privées

Les collecteurs sont principalement utilisés pendant la saison chaude. Cependant, même en hiver, de telles installations peuvent être utiles, car elles remplacent avec succès la chaudière et économisent de l'eau chaude. Pendant la saison froide, le liquide de refroidissement chauffé dans les zones peut être utilisé dans les champs chauds, puis la chaleur restante peut être envoyée au circuit géothermique, ce qui réduira la puissance de la pompe.

Si vous devez créer un système de chauffage solaire de vos propres mains, vous devez calculer la capacité du collecteur. S'il est destiné aux besoins domestiques, les éléments suivants doivent être pris en compte :

un mètre carré de l'appareil représente principalement 900 W ;
1,16 W est nécessaire pour augmenter la température de l'eau ;
compte tenu de la perte de chaleur de l'équipement, un mètre carré peut chauffer jusqu'à 10 litres de liquide en une heure.

Comment fonctionne un capteur solaire en HIVER

Lorsqu'il n'y a aucune expérience dans la création de telles structures, il est recommandé d'essayer d'abord de fabriquer un petit appareil pour l'eau chaude. Si l'expérience réussit, il sera alors possible de passer à l'étape suivante - organiser le chauffage solaire à part entière de vos propres mains.

Le collecteur le plus simple est fabriqué à base de tuyaux métalliques. C'est plat. Pour sa construction, vous devez préparer les outils suivants:

polycarbonate ou verre trempé;
appareils de soudage;
des planches de bois;
tôle d'acier;
tuyaux à base de cuivre ou d'acier inoxydable;
isolation incombustible;
peinture noire mate résistante aux hautes températures.

Pour que la conception fonctionne pleinement, elle doit être correctement assemblée. L'algorithme d'actions pour cela est le suivant:

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Pour que le collecteur fonctionne pleinement, vous devez préparer réservoir de stockage, dans lequel un échangeur de chaleur relié à un collecteur est placé en spirale. Pour le réservoir, vous pouvez utiliser un fût en plastique avec isolation externe. L'arrivée d'eau chaude se fait par le haut et la sortie d'eau froide par le bas.

Le réservoir et le collecteur doivent être placés correctement l'un par rapport à l'autre. Pour assurer une circulation naturelle du liquide, le réservoir doit être installé au-dessus du collecteur et les tuyaux doivent être situés à une pente constante. Si le collecteur est installé sur le toit, une pompe est connectée au système pour assurer le mouvement de l'eau.

Règles de sélection des équipements

Qu'il s'agisse d'un capteur solaire fait maison ou d'usine, il doit être choisi en tenant compte de la région. Si nous parlons du sud du pays, où il y a beaucoup de journées ensoleillées et où les hivers sont assez doux, il est préférable de choisir un appareil de type plat qui, dans de telles conditions, affiche une productivité maximale.

Si les hivers sont plus rigoureux et que les étés ne sont pas si chauds, il est conseillé de prendre un équipement tubulaire. Un système équipé d'un Heat-pipe est le mieux adapté. Le chauffage avec son aide est effectué même la nuit et par temps nuageux, il capte le rayonnement solaire au maximum. Un tel collecteur résiste aux basses températures, mais leur plage doit être spécifiée, mais tout dépend de la substance qui se trouve dans le canal thermique.

Lors des calculs, les systèmes peuvent être les seuls, mais dans la plupart des cas, les consommateurs les utilisent pour minimiser les coûts à la source principale. Une autre source de chauffage supplémentaire peut être un collecteur de type air. Il peut également être fabriqué de vos propres mains et utilisé pour chauffer de petits espaces comme un garage ou une petite cuisine.

Le principe de fonctionnement des panneaux solaires

Les batteries agissent comme des générateurs photoélectriques. La lumière du soleil forme un courant continu et affecte les éléments semi-conducteurs. Une tension apparaît dans les cellules solaires, qui est appliquée aux objets. L'énergie est stockée à l'aide d'une batterie spéciale, elle peut être utilisée par temps nuageux.

Il est préférable de chauffer une maison privée avec des panneaux solaires en les installant sur le toit de la pièce côté sud. Dans ce cas, l'angle du toit doit être égal à 30 degrés ou plus. Il convient également de tenir compte de la présence d'arbres à proximité ou d'autres structures pouvant interférer.

Travail de mes capteurs solaires en hiver

Le flux de rayons devrait aller au rythme de 1000 kW par heure par mètre carré par an. Avec ce calcul, l'énergie reçue sera égale à l'utilisation de gaz à hauteur de 100 litres. Si la batterie est puissante et a une superficie d'environ 4 mètres carrés, cela suffira à fournir eau chaude famille de trois. L'équipement comprend :

un panneau supérieur transparent en plastique ou en verre, à l'intérieur duquel circule de l'air ou de l'eau ;
surface à base de métal noirci pour absorber l'énergie thermique;
un réservoir d'eau ou un réservoir de stockage dans lequel un gaz ou un liquide pénètre.

Un système de chauffage à énergie solaire pour une maison privée comprend un convertisseur de courant, un capteur pour régler le niveau de charge et de décharge, une batterie et un système de prise de force.

Étant donné que les batteries sont principalement utilisées pour produire de l'électricité, il est préférable de les installer dans des endroits où il y a des radiateurs électriques, un chauffage par le sol ou des systèmes de chauffage. Si l'équipement solaire a une capacité élevée, il peut également être utilisé pour fournir de l'eau chaude à la famille.

Malgré l'utilisation généralisée dans pays de l'Ouest systèmes de chauffage alimentés par l'énergie solaire, ils ne sont pas très populaires en Russie et dans les États de l'ex-URSS. Beaucoup doutent de la faisabilité de l'installation d'un tel équipement, car ils pensent que cela coûte très cher et qu'il est peu probable qu'il soit rentable. Naturellement, il y a un grain raisonnable dans de tels jugements, car le coût de l'équipement est vraiment élevé. Mais si vous voulez essayer, vous pouvez le faire sans frais importants.

Pour commencer, vous pouvez essayer de mettre la main sur une petite installation pour chauffer l'eau à l'aide de l'énergie solaire. Cela ne nécessitera pas de coûts élevés. Ensuite, vous pouvez regarder vos options. Certains experts pensent que dans un proche avenir, ces technologies deviendront de plus en plus demandées, car leur période de récupération sera considérablement réduite.

Le chauffage solaire d'une maison privée est un moyen moderne et respectueux de l'environnement. Les avantages de cette méthode sont nombreux, et les principaux sont la rentabilité et l'absence de déchets dangereux. Cependant, une telle installation coûte cher et, dans certaines régions, il est déconseillé de l'utiliser en raison de un grand nombre jours ensoleillés.

Appareil et principe de fonctionnement

Le chauffage solaire d'une maison privée est une technologie innovante dont tout le monde n'a pas encore une idée précise. Pendant ce temps, presque tous les propriétaires ont toutes les possibilités d'installer et d'utiliser les complexes correspondants. Le besoin d'investissements financiers n'existe que pour l'achat de matériel ou d'équipement, il recevra tout le reste gratuitement.

Il existe deux options pour organiser le chauffage solaire:

Panneaux solaires;
Collecteurs solaires.

L'utilisation de panneaux solaires est une méthode plus coûteuse, nécessitant la présence d'un grand nombre d'équipements. Des cellules photovoltaïques sont utilisées, situées dans une zone ouverte à angle droit pour l'incidence la plus perpendiculaire de la lumière du soleil. Ils travaillent électricité, qui s'accumule dans batteries rechargeables, est converti en courant alternatif avec des paramètres standard, après quoi il est envoyé aux appareils de chauffage.

Le chauffage à partir de panneaux solaires dans une maison privée offre de nombreuses opportunités supplémentaires. Cette méthode présente un avantage significatif - le courant électrique généré par les panneaux solaires peut être utilisé non seulement pour chauffer la maison, mais également pour alimenter tous les appareils, l'éclairage ou d'autres besoins.

Les panneaux solaires pour le chauffage domestique, dont le coût est assez élevé, peuvent ne pas être rentables d'un point de vue financier.

Les capteurs solaires fonctionnent sur un principe différent. Ils ne génèrent pas, mais reçoivent de l'énergie thermique du soleil, qui chauffe le liquide de refroidissement dans des conteneurs ou des tubes. En principe, tout récipient d'eau exposé au soleil peut être considéré comme un collecteur, mais il existe des conceptions spéciales qui peuvent démontrer la plus grande efficacité. Cette version du système est beaucoup plus simple, moins chère et disponible pour l'autoproduction.

La chaleur qui en résulte se traduit immédiatement par une augmentation de la température du liquide de refroidissement, qui s'accumule dans capacité de stockage, d'où il est distribué le long des circuits de chauffage de la maison. La meilleure façon de chauffer est d'utiliser des systèmes à basse température tels que le chauffage par le sol. Ils n'ont pas besoin d'un fort chauffage, ce qui correspond aux capacités des capteurs solaires. La nuit, le liquide de refroidissement chauffé pendant la journée est consommé.

Pour une efficacité maximale des capteurs solaires, il est nécessaire d'isoler le réservoir de stockage avec une haute qualité.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'énergie solaire pour chauffer votre maison

Le deuxième avantage est zéro émission. En fait, c'est le plus respectueux de l'environnement et aspect naturelénergie. Les panneaux solaires et les collecteurs ne produisent pas de bruit. Dans la plupart des cas, ils sont installés sur les toits des bâtiments, sans occuper la surface utilisable d'une zone suburbaine.

Les inconvénients liés à l'utilisation de l'énergie solaire sont l'inconstance de l'éclairement. À temps sombre jour où il n'y a rien à collecter, la situation est aggravée par le fait que le pic de la saison de chauffage tombe sur les heures de clarté les plus courtes de l'année.

Un inconvénient important du chauffage basé sur l'utilisation de capteurs solaires est l'incapacité d'accumuler de l'énergie thermique. Seul le vase d'expansion est inclus dans le schéma

Il est nécessaire de surveiller la propreté optique des panneaux, une légère contamination réduit drastiquement l'efficacité.

Utilisation efficace de l'énergie solaire

L'avantage le plus évident de l'utilisation de l'énergie solaire est sa disponibilité. En fait, même par temps sombre et nuageux, l'énergie solaire peut être collectée et utilisée.

Le deuxième avantage est zéro émission. En fait, c'est la forme d'énergie la plus écologique et la plus naturelle. Les panneaux solaires et les collecteurs ne produisent pas de bruit. Dans la plupart des cas, ils sont installés sur les toits des bâtiments, sans occuper la surface utilisable d'une zone suburbaine.

L'efficacité du chauffage solaire sous nos latitudes est plutôt faible, ce qui s'explique par le nombre insuffisant de jours ensoleillés pour le fonctionnement régulier du système (+)

Les inconvénients liés à l'utilisation de l'énergie solaire sont l'inconstance de l'éclairement. La nuit, il n'y a rien à ramasser, la situation est aggravée par le fait que le pic de la saison de chauffage tombe sur les heures de clarté les plus courtes de l'année. Il est nécessaire de surveiller la propreté optique des panneaux, une légère contamination réduit drastiquement l'efficacité.

De plus, on ne peut pas dire que le fonctionnement d'un système solaire est totalement gratuit, il y a des coûts fixes pour l'amortissement de l'équipement, le fonctionnement d'une pompe de circulation et l'électronique de contrôle.

Collecteurs solaires ouverts

Un capteur solaire ouvert est un système de tubes qui n'est pas protégé des influences extérieures, à travers lequel circule un fluide caloporteur chauffé directement par le soleil.

L'eau, le gaz, l'air, l'antigel sont utilisés comme caloporteur. Les tubes sont soit montés sur une plaque support en forme de serpentin soit reliés en rangées parallèles à la sortie.

Les capteurs solaires de type ouvert ne sont pas en mesure de faire face au chauffage d'une maison privée. En raison du manque d'isolation, le liquide de refroidissement se refroidit rapidement. Ils sont utilisés dans heure d'été principalement pour chauffer l'eau des douches ou des piscines

Les collecteurs ouverts n'ont généralement pas d'isolation. La conception est très simple, elle a donc un faible coût et est souvent fabriquée de manière indépendante.

En raison du manque d'isolation, ils n'économisent pratiquement pas l'énergie reçue du soleil, ils se caractérisent par une faible efficacité. Ils sont principalement utilisés en été pour chauffer l'eau des piscines ou des douches d'été.

Ils sont installés dans des régions ensoleillées et chaudes, avec de petites différences de température de l'air ambiant et d'eau chauffée. Fonctionne bien uniquement par temps ensoleillé et calme.

Le capteur solaire le plus simple avec un dissipateur de chaleur constitué d'un serpentin de tuyaux en polymère assurera l'approvisionnement en eau chauffée du pays pour l'irrigation et les besoins domestiques.

Variétés de collecteurs tubulaires

Les capteurs solaires tubulaires sont assemblés à partir de tubes séparés à travers lesquels circulent de l'eau, du gaz ou de la vapeur. C'est l'un des systèmes solaires de type ouvert. Cependant, le liquide de refroidissement est déjà bien mieux protégé de la négativité externe. Notamment dans les installations sous vide, agencées selon le principe des thermos.

Chaque tube est connecté au système séparément, parallèlement les uns aux autres. Si un tube tombe en panne, il est facile de le remplacer par un nouveau. L'ensemble de la structure peut être assemblé directement sur le toit du bâtiment, ce qui facilite grandement l'installation.

Le collecteur tubulaire a une structure modulaire. L'élément principal est un tube à vide, le nombre de tubes varie de 18 à 30, ce qui vous permet de sélectionner avec précision la puissance du système

Un avantage significatif des capteurs solaires tubulaires est forme cylindrique les principaux éléments grâce auxquels le rayonnement solaire est capté toute la journée sans l'utilisation de systèmes coûteux de suivi du mouvement du luminaire.

Un revêtement multicouche spécial crée une sorte de piège optique pour les rayons du soleil. Le diagramme montre partiellement la paroi extérieure de la fiole à vide réfléchissant les rayons sur les parois de la fiole intérieure (+)

Selon la conception des tubes, on distingue les capteurs solaires stylo et coaxiaux.

Le tube coaxial est un récipient Diyur ou un thermos familier. Ils sont constitués de deux ballons entre lesquels l'air est pompé. La surface intérieure de l'ampoule intérieure est recouverte d'un revêtement hautement sélectif qui absorbe efficacement l'énergie solaire.

Avec une forme cylindrique du tube, les rayons du soleil tombent toujours perpendiculairement à la surface

L'énergie thermique de la couche sélective interne est transférée à un caloduc ou à un échangeur de chaleur interne constitué de plaques d'aluminium. À ce stade, des pertes de chaleur indésirables se produisent.

Le tube du stylo est cylindre de verre avec un absorbeur de plumes inséré à l'intérieur.

Le système tire son nom d'un absorbeur de plumes, qui s'enroule étroitement autour d'un canal de chaleur en métal conducteur de chaleur.

Pour une bonne isolation thermique, l'air est pompé hors du tube. Le transfert de chaleur de l'absorbeur se produit sans perte, de sorte que l'efficacité des tubes à plumes est plus élevée.

Selon la méthode de transfert de chaleur, il existe deux systèmes: à flux direct et avec un caloduc (caloduc). Un thermotube est un récipient scellé contenant un liquide volatil.

Comme le liquide volatil s'écoule naturellement vers le bas du thermotube, l'angle d'inclinaison minimum est de 20°C.

À l'intérieur du thermotube se trouve un liquide volatil qui absorbe la chaleur de la paroi interne du ballon ou de l'absorbeur de plumes. Sous l'action de la température, le liquide bout et monte sous forme de vapeur. Une fois la chaleur transmise au chauffage ou au liquide de refroidissement à eau chaude, la vapeur se condense en un liquide et s'écoule vers le bas.

L'eau à basse pression est souvent utilisée comme liquide volatil. Un système à flux direct utilise un tube en forme de U à travers lequel circule de l'eau ou un liquide de refroidissement du système de chauffage.

Une moitié du tube en forme de U est conçue pour le liquide de refroidissement froid, la seconde prend celui chauffé. Lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement se dilate et pénètre dans le réservoir de stockage, assurant une circulation naturelle. Comme pour les systèmes thermotubes, l'angle d'inclinaison minimum doit être d'au moins 20⁰.

Avec une connexion à débit direct, la pression dans le système ne peut pas être élevée, car il y a un vide technique à l'intérieur du ballon

Les systèmes à flux direct sont plus efficaces car ils chauffent immédiatement le liquide de refroidissement. Si les systèmes de capteurs solaires doivent être utilisés toute l'année, des antigels spéciaux y sont pompés.

L'utilisation de capteurs solaires tubulaires présente un certain nombre d'avantages et d'inconvénients. La conception d'un capteur solaire tubulaire se compose des mêmes éléments, qui sont relativement faciles à remplacer.

Avantages :

faible perte de chaleur;
capacité à travailler à des températures allant jusqu'à -30⁰С;
performances efficaces tout au long de la journée ;
bonnes performances dans les zones à climat tempéré et froid ;
faible vent, justifié par la capacité des systèmes tubulaires à faire passer des masses d'air à travers eux;
la possibilité de produire une température élevée du liquide de refroidissement.

Structurellement, la structure tubulaire a une surface d'ouverture limitée.

Il a les inconvénients suivants :

pas capable de s'auto-nettoyer de la neige, de la glace, du gel;
prix élevé.

Malgré le coût initialement élevé, les collecteurs tubulaires s'amortissent plus rapidement. Ils ont une longue durée de vie.

Les capteurs tubulaires sont des installations solaires de type ouvert, ils ne conviennent donc pas à une utilisation toute l'année dans les systèmes de chauffage (+)

Systèmes plats fermés

Le collecteur plat se compose d'un cadre en aluminium, d'une couche absorbante spéciale - un absorbeur, un revêtement transparent, une canalisation et un réchauffeur.

En tant qu'absorbeur, on utilise une feuille de cuivre noircie, qui se caractérise par une conductivité thermique idéale pour créer des systèmes solaires. Lorsque l'énergie solaire est absorbée par l'absorbeur, l'énergie solaire reçue par celui-ci est transférée à un caloporteur circulant à travers un système de tubes adjacents à l'absorbeur.

De l'extérieur, le panneau fermé est protégé par un revêtement transparent. Il est fabriqué en verre trempé antichoc avec une bande passante de 0,4 à 1,8 microns. Cette plage représente le rayonnement solaire maximal. Le verre antichoc est une bonne protection contre la grêle. À l'arrière, l'ensemble du panneau est solidement isolé.

Les capteurs solaires plats se caractérisent par des performances maximales et une conception simple. Leur efficacité est augmentée grâce à l'utilisation d'un absorbeur. Ils sont capables de capter le rayonnement solaire diffus et direct.

La liste des avantages des panneaux plats fermés comprend:

simplicité de conception;
bonne performance dans les régions à climat chaud;
la possibilité d'installer à n'importe quel angle s'il existe des dispositifs permettant de modifier l'angle d'inclinaison;
la capacité de s'auto-nettoyer de la neige et du gel;
bas prix.

Les capteurs solaires plats sont particulièrement avantageux si leur utilisation est prévue au stade de la conception. La durée de vie des produits de qualité est de 50 ans.

Les inconvénients incluent:

pertes de chaleur élevées;
gros poids;
vent élevé lorsque les panneaux sont situés à un angle par rapport à l'horizon;
limitations des performances à des baisses de température de plus de 40 ° C.

Le champ d'application des capteurs fermés est beaucoup plus large que les installations solaires de type ouvert. En été, ils sont en mesure de satisfaire pleinement le besoin d'eau chaude. Les jours frais qui ne sont pas inclus par les services publics pendant la période de chauffage, ils peuvent fonctionner à la place des radiateurs à gaz et électriques.

Pour ceux qui souhaitent fabriquer eux-mêmes un capteur solaire pour un appareil de chauffage dans le pays, nous vous suggérons de vous familiariser avec les schémas éprouvés et les instructions de montage étape par étape.

Comparaison des caractéristiques des capteurs solaires

L'indicateur le plus important d'un capteur solaire est son efficacité. La performance utile des capteurs solaires de différentes conceptions dépend de la différence de température. Dans le même temps, les collecteurs plats sont beaucoup moins chers que les collecteurs tubulaires.

Les valeurs d'efficacité dépendent de la qualité de fabrication du capteur solaire. Le but du graphique est de montrer l'efficacité de l'utilisation de différents systèmes en fonction de la différence de température.

Lors du choix d'un capteur solaire, vous devez faire attention à un certain nombre de paramètres indiquant l'efficacité et la puissance de l'appareil.

Il existe plusieurs caractéristiques importantes pour les capteurs solaires :

coefficient d'adsorption - indique le rapport entre l'énergie absorbée et le total ;
facteur d'émission - indique le rapport entre l'énergie transférée et l'énergie absorbée ;
surface totale et d'ouverture ;

La zone d'ouverture est la zone de travail du capteur solaire. Un collecteur plat a une surface d'ouverture maximale. La surface d'ouverture est égale à la surface de l'absorbeur.

Sélection et installation de capteurs solaires

Un propriétaire qui décide de créer de ses propres mains le chauffage solaire d'une maison privée est confronté à la tâche de choisir le type de capteur le plus approprié. Cette question est assez compliquée, mais il est nécessaire de la comprendre.

Les collecteurs ouverts ne conviennent pas en raison de leurs faibles capacités, il est donc inutile d'en parler. Habituellement, le choix est entre tubulaire et vues à plat. Le premier et le plus important critère de sélection est généralement le rapport prix/qualité des produits.

Cette approche est justifiée, mais la maintenabilité ne peut être ignorée. Ainsi, les tubes à vide ne peuvent pas être changés dans tous les types de collecteurs, ce qui rend le choix risqué. Si l'un d'eux tombe en panne, certains types de collectionneurs devront changer tout le panneau, ce qui entraînera des dépenses. En général, tous les appareils à vide sont une acquisition plutôt risquée, car tout impact mécanique menace de perdre la source d'énergie thermique.

En choisissant Meilleure option commencer l'installation. Pour lui, vous devez choisir un site approprié, situé près de la maison. Ceci est important, car le transport du liquide de refroidissement sur de longues distances nécessitera isolation de qualité et installation d'une pompe de circulation. Généralement, des capteurs sont installés sur le toit pour permettre la circulation par gravité.

Le seul problème est l'emplacement des pentes par rapport à la position du soleil dans le ciel - il faut parfois installer un système de suivi pour faire pivoter les panneaux. Ceci est coûteux et nécessite l'utilisation de tubes flexibles, mais l'effet est beaucoup plus élevé.

Options pour l'auto-assemblage du système de chauffage

À ce jour, il existe plusieurs façons d'assembler un chauffe-eau solaire de vos propres mains. Considérez les méthodes d'assemblage les plus populaires.
Première possibilité. Ici, vous avez besoin d'un récipient galvanisé pour l'eau. Il devrait avoir un volume d'environ 100-200 litres. La technologie de création d'une batterie solaire utilise l'algorithme suivant :

nous plaçons le conteneur sur le toit. Il doit être monté sur le côté sud du toit ;
la surface du toit doit être recouverte d'une tôle à surface brillante;
nous mettons des tuyaux dessus;
nous les connectons à un baril et à un récipient pour l'eau chauffée.

Option collecteur solaire maison

Avec l'aide d'une telle batterie, 100 litres d'eau peuvent être chauffés à 60 degrés. Cette installation a un rendement élevé. Mais en hiver, une telle unité ne sera pas efficace.
Deuxième option de construction. Pour créer ce type de collecteur, vous aurez besoin de :

boîtes en acier;
plusieurs radiateurs plats en acier;
verre;
éléments métal-plastiques - raccords et tuyaux.

L'assemblage du système dans ce cas se déroule comme suit:

des boîtes en acier sont montées sur le toit ;
des radiateurs y sont placés;
couvrez-les de verre sur le dessus. Cela réduira le temps de chauffage de l'eau;
les tuyaux doivent être posés avec une pente descendante;
assurez-vous que le haut de l'appareil est situé sous le réservoir de stockage ;
installé dans le grenier baril en plastique avec de l'eau. Volume approprié - 160 l;
il doit être connecté à un radiateur et à une alimentation en eau à l'aide d'appareils en métal-plastique - raccords et tubes. Le tube d'eau lui-même doit être connecté légèrement au-dessus de son milieu du réservoir;
des vannes de vidange sont placées au bas du radiateur. Avec leur aide, l'eau est drainée pendant la période froide de la journée.

Option baril en plastique

Troisième possibilité. Applicable pour chauffer suffisamment grande pièce. Il a une efficacité de 45 à 55 %. Pour créer un système de chauffage de ce type, vous aurez besoin des matériaux suivants :

n'importe quel matériau d'isolation thermique;
cadre en bois avec fond en contreplaqué;
treillis métallique noir;
déflecteur;
feuille de polycarbonate transparente;
plusieurs ventilateurs

L'assemblage de la structure s'effectue comme suit:

percer des trous ronds dans le cadre. Ils sont taillés pour l'admission d'air ;
pour évacuer l'air chaud, on fait des trous rectangulaires en haut du cadre ;
sur son fond, nous mettons un matériau calorifuge. Une maille noire en métal agira comme un accumulateur de chaleur ;
ventilateurs intégrés dans des trous ronds ;
puis nous montons les bandes de support pour le déflecteur. Après cela, installez le déflecteur lui-même. Il formera un flux d'air;
mettre une feuille transparente dessus.

Construction finie

Avec l'aide d'une telle unité, vous pouvez effectuer efficacement le chauffage de la maison, ainsi que le chauffage de l'eau.

Comment calculer la puissance de collecteur requise

Lors du calcul puissance requise les capteurs solaires effectuent très souvent à tort des calculs basés sur l'énergie solaire entrante pendant les mois les plus froids de l'année.

Le fait est que pendant les mois restants de l'année, l'ensemble du système surchauffera constamment. La température du fluide caloporteur en été à la sortie du capteur solaire peut atteindre 200°C lorsqu'il est chauffé à la vapeur ou au gaz, 120°C d'antigel, 150°C d'eau. Si le liquide de refroidissement bout, il s'évapore partiellement. En conséquence, il devra être remplacé.

fourniture d'eau chaude pas plus de 70%;
Sécurité système de chauffage pas plus de 30 %.

Le reste de la chaleur nécessaire doit être généré par un équipement de chauffage standard. Néanmoins, avec de tels indicateurs, une moyenne d'environ 40% est économisée par an sur le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude.

La puissance générée par un système de vide à tube unique varie selon l'emplacement géographique. L'indicateur d'énergie solaire tombant par an sur 1 m2 de terrain s'appelle l'insolation. Connaissant la longueur et le diamètre du tube, vous pouvez calculer l'ouverture - la zone d'absorption effective. Il reste à appliquer les coefficients d'absorption et d'émission pour calculer la puissance d'un tube par an.

Exemple de calcul :

La longueur standard du tube est de 1800 mm, la longueur effective est de 1600 mm. Diamètre 58 mm. L'ouverture est la zone ombrée créée par le tube. Ainsi, l'aire du rectangle d'ombre sera :

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928m2

L'efficacité du tube central est de 80 %, l'insolation solaire pour Moscou est d'environ 1170 kWh/m2 par an. Ainsi, un tube fonctionnera par an :

W \u003d 0,0928 * 1170 * 0,8 \u003d 86,86 kW * h

Il convient de noter qu'il s'agit d'un calcul très approximatif. La quantité d'énergie générée dépend de l'orientation de l'installation, de l'angle, de la température annuelle moyenne, etc. publié par econet.ru

Coût du système

Il n'y a pas de coût fixe pour le chauffage individuel à l'aide de capteurs solaires, car il y a toujours une chaudière à l'intérieur, et si ce sera - sol ou mur, à condensation ou traditionnel, gaz, diesel ou électrique - est décidé pour chaque maison spécifique. De plus, comme dans tout autre système de chauffage, le prix comprendra des indicateurs tels que la superficie de la maison, le calcul de la perte de chaleur, la présence et la superficie de sols chauds.

Dans le cas de l'organisation de l'alimentation en eau chaude par raccordement de capteurs solaires, des offres forfaitaires sont développées, puisque le volume d'eau nécessaire peut être classé en fonction du nombre de personnes vivant dans la maison et du nombre total de consommateurs. Par exemple, le coût d'un système d'alimentation en eau chaude utilisant un capteur solaire plat de la société allemande Huch EnTEC sera d'environ 165 000 roubles. Ce montant comprend également toutes les fixations nécessaires, un mitigeur thermostatique, un groupe de raccordement vase d'expansion, un chauffe-eau bivalent, un groupe de sécurité chauffe-eau, et un liquide de refroidissement antigel pour un système solaire.

Conseil utile! Confiez le calcul du chauffage solaire et de l'approvisionnement en eau à des professionnels ayant de nombreuses années d'expérience et des dizaines de projets similaires réalisés derrière eux ! Ce n'est qu'ainsi que vous pourrez vous assurer contre les trop-payés inutiles.

Les frais sont-ils justifiés ?

Le coût de l'équipement inclus dans l'ensemble des installations solaires est assez élevé, par conséquent, avant de décider d'acheter de tels produits, il est toujours nécessaire de calculer le coût de l'ensemble requis et le rendement financier pouvant être obtenu de l'utilisation de tels installations.

Dans le cadre d'un ensemble d'équipements qui fournira système de chauffageÀ la maison, en plus du collecteur, un certain nombre d'appareils techniques sont également inclus, ce qui affecte également le montant des coûts pour l'ensemble de l'équipement.

Ainsi pour créer un système de chauffage basé sur un capteur solaire, il vous faudra :

Collectionneur.
Chaleur de l'accumulateur du réservoir.
Vase d'expansion.
Pompe de circulation.
Tuyaux et vannes.

De tous les équipements répertoriés, l'unité la plus chère est le collecteur lui-même. Par conséquent, afin de déterminer si les coûts d'installation d'un tel système sont justifiés, il est nécessaire de décider quelle est la prérogative en la matière, car le coût du gaz ou des chaudières à combustible solide, comparables au coût d'un capteur solaire.

À cet égard, la décision sur la faisabilité d'installer uniquement ce type de chauffage et, par conséquent, le coût de l'équipement, sont les critères de choix de tels systèmes, ainsi que les avantages et les inconvénients de leur fonctionnement, qui ont été décrits ci-dessus.

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Écologie de la consommation Manoir : La plupart de l'année, nous devons dépenser de l'argent pour chauffer nos maisons. Dans une telle situation, toute aide ne sera pas superflue. L'énergie du soleil est la mieux adaptée à ces fins : elle est absolument écologique et gratuite.

La plupart de l'année, nous devons dépenser de l'argent pour chauffer nos maisons. Dans une telle situation, toute aide ne sera pas superflue. L'énergie du soleil est la mieux adaptée à ces fins : elle est absolument écologique et gratuite. Les technologies modernes permettent le chauffage solaire d'une maison privée non seulement dans les régions du sud, mais également dans la voie du milieu.

Ce que la technologie moderne a à offrir

En moyenne, 1 m2 de surface terrestre reçoit 161 watts d'énergie solaire par heure. Bien sûr, à l'équateur, ce chiffre sera plusieurs fois plus élevé que dans l'Arctique. De plus, la densité du rayonnement solaire dépend de la période de l'année. Dans la région de Moscou, l'intensité du rayonnement solaire en décembre-janvier diffère de mai-juillet de plus de cinq fois. Cependant systèmes modernes si efficaces qu'ils peuvent fonctionner presque n'importe où sur terre.

Le défi de l'utilisation de l'énergie radiation solaire avec une efficacité maximale est résolu de deux manières : le chauffage direct dans les capteurs thermiques et les batteries solaires photovoltaïques.

Les panneaux solaires convertissent d'abord l'énergie de la lumière du soleil en électricité, puis la transfèrent via un système spécial aux consommateurs, comme une chaudière électrique.

Les capteurs thermiques s'échauffant sous l'action de la lumière du soleil chauffent le liquide de refroidissement des systèmes de chauffage et de l'alimentation en eau chaude.

Il existe plusieurs types de capteurs thermiques, y compris ouverts et systèmes fermés, conceptions plates et sphériques, concentrateurs collecteurs hémisphériques et de nombreuses autres options.

L'énergie thermique obtenue à partir des capteurs solaires est utilisée pour chauffer l'eau chaude ou le caloporteur du système de chauffage.

Malgré de nets progrès dans le développement de solutions pour la collecte, le stockage et l'utilisation de l'énergie solaire, il existe des avantages et des inconvénients.

L'efficacité du chauffage solaire sous nos latitudes est plutôt faible, ce qui s'explique par le nombre insuffisant de jours ensoleillés pour le fonctionnement régulier du système.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'énergie solaire

L'avantage le plus évident de l'utilisation de l'énergie solaire est sa disponibilité. En fait, même par temps sombre et nuageux, l'énergie solaire peut être collectée et utilisée.

Le deuxième avantage est zéro émission. En fait, c'est la forme d'énergie la plus écologique et la plus naturelle. Les panneaux solaires et les collecteurs ne produisent pas de bruit. Dans la plupart des cas, ils sont installés sur les toits des bâtiments, sans occuper la surface utilisable d'une zone suburbaine.

Un inconvénient important du chauffage basé sur l'utilisation de capteurs solaires est l'incapacité d'accumuler de l'énergie thermique. Seul le vase d'expansion est inclus dans le schéma

Il est nécessaire de surveiller la propreté optique des panneaux, une légère contamination réduit drastiquement l'efficacité.

De plus, on ne peut pas dire que le fonctionnement d'un système solaire est totalement gratuit, il y a des coûts fixes pour l'amortissement de l'équipement, le fonctionnement d'une pompe de circulation et l'électronique de contrôle.

Collecteurs solaires ouverts

Un capteur solaire ouvert est un système de tubes qui n'est pas protégé des influences extérieures, à travers lequel circule un fluide caloporteur chauffé directement par le soleil. L'eau, le gaz, l'air, l'antigel sont utilisés comme caloporteur. Les tubes sont soit montés sur une plaque support en forme de serpentin soit reliés en rangées parallèles à la sortie.

Les capteurs solaires de type ouvert ne sont pas en mesure de faire face au chauffage d'une maison privée. En raison du manque d'isolation, le liquide de refroidissement se refroidit rapidement. Ils sont utilisés en été principalement pour chauffer l'eau des douches ou des piscines.

Les collecteurs ouverts n'ont généralement pas d'isolation. La conception est très simple, elle a donc un faible coût et est souvent fabriquée de manière indépendante.

En raison du manque d'isolation, ils n'économisent pratiquement pas l'énergie reçue du soleil, ils se caractérisent par une faible efficacité. Ils sont principalement utilisés en été pour chauffer l'eau des piscines ou des douches d'été. Ils sont installés dans des régions ensoleillées et chaudes, avec de petites différences de température de l'air ambiant et d'eau chauffée. Fonctionne bien uniquement par temps ensoleillé et calme.

Capteurs solaires tubulaires

Un avantage significatif des capteurs solaires tubulaires réside dans la forme cylindrique des éléments principaux, grâce à laquelle le rayonnement solaire est capté toute la journée sans l'utilisation de systèmes coûteux de suivi du mouvement du luminaire.

Selon la conception des tubes, on distingue les capteurs solaires stylo et coaxiaux.

Le tube à plumes est un cylindre en verre avec un absorbeur de plumes inséré à l'intérieur.

Pour une bonne isolation thermique, l'air est pompé hors du tube. Le transfert de chaleur de l'absorbeur se produit sans perte, de sorte que l'efficacité des tubes à plumes est plus élevée.

Selon la méthode de transfert de chaleur, il existe deux systèmes: à flux direct et avec un caloduc (caloduc).

Un thermotube est un récipient scellé contenant un liquide volatil.

L'eau à basse pression est souvent utilisée comme liquide volatil.

Un système à flux direct utilise un tube en forme de U à travers lequel circule de l'eau ou un liquide de refroidissement du système de chauffage.

Les systèmes à flux direct sont plus efficaces car ils chauffent immédiatement le liquide de refroidissement.

Si les systèmes de capteurs solaires doivent être utilisés toute l'année, des antigels spéciaux y sont pompés.

Avantages et inconvénients des collecteurs tubulaires

Avantages :

faible perte de chaleur;
capacité à travailler à des températures allant jusqu'à -30⁰С;
performances efficaces tout au long de la journée ;
bonnes performances dans les zones à climat tempéré et froid ;
faible vent, justifié par la capacité des systèmes tubulaires à faire passer des masses d'air à travers eux;
la possibilité de produire une température élevée du liquide de refroidissement.

Structurellement, la structure tubulaire a une surface d'ouverture limitée. Il a les inconvénients suivants :

pas capable de s'auto-nettoyer de la neige, de la glace, du gel;
prix élevé.

Malgré le coût initialement élevé, les collecteurs tubulaires s'amortissent plus rapidement. Ils ont une longue durée de vie.

Capteurs solaires plats fermés

Le collecteur plat se compose d'un cadre en aluminium, d'une couche absorbante spéciale - un absorbeur, un revêtement transparent, une canalisation et un réchauffeur.

En tant qu'absorbeur, on utilise une feuille de cuivre noircie, qui se caractérise par une conductivité thermique idéale pour créer des systèmes solaires. Lorsque l'énergie solaire est absorbée par l'absorbeur, l'énergie solaire reçue par celui-ci est transférée à un caloporteur circulant à travers un système de tubes adjacents à l'absorbeur.

La liste des avantages des panneaux plats fermés comprend:

simplicité de conception;
bonne performance dans les régions à climat chaud;
la possibilité d'installer à n'importe quel angle s'il existe des dispositifs permettant de modifier l'angle d'inclinaison;
la capacité de s'auto-nettoyer de la neige et du gel;
bas prix.

Les capteurs solaires plats sont particulièrement avantageux si leur utilisation est prévue au stade de la conception. La durée de vie des produits de qualité est de 50 ans.

Les inconvénients incluent:

pertes de chaleur élevées;
gros poids;
vent élevé lorsque les panneaux sont situés à un angle par rapport à l'horizon;
limitations des performances à des baisses de température de plus de 40 ° C.

Comparaison des caractéristiques des capteurs solaires

Lors du choix d'un capteur solaire, vous devez faire attention à un certain nombre de paramètres indiquant l'efficacité et la puissance de l'appareil.

Il existe plusieurs caractéristiques importantes pour les capteurs solaires :

coefficient d'adsorption - indique le rapport entre l'énergie absorbée et le total ;
facteur d'émission - indique le rapport entre l'énergie transférée et l'énergie absorbée ;
surface totale et d'ouverture ;
Efficacité.

La zone d'ouverture est la zone de travail du capteur solaire. Un collecteur plat a une surface d'ouverture maximale. La surface d'ouverture est égale à la surface de l'absorbeur.

Façons de se connecter au système de chauffage

Étant donné que les appareils à énergie solaire ne peuvent pas fournir un approvisionnement en énergie stable et 24 heures sur 24, un système résistant à ces lacunes est nécessaire.

Pour la Russie centrale appareils solaires ne peuvent pas garantir un approvisionnement stable en énergie, ils sont donc utilisés comme système supplémentaire. Intégration dans système existant le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude sont différents pour le capteur solaire et la batterie solaire.

Schéma de raccordement du collecteur de chaleur

Selon le but de l'utilisation du collecteur de chaleur, différents systèmes de connexion sont utilisés. Il peut y avoir plusieurs options :

Option été pour l'approvisionnement en eau chaude
Option hiver pour le chauffage et l'eau chaude

La version été est la plus simple et peut même se passer de pompe de circulation, en utilisant la circulation naturelle de l'eau.

L'eau est chauffée dans le capteur solaire et, en raison de la dilatation thermique, pénètre dans le réservoir de stockage ou la chaudière. Dans ce cas, une circulation naturelle se produit: l'eau froide est aspirée à la place de l'eau chaude du réservoir.

En hiver, à des températures négatives, le chauffage direct de l'eau n'est pas possible. Un antigel spécial circule dans un circuit fermé, assurant le transfert de chaleur du collecteur vers l'échangeur de chaleur dans le réservoir

Comme tout système basé sur la circulation naturelle, il ne fonctionne pas très efficacement, nécessitant le respect des pentes nécessaires. De plus, le réservoir de stockage doit être plus haut que le capteur solaire.

Pour que l'eau reste chaude le plus longtemps possible, le réservoir doit être soigneusement isolé.

Si vous voulez vraiment profiter au maximum travail efficace capteur solaire, le schéma de connexion deviendra plus compliqué.

Un liquide de refroidissement antigel circule dans le système de capteurs solaires. La circulation forcée est assurée par une pompe commandée par un contrôleur.

Le contrôleur contrôle le fonctionnement de la pompe de circulation sur la base des lectures d'au moins deux capteurs de température. Le premier capteur mesure la température dans le réservoir de stockage, le second - sur le tuyau d'alimentation en liquide de refroidissement chaud du capteur solaire. Dès que la température dans le réservoir dépasse la température du liquide de refroidissement, le contrôleur du collecteur éteint la pompe de circulation, arrêtant la circulation du liquide de refroidissement dans le système.

À son tour, lorsque la température dans le réservoir de stockage descend en dessous de la valeur définie, la chaudière de chauffage est allumée.

Schéma de connexion de la batterie solaire

Il serait tentant d'appliquer un schéma similaire pour connecter une batterie solaire au réseau électrique, comme cela est mis en œuvre dans le cas d'un capteur solaire, accumulant l'énergie reçue pendant la journée. Malheureusement, pour le système d'alimentation d'une maison privée, il est très coûteux de créer une batterie d'une capacité suffisante. Par conséquent, le schéma de connexion est le suivant.

Avec une diminution de la puissance du courant électrique de la batterie solaire, l'unité ATS (allumage automatique de la réserve) assure la connexion des consommateurs au réseau électrique commun

DE panneaux solaires la charge va au contrôleur de charge, qui remplit plusieurs fonctions : il assure la recharge constante des batteries et stabilise la tension. De plus, le courant électrique est fourni à l'onduleur, où le courant continu 12V ou 24V est converti en courant alternatif monophasé 220V.

Hélas, nos réseaux électriques ne sont pas adaptés pour recevoir de l'énergie, ils ne peuvent fonctionner que dans un sens de la source vers le consommateur. Pour cette raison, vous ne pourrez pas revendre l'électricité produite ou du moins faire tourner le compteur en sens inverse.

L'utilisation de panneaux solaires est bénéfique dans la mesure où ils fournissent une forme d'énergie plus polyvalente, mais leur efficacité ne peut pas être comparée à celle des capteurs solaires. Cependant, ces dernières n'ont pas la capacité de stocker de l'énergie, contrairement aux batteries solaires photovoltaïques.

Comment calculer la puissance de collecteur requise

Lors du calcul de la capacité requise d'un capteur solaire, il est très souvent erroné de faire des calculs basés sur l'énergie solaire entrante pendant les mois les plus froids de l'année.

fourniture d'eau chaude pas plus de 70%;
fourniture du système de chauffage pas plus de 30%.

Exemple de calcul :

La longueur standard du tube est de 1800 mm, la longueur effective est de 1600 mm. Diamètre 58 mm. L'ouverture est la zone ombrée créée par le tube. Ainsi, l'aire du rectangle d'ombre sera :

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928m2

L'efficacité du tube central est de 80 %, l'insolation solaire pour Moscou est d'environ 1170 kWh/m2 par an. Ainsi, un tube fonctionnera par an :

W \u003d 0,0928 * 1170 * 0,8 \u003d 86,86 kW * h

Il convient de noter qu'il s'agit d'un calcul très approximatif. La quantité d'énergie générée dépend de l'orientation de l'installation, de l'angle, de la température annuelle moyenne, etc. publié

Les systèmes solaires sont rentables. Même en tenant compte du coût élevé, les coûts initiaux, avec une utilisation par tous les temps, seront amortis en 2-3 ans. Les systèmes de chauffage solaire pour les maisons privées ne sont pas conçus pour fonctionner de manière autonome. Les capteurs ne compensent qu'une partie de la chaleur nécessaire au chauffage, permettant d'économiser jusqu'à 300 m³ de gaz et jusqu'à 4 m³ de bois de chauffage pendant la saison de chauffe. Si vous utilisez l'énergie solaire uniquement pour le chauffage, le retour sur investissement sera de 6 à 7 ans.

Le chauffage alternatif d'une maison de campagne privée a ses propres inconvénients et avantages. Avant d'acheter et de se connecter, il est nécessaire de réaliser un projet compétent et d'effectuer des calculs d'ingénierie thermique.

Est-il possible de chauffer la maison avec le soleil

Malgré les technologies de pointe et les innovations, le chauffage à part entière avec des systèmes solaires n'est toujours pas possible. La raison est simple. Le soleil ne brille que pendant la journée. Il n'y a pas de rayonnement solaire la nuit. En conséquence, les capteurs solaires pour le chauffage fonctionneront exclusivement pendant la journée. Bien que les panneaux solaires continueront de fonctionner par temps nuageux, le transfert de chaleur diminuera considérablement.

L'efficacité thermique est largement influencée par l'intensité rayonnement ultraviolet. Dans les régions de l'extrême nord, la puissance et la chaleur dégagée par le capteur solaire seront moindres que dans les régions au climat tempéré.

Le chauffage solaire est utilisé exclusivement comme source de chaleur supplémentaire. Le principe de fonctionnement du collecteur repose sur la conversion du rayonnement ultraviolet en énergie thermique.

La chaleur qui en résulte est envoyée dans un réservoir de stockage, un réservoir tampon installé à l'intérieur du bâtiment. À systèmes pneumatiques il n'y a pas de fluide caloporteur. Les masses d'air chauffées sont soufflées dans la pièce à l'aide de ventilateurs.

Considérant que l'efficacité des capteurs solaires est considérablement réduite en hiver, le chauffage indépendant de la maison nécessite calculs corrects. Les experts recommandent au stade de la planification d'installer une source de chaleur dans le bâtiment utilisant des sources d'énergie traditionnelles (gaz, bois de chauffage, granulés, charbon, diesel, électricité) pouvant satisfaire à 100% les besoins de chauffage et d'eau chaude du bâtiment. Le système solaire utilisera l'énergie solaire et compensera partiellement les coûts avec une efficacité différente, selon le mois de l'année.

Pour déterminer s'il vaut la peine d'installer un chauffage alternatif pour une maison privée, vous devez faire attention aux avantages et inconvénients existants des capteurs solaires. Lors de la compilation d'un tableau des avantages et des inconvénients, vous devez prendre en compte les avis réels sur les systèmes solaires laissés par les utilisateurs :

Inconvénients - le principal inconvénient est le coût élevé (il convient de noter qu'avec l'avènement des collectionneurs Fabrication russe les systèmes de chauffage solaire sont devenus plus abordables). Il y a quelques autres inconvénients :
1. saisonnalité - les capteurs solaires à thermotubes sous vide sont efficaces jusqu'à environnement-50°С. Les capteurs solaires sous vide continueront de fonctionner jusqu'à ce que l'antigel de l'échangeur de chaleur gèle. Les capteurs solaires fonctionnent à des températures allant jusqu'à -25°C.
2. dépendance à l'électricité- les systèmes tous temps fonctionnent avec circulation forcée du caloporteur. Lorsque l'alimentation est coupée, le liquide de refroidissement peut bouillir.
3. longue période de récupération- dans le cas du chauffage, le travail du collecteur s'effectue le plus souvent à des températures négatives. L'efficacité thermique du système solaire est réduite. Le délai de récupération passe à 6-7 ans.

Avantages - les records de basses températures aux latitudes moyennes sont rares. Pour toute la saison de chauffage, il n'y a pas plus d'une semaine pendant laquelle les capteurs s'arrêtent de fonctionner. Avec la bonne sélection d'équipements et de calculs, il sera possible de choisir une solution prête à l'emploi capable de compenser entièrement les besoins de chauffage d'un bâtiment résidentiel. Pour les latitudes moyennes, la compensation des coûts énergétiques atteint 20 à 30 %. Avantages supplémentaires :
1. durée de vie de 30 à 50 ans;
2. il y a une protection anti-vandalisme et anti-grêle;
3. les panneaux solaires résistent aux bourrasques de vent.

Ce qui précède décrit les avantages et les inconvénients généraux de tout système de chauffage solaire pour une maison privée. Chaque type de capteurs solaires, air et liquide, a ses propres caractéristiques qui affectent le retour sur investissement du chauffage autonome.

Types de chauffage solaire

Il existe plusieurs types de panneaux solaires. La principale différence entre les capteurs solaires est le principe de fonctionnement utilisé. Les types de chauffage solaire sont divisés en eau de chauffage ou liquide de refroidissement et air de chauffage.

Le principe de fonctionnement affecte l'efficacité thermique, les caractéristiques de fonctionnement et la connexion. Les panneaux solaires diffèrent par leur structure interne, leur cerclage et leur fonctionnalité.

Chauffage sur collecteurs d'eau

Le travail est basé sur la circulation forcée du liquide de refroidissement. Le chauffage d'une maison privée avec des panneaux solaires se produit dans l'ordre suivant :

l'absorbeur accumule de la chaleur ;
l'énergie thermique résultante chauffe le fluide caloporteur circulant dans la canalisation du capteur solaire à l'échangeur de chaleur du ballon de stockage ;
le serpentin à l'intérieur de la chaudière à chauffage indirect dégage de la chaleur au liquide environnant ;
un échange de chaleur a lieu, l'eau pour les besoins domestiques et le chauffage est chauffée, le liquide de refroidissement refroidi est renvoyé vers l'absorbeur.

Dans le schéma décrit, le chauffage et l'alimentation en eau chaude et un chauffe-eau solaire sont bouclés à travers le réservoir tampon. Le capteur solaire ne peut pas fonctionner sans ballon de stockage. Pour automatiser le chauffage, on utilise une unité de contrôle qui régule le débit de circulation du liquide de refroidissement en fonction de l'intensité du chauffage.

Le chauffage est effectué par des systèmes solaires de deux types. Chacun diffère par ses caractéristiques de fonctionnement et ses caractéristiques techniques:

L'utilisation de capteurs solaires tubulaires dans les systèmes de chauffage- la meilleure option toutes saisons dans les climats froids, adaptée au chauffage par radiateurs à eau et aux systèmes de chauffage par le sol, répondant aux besoins en eau chaude. Les pertes de chaleur sont réduites du fait que les éléments de transfert de chaleur sont situés dans des tubes à vide.
Chauffer une maison avec des capteurs solaires sous vide en hiver est plus efficace que chauffer avec des panneaux solaires. A l'intérieur du ballon collecteur, en l'absence d'évacuation de la chaleur, la température maximale atteint 280-300°C, contrôlée par un module qui empêche l'ébullition du liquide de refroidissement.
Lire aussi : Capteurs solaires sous vide pour le chauffage domestique et l'eau chaude sanitaire

Chauffer une maison privée avec des panneaux solaires- la solution est plus adaptée aux latitudes moyennes et méridionales. Dans ces régions, les panneaux solaires se rentabilisent plus rapidement et sont plus efficaces sur le plan thermique. Le principe de chauffage est identique aux capteurs sous vide, mais à la place des ballons dans les chauffe-eau solaires, un panneau est utilisé pour chauffer l'eau. La surface absorbante chauffe la plaque de cuivre ou d'aluminium en contact avec elle. La chaleur est transférée au fluide calorigène. L'intensité de chauffage du caloporteur est nettement inférieure à celle des capteurs solaires sous vide.
À l'aide d'un accumulateur de chaleur, les panneaux solaires sont connectés à des systèmes de chauffage à basse température. maisons de campagne (sols chauds). La température moyenne de chauffage est de 40-60°C. Les systèmes solaires non bouillants ne conviennent pas au chauffage par radiateurs.

Lire aussi : Capteur solaire plat - dispositif et principe de fonctionnement d'un système solaire à panneaux

Une partie intégrante des capteurs solaires à panneaux et tubulaires est une chaudière à chauffage indirect. Il y a deux bobines à l'intérieur du réservoir. L'échangeur de chaleur principal est relié à la chaudière. Le deuxième serpentin du réservoir de stockage de l'accumulateur de chaleur est destiné au système de chauffage solaire.

Le BKN ou accumulateur de chaleur utilise le principe du chauffage indirect. La principale source d'eau de chauffage dans le ballon tampon est une chaudière de chauffage. Les capteurs solaires complètent une certaine quantité de chaleur. Lorsque la température de consigne dans le réservoir est atteinte, l'alimentation en liquide de refroidissement pour le chauffage est arrêtée.

Chauffage avec systèmes solaires à air

Le principe de fonctionnement est différent dans la mesure où l'air chaud est utilisé comme caloporteur. Organisation interne Le collecteur d'air rappelle à bien des égards les systèmes solaires à panneaux. L'exception est que l'absorbeur n'est pas connecté au circuit de chauffage. En fait, il s'agit d'un aérotherme ou d'un convecteur ordinaire. L'air est dirigé dans la pièce par des ventilateurs et des conduits ondulés.

Le chauffage dans une maison privée à partir de capteurs à air se caractérise par un retour sur investissement rapide et une efficacité thermique élevée. Le seul point négatif est qu'il est impossible de répondre aux besoins en eau chaude d'un système de chauffage à air. Bien qu'il existe plusieurs solutions techniques à ce problème, elles sont toutes peu efficaces.

Lire aussi : Capteur solaire à air pour le chauffage domestique

Un des aménagements modernes : une maison avec chauffage passif ou un « mur solaire ». Dans ce cas, l'absorbeur est mur extérieur bâtiments protégés contre environnement externe verre. Le mur accumule de la chaleur tout au long de la journée et la libère ensuite dans les pièces chauffées la nuit. Une telle centrale solaire a l'air moderne et a une bonne dissipation thermique.

Le stockage thermique est utilisé non seulement pour le chauffage, mais aussi pour le refroidissement des pièces. Pendant la saison estivale, des panneaux solaires font fonctionner les ventilateurs en mode climatisation.

Quel est le plus efficace - collecteur d'air ou eau

Tout dépend des objectifs que le propriétaire d'une maison privée se fixe. Une comparaison des chauffe-eau solaires avec des convecteurs à air chaud montrera ce qui suit :

Efficacité en hiver- les systèmes solaires à panneaux et à vide sont conçus pour le chauffage de l'eau chaude et le chauffage. Après l'arrivée du froid, l'efficacité thermique des capteurs diminue.
Les systèmes de panneaux arrêtent l'accumulation de chaleur à -25°C. Tubulaire, bien qu'avec une efficacité minimale, continue de fonctionner jusqu'à -50 ° C.

Collecteur d'air principalement destiné au chauffage des locaux. En hiver, un système solaire de type air continue à chauffer le bâtiment. L'absence de caloporteur liquide permet au collecteur de fonctionner à n'importe quelle température.
Coût - les systèmes solaires de chauffage à air solaire sont moins chers, l'installation ne nécessite pas de coûts élevés et l'utilisation d'équipements supplémentaires coûteux. Les collecteurs tubulaires et à panneaux sont chers. La tuyauterie utilise un réservoir de stockage, un contrôleur et d'autres équipements coûteux.

L'efficacité du chauffage solaire de l'air peut être constatée dans le fait que le retour sur investissement complet intervient après 1 à 2 ans de fonctionnement. Dans le même temps, les capteurs fonctionnent pour le chauffage, la climatisation et le maintien du microclimat nécessaire dans la maison.

Comment faire du chauffage solaire dans votre maison

Pour commencer, il convient de noter que le système solaire n'est pas installé seul. Pour le chauffage normal du bâtiment, son fonctionnement simultané avec une chaudière de chauffage sera nécessaire.

Il est nécessaire d'installer initialement la principale source de chaleur - une chaudière, au taux de couverture à 100% de tous les coûts de chauffage du bâtiment. Seulement après cela, procédez au calcul des collecteurs.

Calcul du système solaire

La puissance calorifique des capteurs à eau chaude sous vide et à panneaux, ainsi que des aérothermes qui utilisent l'énergie solaire, est différente. Il n'existe donc pas de système unique de calculs. Pour plus de commodité, vous pouvez utiliser des calculatrices en ligne spéciales.

Exemples de calculs indépendants :

Systèmes solaires aériens- donnera 1,5 kW d'énergie thermique pour 1 m² de surface de capteurs. Une maison de 100 m² sera entièrement chauffée avec 4 aérothermes, d'une surface totale de 8 m².
Collecteur de tube à vide- 15 tubes donneront un total de 4,8 kWh. Pour vie confortable une personne aura besoin de 2 à 4 kWh de chaleur. D'autres calculs sont effectués par le nombre de personnes vivant dans une maison.

Tableau de sélection de la chaudière à chauffage indirect et de la surface des capteurs solaires :

Volume des accumulateurs (l)
Surface capteur (m²)	Température du réservoir de stockage (°С)

Le coût des collectionneurs de fabrication russe commence à partir de 15 000 roubles. Les analogues fabriqués dans les pays de l'UE atteignent souvent 40 à 50 000 roubles. (indiqué le coût du kit). Compte tenu du prix total, il convient de tenir compte du fait que pour automatiser le chauffage solaire à partir de panneaux et de chauffe-eau tubulaires, il est nécessaire d'installer une unité de contrôle, un régulateur de température, de connecter une chaudière à chauffage indirect, de réaliser une tuyauterie permettant le la chaudière et les collecteurs fonctionnent simultanément. Le coût final clé en main dépendra de la configuration globale du système de chauffage.

Installation d'un système de chauffage solaire à la maison

Il existe plusieurs recommandations générales pour faciliter le raccordement des capteurs solaires :

Avec la hausse des prix de l'énergie, l'utilisation de sources d'énergie alternatives devient de plus en plus importante. Et comme le chauffage est le principal poste de dépense de beaucoup, on parle de chauffage en premier lieu : il faut payer presque toute l'année et des sommes considérables. Si vous voulez faire des économies, la première chose qui vous vient à l'esprit est la chaleur solaire : une source d'énergie puissante et totalement gratuite. Et il est tout à fait réaliste de l'utiliser. De plus, l'équipement est cher, mais bien moins cher que pompes à chaleur. Parlons davantage de la façon dont l'énergie solaire peut être utilisée pour chauffer une maison.

Chauffage solaire : avantages et inconvénients

Si nous parlons d'utiliser l'énergie solaire pour le chauffage, vous devez garder à l'esprit qu'il existe deux dispositifs différents pour convertir l'énergie solaire :

Les deux options ont leurs propres caractéristiques. Bien que vous deviez dire immédiatement celui que vous choisissez, ne vous précipitez pas pour abandonner le système de chauffage dont vous disposez. Le soleil se lève, bien sûr, tous les matins, mais vos cellules solaires ne reçoivent pas toujours assez de lumière. La solution la plus raisonnable est de faire un système combiné. Lorsqu'il y a suffisamment d'énergie solaire, la deuxième source de chaleur ne fonctionnera pas. De cette façon, vous vous protégerez et vous vivrez dans conditions confortables Et enregistrer.

S'il n'y a pas de désir ou d'opportunité d'installer deux systèmes, votre chauffage solaire doit avoir au moins deux fois la réserve de marche. Ensuite, vous pouvez certainement dire que vous aurez de la chaleur dans tous les cas.

Avantages de l'utilisation de l'énergie solaire pour le chauffage :

Défauts:

La dépendance de la quantité de chaleur entrante sur le temps et la région.
Pour un chauffage garanti, vous aurez besoin d'un système pouvant fonctionner en parallèle avec le système de chauffage solaire. De nombreux fabricants équipement de chauffage prévoir une telle possibilité. En particulier, les fabricants européens de chaudières à gaz murales prévoient un fonctionnement conjoint avec le chauffage solaire (par exemple, les chaudières Baxi). Même si vous avez installé un équipement qui n'a pas cette capacité, vous pouvez coordonner le fonctionnement du système de chauffage à l'aide du contrôleur.
Des investissements financiers solides au départ.
Entretien périodique : les tubes et les panneaux doivent être nettoyés des débris adhérents et lavés de la poussière.
Certains des capteurs solaires à liquide ne peuvent pas fonctionner à très basse température. En prévision de fortes gelées, le liquide doit être drainé. Mais cela ne s'applique pas à tous les modèles et pas à tous les liquides.

Examinons maintenant de plus près chacun des types d'éléments chauffants solaires.

Capteurs solaires

Les capteurs solaires sont utilisés pour le chauffage solaire. Ces installations utilisent la chaleur du soleil pour chauffer le fluide caloporteur, qui peut ensuite être utilisé dans un système de chauffage à eau chaude. La spécificité est qu'un chauffe-eau solaire pour le chauffage d'une maison ne produit qu'une température de 45-60°C, et le plus haute efficacité montre à 35 ° C à la sortie. Par conséquent, ces systèmes sont recommandés pour une utilisation en tandem avec des sols à eau chaude. Si vous ne voulez pas renoncer aux radiateurs, augmentez le nombre de sections (environ deux fois) ou chauffez le liquide de refroidissement.

Pour alimenter la maison en eau chaude et pour le chauffage de l'eau, vous pouvez utiliser des capteurs solaires (plats et tubulaires)

Parlons maintenant des types de capteurs solaires. Structurellement, il y a deux modifications :

appartement;
tubulaire.

Dans chacun des groupes, il existe des variations à la fois dans les matériaux et dans la conception, mais ils ont le même principe de fonctionnement : un liquide de refroidissement traverse les tubes, qui est chauffé par le soleil. C'est juste que les designs sont complètement différents.

Capteurs solaires plats

Ces systèmes de chauffage solaire ont une conception simple et ce sont donc eux qui peuvent être fabriqués à la main si vous le souhaitez. Un fond solide est fixé sur une ossature métallique. Une couche d'isolation thermique est posée sur le dessus. Isolé pour réduire les pertes et les parois du boîtier. Vient ensuite une couche d'adsorbeur - un matériau qui absorbe bien le rayonnement solaire, le transformant en chaleur. Cette couche est généralement noire. Des tuyaux sont fixés sur l'adsorbeur, à travers lequel circule le liquide de refroidissement. D'en haut, toute cette structure est fermée par un couvercle transparent. Le matériau du couvercle peut être du verre trempé ou l'un des plastiques (le plus souvent, il s'agit de polycarbonate). Dans certains modèles, le matériau transmettant la lumière de la couverture peut subir un traitement spécial : pour réduire la réflectivité, il n'est pas lisse, mais légèrement mat.

Les tuyaux d'un capteur solaire plat sont généralement posés dans un serpent, il y a deux trous - entrée et sortie. Une connexion monotube et bitube peut être réalisée. C'est comme ça que tu l'aimes. Mais pour un transfert de chaleur normal, une pompe est nécessaire. Un système gravitaire est également possible, mais il sera très inefficace en raison de la faible vitesse du liquide de refroidissement. C'est ce type de capteur solaire qui est utilisé pour le chauffage, bien qu'il puisse être utilisé pour chauffer efficacement l'eau pour l'eau chaude sanitaire.

Il existe une variante d'un collecteur gravitaire, mais il est principalement utilisé pour le chauffage de l'eau. Cette conception est également appelée capteur solaire en plastique. Il s'agit de deux plaques de plastique transparent, hermétiquement fixées au boîtier. A l'intérieur, un labyrinthe est aménagé pour déplacer l'eau. Parfois, le panneau inférieur est peint en noir. Il y a deux trous - entrée et sortie. L'eau est fournie à l'intérieur, car elle se déplace dans le labyrinthe, elle est chauffée par le soleil et elle sort déjà chaude. Un tel système fonctionne bien avec un réservoir d'eau et chauffe facilement l'eau pour l'eau chaude sanitaire. Il s'agit d'un remplacement moderne d'un canon conventionnel monté sur douche d'été. Et un remplacement plus efficace.

Quelle est l'efficacité des capteurs solaires ? Parmi toutes les installations solaires domestiques, elles affichent aujourd'hui les meilleurs résultats : leur efficacité est de 72 à 75 %. Mais tout n'est pas si bon :

ils ne fonctionnent pas la nuit et ne fonctionnent pas bien par temps nuageux ;
grandes pertes de chaleur, surtout avec le vent;
faible maintenabilité : si quelque chose tombe en panne, vous devez changer une partie importante ou l'ensemble du panneau.

Néanmoins, souvent le chauffage d'une maison privée par le soleil se fait à l'aide de ces installations solaires. De telles installations sont populaires dans les pays du sud avec un rayonnement actif et des températures positives dans période hivernale. Ils ne conviennent pas à nos hivers, mais en été, ils donnent de bons résultats.

Collecteur d'air

Cet appareil peut être utilisé pour le chauffage de l'air domestique. Structurellement, il est très similaire au collecteur en plastique décrit ci-dessus, mais l'air y circule et s'y réchauffe. De tels appareils sont accrochés aux murs. Ils peuvent agir de deux manières : si l'aérotherme solaire est étanche, l'air est prélevé dans la pièce, chauffé et renvoyé dans la même pièce.

Il existe une autre option. Il combine chauffage et ventilation. Il y a des trous dans le boîtier extérieur du collecteur d'air. À travers eux, l'air froid pénètre dans la structure. En traversant le labyrinthe, il se réchauffe des rayons du soleil, puis réchauffé, il entre dans la pièce.

Un tel chauffage de la maison sera plus ou moins efficace si l'installation occupe tout le mur sud, et il n'y aura pas d'ombre sur ce mur.

Collecteurs tubulaires

Ici aussi, le liquide de refroidissement circule dans les tuyaux, mais chacun de ces tuyaux d'échange thermique est inséré dans un ballon en verre. Tous sont connectés dans un collecteur (manifold), qui, en fait, est un peigne.

Schéma d'un collecteur tubulaire (cliquer pour agrandir l'image)

Les collecteurs tubulaires ont deux types de tubes : coaxiaux et en plumes. Coaxial - un tuyau dans un tuyau - sont emboîtés les uns dans les autres et leurs bords sont scellés. À l'intérieur, un environnement sans air raréfié est créé entre les deux murs. Par conséquent, de tels tubes sont également appelés tubes à vide. Les tubes de plumes sont un tube régulier scellé d'un côté. Et ils sont appelés plumes car pour augmenter le transfert de chaleur, une plaque absorbante y est insérée, qui a des bords incurvés et rappelle quelque peu une plume.

De plus, des échangeurs de chaleur peuvent être insérés dans différents boîtiers. type différent. Les premiers sont les canaux thermiques Heat-pipe (Hit pipe). ce l'ensemble du système convertir la lumière du soleil en énergie thermique. Un caloduc est un tube de cuivre creux de petit diamètre soudé à une extrémité. Sur le second se trouve une pointe massive. Le tube est rempli d'une substance à bas point d'ébullition. Lorsqu'elle est chauffée, la substance commence à bouillir, une partie passe à l'état gazeux et monte dans le tube. Sur le chemin des parois chauffées du tube, il chauffe de plus en plus. Il arrive au sommet, où il reste pendant un certain temps. Pendant ce temps, le gaz transfère une partie de la chaleur à la pointe massive, se refroidit progressivement, se condense et s'installe, où le processus se répète à nouveau.

La deuxième voie - de type U - est un tube traditionnel rempli de liquide de refroidissement. Pas de nouvelles ou de surprises ici. Tout est comme d'habitude: d'une part, le liquide de refroidissement entre, en passant par le tube, il se réchauffe à partir du soleil. Malgré sa simplicité, ce type d'échangeur de chaleur est plus efficace. Mais il est moins utilisé. Et tout cela parce que les chauffe-eau solaires de ce type forment un tout. Si un tube est endommagé, toute la section doit être remplacée.

Les collecteurs tubulaires avec le système Heat-pipe sont plus chers, montrent moins d'efficacité, mais sont utilisés plus souvent. Et tout cela parce qu'un tube endommagé peut être changé en quelques minutes. De plus, si le flacon est coaxial, alors le tube peut également être réparé. Il est simplement démonté (le capuchon supérieur est retiré) et l'élément endommagé (canal de chaleur ou ampoule elle-même) est remplacé par un élément réparable. Le tube est ensuite inséré en place.

Quel collecteur est le meilleur pour le chauffage

Pour régions du sud avec des hivers doux et de nombreuses journées ensoleillées par an, les capteurs plats sont la meilleure option. Dans un tel climat, il montre la productivité la plus élevée.

Pour les régions au climat plus rigoureux, les collecteurs tubulaires conviennent. De plus, les systèmes avec Heat-pipe sont plus adaptés aux hivers rigoureux : ils chauffent même la nuit et même par temps nuageux, captant la majeure partie du spectre du rayonnement solaire. Ils n'ont pas peur des basses températures, mais la plage de température exacte doit être clarifiée: cela dépend de la substance dans le canal thermique.

Ces systèmes, s'ils sont correctement calculés, peuvent être basiques, mais le plus souvent, ils permettent simplement d'économiser les coûts de chauffage d'une autre source d'énergie payante.

Un autre chauffage d'appoint peut être un collecteur d'air. Il peut être réalisé sur tout le mur et il est facilement mis en œuvre de vos propres mains. Il est parfait pour chauffer un garage ou un chalet. De plus, les problèmes de chauffage insuffisant peuvent ne pas survenir en hiver, comme vous vous en doutez, mais en automne. Dans le gel et la neige, l'énergie du soleil est plusieurs fois supérieure à celle par temps nuageux et pluvieux.

Panneaux solaires

Quand on entend les mots « énergie solaire », on pense d'abord aux batteries qui transforment la lumière en électricité. Et cela se fait par des convertisseurs photoélectriques spéciaux. Ils sont produits par l'industrie à partir de différents semi-conducteurs. Le plus souvent pour un usage domestique, on utilise des cellules solaires au silicium. Ils ont le plus bas prix et montrent une performance assez décente : 20-25 %.

Panneaux solaires pour une maison privée dans certains pays - un phénomène courant

L'utilisation directe des panneaux solaires pour le chauffage n'est possible que si la chaudière ou autre chauffage sur l'électricité que vous connectez à cette source de courant. En outre, des panneaux solaires associés à des batteries électriques peuvent être intégrés au système d'alimentation électrique de la maison et ainsi réduire les factures mensuelles d'électricité consommée. En principe, il est tout à fait réaliste de répondre pleinement aux besoins de la famille à partir de ces installations. Cela prend juste beaucoup d'argent et d'espace. En moyenne avec mètre carré les panneaux peuvent obtenir 120-150W. Alors comptez combien de carrés du toit ou territoire attenant devraient être occupés par de tels panneaux.

Caractéristiques du chauffage solaire

Beaucoup de gens doutent de l'opportunité d'installer un système de chauffage solaire. L'argument principal est qu'il coûte cher et qu'il ne sera jamais rentabilisé. Il faut bien convenir que c'est cher : les prix des équipements sont assez élevés. Mais personne ne vous empêche de commencer petit. Par exemple, pour évaluer l'efficacité et la praticité de l'idée de faire vous-même une installation similaire. Les coûts sont minimes et vous aurez une expérience de première main. Ensuite, vous déciderez de vous occuper de tout cela ou non. Voici le truc : tous les messages négatifs viennent de théoriciens. Des pratiquants n'en ont pas rencontré un seul. Il y a une recherche active de moyens d'améliorer, de retravailler, mais personne n'a dit que l'idée était inutile. Il s'agit de quelque chose.

Maintenant que l'installation d'un système de chauffage solaire ne sera jamais payante. Alors que la période de remboursement

Les ponts dans notre pays sont grands. Elle est comparable à la durée de vie des capteurs solaires ou des batteries. Mais si nous examinons la dynamique de croissance des prix de tous les vecteurs énergétiques, nous pouvons supposer qu'elle sera bientôt réduite à des conditions tout à fait acceptables.

Maintenant, en fait, sur la façon de créer un système. Tout d'abord, vous devez déterminer les besoins de votre maison et sept en chauffage et en eau chaude. Méthodologie générale le calcul du système de chauffage solaire est le suivant :

En sachant dans quelle région se trouve la maison, vous pouvez savoir combien de soleil tombe sur 1 m 2 de surface chaque mois de l'année. Les experts appellent cela l'insolation. Sur la base de ces données, vous pouvez ensuite estimer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin. Mais vous devez d'abord déterminer la quantité de chaleur nécessaire à la préparation de l'eau chaude sanitaire et au chauffage.
Si vous avez un compteur d'eau chaude, alors vous connaissez les volumes d'eau chaude que vous dépensez mensuellement. Affichez les données de consommation moyenne du mois ou calculez la consommation maximale - c'est qui le veut. Vous devriez également avoir des données sur la perte de chaleur de la maison.
Jetez un œil aux chauffe-eau solaires que vous souhaitez fournir. Ayant des données sur leurs performances, vous pouvez déterminer approximativement le nombre d'éléments nécessaires pour couvrir vos besoins.

En plus de déterminer le nombre de composants du système solaire, il faudra déterminer le volume du réservoir dans lequel eau chaude pour ECS. Cela peut facilement être fait en connaissant les dépenses réelles de votre famille. Si vous avez installé un compteur ECS et que vous disposez de données sur plusieurs années, vous pouvez calculer la consommation moyenne par jour (consommation moyenne par mois divisée par le nombre de jours). C'est à peu près la taille du réservoir dont vous avez besoin. Mais le réservoir doit être pris avec une marge d'environ 20 %. Au cas où.

S'il n'y a pas d'alimentation en eau chaude ou de compteur, vous pouvez utiliser les tarifs de consommation. Une personne consomme en moyenne 100 à 150 litres d'eau par jour. Sachant combien de personnes vivent en permanence dans la maison, vous calculerez le volume requis du réservoir : le tarif est multiplié par le nombre d'habitants.

Il faut dire tout de suite qu'un rationnel (en termes de retour sur investissement) pour la Russie centrale est un système de chauffage solaire qui couvre environ 30% de la demande de chaleur et fournit entièrement de l'eau chaude. C'est un résultat moyen : certains mois, le chauffage sera assuré à 70-80 % par le système solaire, et certains (décembre-janvier) à seulement 10 %. Et encore une fois, beaucoup dépend du type de panneaux solaires et de la région de résidence.

Et ce n'est pas seulement une question de "nord" ou de "sud". Il s'agit du nombre de jours ensoleillés. Par exemple, en Tchoukotka très froide, le chauffage solaire sera très efficace : le soleil y brille presque toujours. Dans le climat beaucoup plus doux de l'Angleterre, avec des brouillards éternels, son efficacité est extrêmement faible.
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Résultats

Malgré de nombreuses critiques qui parlent de l'inefficacité de l'énergie solaire et de la période de récupération trop longue, de plus en plus de personnes se tournent au moins partiellement vers sources alternatives. Outre l'épargne, beaucoup sont attirés par l'indépendance vis-à-vis de l'État et de sa politique tarifaire. Afin de ne pas regretter les sommes investies en vain, vous pouvez d'abord mener une expérience : réalisez vous-même l'une des installations solaires et décidez vous-même à quel point cela vous attire (ou non).