Sistem de încălzire solară pentru o casă privată. Încălzirea solară: cât de eficientă este încălzirea solară?

Locuitorii caselor private trebuie să suporte costuri mari de încălzire. Cu toate acestea, tehnologiile moderne ajută la reducerea semnificativă a acestora. O alternativă este încălzirea solară. Există instalații care sunt potrivite nu numai pentru regiunile calde ale țării, ci și pentru banda de mijloc. Cea mai mare parte a costurilor în acest caz revine achiziției de echipamente, dar energia poate fi obținută complet gratuit.

Utilizarea energiei

Sistemele solare, spre deosebire de cele clasice, sunt complet prietenoase cu mediul. Ele funcționează în tăcere și nu ocupă mult spațiu pe site. Tehnologiile bazate pe căldura solară devin din ce în ce mai accesibile și îmbunătățite în mod regulat. Este posibilă încălzirea casei în acest fel prin utilizarea colectoarelor solare și a bateriilor.

Sisteme similare pot fi create independent. Acest lucru va necesita:

• alegeți locul potrivit pentru instalare;
• calculați suprafața echipamentului;
• calculează-i puterea.

Încălzirea solară echipată a unei case private cu propriile mâini se plătește în medie în trei ani, sub rezerva unei funcționări constante. Dacă totul este făcut corect, durata de viață a instalației poate fi de 25 de ani sau mai mult. Pe lângă costurile cu echipamentele, va trebui să cheltuiți în mod regulat bani pentru electronicele de control, amortizarea echipamentelor și funcționarea pompelor de circulație.

Avantaje și dezavantaje

Acest tip de energie are propriile sale caracteristici care ar trebui luate în considerare. Pentru a vă echipa cu soare, trebuie să faceți distincția între dispozitivele care convertesc energia solară. Printre ei:

Mulți experți consideră că, chiar și atunci când instalați echipamente pentru încălzire cu ajutorul soarelui, nu ar trebui să abandonați complet sistem clasic. Cel mai varianta potrivita este un sistem combinat. Dacă energie solara va fi ratată, apoi al doilea sistem de încălzire poate fi suspendat pentru o perioadă. Poate fi necesar iarna când sursa naturală poate să nu fie suficientă, dar în orice caz, puteți economisi.

Încălzire solară acasă în ianuarie

Unele dintre beneficiile utilizării energiei naturale includ:

• siguranța și respectarea mediului;
• costuri reduse de încălzire;
• independenţa faţă de realităţile economice.

Dar există și o serie de dezavantaje. În special, căldura primită depinde de regiunea de reședință și conditiile meteo. De asemenea, va necesita investiții financiare mari pentru a rula sistemele, în plus, acestea au nevoie de întreținere regulată, care, de asemenea, nu este gratuită. Dacă a fost instalat un colector de lichid, care nu poate funcționa la temperaturi scăzute, atunci lichidul trebuie scurs înainte de iarnă.

Colectori pentru case particulare

Colectorii sunt folosiți în principal în sezonul cald. Cu toate acestea, chiar și iarna, astfel de instalații pot fi utile, deoarece înlocuiesc cu succes boilerul și economisesc apă caldă. În sezonul rece, lichidul de răcire încălzit din zone poate fi folosit în câmpuri calde, apoi căldura rămasă poate fi trimisă în circuitul geotermal, ceea ce va reduce puterea pompei.

Dacă trebuie să creați un sistem de încălzire solară cu propriile mâini, ar trebui să calculați capacitatea colectorului. Dacă este destinat nevoilor casnice, trebuie luate în considerare următoarele:

• un metru pătrat al dispozitivului reprezintă în principal 900 W;
• Este necesar 1,16 W pentru a crește temperatura apei;
• ținând cont de pierderea de căldură a echipamentului, un metru pătrat poate încălzi până la 10 litri de lichid într-o oră.

Cum funcționează un colector solar IARNĂ

Când nu există experiență în crearea unor astfel de structuri, este recomandat să încercați mai întâi să faceți un mic dispozitiv pentru apă caldă. Dacă experimentul are succes, atunci va fi posibil să treceți la pasul următor - aranjarea încălzirii solare cu drepturi depline cu propriile mâini.

Cel mai simplu colector este realizat pe bază de țevi metalice. Este plat. Pentru construcția sa, trebuie să pregătiți următoarele instrumente:

• policarbonat sau sticlă călită;
• aparate pentru sudare;
• placi din lemn;
• tabla de otel;
• țevi pe bază de cupru sau oțel inoxidabil;
• izolație incombustibilă;
• vopsea neagra mata rezistenta la temperaturi ridicate.

Pentru ca designul să funcționeze pe deplin, acesta trebuie asamblat corespunzător. Algoritmul de acțiuni pentru aceasta este următorul:

Incalzire gratuita! Generator de energie gratuit! - 1

Pentru ca colectorul să funcționeze pe deplin, trebuie să vă pregătiți rezervor de stocare, în care un schimbător de căldură conectat la un colector este plasat în spirală. Pentru rezervor, puteți folosi un butoi de plastic cu izolație externă. Intrarea apei calde este sus, iar apa rece iese in jos.

Rezervorul și colectorul trebuie așezate corect unul față de celălalt. Pentru a asigura circulația naturală a lichidului, rezervorul trebuie instalat deasupra colectorului, iar conductele trebuie amplasate într-o pantă constantă. Dacă colectorul este instalat pe acoperiș, atunci o pompă este conectată la sistem pentru a asigura mișcarea apei.

Reguli de selecție a echipamentelor

Indiferent dacă se folosește un colector solar de casă sau unul din fabrică, acesta trebuie ales ținând cont de regiune. Dacă vorbim de sudul țării, unde sunt multe zile însorite, iar iernile sunt destul de blânde, atunci este mai bine să alegeți un dispozitiv de tip plat, care în astfel de condiții arată productivitate maximă.

Dacă iernile sunt mai severe, iar verile nu sunt atât de calde, atunci este indicat să luați echipament tubular. Un sistem echipat cu un Heat-pipe este cel mai potrivit. Încălzirea cu ajutorul ei se realizează chiar și pe timp de noapte și pe vreme înnorată, colectează la maximum radiația solară. Un astfel de colector este rezistent la temperaturi scăzute, dar intervalul lor trebuie specificat, dar totul depinde de ce substanță se află în canalul termic.

Atunci când fac calcule, sistemele pot fi singurele, dar în majoritatea cazurilor, consumatorii le folosesc pentru a minimiza costurile la sursa principală. O altă sursă suplimentară de încălzire poate fi un colector de tip aer. De asemenea, poate fi făcut cu propriile mâini și folosit pentru a încălzi încăperi mici, cum ar fi un garaj sau o bucătărie mică.

Principiul de funcționare a panourilor solare

Bateriile acționează ca generatoare fotoelectrice. Lumina soarelui formează un curent continuu și afectează elementele semiconductoare. În celulele solare apare o tensiune, care este aplicată obiectelor. Energia este stocată folosind o baterie specială, putând fi folosită în zilele înnorate.

Cel mai bine este să încălziți o casă privată cu panouri solare instalându-le pe acoperișul camerei din partea de sud. În acest caz, unghiul acoperișului ar trebui să fie egal cu 30 de grade sau mai mult. De asemenea, trebuie luată în considerare prezența copacilor din apropiere sau a altor structuri care pot interfera.

Lucrarea colectoarelor mele solare iarna

Fluxul de raze ar trebui să meargă la o rată de 1000 kW pe oră pe metru pătrat pe an. Cu acest calcul, energia primită va fi egală cu utilizarea gazului în cantitate de 100 de litri. Dacă bateria este puternică și are o suprafață de aproximativ 4 metri pătrați, atunci acest lucru va fi suficient pentru a oferi apa fierbinte familie de trei. Echipamentul include:

• un panou superior transparent din plastic sau sticla, in interiorul caruia circula aer sau apa;
• suprafață pe bază de metal înnegrită pentru a absorbi energia termică;
• un rezervor de apă sau rezervor de stocare în care intră un gaz sau un lichid.

Un sistem de încălzire cu energie solară pentru o casă privată include un convertor de curent, un senzor pentru reglarea nivelului de încărcare și descărcare, o baterie și un sistem de priză de putere.

Deoarece bateriile sunt folosite în principal pentru a genera energie electrică, acestea sunt cel mai bine instalate în locuri unde există încălzitoare electrice, încălzire prin pardoseală sau sisteme de încălzire. Dacă echipamentul solar are o capacitate mare, atunci poate fi folosit suplimentar pentru a furniza familiei apă caldă.

În ciuda utilizării pe scară largă în tarile vestice sisteme de încălzire alimentate cu energie solară, nu sunt foarte populare în Rusia și statele fostei URSS. Mulți se îndoiesc de fezabilitatea instalării unor astfel de echipamente, deoarece ei cred că este foarte scump și este puțin probabil să plătească. Desigur, există o grămadă rezonabilă în astfel de judecăți, deoarece costul echipamentului este cu adevărat ridicat. Dar dacă vrei să încerci, poți face fără costuri semnificative.

Pentru a începe, puteți încerca să vă puneți propriile mâini pe o mică instalație pentru încălzirea apei folosind energia solară. Nu va necesita costuri mari. Apoi vă puteți uita la opțiunile dvs. Unii experți cred că, în viitorul apropiat, astfel de tehnologii vor deveni mai solicitate, deoarece perioada lor de rambursare va fi redusă semnificativ.

Încălzirea solară a unei case private este un mod modern și prietenos cu mediul. Avantajele acestei metode sunt multe, iar principalele sunt rentabilitatea și absența deșeurilor periculoase. Cu toate acestea, o astfel de instalare costă foarte mult, iar în unele regiuni nu este recomandabil să o folosești din cauza un numar mare zile insorite.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Încălzirea solară a unei case private este o tehnologie inovatoare despre care nu toată lumea are încă o idee clară. Între timp, aproape orice proprietar de locuințe are toate posibilitățile de instalare și utilizare a complexelor corespunzătoare. Nevoia de investiții financiare există doar pentru achiziționarea de echipamente sau echipamente, el va primi totul gratuit.

Există două opțiuni pentru organizarea încălzirii solare:

1. Panouri solare;
2. Colectori solari.

Utilizarea panourilor solare este o metodă mai costisitoare, necesitând prezența unei cantități mari de echipamente. Se folosesc celule fotovoltaice, situate într-o zonă deschisă la unghiul drept pentru cea mai perpendiculară incidență a razelor solare. Ei lucrează electricitate, care se acumulează în baterii reîncărcabile, este transformat în curent alternativ cu parametri standard, după care este trimis la dispozitivele de încălzire.

Încălzirea cu panouri solare într-o casă privată oferă o mulțime de oportunități suplimentare. Această metodă are un avantaj semnificativ - curentul electric generat de panourile solare poate fi folosit nu numai pentru a încălzi casa, ci și pentru a alimenta orice aparate, iluminat sau alte nevoi.

Panourile solare pentru încălzirea locuinței, al căror cost este destul de mare, pot să nu fie profitabile din punct de vedere financiar.

Colectorii solari funcționează pe un principiu diferit. Acestea nu generează, ci primesc energie termică de la Soare, care încălzește lichidul de răcire în recipiente sau tuburi. În principiu, orice recipient cu apă expus la soare poate fi considerat un colector, dar există modele speciale care pot demonstra cea mai mare eficienta. Această versiune a sistemului este mult mai simplă, mai ieftină și disponibilă pentru auto-producție.

Căldura rezultată se realizează imediat printr-o creștere a temperaturii lichidului de răcire, care se acumulează în Capacitate de stocare, de unde este distribuit de-a lungul circuitelor de incalzire ale casei. Cea mai bună modalitate de a încălzi este să utilizați sisteme de temperatură joasă, cum ar fi încălzirea prin pardoseală. Nu au nevoie de încălzire puternică, ceea ce corespunde capacităților colectoarelor solare. Noaptea se consumă lichidul de răcire încălzit în timpul zilei.

Pentru eficienta maxima a colectoarelor solare, este necesara izolarea rezervorului de stocare cu o calitate superioara.

Avantajele și dezavantajele utilizării energiei solare pentru a vă încălzi casa

Al doilea plus este zero emisii. De fapt, este cel mai prietenos cu mediul și aspect natural energie. Panourile solare și colectoarele nu produc zgomot. În cele mai multe cazuri, acestea sunt instalate pe acoperișurile clădirilor, fără a ocupa suprafața utilă a unei zone suburbane.

Dezavantajele asociate cu utilizarea energiei solare sunt inconstanța iluminării. ÎN timp întunecat zi nu este nimic de colectat, situația este agravată de faptul că vârful sezonului de încălzire cade pe cele mai scurte ore de lumină din an.

Un dezavantaj semnificativ al încălzirii bazate pe utilizarea colectoarelor solare este incapacitatea de a acumula energie termică. Doar rezervorul de expansiune este inclus în diagramă

Este necesar să se monitorizeze curățenia optică a panourilor, contaminarea ușoară reduce drastic eficiența.

Utilizarea eficientă a energiei solare

Cel mai evident avantaj al folosirii energiei solare este disponibilitatea acesteia. De fapt, chiar și pe vremea cea mai mohorâtă și înnorată, energia solară poate fi colectată și utilizată.

Al doilea plus este zero emisii. De fapt, este cea mai ecologică și naturală formă de energie. Panourile solare și colectoarele nu produc zgomot.În cele mai multe cazuri, acestea sunt instalate pe acoperișurile clădirilor, fără a ocupa suprafața utilă a unei zone suburbane.

Eficiența încălzirii solare la latitudinile noastre este destul de scăzută, ceea ce se explică prin numărul insuficient de zile însorite pentru funcționarea regulată a sistemului (+)

Dezavantajele asociate cu utilizarea energiei solare sunt inconstanța iluminării. Noaptea, nu este nimic de colectat, situația este agravată de faptul că vârful sezonului de încălzire cade pe cele mai scurte ore de zi din an. Este necesar să se monitorizeze curățenia optică a panourilor, contaminarea ușoară reduce drastic eficiența.

În plus, nu se poate spune că funcționarea unui sistem alimentat cu energie solară este complet gratuită, există costuri fixe pentru amortizarea echipamentelor, funcționarea unei pompe de circulație și electronică de control.

Deschise colectoare solare

Un colector solar deschis este un sistem de tuburi care nu este protejat de influențele externe, prin care circulă un lichid de răcire încălzit direct de soare.

Apa, gazul, aerul, antigelul sunt folosite ca agent de caldura. Tuburile sunt fie montate pe o placă purtătoare sub formă de serpentină, fie conectate în rânduri paralele la ieșire.

Colectoarele solare de tip deschis nu sunt capabile să facă față încălzirii unei case private. Din cauza lipsei de izolare, lichidul de răcire se răcește rapid. Sunt folosite în ora de varaîn principal pentru încălzirea apei în dușuri sau piscine

De obicei, colectoarele deschise nu au izolație. Designul este foarte simplu, prin urmare are un cost redus și este adesea realizat independent.

Din cauza lipsei de izolare, practic nu economisesc energia primita de la soare, ele fiind caracterizate de eficienta scazuta. Sunt folosite mai ales vara pentru a încălzi apa din piscine sau dușuri de vară.

Sunt instalate în regiuni însorite și calde, cu mici diferențe de temperatură a aerului ambiant și apă încălzită. Funcționează bine numai pe vreme însorită și calmă.

Cel mai simplu colector solar cu radiator realizat dintr-un colac de tevi polimerice va asigura alimentarea cu apa incalzita in tara pentru irigatii si nevoile casnice.

Soiuri de colector tubular

Colectoarele solare tubulare sunt asamblate din tuburi separate prin care trece apa, gazul sau aburul. Acesta este unul dintre sistemele solare de tip deschis. Cu toate acestea, lichidul de răcire este deja mult mai bine protejat de negativitatea externă. In special in instalatiile de vid, dispuse dupa principiul termosului.

Fiecare tub este conectat la sistem separat, paralel unul cu celălalt. Dacă un tub s-a defectat, este ușor să îl înlocuiți cu unul nou. Întreaga structură poate fi asamblată direct pe acoperișul clădirii, ceea ce facilitează foarte mult instalarea.

Colectorul tubular are o structură modulară. Elementul principal este un tub de vid, numărul de tuburi variază de la 18 la 30, ceea ce vă permite să selectați cu precizie puterea sistemului

Un plus semnificativ al colectoarelor solare tubulare este formă cilindrică elementele principale datorită cărora radiația solară este captată toată ziua fără a utiliza sisteme costisitoare de urmărire a mișcării luminii.

O acoperire specială multistrat creează un fel de capcană optică pentru razele soarelui. Diagrama arată parțial peretele exterior al balonului de vid care reflectă razele pe pereții balonului interior (+)

După designul tuburilor, se disting colectoarele solare stilou și coaxiale.

Tubul coaxial este un vas Diyur sau un termos familiar. Sunt alcătuite din două baloane între care aerul este pompat. Suprafața interioară a becului interior este acoperită cu un strat foarte selectiv care absoarbe eficient energia solară.

Cu o formă cilindrică a tubului, razele soarelui cad întotdeauna perpendicular pe suprafață

Energia termică din stratul selectiv intern este transferată într-o conductă de căldură sau într-un schimbător de căldură intern realizat din plăci de aluminiu. În această etapă, apar pierderi de căldură nedorite.

Tubul stiloului este cilindru de sticla cu un absorbant de pene introdus în interior.

Sistemul și-a primit numele de la un absorbant de pene, care se înfășoară strâns în jurul unui canal de căldură realizat din metal conducător de căldură.

Pentru o bună izolare termică, aerul este pompat din tub. Transferul de căldură din absorbant are loc fără pierderi, astfel încât eficiența tuburilor cu pene este mai mare.

Conform metodei de transfer de căldură, există două sisteme: cu flux direct și cu conductă de căldură (conductă de căldură). Un termotub este un recipient sigilat cu un lichid volatil.

Deoarece lichidul volatil curge în mod natural în partea de jos a termotubului, unghiul minim de înclinare este de 20°C.

In interiorul termotubului se afla un lichid volatil care absoarbe caldura din peretele interior al balonului sau din absorbantul de pene. Sub acțiunea temperaturii, lichidul fierbe și se ridică sub formă de vapori. După ce căldura este transmisă lichidului de încălzire sau de răcire cu apă caldă, aburul se condensează într-un lichid și curge în jos.

Apa la presiune scăzută este adesea folosită ca lichid volatil. Un sistem cu flux direct folosește un tub în formă de U prin care circulă apa sau lichidul de răcire al sistemului de încălzire.

O jumătate din tubul în formă de U este proiectată pentru lichid de răcire rece, a doua o ia pe cel încălzit. Când este încălzit, lichidul de răcire se extinde și intră în rezervorul de stocare, oferind circulație naturală. Ca și în cazul sistemelor cu termotuburi, unghiul minim de înclinare trebuie să fie de cel puțin 20⁰.

Cu o conexiune cu flux direct, presiunea din sistem nu poate fi mare, deoarece există un vid tehnic în interiorul balonului

Sistemele cu flux direct sunt mai eficiente deoarece încălzesc imediat lichidul de răcire. Dacă sistemele de colectoare solare sunt planificate pentru utilizare pe tot parcursul anului, atunci sunt pompați în ele antigel speciali.

Utilizarea colectoarelor solare tubulare are o serie de avantaje și dezavantaje. Designul unui colector solar tubular constă din aceleași elemente, care sunt relativ ușor de înlocuit.

Avantaje:

• pierderi reduse de căldură;
• capacitatea de a lucra la temperaturi de până la -30⁰С;
• performanță eficientă pe tot parcursul zilei;
• performante bune in zonele cu clima temperata si rece;
• vânt redus, justificat de capacitatea sistemelor tubulare de a trece masele de aer prin ele;
• posibilitatea producerii unei temperaturi ridicate a lichidului de răcire.

Din punct de vedere structural, structura tubulară are o suprafață cu deschidere limitată.

Are următoarele dezavantaje:

• nu se poate autocurăța de zăpadă, gheață, îngheț;
• preț mare.

În ciuda costului inițial ridicat, colectorii tubulari se plătesc mai repede. Au o durată lungă de viață.

Colectoarele tubulare sunt centrale solare de tip deschis, prin urmare nu sunt potrivite pentru utilizarea pe tot parcursul anului în sistemele de încălzire (+)

Sisteme plate închise

Colectorul plat constă dintr-un cadru de aluminiu, un strat absorbant special - un absorbant, un strat transparent, o conductă și un încălzitor.

Ca absorbant, se folosește tabla de cupru înnegrită, care se caracterizează prin conductivitate termică ideală pentru crearea sistemelor solare. Atunci când energia solară este absorbită de absorbant, energia solară primită de acesta este transferată unui purtător de căldură care circulă printr-un sistem de tuburi adiacente absorbantului.

Din exterior, panoul închis este protejat de un strat transparent. Este realizat din sticla securizata anti-soc cu o latime de banda de 0,4-1,8 microni. Acest interval ține cont de radiația solară maximă. Sticla anti-șoc este o bună protecție împotriva grindinei. Pe partea din spate, întregul panou este izolat în siguranță.

Colectoarele solare plate se caracterizează prin performanță maximă și design simplu. Eficiența lor este crescută datorită utilizării unui absorbant. Sunt capabili să capteze radiația solară difuză și directă.

Lista avantajelor panourilor plate închise include:

• simplitatea designului;
• performanță bună în regiunile cu climă caldă;
• capacitatea de a instala în orice unghi dacă există dispozitive pentru schimbarea unghiului de înclinare;
• capacitatea de a se autocurăța de zăpadă și îngheț;
• preț scăzut.

Colectoarele solare plate sunt deosebit de avantajoase dacă utilizarea lor este planificată în faza de proiectare. Durata de viață a produselor de calitate este de 50 de ani.

Dezavantajele includ:

• pierderi mari de căldură;
• greutate mare;
• vânt mare atunci când panourile sunt situate la un unghi față de orizont;
• limitări ale performanței la scăderi de temperatură mai mari de 40 ° C.

Domeniul de aplicare al colectoarelor închise este mult mai larg decât instalațiile solare de tip deschis. Vara, sunt capabili să satisfacă pe deplin nevoia de apă caldă. În zilele răcoroase care nu sunt incluse de utilitățile publice în perioada de încălzire, acestea pot funcționa în locul încălzitoarelor pe gaz și electrice.

Pentru cei care doresc să facă un colector solar cu propriile mâini pentru un dispozitiv de încălzire în țară, vă sugerăm să vă familiarizați cu schemele dovedite și cu instrucțiunile de asamblare pas cu pas.

Compararea caracteristicilor colectoarelor solare

Cel mai important indicator al unui colector solar este eficiența. Performanța utilă a colectoarelor solare de diferite modele depinde de diferența de temperatură. În același timp, colectoarele plate sunt mult mai ieftine decât cele tubulare.

Valorile eficienței depind de calitatea de fabricație a colectorului solar. Scopul graficului este de a arăta eficiența utilizării diferitelor sisteme în funcție de diferența de temperatură.

Atunci când alegeți un colector solar, ar trebui să acordați atenție unui număr de parametri care arată eficiența și puterea dispozitivului.

Există mai multe caracteristici importante pentru colectoarele solare:

• coeficientul de adsorbție - arată raportul dintre energia absorbită și total;
• factor de emisie - arată raportul dintre energia transferată și energia absorbită;
• zona totală și de deschidere;

Zona de deschidere este zona de lucru a colectorului solar. Un colector plat are o zonă de deschidere maximă. Aria deschiderii este egală cu aria absorbantului.

Alegerea și instalarea colectoarelor solare

Un proprietar care decide să creeze încălzire solară pentru o casă privată cu propriile mâini se confruntă cu sarcina de a alege cel mai potrivit tip de colector. Această întrebare este destul de complicată, dar este necesar să o înțelegem.

Colectoarele deschise nu sunt potrivite din cauza capacităților reduse, așa că nu are sens să vorbim despre ele. De obicei, alegerea este între tubulară și vederi plate. Primul și cel mai semnificativ criteriu de selecție este de obicei raportul dintre preț și calitatea produselor.

Această abordare este justificată, dar mentenabilitatea nu poate fi ignorată. Deci, tuburile de vid pot fi schimbate nu la toate tipurile de colectoare, ceea ce face alegerea riscantă. Dacă unul dintre ele eșuează, unele tipuri de colectori vor trebui să schimbe întregul panou, ceea ce va necesita cheltuieli. În general, toate dispozitivele de vid sunt o achiziție destul de riscantă, deoarece orice impact mecanic amenință să piardă sursa de energie termică.

Prin alegere cea mai buna variantaÎncepe instalarea. Pentru el, trebuie să alegeți un site potrivit, situat în apropierea casei. Acest lucru este important, deoarece transportul lichidului de răcire pe distanțe lungi va necesita izolatie de calitateși instalarea unei pompe de circulație. De obicei, colectoarele sunt instalate pe acoperiș pentru a permite circulația prin gravitație.

Singura problemă este locația versanților în raport cu poziția soarelui pe cer - uneori trebuie să instalați un sistem de urmărire pentru a roti panourile. Acest lucru este costisitor și necesită utilizarea tuburilor flexibile, dar efectul este mult mai mare.

Opțiuni pentru auto-asamblare a sistemului de încălzire

Până în prezent, există mai multe moduri de a asambla un încălzitor solar cu propriile mâini. Luați în considerare cele mai populare metode de asamblare.
Prima varianta. Aici aveți nevoie de un recipient galvanizat pentru apă. Ar trebui să aibă un volum de aproximativ 100-200 de litri. Tehnologia pentru crearea unei baterii solare are următorul algoritm:

• asezam recipientul pe acoperis. Ar trebui montat pe partea de sud a acoperișului;
• suprafața acoperișului trebuie acoperită cu o foaie de metal cu o suprafață lucioasă;
• punem tevi deasupra;
• le conectăm la un butoi și un recipient pentru apă încălzită.

Opțiune colector solar de casă

Cu ajutorul unei astfel de baterii se pot încălzi 100 de litri de apă la 60 de grade. Această instalație are o eficiență ridicată. Dar iarna, o astfel de unitate nu va fi eficientă.
A doua opțiune de construcție. Pentru a crea acest tip de colector, veți avea nevoie de:

• cutii de otel;
• mai multe calorifere plate din oțel;
• sticlă;
• elemente metal-plastic - fitinguri și țevi.

Asamblarea sistemului în acest caz are loc după cum urmează:

• cutii de oțel sunt montate pe acoperiș;
• radiatoarele sunt amplasate acolo;
• acoperiți-le cu sticlă deasupra. Acest lucru va reduce timpul de încălzire al apei;
• țevile trebuie așezate cu o pantă descendentă;
• asigurați-vă că partea superioară a dispozitivului este situată sub rezervorul de stocare;
• instalat în pod butoi de plastic cu apă. Volum potrivit - 160 l;
• trebuie conectat la un radiator și la alimentarea cu apă folosind dispozitive metal-plastic - fitinguri și tuburi. Tubul de apă în sine trebuie conectat puțin deasupra mijlocului rezervorului;
• supapele de scurgere sunt plasate în partea de jos a radiatorului. Cu ajutorul lor, apa este scursă în timpul rece al zilei.

Opțiune butoi din plastic

A treia opțiune. Aplicabil pentru încălzire suficientă cameră mare. Are o eficiență de 45-55%. Pentru a crea un sistem de încălzire de acest tip, veți avea nevoie de următoarele materiale:

• orice material termoizolant;
• cadru din lemn cu fund de placaj;
• plasă metalică neagră;
• deflector;
• folie de policarbonat transparent;
• fani multipli

Asamblarea structurii se realizează după cum urmează:

• găuriți găuri rotunde în cadru. Sunt tăiate pentru admisia de aer;
• pentru a elimina aerul cald, facem gauri dreptunghiulare in partea de sus a cadrului;
• pe fundul ei punem material termoizolant. O plasă metalică neagră va acționa ca un acumulator de căldură;
• ventilatoare încorporate în găuri rotunde;
• apoi montam benzile suport pentru deflector. După aceea, instalați deflectorul în sine. Va forma un flux de aer;
• pune deasupra o foaie transparentă.

Constructie terminata

Cu ajutorul unei astfel de unități, puteți efectua eficient încălzirea casei, precum și încălzirea apei.

Cum se calculează puterea necesară a colectorului

La calcul puterea necesară colectorii solari fac foarte des în mod eronat calcule bazate pe energia solară primită în lunile cele mai reci ale anului.

Cert este că în lunile rămase ale anului întregul sistem se va supraîncălzi în mod constant. Temperatura lichidului de racire vara la iesirea din colectorul solar poate ajunge la 200°C la incalzire cu abur sau gaz, 120°C antigel, 150°C apa. Dacă lichidul de răcire fierbe, acesta se va evapora parțial. Ca urmare, va trebui înlocuit.

• furnizarea de apă caldă nu mai mult de 70%;
• Securitate sistem de incalzire nu mai mult de 30%.

Restul căldurii necesare ar trebui să fie generată de un echipament standard de încălzire. Cu toate acestea, cu astfel de indicatori, se economisesc în medie aproximativ 40% pe an pe încălzire și alimentare cu apă caldă.

Puterea generată de un sistem de vid cu un singur tub variază în funcție de locația geografică. Indicatorul energiei solare care cade pe an pe 1 m2 de teren se numește insolație. Cunoscând lungimea și diametrul tubului, puteți calcula deschiderea - zona efectivă de absorbție. Rămâne de aplicat coeficienții de absorbție și emisie pentru a calcula puterea unui tub pe an.

Exemplu de calcul:

Lungimea standard a tubului este de 1800 mm, lungimea efectivă este de 1600 mm. Diametru 58 mm. Diafragma este zona umbrită creată de tub. Astfel, aria dreptunghiului umbră va fi:

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

Eficiența tubului din mijloc este de 80%, izolația solară pentru Moscova este de aproximativ 1170 kWh/m2 pe an. Astfel, un tub va funcționa pe an:

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

Trebuie remarcat faptul că acesta este un calcul foarte aproximativ. Cantitatea de energie generată depinde de orientarea instalației, unghi, temperatura medie anuală etc. publicat de econet.ru

Costul sistemului

Nu există un cost fix pentru încălzirea individuală folosind colectoare solare, deoarece există întotdeauna un cazan în el și dacă va fi - podea sau perete, cu condensare sau tradițională, pe gaz, diesel sau electric - se decide pentru fiecare casă specifică. De asemenea, ca în orice alt sistem de încălzire, prețul va consta din indicatori precum suprafața casei, calculul pierderilor de căldură, prezența și suprafața podelelor calde.

În cazul organizării alimentării cu apă caldă prin conectarea colectoarelor solare, există oferte de pachete dezvoltate, întrucât volumul necesar de apă poate fi clasificat în funcție de numărul de persoane care locuiesc în casă și de numărul total de consumatori. De exemplu, costul unui sistem de alimentare cu apă caldă folosind un colector solar plat de la compania germană Huch EnTEC va fi de aproximativ 165.000 de ruble. Această sumă include, de asemenea, toate elementele de fixare necesare, un mixer termostatic, un grup de conectare al rezervorului de expansiune, un încălzitor de apă bivalent, un grup de siguranță pentru încălzitorul de apă și un lichid de răcire antigel pentru un sistem solar.

Sfat util! Aveți încredere în calculul încălzirii solare și al alimentării cu apă profesioniștilor cu mulți ani de experiență și zeci de proiecte similare finalizate în spatele lor! Numai așa vă puteți asigura împotriva plăților suplimentare inutile.

Costurile sunt justificate?

Costul echipamentelor incluse în setul de instalații solare este destul de mare, prin urmare, înainte de a decide să achiziționați astfel de produse, este întotdeauna necesar să se calculeze costul setului necesar și rentabilitatea financiară care poate fi obținută din utilizarea unui astfel de produs. instalatii.

Ca parte a unui set de echipamente care va oferi sistem de incalzire La domiciliu, pe lângă colector, sunt incluse și o serie de dispozitive tehnice, care afectează și valoarea costurilor pentru întregul set de echipamente.

Deci, pentru a crea un sistem de încălzire bazat pe un colector solar, veți avea nevoie de:

1. Colector.
2. Căldura acumulatorului rezervor.
3. Vas de expansiune.
4. Pompă de circulație.
5. Conducte si supape.

Dintre toate echipamentele enumerate, cea mai scumpă unitate este colectorul însuși, prin urmare, pentru a determina dacă costurile de instalare ale unui astfel de sistem sunt justificate, este necesar să se decidă care este prerogativa în această materie, deoarece costul gazului sau cazane cu combustibil solid, comparabile cu costul unui colector solar.

În acest sens, decizia privind fezabilitatea instalării doar a acestui tip de încălzire și, în consecință, costul echipamentelor, sunt criteriile pentru alegerea unor astfel de sisteme, precum și avantajele și dezavantajele funcționării lor, care au fost descrise mai sus.

Video

Ecologia consumului Conac: Majoritatea anului trebuie să cheltuim bani pentru încălzirea caselor noastre. Într-o astfel de situație, orice ajutor nu va fi de prisos. Energia soarelui este cea mai potrivită pentru aceste scopuri: este absolut ecologică și gratuită.

Majoritatea anului trebuie să cheltuim bani pentru încălzirea caselor noastre. Într-o astfel de situație, orice ajutor nu va fi de prisos. Energia soarelui este cea mai potrivită pentru aceste scopuri: este absolut ecologică și gratuită. Tehnologiile moderne permit încălzirea solară a unei case private nu numai în regiunile sudice, ci și pe banda de mijloc.

Ce are de oferit tehnologia modernă

În medie, 1 m2 din suprafața pământului primește 161 wați de energie solară pe oră. Desigur, la ecuator această cifră va fi de multe ori mai mare decât în ​​Arctica. În plus, densitatea radiației solare depinde de perioada anului. În regiunea Moscovei, intensitatea radiației solare în decembrie-ianuarie diferă de mai-iulie de peste cinci ori. in orice caz sisteme moderne atât de eficiente încât pot lucra aproape oriunde pe pământ.

Provocarea folosirii energiei radiatie solara cu eficienta maxima se rezolva in doua moduri: incalzire directa in colectoare termice si baterii solare fotovoltaice.

Panourile solare convertesc mai întâi energia luminii solare în electricitate, apoi o transferă consumatorilor printr-un sistem special, cum ar fi un cazan electric.

Colectorii termici care incalzesc sub actiunea razelor solare incalzesc lichidul de racire al sistemelor de incalzire si alimentarea cu apa calda.

Există mai multe tipuri de colectoare termice, inclusiv deschise și sisteme închise, modele plate și sferice, concentratoare semisferice și multe alte opțiuni.

Energia termica obtinuta din colectoarele solare este utilizata pentru incalzirea apei calde sau a agentului termic al sistemului de incalzire.

În ciuda progresului clar în dezvoltarea soluțiilor pentru colectarea, stocarea și utilizarea energiei solare, există avantaje și dezavantaje.

Eficiența încălzirii solare la latitudinile noastre este destul de scăzută, ceea ce se explică prin numărul insuficient de zile însorite pentru funcționarea regulată a sistemului.

Avantaje și dezavantaje ale utilizării energiei solare

Cel mai evident avantaj al folosirii energiei solare este disponibilitatea acesteia. De fapt, chiar și pe vremea cea mai mohorâtă și înnorată, energia solară poate fi colectată și utilizată.

Al doilea plus este zero emisii. De fapt, este cea mai ecologică și naturală formă de energie. Panourile solare și colectoarele nu produc zgomot. În cele mai multe cazuri, acestea sunt instalate pe acoperișurile clădirilor, fără a ocupa suprafața utilă a unei zone suburbane.

Dezavantajele asociate cu utilizarea energiei solare sunt inconstanța iluminării. Noaptea, nu este nimic de colectat, situația este agravată de faptul că vârful sezonului de încălzire cade pe cele mai scurte ore de zi din an.

Un dezavantaj semnificativ al încălzirii bazate pe utilizarea colectoarelor solare este incapacitatea de a acumula energie termică. Doar rezervorul de expansiune este inclus în diagramă

Este necesar să se monitorizeze curățenia optică a panourilor, contaminarea ușoară reduce drastic eficiența.

În plus, nu se poate spune că funcționarea unui sistem alimentat cu energie solară este complet gratuită, există costuri fixe pentru amortizarea echipamentelor, funcționarea unei pompe de circulație și electronică de control.

Deschise colectoare solare

Un colector solar deschis este un sistem de tuburi care nu este protejat de influențele externe, prin care circulă un lichid de răcire încălzit direct de soare. Apa, gazul, aerul, antigelul sunt folosite ca agent de caldura. Tuburile sunt fie montate pe o placă purtătoare sub formă de serpentină, fie conectate în rânduri paralele la ieșire.

Colectoarele solare de tip deschis nu sunt capabile să facă față încălzirii unei case private. Din cauza lipsei de izolare, lichidul de răcire se răcește rapid. Sunt folosite vara în principal pentru încălzirea apei în dușuri sau piscine.

De obicei, colectoarele deschise nu au izolație. Designul este foarte simplu, prin urmare are un cost redus și este adesea realizat independent.

Din cauza lipsei de izolare, practic nu economisesc energia primita de la soare, ele fiind caracterizate de eficienta scazuta. Sunt folosite în principal vara pentru încălzirea apei în piscine sau dușuri de vară. Sunt instalate în regiuni însorite și calde, cu mici diferențe de temperatură a aerului ambiant și apă încălzită. Funcționează bine numai pe vreme însorită și calmă.

Cel mai simplu colector solar cu radiator realizat dintr-un colac de tevi polimerice va asigura alimentarea cu apa incalzita in tara pentru irigatii si nevoile casnice.

Colectori solari tubulari

Colectoarele solare tubulare sunt asamblate din tuburi separate prin care trece apa, gazul sau aburul. Acesta este unul dintre sistemele solare de tip deschis. Cu toate acestea, lichidul de răcire este deja mult mai bine protejat de negativitatea externă. In special in instalatiile de vid, dispuse dupa principiul termosului.

Fiecare tub este conectat la sistem separat, paralel unul cu celălalt. Dacă un tub s-a defectat, este ușor să îl înlocuiți cu unul nou. Întreaga structură poate fi asamblată direct pe acoperișul clădirii, ceea ce facilitează foarte mult instalarea.

Colectorul tubular are o structură modulară. Elementul principal este un tub de vid, numărul de tuburi variază de la 18 la 30, ceea ce vă permite să selectați cu precizie puterea sistemului

Un plus semnificativ al colectoarelor solare tubulare constă în forma cilindrică a elementelor principale, datorită căreia radiația solară este captată toată ziua fără a utiliza sisteme costisitoare de urmărire a mișcării luminii.

O acoperire specială multistrat creează un fel de capcană optică pentru razele soarelui. Diagrama arată parțial peretele exterior al balonului de vid care reflectă razele pe pereții balonului interior

După designul tuburilor, se disting colectoarele solare stilou și coaxiale.

Tubul coaxial este un vas Diyur sau un termos familiar. Sunt alcătuite din două baloane între care aerul este pompat. Suprafața interioară a becului interior este acoperită cu un strat foarte selectiv care absoarbe eficient energia solară.

Energia termică din stratul selectiv intern este transferată într-o conductă de căldură sau într-un schimbător de căldură intern realizat din plăci de aluminiu. În această etapă, apar pierderi de căldură nedorite.

Tubul de pene este un cilindru de sticlă cu un absorbant de pene introdus în interior.

Pentru o bună izolare termică, aerul este pompat din tub. Transferul de căldură din absorbant are loc fără pierderi, astfel încât eficiența tuburilor cu pene este mai mare.

Conform metodei de transfer de căldură, există două sisteme: cu flux direct și cu conductă de căldură (conductă de căldură).

Un termotub este un recipient sigilat cu un lichid volatil.

In interiorul termotubului se afla un lichid volatil care absoarbe caldura din peretele interior al balonului sau din absorbantul de pene. Sub acțiunea temperaturii, lichidul fierbe și se ridică sub formă de vapori. După ce căldura este transmisă lichidului de încălzire sau de răcire cu apă caldă, aburul se condensează într-un lichid și curge în jos.

Apa la presiune scăzută este adesea folosită ca lichid volatil.

Un sistem cu flux direct folosește un tub în formă de U prin care circulă apa sau lichidul de răcire al sistemului de încălzire.

O jumătate din tubul în formă de U este proiectată pentru lichid de răcire rece, a doua o ia pe cel încălzit. Când este încălzit, lichidul de răcire se extinde și intră în rezervorul de stocare, oferind circulație naturală. Ca și în cazul sistemelor cu termotuburi, unghiul minim de înclinare trebuie să fie de cel puțin 20⁰.

Sistemele cu flux direct sunt mai eficiente deoarece încălzesc imediat lichidul de răcire.

Dacă sistemele de colectoare solare sunt planificate pentru utilizare pe tot parcursul anului, atunci sunt pompați în ele antigel speciali.

Avantajele și dezavantajele colectoarelor tubulare

Utilizarea colectoarelor solare tubulare are o serie de avantaje și dezavantaje. Designul unui colector solar tubular constă din aceleași elemente, care sunt relativ ușor de înlocuit.

Avantaje:

• pierderi reduse de căldură;
• capacitatea de a lucra la temperaturi de până la -30⁰С;
• performanță eficientă pe tot parcursul zilei;
• performante bune in zonele cu clima temperata si rece;
• vânt redus, justificat de capacitatea sistemelor tubulare de a trece masele de aer prin ele;
• posibilitatea producerii unei temperaturi ridicate a lichidului de răcire.

Din punct de vedere structural, structura tubulară are o suprafață cu deschidere limitată. Are următoarele dezavantaje:

• nu se poate autocurăța de zăpadă, gheață, îngheț;
• preț mare.

În ciuda costului inițial ridicat, colectorii tubulari se plătesc mai repede. Au o durată lungă de viață.

Colectori solari plat inchisi

Colectorul plat constă dintr-un cadru de aluminiu, un strat absorbant special - un absorbant, un strat transparent, o conductă și un încălzitor.

Ca absorbant, se folosește tabla de cupru înnegrită, care se caracterizează prin conductivitate termică ideală pentru crearea sistemelor solare. Atunci când energia solară este absorbită de absorbant, energia solară primită de acesta este transferată unui purtător de căldură care circulă printr-un sistem de tuburi adiacente absorbantului.

Din exterior, panoul închis este protejat de un strat transparent. Este realizat din sticla securizata anti-soc cu o latime de banda de 0,4-1,8 microni. Acest interval ține cont de radiația solară maximă. Sticla anti-șoc este o bună protecție împotriva grindinei. Pe partea din spate, întregul panou este izolat în siguranță.

Colectoarele solare plate se caracterizează prin performanță maximă și design simplu. Eficiența lor este crescută datorită utilizării unui absorbant. Sunt capabili să capteze radiația solară difuză și directă.

Lista avantajelor panourilor plate închise include:

• simplitatea designului;
• performanță bună în regiunile cu climă caldă;
• capacitatea de a instala în orice unghi dacă există dispozitive pentru schimbarea unghiului de înclinare;
• capacitatea de a se autocurăța de zăpadă și îngheț;
• preț scăzut.

Colectoarele solare plate sunt deosebit de avantajoase dacă utilizarea lor este planificată în faza de proiectare. Durata de viață a produselor de calitate este de 50 de ani.

Dezavantajele includ:

• pierderi mari de căldură;
• greutate mare;
• vânt mare atunci când panourile sunt situate la un unghi față de orizont;
• limitări ale performanței la scăderi de temperatură mai mari de 40 ° C.

Domeniul de aplicare al colectoarelor închise este mult mai larg decât instalațiile solare de tip deschis. Vara, sunt capabili să satisfacă pe deplin nevoia de apă caldă. În zilele răcoroase care nu sunt incluse de utilitățile publice în perioada de încălzire, acestea pot funcționa în locul încălzitoarelor pe gaz și electrice.

Compararea caracteristicilor colectoarelor solare

Cel mai important indicator al unui colector solar este eficiența. Performanța utilă a colectoarelor solare de diferite modele depinde de diferența de temperatură. În același timp, colectoarele plate sunt mult mai ieftine decât cele tubulare.

Valorile eficienței depind de calitatea de fabricație a colectorului solar. Scopul graficului este de a arăta eficiența utilizării diferitelor sisteme în funcție de diferența de temperatură.

Atunci când alegeți un colector solar, ar trebui să acordați atenție unui număr de parametri care arată eficiența și puterea dispozitivului.

Există mai multe caracteristici importante pentru colectoarele solare:

• coeficientul de adsorbție - arată raportul dintre energia absorbită și total;
• factor de emisie - arată raportul dintre energia transferată și energia absorbită;
• zona totală și de deschidere;
• eficienţă.

Zona de deschidere este zona de lucru a colectorului solar. Un colector plat are o zonă de deschidere maximă. Aria deschiderii este egală cu aria absorbantului.

Modalități de conectare la sistemul de încălzire

Deoarece dispozitivele alimentate cu energie solară nu pot furniza o aprovizionare stabilă și non-stop de energie, este nevoie de un sistem care să fie rezistent la aceste neajunsuri.

Pentru Rusia centrală dispozitive solare nu pot garanta o aprovizionare stabilă cu energie, prin urmare sunt utilizate ca sistem suplimentar. Integrarea în sistem existentîncălzirea și alimentarea cu apă caldă sunt diferite pentru colectorul solar și bateria solară.

Schema de conectare a colectorului de căldură

În funcție de scopul utilizării colectorului de căldură, se folosesc diferite sisteme de conectare. Pot exista mai multe opțiuni:

1. Opțiune de vară pentru alimentare cu apă caldă
2. Opțiune de iarnă pentru încălzire și alimentare cu apă caldă

Varianta de vara este cea mai simpla si se poate face chiar si fara pompa de circulatie, folosind circulatia naturala a apei.

Apa este incalzita in colectorul solar si datorita expansiunii termice intra in rezervorul de stocare sau cazan. În acest caz, are loc circulația naturală: apa rece este aspirată în locul apei calde din rezervor.

Iarna, la temperaturi negative, încălzirea directă a apei nu este posibilă. Un antigel special circulă printr-un circuit închis, asigurând transferul căldurii de la colector la schimbătorul de căldură din rezervor

Ca orice sistem bazat pe circulatie naturala, acesta nu functioneaza foarte eficient, necesitand respectarea pantelor necesare. În plus, rezervorul de stocare trebuie să fie mai înalt decât colectorul solar.

Pentru ca apa să rămână fierbinte cât mai mult timp, rezervorul trebuie izolat cu grijă.

Dacă vrei cu adevărat să profiti la maximum munca eficienta colector solar, schema de conectare va deveni mai complicată.

Un lichid de răcire care nu îngheață circulă prin sistemul colector solar. Circulația forțată este asigurată de o pompă controlată de un controler.

Controlerul controlează funcționarea pompei de circulație pe baza citirilor a cel puțin doi senzori de temperatură. Primul senzor măsoară temperatura din rezervorul de stocare, al doilea - pe conducta de alimentare cu lichid de răcire fierbinte a colectorului solar. De îndată ce temperatura din rezervor depășește temperatura lichidului de răcire, controlerul din colector oprește pompa de circulație, oprind circulația lichidului de răcire prin sistem.

La rândul său, atunci când temperatura din rezervorul de stocare scade sub valoarea setată, cazanul de încălzire este pornit.

Schema de conectare a bateriei solare

Ar fi tentant să se aplice o schemă similară pentru conectarea unei baterii solare la rețeaua de energie, așa cum este implementată în cazul unui colector solar, acumulând energia primită în timpul zilei. Din păcate, pentru sistemul de alimentare al unei case private, este foarte costisitor să creați un pachet de baterii de capacitate suficientă. Prin urmare, schema de conectare este următoarea.

Odată cu scăderea puterii curentului electric din bateria solară, unitatea ATS (pornirea automată a rezervei) asigură conectarea consumatorilor la rețeaua electrică comună.

CU panouri solareîncărcarea merge către regulatorul de încărcare, care îndeplinește mai multe funcții: asigură reîncărcarea constantă a bateriilor și stabilizează tensiunea. În plus, curentul electric este furnizat invertorului, unde curentul continuu 12V sau 24V este convertit în curent alternativ monofazat 220V.

Din păcate, rețelele noastre de energie nu sunt adaptate să primească energie, ele pot funcționa doar într-o singură direcție de la sursă la consumator. Din acest motiv, nu veți putea vinde energia electrică produsă sau măcar să faceți contorul să se rotească în sens invers.

Utilizarea panourilor solare este benefică prin faptul că oferă o formă mai versatilă de energie, dar nu pot fi comparate ca eficiență cu colectoarele solare. Acestea din urmă nu au însă capacitatea de a stoca energie, spre deosebire de bateriile solare fotovoltaice.

Cum se calculează puterea necesară a colectorului

Atunci când se calculează capacitatea necesară a unui colector solar, este foarte adesea greșit să se facă calcule pe baza energiei solare primite în cele mai reci luni ale anului.

Cert este că în lunile rămase ale anului întregul sistem se va supraîncălzi în mod constant. Temperatura lichidului de racire vara la iesirea din colectorul solar poate ajunge la 200°C la incalzire cu abur sau gaz, 120°C antigel, 150°C apa. Dacă lichidul de răcire fierbe, acesta se va evapora parțial. Ca urmare, va trebui înlocuit.

• furnizarea de apă caldă nu mai mult de 70%;
• asigurarea sistemului de încălzire nu mai mult de 30%.

Restul căldurii necesare ar trebui să fie generată de un echipament standard de încălzire. Cu toate acestea, cu astfel de indicatori, se economisesc în medie aproximativ 40% pe an pe încălzire și alimentare cu apă caldă.

Puterea generată de un sistem de vid cu un singur tub variază în funcție de locația geografică. Indicatorul energiei solare care cade pe an pe 1 m2 de teren se numește insolație. Cunoscând lungimea și diametrul tubului, puteți calcula deschiderea - zona efectivă de absorbție. Rămâne de aplicat coeficienții de absorbție și emisie pentru a calcula puterea unui tub pe an.

Exemplu de calcul:

Lungimea standard a tubului este de 1800 mm, lungimea efectivă este de 1600 mm. Diametru 58 mm. Diafragma este zona umbrită creată de tub. Astfel, aria dreptunghiului umbră va fi:

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

Eficiența tubului din mijloc este de 80%, izolația solară pentru Moscova este de aproximativ 1170 kWh/m2 pe an. Astfel, un tub va funcționa pe an:

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

Trebuie remarcat faptul că acesta este un calcul foarte aproximativ. Cantitatea de energie generată depinde de orientarea instalației, unghi, temperatura medie anuală etc. publicat

Sistemele solare sunt rentabile. Chiar și ținând cont de costul ridicat, costurile inițiale, cu utilizare pe orice vreme, se vor amortiza în 2-3 ani. Sistemele de încălzire solară pentru locuințe private nu sunt concepute pentru a funcționa autonom. Colectorii compensează doar o parte din căldura necesară pentru încălzire, permițând economisirea de până la 300 m³ de gaz și până la 4 m³ de lemn de foc în timpul sezonului de încălzire. Dacă utilizați energia solară doar pentru încălzire, amortizarea va fi de 6-7 ani.

Încălzirea alternativă a unei case private de țară are propriile sale dezavantaje și avantaje. Înainte de cumpărare și conectare, este necesar să faceți un proiect competent și să efectuați calcule de inginerie termică.

Este posibil să încălziți casa cu soare

În ciuda tehnologiilor și inovațiilor avansate, încălzirea cu drepturi depline cu sisteme solare nu este încă posibilă. Motivul este simplu. Soarele strălucește doar în timpul zilei. Nu există radiație solară noaptea. În consecință, colectoarele solare pentru încălzire vor funcționa exclusiv în timpul zilei. Deși panourile solare vor continua să funcționeze pe vreme înnorată, transferul de căldură va scădea semnificativ.

Eficiența termică este influențată în mare măsură de intensitate radiații ultraviolete. În regiunile din nordul îndepărtat, puterea și producția de căldură ale colectorului solar vor fi mai mici decât în ​​regiunile cu o climă temperată.

Încălzirea solară este utilizată exclusiv ca sursă suplimentară de căldură. Principiul de funcționare al colectorului se bazează pe conversia radiațiilor ultraviolete în energie termică.

Căldura rezultată este trimisă către un rezervor de stocare, un rezervor tampon instalat în interiorul clădirii. ÎN sisteme de aer nu există fluid de transfer termic. Masele de aer încălzite sunt suflate în cameră cu ajutorul ventilatoarelor.

Având în vedere că eficiența colectoarelor solare este redusă semnificativ iarna, încălzirea independentă a casei necesită calcule corecte. Experții recomandă în faza de proiectare să se instaleze o sursă de căldură în clădire folosind surse de energie tradiționale (gaz, lemn de foc, peleți, cărbune, motorină, electricitate) care să poată satisface nevoia clădirii de încălzire și alimentare cu apă caldă cu 100%. Sistemul solar va folosi energie solară și va compensa parțial costurile cu eficiență diferită, în funcție de luna anului.

Pentru a determina dacă merită să instalați încălzire alternativă pentru o casă privată, ar trebui să acordați atenție avantajelor și dezavantajelor existente ale colectoarelor solare. Atunci când compilați un tabel cu argumente pro și contra, trebuie să luați în considerare recenziile reale despre sistemele solare lăsate de utilizatori:

• Dezavantaje - principalul dezavantaj este costul ridicat (de remarcat este faptul că odată cu apariția colecționarilor producție rusească sistemele de încălzire solară au devenit mai accesibile). Mai sunt câteva dezavantaje:
  1. sezonalitate - colectoarele solare cu termotuburi vid sunt eficiente până la mediu inconjurator-50°С. Colectorii solari cu vid vor continua să funcționeze până când antigelul din schimbătorul de căldură va îngheța. Colectoarele cu panouri solare funcționează la temperaturi de până la -25°C.
  2. dependenta de energie electrica- sistemele pentru orice vreme functioneaza cu circulatie fortata a agentului de caldura. Când alimentarea este oprită, lichidul de răcire poate fierbe.
  3. rambursare lungă- in cazul incalzirii, munca colectorului se desfasoara in mare parte la temperaturi negative. Eficiența termică a sistemului solar este redusă. Timpul de amortizare crește la 6-7 ani.

• Avantaje - temperaturile scăzute record la latitudini medii sunt rare. Pentru întregul sezon de încălzire, nu există mai mult de o săptămână în care colectoarele nu mai funcționează. Cu o selecție corectă a echipamentelor și a calculelor, va fi posibilă alegerea unei soluții gata făcute, care poate compensa pe deplin nevoile de căldură ale unei clădiri rezidențiale. Pentru latitudinile mijlocii, compensarea costurilor energetice ajunge la 20-30%. Plusuri suplimentare:
  1. durata de viață de la 30 la 50 de ani;
  2. exista protectie antivandal si antigrindina;
  3. panourile solare rezistă la rafale de vânt.

Cele de mai sus descriu avantajele și dezavantajele generale pentru orice sistem de încălzire solară pentru o casă privată. Fiecare tip de colectoare solare, aer și lichid, are propriile caracteristici care afectează amortizarea încălzirii autonome.

Tipuri de încălzire de la soare

Există mai multe tipuri de panouri solare. Principala diferență dintre colectoarele solare este principiul de funcționare utilizat. Tipurile de încălzire solară sunt împărțite în apă de încălzire sau lichid de răcire și aer de încălzire.

Principiul de funcționare afectează eficiența termică, caracteristicile de funcționare și conectare. Panourile solare diferă prin structura lor internă, chingi și funcționalitate.

Incalzire pe colectoare de apa

Lucrarea se bazează pe circulația forțată a lichidului de răcire. Încălzirea unei case private cu panouri solare are loc în următoarea ordine:

1. absorbantul acumulează căldură;
2. energia termică rezultată încălzește lichidul de răcire care circulă în conducta de la colectorul solar la schimbătorul de căldură al rezervorului de stocare;
3. serpentina din interiorul cazanului de încălzire indirectă degajă căldură lichidului din jur;
4. are loc schimbul de căldură, apa pentru nevoile menajere și încălzirea este încălzită, lichidul de răcire răcit este returnat înapoi în absorbant.

În schema descrisă, încălzirea și alimentarea cu apă caldă și un încălzitor solar de apă sunt conectate prin rezervorul tampon. Colectorul solar nu poate funcționa fără un rezervor de stocare. Pentru automatizarea încălzirii se folosește o unitate de control care reglează viteza de circulație a lichidului de răcire în funcție de intensitatea încălzirii.

Încălzirea se realizează prin sisteme solare de două tipuri. Fiecare diferă prin caracteristici de funcționare și caracteristici tehnice:

• Utilizarea colectoarelor tubulare solare în sistemele de încălzire- cea mai buna optiune in toate anotimpurile in climatele reci, potrivita pentru incalzirea cu radiatoare cu apa si sistemele de incalzire in pardoseala, satisfacand nevoia de apa calda. Pierderile de căldură sunt reduse datorită faptului că elementele de transfer de căldură sunt amplasate în tuburi vidate.
  Încălzirea unei case cu colectoare solare în vid iarna este mai eficientă decât încălzirea cu panouri solare. În interiorul balonului colector, în absența eliminării căldurii, temperatura maximă atinge 280-300°C, controlată de un modul care împiedică fierberea lichidului de răcire.

  Citeste si: Colectori solari in vid pentru incalzirea locuintei si apa calda menajera

  
  

  

  
  
• Încălzirea unei case private cu panouri solare- soluția este mai potrivită pentru latitudinile mijlocii și sudice. În aceste regiuni, panourile solare plătesc mai repede și sunt mai eficiente din punct de vedere termic. Principiul încălzirii este identic cu colectoarele de vid, dar în loc de baloane în încălzitoarele solare, se folosește un panou pentru încălzirea apei. Suprafața absorbantă încălzește placa de cupru sau aluminiu în contact cu aceasta. Căldura este transferată în fluidul circulant. Intensitatea de încălzire a purtătorului de căldură este semnificativ mai mică decât cea a colectoarelor solare în vid.
  Cu ajutorul unui acumulator de căldură, panourile solare sunt conectate la sisteme de încălzire la temperatură scăzută. case de tara (podele calde). Temperatura medie de încălzire este de 40-60°C. Sistemele solare fără fierbere nu sunt potrivite pentru încălzirea cu radiatoare.

  Citeste si: Colector solar plat - dispozitiv și principiu de funcționare al unui sistem solar cu panouri

  
  

  O parte integrantă a panourilor și colectoarelor solare tubulare este un cazan de încălzire indirectă. În interiorul rezervorului sunt două bobine. Schimbătorul principal de căldură este conectat la cazan. A doua bobină a rezervorului de stocare al acumulatorului de căldură este destinată sistemului de încălzire solară.

  BKN sau acumulatorul de căldură utilizează principiul încălzirii indirecte. Sursa principală de încălzire a apei în rezervorul tampon este un cazan de încălzire. Colectorii solari completează o anumită cantitate de căldură. Când temperatura setată în rezervor este atinsă, alimentarea cu lichid de răcire pentru încălzire este oprită.

  Incalzire cu sisteme solare cu aer

  Principiul de funcționare este diferit prin aceea că aerul cald este utilizat ca purtător de căldură. Organizare internă Colectorul de aer amintește în multe privințe de sistemele solare de tip panou. Excepția este că absorbantul nu este conectat la circuitul de încălzire. De fapt, acesta este un încălzitor de aer obișnuit sau un convector. Aerul este direcționat în cameră prin ventilatoare și canale ondulate.

  Încălzirea într-o casă privată cu colectoare de aer se caracterizează printr-o amortizare rapidă și o eficiență termică ridicată. Singurul negativ este că este imposibil să satisface nevoile de apă caldă dintr-un sistem de încălzire cu aer. Deși există mai multe soluții tehnice la această problemă, toate sunt cu eficiență scăzută.

  Citeste si: Colector solar de aer pentru incalzirea locuintei

  
  

  

  Una dintre evoluțiile moderne: o casă cu încălzire pasivă sau un „perete solar”. În acest caz, absorbantul este perete exterior clădiri protejate de Mediul extern sticlă. Peretele acumulează căldură pe tot parcursul zilei și apoi o eliberează în camere încălzite noaptea. O astfel de centrală solară arată modernă și are o bună disipare a căldurii.
  

  Depozitarea termică este folosită nu numai pentru încălzire, ci și pentru răcirea încăperilor. În timpul sezonului de vară, panourile solare acţionează ventilatoarele în modul de aer condiţionat.

  Care este mai eficient - colector de aer sau apă

  Totul depinde de ce obiective își stabilește proprietarul unei case private. O comparație a încălzitoarelor solare de apă cu convectoarele cu aer cald va arăta următoarele:
  • Eficiență iarna- sistemele solare cu panouri si vid sunt proiectate pentru incalzirea apei calde si incalzire. După apariția vremii reci, eficiența termică a colectoarelor scade.
    Sistemele de panouri opresc acumularea de căldură la -25°C. Tubular, deși cu o eficiență minimă, continuă să funcționeze până la -50 ° C.
    
    Colector de aer destinat în principal încălzirii spațiilor. Iarna, un sistem solar de tip aer continuă să încălzească clădirea. Absența unui purtător de căldură lichid permite colectorului să funcționeze la orice temperatură.

  • Cost - sistemele solare de încălzire a aerului sunt mai ieftine, instalarea nu necesită costuri mari și utilizarea unor echipamente costisitoare suplimentare. Colectoarele tubulare și panouri sunt scumpe. Conducta utilizează un rezervor de stocare, un controler și alte echipamente scumpe.
  Eficiența încălzirii solare a aerului poate fi văzută în faptul că amortizarea completă vine după 1-2 ani de funcționare. În același timp, colectorii lucrează pentru încălzire, aer condiționat și menținerea microclimatului necesar în casă.

  Cum să faci încălzire solară în casa ta

  Pentru început, trebuie menționat că sistemul solar nu este instalat singur. Pentru încălzirea normală a clădirii, va fi necesară funcționarea sa simultană cu un cazan de încălzire.

  Este necesar să instalați inițial sursa principală de căldură - un cazan, cu o acoperire de 100% a tuturor costurilor de căldură ale clădirii. Abia după aceea treceți la calculul colectorilor.

  Calcul sistemului solar

  Puterea de căldură a aspiratorului cu apă caldă și a colectoarelor cu panouri, precum și a încălzitoarelor de aer care utilizează energie solară, este diferită. În consecință, nu există un sistem unic de calcule. Pentru comoditate, puteți utiliza calculatoare speciale online.

  Exemple de calcule independente:

  • Sisteme solare cu aer- va oferi 1,5 kW de energie termică pentru fiecare 1 m² de suprafață a colectorului. O casă de 100 m² va fi încălzită complet cu 4 aeroterme, cu o suprafață totală de 8 m².
  • Distribuitor pentru tub de vid- 15 tuburi vor da un total de 4,8 kWh. Pentru trai confortabil o persoană va avea nevoie de 2-4 kWh de căldură. Calculele suplimentare sunt efectuate în funcție de numărul de persoane care locuiesc într-o casă.
  Tabel de selecție pentru cazanul de încălzire indirectă și zona colectorului solar:
  

  Volumul acumulatorilor (l)
  Suprafața colectorului (m²)	Temperatura rezervorului de stocare (°С)

  Costul colecționarilor de fabricație rusă începe de la 15 mii de ruble. Analogii fabricați în țările UE ajung adesea la 40-50 de mii de ruble. (indicat costul trusei). Având în vedere prețul total, trebuie luat în considerare faptul că pentru a automatiza încălzirea solară de la panouri și boilerele tubulare, este necesar să instalați o unitate de control, un regulator de temperatură, conectați un cazan de încălzire indirectă, realizați o conductă care să permită cazanul și colectoarele să funcționeze simultan. Costul final la cheie va depinde de configurația generală a sistemului de încălzire.

  Instalarea unui sistem de încălzire solară la domiciliu

  Există câteva recomandări generale pentru a facilita conectarea colectoarelor solare:
  

Odată cu creșterea prețurilor la energie, utilizarea surselor alternative de energie devine din ce în ce mai importantă. Și întrucât încălzirea este principala cheltuială pentru mulți, vorbim de încălzire în primul rând: trebuie să plătiți aproape tot anul și sume considerabile. Dacă doriți să economisiți bani, primul lucru care vă vine în minte este căldura solară: o sursă de energie puternică și complet gratuită. Și este destul de realist să-l folosești. În plus, echipamentul este scump, dar de multe ori mai ieftin decât pompe de căldură. Să vorbim mai multe despre cum poate fi folosită energia solară pentru a încălzi o casă.

Încălzirea de la soare: argumente pro și contra

Dacă vorbim despre utilizarea energiei solare pentru încălzire, atunci trebuie să rețineți că există două dispozitive diferite pentru conversia energiei solare:

Ambele opțiuni au propriile lor caracteristici. Deși trebuie să spui imediat ce alegeți, nu vă grăbiți să abandonați sistemul de încălzire pe care îl aveți. Soarele răsare, desigur, în fiecare dimineață, dar celulele solare nu vor primi întotdeauna suficientă lumină. Cea mai rezonabilă soluție este realizarea unui sistem combinat. Când există suficientă energie solară, a doua sursă de căldură nu va funcționa. Astfel te vei proteja si vei trai in el conditii confortabileși salvați.

Dacă nu există dorința sau oportunitatea de a instala două sisteme, încălzirea solară ar trebui să aibă cel puțin dublul rezervei de putere. Atunci poti spune cu siguranta ca vei avea caldura in orice caz.

Avantajele utilizării energiei solare pentru încălzire:

Defecte:

• Dependența cantității de căldură primită de vreme și regiune.
• Pentru incalzirea garantata veti avea nevoie de un sistem care sa functioneze in paralel cu sistemul de incalzire solara. Mulți producători echipamente de incalzire prevede o astfel de posibilitate. În special, producătorii europeni de cazane pe gaz montate pe perete asigură funcționarea în comun cu încălzirea solară (de exemplu, cazane Baxi). Chiar dacă ați instalat un echipament care nu are această capacitate, puteți coordona funcționarea sistemului de încălzire folosind regulatorul.
• Investiții financiare solide la început.
• Întreținere periodică: tuburile și panourile trebuie curățate de resturile aderente și spălate de praf.
• Unii dintre colectoarele solare lichide nu pot funcționa la temperaturi foarte scăzute. În așteptarea înghețurilor severe, lichidul trebuie scurs. Dar acest lucru nu se aplică tuturor modelelor și nu tuturor lichidelor.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre tipurile de elemente de încălzire solară.

Colectori solari

Colectorii solari sunt folosiți pentru încălzirea solară. Aceste instalații folosesc căldura soarelui pentru a încălzi fluidul de transfer termic, care poate fi apoi utilizat într-un sistem de încălzire cu apă caldă. Specificul este că un încălzitor solar de apă pentru încălzirea unei case produce doar o temperatură de 45-60 ° C, iar cel mai mult Eficiență ridicată arata la 35°C la iesire. Prin urmare, astfel de sisteme sunt recomandate pentru utilizare în tandem cu podele cu apă caldă. Dacă nu doriți să renunțați la calorifere, fie creșteți numărul de secțiuni (de aproximativ două ori) fie încălzește lichidul de răcire.

Pentru a asigura casa cu apa calda si pentru incalzirea apei, puteti folosi colectoare solare (plate si tubulare)

Acum despre tipurile de colectoare solare. Din punct de vedere structural, există două modificări:

• apartament;
• tubular.

În fiecare dintre grupuri există variații atât în ​​ceea ce privește materialele, cât și în design, dar au același principiu de funcționare: un lichid de răcire trece prin tuburi, care este încălzit de soare. Doar că modelele sunt complet diferite.

Captatoare solare plate

Aceste sisteme de încălzire solară au un design simplu și, prin urmare, ele pot fi realizate manual dacă se dorește. Un fund solid este fixat pe un cadru metalic. Deasupra este așezat un strat de izolație termică. Izolat pentru a reduce pierderile și pereții carcasei. Apoi vine un strat de adsorbant - un material care absoarbe bine radiația solară, transformându-l în căldură. Acest strat este de obicei negru. Conductele sunt fixate pe adsorbant, prin care curge lichidul de răcire. De sus, toată această structură este închisă cu un capac transparent. Materialul pentru husă poate fi sticlă călită sau unul dintre materialele plastice (cel mai adesea este policarbonat). La unele modele, materialul de transmisie a luminii al husei poate suferi un tratament special: pentru a reduce reflectivitatea, este realizat nu neted, ci ușor mat.

Conductele dintr-un colector solar plat sunt de obicei așezate într-un șarpe, există două găuri - intrare și ieșire. Pot fi implementate conexiuni cu o singură conductă și două conducte. Așa vă place. Dar pentru transferul normal de căldură este nevoie de o pompă. Este posibil și un sistem gravitațional, dar va fi foarte ineficient din cauza vitezei reduse a lichidului de răcire. Acest tip de colector solar este folosit pentru încălzire, deși poate fi folosit pentru a încălzi eficient apa pentru apă caldă menajeră.

Există o variantă de colector gravitațional, dar este folosit în principal pentru încălzirea apei. Acest design se mai numește și colector solar din plastic. Acestea sunt două plăci din plastic transparent, fixate ermetic pe carcasă. În interior este amenajat un labirint pentru a mișca apa. Uneori, panoul de jos este vopsit în negru. Există două găuri - intrare și ieșire. Apa este furnizată în interior, pe măsură ce se deplasează prin labirint, este încălzită de soare și iese deja caldă. O astfel de schemă funcționează bine cu un rezervor de apă și încălzește ușor apa pentru apă caldă menajeră. Acesta este un înlocuitor modern pentru un butoi convențional montat pe duș de vară. Și un înlocuitor mai eficient.

Cât de eficienți sunt colectoarele solare? Dintre toate instalațiile solare casnice de astăzi, acestea arată cele mai bune rezultate: eficiența lor este de 72-75%. Dar nu totul este atât de bun:

• nu funcționează noaptea și nu funcționează bine pe vreme înnorată;
• pierderi mari de căldură, în special cu vânt;
• întreținere scăzută: dacă ceva nu reușește, atunci trebuie să schimbați o parte semnificativă sau întregul panou.

Cu toate acestea, adesea încălzirea unei case private de la soare se face cu ajutorul acestor instalații solare. Astfel de instalații sunt populare în țările sudice cu radiații active și temperaturi pozitive perioada de iarna. Nu sunt potrivite pentru iernile noastre, dar in sezonul de vara dau rezultate bune.

Colector de aer

Această unitate poate fi folosită pentru încălzirea aerului în casă. Din punct de vedere structural, este foarte asemănător cu colectorul de plastic descris mai sus, dar aerul circulă și se încălzește în el. Astfel de dispozitive sunt atârnate pe pereți. Acestea pot actiona in doua moduri: daca aeroterma solara este etansa, aerul este preluat din incapere, incalzit si returnat in aceeasi incapere.

Există o altă opțiune. Combină încălzirea cu ventilația. Există găuri în carcasa exterioară a galeriei de aer. Prin ele, aerul rece intră în structură. Trecând prin labirint, se încălzește din razele soarelui, iar apoi încălzită, intră în cameră.

O astfel de încălzire a casei va fi mai mult sau mai puțin eficientă dacă instalația ocupă întregul perete sudic și nu va exista umbră pe acest perete.

Colectori tubulari

Și aici lichidul de răcire circulă prin țevi, dar fiecare dintre aceste țevi de schimb de căldură este introdusă într-un balon de sticlă. Toate sunt conectate într-o varietate (colectivă), care, de fapt, este un pieptene.

Schema unui colector tubular (click pentru a mări imaginea)

Colectoarele tubulare au două tipuri de tuburi: coaxiale și pene. Coaxiale - o țeavă într-o țeavă - sunt imbricate una în cealaltă, iar marginile lor sunt sigilate. În interior, între cei doi pereți se creează un mediu rarefiat fără aer. Prin urmare, astfel de tuburi sunt numite și tuburi cu vid. Tuburile cu pene sunt un tub obișnuit sigilat pe o parte. Și se numesc pene pentru că pentru a crește transferul de căldură, în ele este introdusă o placă absorbantă, care are marginile curbate și amintește oarecum de o penă.

În plus, schimbătoarele de căldură pot fi introduse în diferite carcase. tip diferit. Primele sunt canalele termice Heat-pipe (Hit pipe). Acest intregul sistem transformarea razelor solare în energie termică. O conductă termică este un tub tubular de cupru de diametru mic, lipit la un capăt. Pe al doilea este un vârf masiv. Tubul este umplut cu o substanță cu un punct de fierbere scăzut. Când este încălzită, substanța începe să fiarbă, o parte din ea trece în stare gazoasă și se ridică în tub. Pe drumul de la pereții încălziți ai tubului, se încălzește din ce în ce mai mult. Ajunge în vârf, unde rămâne o vreme. În acest timp, gazul transferă o parte din căldură către vârful masiv, se răcește treptat, se condensează și se stabilește, unde procesul se repetă din nou.

A doua cale - de tip U - este un tub tradițional umplut cu lichid de răcire. Nicio veste sau surpriză aici. Totul este ca de obicei: pe de o parte, lichidul de răcire intră, trecând prin tub, se încălzește de la lumina soarelui. În ciuda simplității sale, acest tip de schimbător de căldură este mai eficient. Dar este folosit mai rar. Și totul pentru că încălzitoarele solare de apă de acest tip sunt un singur întreg. Dacă un tub este deteriorat, întreaga secțiune trebuie înlocuită.

Colectoarele tubulare cu sistem Heat-pipe sunt mai scumpe, arată mai puțină eficiență, dar sunt folosite mai des. Și totul pentru că un tub deteriorat poate fi schimbat în câteva minute. Mai mult, dacă balonul este coaxial, atunci tubul poate fi și reparat. Este pur și simplu dezasamblat (capacul superior este îndepărtat) și elementul deteriorat (canalul de căldură sau becul în sine) este înlocuit cu unul care poate fi reparat. Tubul este apoi introdus în loc.

Care colector este mai bun pentru încălzire

Pentru regiunile sudice cu ierni blânde și multe zile însorite pe an, colectorii plate sunt cea mai bună opțiune. Într-un astfel de climat, arată cea mai mare productivitate.

Pentru regiunile cu o climă mai severă, colectoarele tubulare sunt potrivite. Mai mult, sistemele cu Heat-pipe sunt mai potrivite pentru iernile severe: se încălzesc chiar și noaptea și chiar și pe vreme înnorată, colectând cea mai mare parte a spectrului radiației solare. Nu se tem de temperaturi scăzute, dar intervalul exact de temperatură trebuie clarificat: depinde de substanța din canalul termic.

Aceste sisteme, dacă sunt calculate corect, pot fi de bază, dar de cele mai multe ori pur și simplu economisesc costurile de încălzire dintr-o altă sursă de energie plătită.

O altă încălzire auxiliară poate fi un colector de aer. Poate fi realizat pe întregul perete și este ușor de implementat cu propriile mâini. Este perfect pentru încălzirea unui garaj sau cabană. Mai mult, problemele cu încălzirea insuficientă pot să nu apară iarna, așa cum vă așteptați, ci toamna. În îngheț și zăpadă, energia soarelui este de multe ori mai mare decât în ​​vremea ploioasă înnorată.

Panouri solare

Când auzim cuvintele „energie solară”, ne gândim în primul rând la bateriile care transformă lumina în electricitate. Și acest lucru se realizează prin convertoare fotoelectrice speciale. Sunt produse de industrie din semiconductori diferiți. Cel mai adesea pentru uz casnic, folosim celule solare cu siliciu. Ei au cel mai mult preț scăzutși arată o performanță destul de decentă: 20-25%.

Panouri solare pentru o casă privată în unele țări - o întâmplare comună

Utilizarea directă a panourilor solare pentru încălzire este posibilă numai dacă cazanul sau altele încălzitor la electricitate te conectezi la această sursă de curent. De asemenea, panourile solare in combinatie cu bateriile electrice pot fi integrate in sistemul de alimentare cu energie electrica a locuintei si astfel reduc facturile lunare pentru energia electrica utilizata. În principiu, este destul de realist să răspundem pe deplin nevoilor familiei din aceste instalații. Este nevoie doar de mulți bani și spațiu. În medie de atunci metru patrat panourile pot obține 120-150W. Deci numără câte pătrate ale acoperișului sau teritoriul învecinat ar trebui să fie ocupate de astfel de panouri.

Caracteristicile încălzirii solare

Mulți oameni se îndoiesc de oportunitatea instalării unui sistem de încălzire solară. Argumentul principal este că este scump și nu se va plăti niciodată de la sine. Trebuie să fim de acord cu faptul că este scump: prețurile pentru echipamente sunt destul de mari. Dar nimeni nu te oprește să începi cu mici. De exemplu, pentru a evalua eficacitatea și caracterul practic al ideii de a realiza singur o instalație similară. Costurile sunt minime și veți avea experiență de primă mână. Atunci vei decide dacă să te ocupi de toate acestea sau nu. Iată chestia: toate mesajele negative sunt de la teoreticieni. De la practicanți nu am întâlnit nici unul. Există o căutare activă a modalităților de îmbunătățire, reluare, dar nimeni nu a spus că ideea este inutilă. Este vorba de ceva.

Acum că instalarea unui sistem de încălzire solară nu va da niciodată roade. În timp ce perioada de rambursare

Podurile la noi sunt mari. Este comparabil cu durata de viață a colectoarelor solare sau a bateriilor. Dar dacă ne uităm la dinamica creșterii prețurilor pentru toți purtătorii de energie, putem presupune că aceasta va fi redusă în curând la termeni destul de acceptabili.

Acum despre cum să faci un sistem. În primul rând, trebuie să determinați nevoia pentru casa dvs. și șapte în căldură și apă caldă. Metodologia generală Calculul sistemului de încălzire solară este următorul:

• Știind în ce regiune se află casa, puteți afla câtă lumină solară cade pe 1m 2 de suprafață în fiecare lună a anului. Experții numesc această insolație. Pe baza acestor date, puteți estima apoi de câte panouri solare aveți nevoie. Dar mai întâi trebuie să determinați câtă căldură este necesară pentru prepararea apei calde menajere și încălzire.
• Dacă ai un contor de apă caldă, atunci știi volumele de apă caldă pe care le cheltuiești lunar. Afișează datele de consum mediu pe lună sau calculează consumul maxim - e cine dorește. Ar trebui să aveți și date despre pierderea de căldură a casei.
• Aruncați o privire la încălzitoarele solare pe care doriți să le furnizați. Având date despre performanța lor, puteți determina aproximativ numărul de elemente necesare pentru a vă acoperi nevoile.

Pe lângă determinarea numărului de componente ale sistemului solar, va fi necesar să se determine volumul rezervorului în care apa fierbinte pentru ACM. Acest lucru se poate face cu ușurință cunoscând cheltuielile reale ale familiei dvs. Daca ai instalat un contor de ACM si ai date de mai multi ani, poti calcula consumul mediu pe zi (consumul mediu pe luna impartit la numarul de zile). Aceasta este aproximativ dimensiunea rezervorului de care aveți nevoie. Dar rezervorul trebuie luat cu o marjă de 20% sau cam asa ceva. Doar în cazul în care.

Dacă nu există alimentare cu apă caldă sau un contor, puteți utiliza ratele de consum. O persoană consumă în medie 100-150 de litri de apă pe zi. Știind câți oameni locuiesc permanent în casă, veți calcula volumul necesar al rezervorului: rata se înmulțește cu numărul de locuitori.

Trebuie spus imediat că o rațională (în termeni de rambursare) pentru Rusia centrală este un sistem de încălzire solară care acoperă aproximativ 30% din necesarul de căldură și furnizează în totalitate apă caldă. Acesta este un rezultat mediu: în unele luni, încălzirea va fi asigurată cu 70-80% de către sistemul solar, iar în unele (decembrie-ianuarie) doar cu 10%. Și din nou, multe depind de tipul de panouri solare și de regiunea de reședință.

Și nu este doar o chestiune de „nord” sau „sud”. Este vorba despre numărul de zile însorite. De exemplu, în Chukotka foarte rece, încălzirea solară va fi foarte eficientă: soarele strălucește aproape întotdeauna acolo. În clima mult mai blândă a Angliei, cu ceață veșnică, eficacitatea sa este extrem de scăzută.
;

Rezultate

În ciuda multor critici care vorbesc despre ineficiența energiei solare și despre perioada prea lungă de amortizare, tot mai mulți oameni trec cel puțin parțial la surse alternative. Pe lângă economisire, mulți sunt atrași de independența față de stat și de politica acestuia de prețuri. Pentru a nu regreta sumele investite degeaba, poti face mai intai un experiment: faci una dintre instalatiile solare cu mainile tale si decide singur cat de mult te atrage (sau nu).