Виды солнечных батарей и коллекторов для отопления дома
В условиях кризиса, да и в обычное время, остро стоит вопрос об экономии на энергоресурсах. Ведь вода и электричество постоянно дорожают. Компании, занимающиеся их поставками, хотят выжать максимум из населения. Поэтому использование альтернативных источников энергии сегодня очень актуально. Поэтому солнечные батареи и коллекторы становятся всё более востребованными. Конечно, в первую очередь их используют те, кто живёт в частном секторе. Многие занимаются проектировкой и монтажом солнечных систем самостоятельно. Новые технологии и материалы дали возможность довольно эффективно преобразовывать солнечную энергию в электрическую, а также использовать её для отопления дома. Солнечная энергия – практически неисчерпаемый и бесплатный источник энергии. Благодаря этому солнечные батареи и коллекторы стали популярными среди жителей частного сектора.
Содержание статьи
Солнечные батареи и солнечные коллекторы. В чём разница?
Стоит сказать, что солнечные батареи и коллекторы для отопления дома могут быть использованы в единой системе. Хотя солнечные аккумуляторы для получения электроэнергии и коллекторы для отопления дома часто используются по отдельности. В конструкции коллекторов в роли энергоносителя может быть использована специальная жидкость или просто воздух. Пример такого воздушного коллектора, работающего от солнечной энергии, будет рассмотрен ниже.
Пример солнечного коллектора на фасаде дома
На изображении выше показан солнечный коллектор в чистом виде. Бывают также модели, которые совмещают в себе блок фотоэлементов для выработки электроэнергии и тепловой коллектор. Пример такого гибридного солнечного коллектора показан на рисунке ниже.
Гибридный солнечный коллектор PVT
Модули солнечных батарей состоят из фотоэлементов, последовательно объединённых в общую цепь. Солнечные батареи преобразуют энергию солнца в электричество. Они устанавливаются в составе систем, состоящих из контроллера, аккумуляторов, инвертора. Сначала от батарей получают заряд аккумуляторы, а затем от них через инвертор питание поступает на потребители тока.
Солнечный коллектор предназначен для обогрева частных домов или дач. Кроме того, с его помощью можно организовать и снабжение горячей водой для водопровода. В большинстве солнечных коллекторов основным элементом являются вакуумные трубки, где происходит преобразование энергии. Тепловая энергия передаётся теплоносителю. Проще говоря, по коллектору циркулирует специальная жидкость, которая нагревается в коллекторе. Полученное тепло идёт на нагрев воды в бойлере. Есть также воздушные коллекторы. О них тоже стоит сказать пару слов.
Вернуться к содержанию
Принцип работы солнечного воздушного коллектора
Многие умельцы изготавливают воздушные солнечные коллекторы своими руками. Ниже показана принципиальная схема этого устройства.
Схема воздушного коллектора
Для создания такой системы изготавливается короб из влагостойкой фанеры. Примерные размеры 180 на 120 на 20 сантиметров. На задней стенке делается теплоизоляция (к примеру, из минеральной ваты). Поверхность, принимающая солнечную энергию, может быть выполнена из профнастила. Он окрашивается матовой краской чёрного цвета. Необходимо, чтобы краска была термостойкой. Сверху устанавливается стекло. Все зазоры и стыки должны быть хорошо герметизированы.
Между утеплённым основанием и принимающей поверхностью принудительно циркулирует воздух. Проходя через батарею, он нагревается. На входе должен быть поставлен воздушный фильтр, чтобы в коллектор не попадал мусор. Система с батареей выглядит примерно так.
Система обогрева дома с воздушным солнечным коллектором
Воздух забирается извне и принудительно прогоняется вентилятором через солнечную батарею. Если снаружи воздух 10 по Цельсию, то на выходе можно получить воздух, нагретый до 60 градусов. Затем нагретый воздух подаётся в калорифер, где смешивается с рециркуляцией и «приточкой». Таким образом, в вентиляцию дома подается воздух с температурой 25─35 градусов, что вполне комфортно.
Однако в зимнее время при отрицательных температурах на улице такие батареи теряют эффективность. Поэтому для использования круглый год подходят только батареи, где энергоносителем является жидкость.
Плюсы и минусы солнечного отопления частного дома
Плюсы
- Обеспечение частного дома или дачи круглый год;
- Вы можете самостоятельно регулировать интенсивность воздушного потока и его температуру;
- Независимость от представителей ЖКХ, которые по своему усмотрению выставляют астрономические счета за услуги отопления;
- Если у вас гибридные батареи, то параллельно с обогревом вы ещё будете получать бесплатное электричество;
- Батареи для отопления дома имеют длительный срок эксплуатации и редко ломаются.
Вернуться к содержанию
Минусы
- Солнечные батареи для обогрева дома могут использоваться не во всех регионах. Так, что перед выбором такой системы нужно обратить на вашу географию проживания. Там, где солнце светит редко, коллекторы будут малоэффективны. В случае средней системы отопления для получения примерно 500 киловатт тепла нужно 20 солнечных дней за месяц;
- Не стоит забывать и о том, что такие системы требуют много места для установки. Это, как правило, делается на крыше. Для обеспечения дома теплом, потребуется выделить 15─20 «квадратов» крыши под солнечные батареи. С одного квадратного метра получается примерно 120 ватт энергии. К тому же, батареи нужно устанавливать на южной стороне. Важно, чтобы вокруг не было деревьев и других крупных объектов, отбрасывающих тень. Зачастую все эти требования выполнить крайне сложно;
- Цена солнечных батарей довольно большая, а окупаемость составляет от 2 до 5 лет.
Вернуться к содержанию
Что входит в состав солнечных коллекторов для отопления дома?
Итак, рассмотрим принцип работы коллектора с жидким энергоносителем.
Принцип работы солнечного отопления
В большинстве случаев отопление от солнечных батарей совмещается с базовым отоплением дома. То есть, в основе системы лежит газовый или электрический котел, а отопление от коллектора периодически подключается для экономии энергоресурсов.
Солнечное водяное отопление дома в большинстве случаев включает следующие элементы:
- солнечный коллектор с циркулирующим в нём жидким теплоносителем;
- трубопроводы;
- Основной нагреватель (котел);
- Накопительный бак для горячей воды;
- Коллекторный насос;
- Теплообменник;
- Радиаторы отопления.
В таких системах отопления нагрев происходит за счёт отдачи тепла водой, проходящей по трубопроводам и радиаторам. При этом по самому коллектору может циркулировать не вода, а специальный энергоноситель. И по-хорошему именно так и должно быть. Ведь сама батарея находится на фасаде дома или рядом с ним. То есть, на улице. И в мороз вода там может замерзнуть. Поэтому применяется специальный энергоноситель.
Как правило, делается два контура циркуляции воды, от основного котла и от бойлера, где вода нагревается энергоносителем от коллектора. В месте их соединения устанавливается оборудование, которое в зависимости от температуры в контурах соединяет или разъединяет их. Когда в контуре котла температура меньше, чем в контуре коллектора, они объединяются. В результате необходимость в подогреве от котла отпадает или значительно снижается. Когда температура воды в контуре коллектора ниже, чем в основном, он отключается и работает только котёл.
Вернуться к содержанию
Выбор и монтаж солнечных батарей для отопления дома
Отопительные системы для дома с солнечными коллекторами являются довольно сложными в расчёте и монтаже. Поэтому, если вы этим не занимались ранее, обратитесь к специалистам в этом вопросе. Они смогут пояснить вам нюансы, помочь с выбором и объяснить тонкости той или иной системы. Обязательно нужно рассчитать площадь дома, который будет отапливаться. В зависимости от этого проводится расчёт тепла, требуемого для его обогрева. И также очень важно правильно выбрать место для установки батарей.
Солнечный коллектор
Срок эксплуатации солнечной системы отопления дома сильно зависит от корректности монтажа. При правильной установке и эксплуатации система служит не менее четверти века. Затраты окупаются в течение 3─5 лет. С момента установки вы получаете практически полную независимость от коммунальщиков.
Не забывайте, что сам коллектор нужно расположить на месте, где есть максимальный солнечный свет. Если на доме расположить батареи не получается, нужно использовать соседние строения или делать крепление под них на земле рядом с домом. Сам накопительный бак можно установить в подвал. Проблемы с установкой возрастают, если коллекторов устанавливается несколько штук.
Что можно сказать в заключение? Энергия от коллекторов бесплатна и, затратив средства один раз, вы потом долгое время сможете получать тепло. В случае с гибридными батареями можно ещё и вырабатывать бесплатное электричество. Однако не всё так безоблачно. Солнечные батареи можно успешно использовать не во всех регионах. К тому же, солнечные системы отопления дома дорого стоят. Существует и ряд проблем с их монтажом и эффективной эксплуатацией. Но, если вас это не пугает, то отопление дома от солнечной энергии – это современное, экологичное и разумное решение.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Если вы не хотите зависеть от жилищно-коммунальных контор, если вам важно тепло в доме в любое, удобное для вас время, давайте поговорим подробнее про отопление от солнечных батарей, которое доступно уже многим, и многие это оценили по достоинству. Мы научились использовать воду, ветер, теперь пришло время солнца. Солнечная энергия неиссякаема, так почему не применить ее во благо?