Solvarme til et privat hus: muligheder

Årsagerne til populariteten af ​​alternative energikilder er ret forståelige: der er mulighed for at spare på brændstof og for at realisere drømmene om miljøvenlige livsstøttesystemer. Dygtigt at bruge solenergi, vind og vand, kan du gøre et almindeligt landhus til et moderne økologisk hus.

Vi vil fortælle dig, hvordan du udnytter solvarme i et privat hus og analyserer med dig hvor rentabelt det er. For grundigt at fremhæve problemerne med brugen af ​​dagslysets energi har vi detaljeret beskrevet alle de populære muligheder, der har fået praktisk anvendelse og positiv feedback fra brugerne.

Under hensyntagen til vores anbefalinger kan du opbygge et effektivt heliosystem til sommerhus eller et landhus. For at lette opfattelsen af ​​vanskeligt materiale supplerede vi informationerne med illustrative diagrammer, illustrationer og video tutorials.

Solenergi måder

Ansøgningsmetoder energier i den himmelske krop hører ikke til innovative teknologier, solvarme bruges i lang tid og meget succesfuldt. Dette gælder dog primært for Australien, nogle lande i Europa, Amerika og de sydlige regioner, hvor der kan opnås alternativ energi hele året.

Nogle nordlige områder er mangelfulde i naturlig stråling, så det bruges som en ekstra eller backup mulighed.

Midlerne mellem solens stråler og den energigennemstrømningsmekanisme er solceller eller samlere, der afviger i deres formål og design.

Batterier akkumulerer solenergi og tillader det at blive brugt til at strømforsyne husholdningsapparater. De er paneler med fotoceller på den ene side og en låsemekanisme på den anden side. Du kan eksperimentere og samle batteriet selv, men det er lettere at købe færdige elementer - valget er ret bredt.

Solsystemer (solfangere) er en del af varmesystemet derhjemme. Store varmeisolerede varmeledende kanaler, som batterier, er monteret på hævede skærme mod solen eller taghældningerne.

For at øge effektiviteten placeres panelerne på dynamiske mekanismer, der ligner et sporingssystem - de vender sig efter solens bevægelse. Processen med energikonvertering finder sted i rørene inde i kasserne.

Den største forskel på solsystemer fra solpaneler er, at den første varme kølevæsken, og den anden akkumulerer elektricitet. Det er muligt at opvarme rummet med fotovoltaiske celler, men enhedens kredsløb er irrationelle og egner sig kun til de områder, hvor der er mindst 200 solskinsdage om året.

Fordele og ulemper ved et alternativt varmesystem

Fordelene ved et solvarmesystem er ikke så mange, men hver af dem er vægtige og kan være en grund til private eksperimenter:

• Økologiske fordele. Det er sikkert for beboere i huset og den omgivende natur, en ren varmekilde, der ikke kræver brug af traditionelle brændstoffer.
• autonomi. Systemejere er helt uafhængige af energipriser og den økonomiske situation i landet.
• Økonomi. Under opretholdelse af det traditionelle varmesystem er det muligt at reducere omkostningerne ved at betale for varmt vand.
• tilgængelighed. At installere solsystemer behøver ikke tilladelse fra statslige myndigheder.

Men der er ubehagelige øjeblikke, der kan ødelægge det overordnede billede. For at bestemme effektiviteten af ​​systemet vil der for eksempel kræves en lang periode på mindst 3 år (forudsat at der er tilstrækkelig solenergi, og den anvendes aktivt).

Brugere har følgende ulemper:

• høje priser på udstyr, der er nødvendigt for at iværksætte systemet
• direkte afhængighed af mængden af ​​varme produceret på den geografiske placering og vejret
• obligatorisk tilgængelighed af en backupkilde, for eksempel en gaskedel (i praksis er et solsystem ofte en backup).

For at opnå større afkast skal du regelmæssigt overvåge samlerens sundhed, rense dem mod affald og beskytte dem mod frost. Hvis temperaturen ofte falder under 0 ° C, skal du passe på yderligere varmeisolering ikke kun af solsystemelementerne, men også af huset som helhed.

Solenergi til opvarmning

Hovedformålet med fotovoltaiske celler, der akkumulerer energi, er at forsyne elektricitet til huset. At inkludere dem i ordningen varmeanlæg enheder og for at opnå optimal funktion er det nødvendigt at samle en kæde med en opbevaringstank.

Det er i det, at vandet vil blive opvarmet, som efter at have nået en bestemt temperatur vil fylde rør og radiatorer i værelserne, der kræver opvarmning (stue, badeværelse).

Lad os forsøge at udforme solcellernes designfunktioner og bestemme deres potentielle rolle i varmesystemet.

Princippet om drift af panelerne med fotovoltaiske celler

Der er tre almindelige typer af elementer til solenheder:

• monokrystallinske. Disse er tynde plader af det mest rene silicium, skåret fra en krystal dyrket under kunstige forhold. Den mest produktive sort med en effektivitet på omkring 17-18%. Den optimale temperatur til drift er fra 5 ºС til 25 ºі.

• polykrystallinske. Lavet af wafers opnået ved gradvist afkøling af siliciumsmelten. Deres produktionsteknologier er mindre arbejdskrævende, men effektiviteten af ​​polykrystallinske fotovoltaiske celler er signifikant lavere - ikke mere end 12%.

• Amorft. De er film. Fremstillet ved inddampningsfasens metode, som et resultat af hvilket silicium i form af en tynd film aflejres på en polymer-fleksibel basis. Den billigste produktionsmetode kombineres med vores lave produktivitet, estimeret til op til 7%.

Til installation af autonome varmesystemer i de nordlige regioner betragtes den mest hensigtsmæssige løsning fotovoltaiske batterierindsamlet fra monokrystallinske elementer. Imidlertid er batterier med amorfe moduler nemmere at installere, praktisk talt basefri og meget billigere.

Opgaven af ​​de eksterne elementer er at absorbere og omdanne solens stråler. Den frigivne energi strømmer videre og er koncentreret i akkumulatoren. Et lille element giver ca. 100-250 W, og et præfabrikeret panel på 25-30 m² giver strøm til et lille hus. Ved installation af varmesystemet kræves energi 2-3 gange mere.

Omformeren fungerer som en omformer af likestrøm fra solens "produktion" til elektricitet, da vekselstrøm er nødvendig til drift af husholdningsapparater og armaturer.

Hvis vi snakker specifikt om varmesystemet, fungerer den elektriske kedel til opvarmning af vand også på vekselstrøm. For at give lys til hjemmet om natten, vil batterier være nødvendige for at holde den daglige forsyning.

Photocell effektivitet

Den nemmeste måde at købe solfangere og anvende en af ​​de enkle, dokumenterede gennem årene ordninger. Omstændigheder dikterer dog nogle gange deres vilkår. Antag, at du har et godt fungerende arbejdssystem med en solgenerator, men det tjener for tiden til at levere elektricitet og give varmt vand til huset.

Det er klart, at køb af nyt udstyr er urentabelt, så det er lettere at øge magten ved at købe en vis mængde solceller. Budgetalternativet - siliciumpaneler med en kapacitet på op til 23-25%.

Det er nødvendigt at tilslutte opvarmningsanlægget, der arbejder på en el, til en strømkilde. Universal version - kedel, udstyret med distributionskabler.

Hvis elforsyningen er ordentligt organiseret, bør den være tilstrækkelig til både varmt vandforsyning og opvarmning. Der er eksempler, når huset er fuldt udstyret med varme - det kan genkendes på taget, næsten helt dækket af paneler.

Nogle gange kræver det opførelse af specielle fritliggende strukturer, hvis takets areal ikke er tilstrækkeligt. Det viser sig, at for at øge magten er der brug for et ekstra frit område.

Selv de mest omhyggelige beregninger vil ikke hjælpe dig med at bestemme den nøjagtige mængde potentiel energi og hurtigt skabe et effektivt, strømlinet system. Faktum er, at der i praksis er forhindringer, hvis udseende er vanskeligt at forudsige.

Her er nogle af faktorerne:

• Uvejrheden af ​​vejret. Et klart antal solrige dage er ukendt selv i de sydlige områder. Det er næsten umuligt at pålideligt forudsige deres antal i de nordlige regioner.
• Uregelmæssighed for at opnå elektricitet. For eksempel i de nordlige regioner om vinteren en kort lysdag, så der bruges meget genanvendt solenergi til belysning. Desuden er intensiteten af ​​solstråling i vinterperioden væsentligt reduceret.
• Periodiske nedbrud. Som alle tekniske systemer kan solpaneler bryde ned fra tid til anden på grund af beskadigelse af individuelle elementer, kontraktlige led, beskyttende overflader mv.

Derfor kan du kun lære om effektivitet efter en vis periode, i det mindste - om et år. Det kan være nødvendigt at øge antallet af fotoceller eller batterier, overveje yderligere isolering af huset, reducere det opvarmede område. Antag i de nordlige regioner i Tyskland for at redde soveværelser bliver ofte ikke opvarmet.

Installationsdiagrammet til Home Power Plant

Den nemmeste måde solgeneratorinstallation - Kontakt et firma, der sælger systemkomponenter og tilbyder tjenester til deres installation. Fordele - et professionelt projekt med individuelle funktioner, garanti for alle produkter og installation, minus - den høje pris.

Hvis du har den relevante erfaring, kan du selvstændigt samle en minikraftværk med solpaneler til opvarmning af et privat hus.

Alle dele til montage af varmesystemet sælges i specialbutikker.

Du skal købe følgende komponenter:

• et sæt silicium eller film solcelle moduler;
• energilagring batteri;
• charge controller, som regulerer processen for opladning og udladning af batteriet;
• inverter, der konverterer DC til AC;
• sæt af forbindelseskabler.

Det er ønskeligt, at batterierne er de samme (under hensyntagen til mærke, kapacitet og endda partiet) og har mulighed for at opbevare energi i 3-4 dage. Varigheden af ​​deres arbejde afhænger af rummets temperatur - i koldt forhold aflader de hurtigt. Hvis det daglige forbrug er 2400 Wh, har batterierne en samlet kapacitet på mindst 1000 Ah.

Kvaliteten af ​​strømmen genereret af sinusformet invertere til solsystemer, over strømmen fra det centraliserede netværk. Udstyrets funktion er synkroniseringen af ​​spændingsfasen, hvor overgangen fra 12 V til 220 V udføres uden afbrydelse af husholdningsapparaternes funktion.

Efter installation af alle elementer i solsystemet er det nødvendigt at tilslutte en el-tank, der opvarmer vandet til inverteren, og en varmeledning til tanken.

Opvarmningssystem til samler

Den største effektivitet og effekt kan opnås ved at installere samlere i stedet for solceller - udendørs installationer, hvor vandet opvarmes af solstråling. Et sådant system er mere logisk og naturligt, da det ikke kræver opvarmning af kølemidlet af andre anordninger.

Overvej design og princippet om drift af enheder af to hovedtyper: flad og rørformet.

Flad mulighed for selvstændig produktion

Designet af flade installationer er så simpelt, at erfarne håndværkere samler håndværksanaloger gør det selv, køb nogle af delene i en specialbutik og bygg nogle af de improviserede materiale.

Inde i stål- eller aluminiumisoleret kanalplade fikseres adsorberende varme fra solen. Ofte er det dækket af et lag af sort krom. På toppen af ​​varmen absorberes beskyttet af et forseglet gennemsigtigt dæksel.

Vand opvarmes i rørlagt med en slange og forbundet til pladen. Vand eller frostvæske kommer ind i kanalen gennem indløbet, opvarmes i rørene og bevæger sig til stikkontakten - til stikkontakten.

Der er to typer forbindelse, en-rør og to-rør, der er ingen grundlæggende forskel i valget. Men der er stor forskel på, hvordan kølemidlet vil blive leveret til samlerne - tyngdekraftstrøm eller ved hjælp af en pumpe. Den første mulighed anerkendes at være ineffektiv på grund af den svage hastighed af vandbevægelsen, ifølge varmeprincippet ligner den en beholder til sommerbruser.

Funktionen af ​​den anden mulighed skyldes tilslutningen af ​​cirkulationspumpen, som leverer kølevæsken i kraft. Energikilden til driften af ​​pumpeudstyr kan være et soldrevet net.

Rørsamlere - løsningen for de nordlige regioner

Det generelle driftsprincip ligner funktionen af ​​flade analoger, men med en forskel - varmevekslerør med varmebærer er inde i glasflasker. Rørene selv er fjer, loddet på den ene side og ligner fjer og koaksialt (vakuum), indsat i hinanden og forseglet på begge sider.

Varmevekslere er også forskellige:

• system til omdannelse af solenergi til varme Varme rør;
• konventionelt rør til at flytte kølevæsken U-typen.

Den anden type varmevekslere genkendes som mere effektiv, men ikke populær nok på grund af omkostningerne ved reparationer: Når et rør fejler, skal hele sektionen udskiftes.

Varmerørslangen er ikke en del af hele segmentet, så du kan ændre det på 2-3 minutter. De mislykkede koaksiale elementer repareres ved blot at fjerne hætten og udskifte den beskadigede kanal.

Efter at have analyseret de tekniske egenskaber hos samlere af forskellige typer og opsummeret erfaringerne med deres brug, besluttede vi at flade samlere er mere egnede til de sydlige regioner og rørformede for de nordlige regioner. Specielt veletableret i en hård klimaanlæg med systemvarmerøret. De har en varmekapacitet selv på overskyede dage og om natten, "fodring på" en minimal mængde sollys.

Præstationsmetode

Normalt, at have eksperimenteret med et lille antal solmoduler, går ejere af private huse videre og forbedrer systemet på forskellige måder.

Hvad skal man gøre, hvis der er mangel på ledig plads? Her er nogle retningslinjer for at øge effektiviteten af ​​en solstation (med fotovoltaiske celler eller samlere):

• Ændr orienteringen af ​​modulerne. Flytende elementer i forhold til solens position. Simpelthen sætte installationen af ​​hovedparten af ​​panelerne på sydsiden. Med et langt dagslys er det også optimalt at bruge overfladerne mod øst og vest.

• Tilvinkeljustering. Fabrikanten angiver normalt hvilken vinkel der er mest foretrukket (for eksempel 45º), men nogle gange under installationen skal man lave sine egne justeringer under hensyntagen til den geografiske breddegrad.

• Det korrekte valg af installationssted. Tagmet passer, fordi det oftest er det højeste plan og ikke er dækket af andre genstande (f.eks. Haven træer). Men der er endnu mere egnede områder - dreje enheder til at spore solen.

Når elementerne er vinkelret på solens stråler, fungerer systemet dog mere effektivt På en stabil fast overflade (for eksempel et tag) er dette kun muligt i en kort periode af tid. For at øge det, opfandt de praktiske sporingsenheder.

En stor ulempe ved sporingsudstyr er deres høje omkostninger. I nogle tilfælde betaler det ikke sig, så det giver ingen mening at investere i ubrugelige mekanismer.

Det anslås, at 8 paneler er det mindste beløb, hvorom omkostningerne vil retfærdiggøre sig over tid. Du kan bruge 3-4 moduler, men under en betingelse: Hvis de er direkte, omgå batterierne, er de forbundet til en vandpumpe.

Tesla Motors annoncerede lige om dagen oprettelsen af ​​en ny type tag - med integreret solpaneler. Ilon Mask sagde, at et modificeret tag ville være billigere end et almindeligt tag med overskrifter eller moduler installeret på den.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Tematiske videoer vil hjælpe dig til bedre at præsentere enheden af ​​hjemmet solstationer og afsløre nogle hemmeligheder af installationen af ​​udstyr.

Video # 1. Tilgængelig teknisk information om solbatterier og ladere:

Video nr. 2. Nyttig oplevelse af at bruge solpaneler i Moskva-regionen:

Video nr. 3. Et eksempel på en succesfuldt fungerende solstation, der er fuldt monteret på egen hånd, giver både varmt vandforsyning og hjemmeopvarmning:

Som du kan se, er det soldrevne varmesystem et meget reelt fænomen, som du selvstændigt kan bringe til liv. Alternativ måder at opnå energi på udvikler sig konstant, måske i morgen vil du høre om en ny opdagelse.

Vi inviterer dig til aktivt at kommentere materialet. Udtryk din holdning til den "grønne energi", del din erfaring med at opbygge et system af solpaneler, fortæl kun de kendte subtiliteter i blokken nedenfor.