Az alternatív energiaforrások népszerűségének okai megérthetők: lehetőség van az üzemanyag-megtakarításra és a környezetbarát életbiztosítási rendszerek álmainak megvalósítására. A nap, a szél és a víz energiájával ügyesen használhatja a közönséges vidéki házat modern környezetbarát házgá.
Megmondjuk, hogyan kell a napenergiával működő fűtést saját házban felszerelni és elemezni veled, mennyire jövedelmező. A napfény energiájának használatával kapcsolatos kérdések alapos kiemeléséhez részletesen ismertettük azokat a népszerű lehetőségeket, amelyek gyakorlati alkalmazást és pozitív visszajelzést kaptak a felhasználóktól.
Javaslatainkat figyelembe véve hatékony nyaraló- és vidéki házak készíthetők. A nehéz anyagok felfogásának megkönnyítése érdekében az információkat illusztráló diagramokkal, illusztrációkkal és videó bemutatókkal egészítettük ki.
A cikk tartalma:
- Napenergia-módszerek
- Az alternatív fűtési rendszer előnyei és hátrányai
-
Napenergia fűtésre
- A panelek működésének elve a fotovoltaikus cellákkal
- Fotocellás hatékonyság
- Otthoni erőmű telepítési rajza
-
Kollektor fűtési rendszer
- Lapos opció független gyártáshoz
- Csőgyűjtők - az északi régiók megoldása
- Teljesítmény módszer
- Következtetések és hasznos videó a témáról
Napenergia-módszerek
Alkalmazási módszerek a mennyei test energiái nem tartoznak az innovatív technológiákhoz, a napenergiát hosszú ideig és nagyon sikeresen használják. Ez azonban elsősorban Ausztráliára, egyes országok Európára, Amerikára és a déli régiókra vonatkozik, ahol az egész évben alternatív energiát lehet beszerezni.
Néhány északi terület hiányos a természetes sugárzásban, ezért kiegészítő vagy biztonsági lehetőségként használják.
Képgaléria
fénykép a
A napelemek az egyik módja annak, hogy szinte szabad energiát kapjon egy égi test által kibocsátott
Az autonóm szolárerőmű eszköze célszerű olyan területeken, ahol sok napsütéses nap van, ami nem kapcsolódik az átlagos éves hőmérséklethez.
Az autonóm naprendszer főként a kis emeletes épületek és a fáktól mentes területeken található.
A fagyos időszakban a naprendszer energiaellátást biztosít a levegő, a gőz vagy a vízmelegítés számára, nyáron pedig melegített vizet biztosítanak
A napenergia-erőművek zöldek, környezetbarátak és folyamatosan képesek megújítani az energiatermelés típusait.
Eddig a naperőművek hatékonysága túlságosan függ a napsütéses napok számától. Csak déli szélességben nyereséges. A középső sávban és északon csak biztonsági forrásként szolgálhat
A FÁK-országok déli részén található napelemek villamos energiával, melegvízzel és hűtőközeggel ellátott vidéki házat tudnak biztosítani fűtőkörökhöz
A szolárrendszerek, még biztonsági tartalékként is használhatók, meglehetősen magas gazdasági hatást fejtenek ki, ami csökkenti az energiatermelés főbb lehetőségeinek terheit.
A napenergia passzív használata
Solar Panel telepítési lehetőség
A magán naprendszer optimális elhelyezkedése
A napelem elhelyezkedése az eresz mentén
Heliosystem a tető szelíd lejtőjén
Napenergia erőmű mint biztonsági forrás
Akkumulátor működés a FÁK országainak déli régióiban
A szolárrendszerek valós előnyei a magánszektorban
A napsugarak és az energiatermelő mechanizmus közötti közvetítők a napelemek vagy a gyűjtők, amelyek céljuk és tervük szerint különböznek.
Az akkumulátorok napenergiát gyűjthetnek és lehetővé teszik, hogy a háztartási elektromos készülékek áramellátását biztosítsák. Ezek az egyik oldalon fotocellákkal ellátott panelek, a másik oldalon egy reteszelőszerkezet. Kipróbálhatja és összeszerelheti az akkumulátort, de könnyebb a kész elemek vásárlása - a választás meglehetősen széles.
A naprendszerek (napkollektorok) az otthoni fűtési rendszer részét képezik. Nagy, hőszigetelt hőcsatornák, mint például az elemek, a nap vagy a tető lejtők felé néző emelt pajzsokra vannak felszerelve.
Feltételezve, hogy az északi régiók teljesen hibásan termelik a természetes hőt, mint a déli területek. Tegyük fel, hogy sok napsütéses nap van Chukotkában vagy Közép-Kanadában, mint Nagy-Britanniában
A hatékonyság növelése érdekében a paneleket dinamikus mechanizmusokra helyezik, amelyek egy nyomkövető rendszerhez hasonlítanak - a nap mozgása után fordulnak elő. Az energiaátalakítás folyamata a dobozokban található csövekben történik.
A napelemek napkollektorok fő különbsége az, hogy az első melegíti a hűtőfolyadékot, a második pedig a villamos energiát. A helyiséget fotovoltaikus cellákkal lehet melegíteni, de az eszköz áramkörei irracionálisak és csak olyan helyekre alkalmasak, ahol legalább 200 napsütéses nap van.
A kazánhoz csatlakoztatott fűtési rendszer és egy hagyományos tüzelőanyaggal üzemelő tartalék áramforrás (például gázkazán) diagramja (+)
Az alternatív fűtési rendszer előnyei és hátrányai
A napenergiával működő fűtési rendszer előnyei nem annyira sokak, de mindegyikük súlyos, és a magánkísérletek okai lehetnek:
- Ökológiai előnyök. A ház lakóinak és a környező természetnek biztonságos, tiszta hőforrás, amely nem igényel hagyományos üzemanyagokat.
- autonómia. A rendszer tulajdonosai teljesen függetlenek az energiaáraktól és az ország gazdasági helyzetétől.
- Gazdaság. A hagyományos fűtési rendszer fenntartása mellett lehetőség van a melegvíz fizetésének csökkentésére.
- megközelíthetőség. A naprendszerek telepítéséhez nem szükséges az állami hatóságok engedélye.
De vannak olyan kellemetlen pillanatok, amelyek elronthatják a teljes képet. Például a rendszer hatékonyságának meghatározásához hosszú, legalább 3 éves időtartamra van szükség (feltéve, hogy elegendő napenergia van, és aktívan használják).
Csak a szolármodulok telepítése nagy beruházásokat igényel: a legolcsóbb szilícium panelek legalább 2200 rubelt fognak fizetni. az első kategóriába tartozó polikristályos hat-diódás elemek - legfeljebb 17000 darab. Számítsuk ki a 30 modul költségét elég egyszerű (+)
A felhasználóknak a következő hátrányai vannak:
- a rendszer üzembe helyezéséhez szükséges berendezések magas árai;
- a földrajzi elhelyezkedés és az időjárás termelt hőmennyiségének közvetlen függése;
- egy tartalék forrás kötelező rendelkezésre állása, például egy gázkazán (a gyakorlatban a naprendszer gyakran biztonsági mentés).
A nagyobb hozam eléréséhez rendszeresen ellenőrizni kell a kollektorok egészségét, meg kell tisztítani őket a törmeléktől és meg kell védenie őket a fagytól. Ha a hőmérséklet gyakran 0 ° C alá esik, gondoskodnia kell a nem csak a naprendszer elemei, hanem a ház egészének hőszigeteléséről is.
Képgaléria
fénykép a
A 120 wattos napelemek egész évben biztosítják az energiafogyasztást a vidéki ház világítási vonalaival és készülékeivel.
Az alacsony teljesítményű napenergia-erőművet közvetlenül a napelem, az akkumulátor és a töltő vezérlő alkotja
Az ország napelemének energiafogyasztói energiatakarékos lámpák, elektromos szerszámok, rádió, TV
A kb. 650 W kapacitású napkollektorban a ház belsejében lévő berendezésblokkot 1 kW-os inverterrel kell kiegészíteni.
Napelemek egy vidéki ház tetőjén
A dacha heliosystem elemek telepítése
Kültéri berendezések Napenergia erőmű
A házban található műszaki eszközök
Napenergia fűtésre
Az energiát felhalmozó fotovoltaikus cellák fő célja, hogy villamos energiát biztosítson a házhoz. A rendszerbe való felvételük fűtőberendezések és az optimális működés érdekében egy tárolótartályral ellátott láncot kell összeállítani.
A víz fűtése megtörténik, amely egy bizonyos hőmérséklet elérése után a fűtést igénylő helyiségekben (nappali, fürdőszoba) tölti ki a csöveket és a radiátorokat.
Napkollektoros rendszer, kettős áramkörű tartályral, amely két irányban biztosítja a fűtést és a melegvízellátást: a fűtőtestekhez és az elemzési pontokhoz (+)
Próbáljuk meg megtervezni a napelemek tervezési jellemzőit, és meghatározni a fűtési rendszerben betöltött szerepüket.
A panelek működésének elve a fotovoltaikus cellákkal
A napelemes eszközökhöz három általános típusú elem létezik:
- monokristályos. Ezek vékony lemezek a legtisztább szilíciumból, mesterséges körülmények között termesztett kristályból vágva. A legtermékenyebb fajta körülbelül 17-18% -os hatékonysággal. Az üzemeltetés optimális hőmérséklete 5 ° C és 25 ° C között van.
- polikristályos. A szilícium-olvadék fokozatos hűtésével kapott ostyákból készül. Termelési technológiájuk kevésbé munkaigényes, de a polikristályos fotovoltaikus cellák hatékonysága lényegesen alacsonyabb - nem több, mint 12%.
- Amorf. Ezek film. A párolgási fázis módszerével készült, amelynek eredményeként a vékony film formájában képződő szilíciumot polimer rugalmas alapon helyezik el. A legolcsóbb termelési mód az alacsony termelékenységgel párosul, becslések szerint akár 7%.
Az északi régiók autonóm fűtési rendszereinek telepítéséhez a legmegfelelőbb megoldás fotovoltaikus elemekmonokristályos elemekből. Az amorf modulokkal rendelkező elemek azonban könnyebben telepíthetők, gyakorlatilag bázismentesek és sokkal olcsóbbak.
A monokristályos modul sorozatba kapcsolt elemekből áll, amelyek modulokba kerülnek. Számos modul alkot egy napelemet. A fotovoltaikus naprendszerek sötét felülete optimalizálja a napfény felszívódását
A külső elemek feladata a napsugarak elnyelése és átalakítása. A felszabaduló energia tovább áramlik, és az akkumulátorban koncentrálódik. Egy kis elem kb. 100-250 W-os, és egy 25-30 m²-es előlappanel villát biztosít egy kis házhoz. A fűtési rendszer telepítése 2-3-szor több energiát igényel.
A frekvenciaváltó a napenergia-termelésből származó egyenáram átalakítójaként villamos energiává alakul, mivel a háztartási készülékek és lámpatestek működtetéséhez váltakozó áram szükséges.
Ha kifejezetten a fűtési rendszerről beszélünk, a fűtéshez használt elektromos kazán váltakozó árammal is működik. Ahhoz, hogy éjszaka fényt biztosítson az otthoni használatra, az akkumulátorok szükségesek a napi ellátás fenntartásához.
A frekvenciaváltó modulokat a megfelelő karbantartási helyre telepítik, bár nem igényel állandó vezérlést, és automatikus üzemmódban (+) működik.
Fotocellás hatékonyság
A vásárlás legegyszerűbb módja napkollektorok és alkalmazza az évek során bizonyítottan egyszerűsített módszereket. A körülmények azonban néha meghatározzák a kifejezéseket. Tegyük fel, hogy van egy működőképes működő rendszerünk, amely napenergiával rendelkezik, de ma már villamos energiát szolgáltat és forró vizet biztosít a házhoz.
Nyilvánvaló, hogy az új berendezések vásárlása veszteséges, így könnyebb a teljesítmény növelése bizonyos mennyiségű fotovoltaikus cellák megvásárlásával. A költségvetés opció - 23–25% -os kapacitású szilícium panelek.
Szükséges a villamos energiával működő fűtőberendezés csatlakoztatása egy áramforráshoz. Univerzális változat - kazán, elosztóvezetékkel.
Az orosz piacon a polimer filmelemek sokkal kevésbé gyakoriak, mint a szilícium-mono- és polikristályos analógok. Ezek kényelmesek a telepítéshez, de alacsony hatásfokuk - csak 6%
Ha a villamosenergia-ellátást megfelelően rendezik, elegendő a melegvíz-ellátáshoz és a fűtéshez. Vannak példák, amikor a ház teljesen hővel van ellátva - a tetőn felismerhető, majdnem teljesen burkolva.
Néha speciális, különálló szerkezetek kialakítását igényli, ha a tetőterület nem elég. Kiderül, hogy a teljesítmény növelése érdekében további szabad területre van szükség.
Még a leggondosabb számítások sem segítenek meghatározni a potenciális energia pontos mennyiségét, és gyorsan létrehozhatnak hatékony, egyszerűsített rendszert. Az a tény, hogy a gyakorlatban vannak olyan akadályok, amelyek megjelenését nehéz megjósolni.
Íme néhány tényező:
- Az időjárás hihetetlen. A napsütéses napok egyértelmű száma még a déli területeken sem ismert. Szinte lehetetlen az északi régiókban megbízhatóan megjósolni a számukat.
- A villamos energia beszerzésének szabálytalansága. Például az északi régiókban télen egy rövid fény nap, így sok újrahasznosított napenergia kerül a világításra. Ezenkívül jelentősen csökken a téli időszakban a napsugárzás intenzitása.
- Időszakos bontások. Mint minden technikai rendszer, a napelemek időről időre lebomlanak az egyes elemek, szerződéses kötések, védőfelületek stb.
Ezért a hatékonyságot csak egy bizonyos idő után, legalább egy év múlva lehet megismerni. Szükséges lehet a fotocellák vagy az akkumulátorok számának növelése, a ház további szigetelése, a fűtött terület csökkentése. Tegyük fel, hogy Németország északi régióiban a hálószobák megmentése gyakran egyáltalán nem fűtött.
A beépített fotocellák karbantartása nem igényel speciális készségeket, és rendszeres tisztításból áll: a hó télen tisztítása és a meleg időszak alatt a törmelék, az üvegfelület vízzel történő mosása tömlőből
Otthoni erőmű telepítési rajza
A legegyszerűbb út napenergia-generátor telepítése - kapcsolatba lépni egy olyan rendszerrel, amely rendszerösszetevőket értékesít és szolgáltatásokat kínál a telepítéshez. Előnyök - egy professzionális projekt, egyedi jellemzőkkel, garanciával minden termékre és telepítésre, mínusz - a magas költségek.
Ha rendelkezik a megfelelő tapasztalattal, akkor önállóan összeállíthat egy mini-erőműt napelemekkel a saját ház fűtésére.
A leghatékonyabb a levegő-naprendszer eszközének hibrid rendszerének tekintendő, amelyben fotocellákat használnak az energia, a vízmelegítő gyűjtők és a telepítéshez szélgenerátor Helyettesíthető egy tartalék üzemanyag-forrással (+)
A fűtési rendszer összeszereléséhez szükséges összes alkatrészt speciális üzletekben értékesítik.
Meg kell vásárolnia a következő összetevőket:
- szilícium- vagy filmszolármodulok;
- energiatároló akkumulátor;
- töltésvezérlő, amely szabályozza az akkumulátor töltését és kisütését;
- inverter, amely átalakítja a DC-t AC-re;
- csatlakozó kábelek halmaza.
Kívánatos, hogy az elemek azonosak legyenek (figyelembe véve a márkát, kapacitást és még a pártot is) és lehetőségük van 3-4 napig tárolni az energiát. Munkájuk időtartama a helyiség hőmérsékletétől függ - hideg körülmények között, amik gyorsan kiürülnek. Ha a napi fogyasztás 2400 Wh, akkor az akkumulátorok teljes kapacitása legalább 1000 Ah.
Ha autó akkumulátorokat használ, ne feledje, hogy maximális hatékonyságuk 70-75% ( szolgáltatások - 3 év), a szolárrendszerek speciális készülékei a legjobb teljesítményt nyújtják - akár 85% (élettartam - 10 év). Néhány energia elvész a tárolás és a konverzió során.
A sinusoid által generált áram minősége inverterek naprendszerekhez, a központosított hálózat áramerőssége felett. A berendezés jellemzője a feszültségfázis szinkronizálása, amelynél a 12 V-tól 220 V-ig terjedő átmenetet a háztartási elektromos berendezések működésének megszakítása nélkül végezzük.
Teljesítmény inverterek - 250 W és 6000 W között. A kimeneti teljesítményt több eszköz párhuzamos csatlakozásának kiürítésével növelheti. Például 3 x 3000 W = 9000 W (+)
A Naprendszer összes eleme telepítése után egy elektromos tartályt kell csatlakoztatni, amely a vizet melegíti a frekvenciaváltóhoz, és egy fűtővezetéket a tartályhoz.
Kollektor fűtési rendszer
A legnagyobb hatékonyság és hatás érhető el a napelemek helyett kollektorok telepítésével - kültéri berendezésekkel, amelyekben a napsugárzással vizet melegítenek. Egy ilyen rendszer logikusabb és természetesebb, mivel nem igényel más hűtőközeg fűtését más eszközökkel.
Vegyük figyelembe a két főtípusú készülékek kialakítását és működését: lapos és cső alakú.
Lapos opció független gyártáshoz
A lakásszerkezetek kialakítása olyan egyszerű, hogy a tapasztalt kézművesek kézműves analógokat állítanak össze csináld magad, vásárolj meg néhány alkatrészt egy szaküzletben, és készítsd el az improvizáltakat anyag.
Az acél vagy alumínium szigetelésű csőlemez belsejében a napsugárzás adszorbeáló hőjét rögzíti. Leggyakrabban fekete króm réteg borítja. A hőelnyelőt egy fedett átlátszó fedél védi.
A vizet kígyóba helyezett csövekben melegítik és a lemezhez csatlakoztatják. Víz vagy fagyálló belép a csatorna belsejébe a beömlőnyíláson keresztül, felmelegszik a csövekben, és a kiömlőnyílásba - a kimenetbe kerül.
A fedél fényáteresztő képességét egy átlátszó anyag - erős edzett üveg vagy műanyag (például polikarbonát) használata magyarázza. A napsugarak visszaverődésének megakadályozása érdekében az üveg vagy a műanyag felület matted (+)
Kétféle kapcsolat létezik: egycsöves és kétcsöves, nincs alapvető különbség a választásban. De nagy különbség van a hűtőfolyadéknak a kollektorokhoz való adagolásának módjában - a gravitációs áramlás vagy a szivattyú segítségével. Az első lehetőség nem megfelelő a vízmozgás gyenge sebessége miatt, a fűtés elve szerint a nyári zuhany tartályához hasonlít.
A második opció működése a keringető szivattyú csatlakozásának köszönhető, amely a hatályos hűtőközeget szállítja. A szivattyúberendezések működéséhez szükséges energiaforrás lehet napenergiával működő hálózat.
A napkollektoros fűtés során a hűtőközeg hőmérséklete eléri a 45-60 ºС-ot, a maximális kijelző a kimenetnél 35-40 ºС. A fűtőrendszer hatékonyságának javítása a radiátorok használatával "meleg padlók" (+)
Csőgyűjtők - az északi régiók megoldása
A működés általános elve hasonlít a lapos analógok működésére, de egy különbséggel - hőcserélővel ellátott hőcserélő csövek az üvegpalackokban. A csövek maguk a toll, az egyik oldalon forrasztva, és tollak, és koaxiálisak (vákuum), egymásba illesztve és mindkét oldalra lezárva.
A hőcserélők szintén eltérőek:
- a napenergia hővé alakítására szolgáló rendszer Hőcső;
- a hagyományos cső U-típusú hűtőközeg mozgatásához.
A második típusú hőcserélők hatékonyabbak, de nem elég népszerűek a javítás költsége miatt: ha egy cső meghibásodik, akkor a teljes szakaszt ki kell cserélni.
A hőcsőcső nem része az egész szegmensnek, így 2-3 perc alatt változtathatja meg. A meghibásodott koaxiális elemeket egyszerűen a kupak eltávolításával és a sérült csatorna cseréjével javítják.
A vákuumcsövek fűtési folyamatának ciklikus jellegét bemutató rendszer: hideg folyadék alatt A napsugárzásnak való kitettség felmelegszik és elpárolog, és így a következő hideg részhez jut hőhordozó (+)
A különböző típusú kollektorok műszaki jellemzőinek elemzése és felhasználási tapasztalataik összefoglalása után úgy döntöttünk, hogy a lapos kollektorok jobban megfelelnek a déli régióknak és az északi régiók számára csőszerűek. Különösen jól megalapozott az éghajlati telepítés során a Hőcső rendszerrel. Fűtőteljesítményük még felhős napokon és éjjel is, minimális mennyiségű napfényt táplálva.
A napkollektorok és a kazánberendezések közötti szabványos rendszer mintája: a szivattyúállomás a vizet keringeti, a vezérlő szabályozza a fűtési folyamatot
Teljesítmény módszer
Általában egy kis számú napelemmodell kísérletezésével a magánházak tulajdonosai tovább mennek, és különböző módon javítják a rendszert.
A legegyszerűbb módja az, hogy növeljék az érintett modulok számát, hogy további helyet nyerjenek elhelyezésükhöz és vásároljanak erősebb kapcsolódó berendezéseket.
Mi a teendő, ha hiányzik a szabad hely? Íme néhány iránymutatás a napenergia-állomás hatékonyságának növelésére (fotovoltaikus cellákkal vagy gyűjtőkkel):
- Módosítsa a modulok tájolását. Mozgó elemek a nap helyzetéhez viszonyítva. Egyszerűen fogalmazva, a panelek fő részének telepítése a déli oldalon. Hosszú napfény mellett optimális a keletre és nyugatra néző felületek használata is.
- Dőlésszögbeállítás. A gyártó általában azt jelzi, hogy melyik szög a legelőnyösebb (például 45º), de a telepítés során néha saját földrajzi szélességi fokát kell figyelembe venni.
- A telepítési hely helyes választása. A tető azért illik, mert a leggyakrabban a legmagasabb sík, és más tárgyak (pl. Kerti fák) nem fedik le. De még alkalmasabb területek is vannak - a napfény követésére szolgáló eszközök.
Ha azonban az elemek merőlegesek a napsugarakra, a rendszer hatékonyabban működik stabil rögzített felületen (például tetőn) ez csak rövid ideig lehetséges idő. Ennek növelése érdekében gyakorlati nyomkövető eszközöket találtak.
A nyomon követési mechanizmusok olyan dinamikus platformok, amelyek a napot követõen forognak. Hála nekik, a generátor teljesítménye nyáron kb. 35-40% -kal nő, télen - 10-12% -kal
A nyomkövető eszközök nagy hátránya a magas költség. Egyes esetekben nem fizet ki, így nincs értelme befektetni haszontalan mechanizmusokba.
Becslések szerint 8 panel a minimális összeg, amelyen a költségek idővel igazolják magukat. 3-4 modult használhat, de egy állapotban: ha közvetlenül, az akkumulátorokat megkerülve, egy vízszivattyúhoz csatlakoznak.
A Tesla Motors bejelentette új típusú tető kialakítását - integráltan napelemek. Az Ilon Maszk azt mondta, hogy egy módosított tető olcsóbb lenne, mint egy rendszeres tető, amelynek fejlécei vagy moduljai telepítve vannak.
Következtetések és hasznos videó a témáról
A tematikus videók segítenek az otthoni szolárállomások készülékének jobb bemutatásában és a berendezések telepítésének néhány titkosításában.
# 1 videó. A napelemekről és a töltésvezérlőkről rendelkezésre álló műszaki információk:
# 2. videó. Hasznos tapasztalat a napelemek használatáról a moszkvai régióban:
# 3 videó. Példa egy sikeresen működő, önállóan összeszerelt napelemes állomásra, amely forróvízellátást és otthoni fűtést biztosít:
Mint látható, a napenergiával működő fűtési rendszer egy nagyon valóságos jelenség, amit önállóan életre kelthet. Az energia megszerzésének alternatív módjainak szférája folyamatosan fejlődik, talán holnap egy új felfedezésről fog hallani.
Meghívjuk Önt, hogy aktívan kommentálják az anyagot. Nyújtsa meg a „zöld energia” iránti hozzáállását, ossza meg tapasztalatait a napelemek rendszerének kiépítésében, mondja el csak az alábbiakban ismertetett finomságokat.
