חימום שמש עבור בית פרטי: אופציות

הסיבות לפופולריות של מקורות אנרגיה חלופיים הם די מובן: יש הזדמנות לשמור על דלק לממש את החלומות של מערכות תומכות חיים ידידותיים לסביבה. במיומנות באמצעות האנרגיה של השמש, הרוח והמים, אתה יכול להפוך בית כפרי רגיל לבית אקולוגי מודרני.

אנו אגיד לך איך לצייד את חימום השמש בבית פרטי ולנתח איתך כמה זה רווחי. על מנת להדגיש באופן יסודי את סוגיות השימוש באנרגיה של אור היום, תיארנו בפירוט את כל האפשרויות הפופולריות שקיבלו יישום מעשי ומשוב חיובי מהמשתמשים.

אם ניקח בחשבון את ההמלצות שלנו, אתה יכול לבנות heliosystem יעיל עבור קוטג 'הקיץ או בית כפרי. כדי להקל על התפיסה של חומר קשה, השלמנו את המידע בעזרת דיאגרמות, איורים ומדריכי וידאו.

אנרגיה סולארית דרכים

שיטות יישום האנרגיות של הגוף השמימי אינם שייכים לטכנולוגיות חדשניות, חום השמש משמש במשך זמן רב בהצלחה רבה. עם זאת, זה חל בעיקר על אוסטרליה, כמה מדינות באירופה, אמריקה ואת האזורים הדרומיים, שבו אנרגיה חלופית ניתן להשיג לאורך כל השנה.

באזורים מסוימים בצפון הם לקויים קרינה טבעית, ולכן הוא משמש כאפשרות נוספת או גיבוי.

המתווכים בין קרני השמש למנגנון יצירת האנרגיה הם תאים סולריים או אספנים, אשר שונים בתכליתם ובעיצובם.

סוללות לצבור אנרגיה סולארית ולאפשר לו לשמש חשמל מכשירי חשמל ביתיים. הם לוחות עם photocells בצד אחד מנגנון נעילה על השני. אתה יכול להתנסות ולהרכיב את הסוללה בעצמך, אבל זה קל יותר לקנות מרכיבים מוכנים - הבחירה היא רחבה למדי.

מערכות שמש (קולטי שמש) הם חלק ממערכת החימום בבית. צינורות חום גדולים מבודדים בחום, כמו סוללות, מותקנים על מגן מוגבה מול השמש או מדרונות הגג.

כדי להגביר את היעילות, לוחות ממוקמים על מנגנונים דינמיים הדומה למעקב מערכת - הם פונים לאחר תנועת השמש. תהליך של המרת אנרגיה מתרחשת צינורות הממוקם בתוך תיבות.

ההבדל העיקרי של מערכות סולאריות מ פאנלים סולאריים היא כי החום הראשון נוזל קירור, ואת השני לצבור חשמל. אפשר לחמם את החדר בתאים פוטו-וולטאים, אבל מעגלי המכשיר הם לא רציונאליים ורק מתאימים לאזורים שבהם יש לפחות 200 ימי שמש בשנה.

היתרונות והחסרונות של מערכת חימום חלופית

היתרונות של מערכת חימום השמש הם לא כל כך הרבה, אבל כל אחד מהם הוא כבד והוא יכול להיות סיבה ניסויים פרטיים:

• יתרונות אקולוגיים. זה בטוח לתושבי הבית ואת הסביבה שמסביב, מקור נקי של חום שאינו דורש שימוש בדלקים מסורתיים.
• אוטונומיה. בעלי מערכת עצמאיים לחלוטין של מחירי האנרגיה ואת המצב הכלכלי במדינה.
• יעילות. תוך שמירה על מערכת חימום מסורתית, ניתן להפחית את העלות של תשלום עבור מים חמים.
• נגישות. כדי להתקין מערכות סולאריות לא צריך אישור מרשויות המדינה.

אבל יש רגעים לא נעימים שיכולים לקלקל את התמונה הכוללת. לדוגמה, כדי לקבוע את האפקטיביות של המערכת ידרוש תקופה ארוכה של לפחות 3 שנים (בתנאי שיש מספיק אנרגיה סולארית הוא בשימוש פעיל).

למשתמשים יש את החסרונות הבאים:

• מחירים גבוהים עבור הציוד הדרוש להפעלת המערכת לפעולה;
• תלות ישירה של כמות החום המופקת על המיקום הגיאוגרפי ומזג האוויר;
• זמינות חובה של מקור גיבוי, למשל, דוד גז (בפועל, מערכת השמש היא לעתים קרובות גיבוי).

כדי להשיג תשואות גבוהות יותר, אתה צריך לפקח באופן קבוע על בריאותם של אספנים, לנקות אותם מפולת ולהגן עליהם מפני פרוסט. אם הטמפרטורה לעיתים קרובות טיפות מתחת 0 ° C, אתה צריך לטפל בידוד תרמי נוסף לא רק של אלמנטים במערכת השמש, אלא גם של הבית כולו.

אנרגיה סולארית לחימום

המטרה העיקרית של תאים פוטו-וולטאיים שצוברים אנרגיה היא לספק חשמל לבית. כדי לכלול אותם בתוכנית מערכות חימום כדי להשיג תפקוד אופטימלי, יש צורך להרכיב שרשרת עם מיכל אחסון.

זה בו כי המים יהיה מחומם, אשר, לאחר שהגיע טמפרטורה מסוימת, ימלא את צינורות רדיאטורים בחדרים הדורשים חימום (סלון, חדר אמבטיה).

בואו ננסה להבין את תכונות העיצוב של תאים סולריים ולקבוע את התפקיד הפוטנציאלי שלהם במערכת החימום.

העיקרון של הפעולה של לוחות עם תאים פוטו

ישנם שלושה סוגים נפוצים של אלמנטים עבור התקנים סולאריים:

• מונוכסטריאלי. אלה הם לוחות דקות של סיליקון טהור ביותר, לחתוך מגביש גדל בתנאים מלאכותיים. מגוון פרודוקטיבי ביותר עם יעילות של כ 17-18%. הטמפרטורה האופטימלית לפעולה היא מ 5 º ל 25 º.

• פוליאסטריאלי. עשוי מפלים שהושגו על ידי קירור בהדרגה סיליקון להמיס. טכנולוגיות הייצור שלהם הם פחות עבודה אינטנסיבית, אבל את היעילות של תאים פוטו-וולטאי polycrystalline נמוך משמעותית - לא יותר מ -12%.

• אמורפי. הם סרט. מיוצר על ידי השיטה של ​​שלב אידוי, וכתוצאה מכך סיליקון בצורה של סרט דק מופקד על בסיס גמיש פולימר. שיטת הייצור הזולה ביותר משולבת עם הפרודוקטיביות הנמוכה שלנו, הנאמדת בשיעור של עד 7%.

לצורך התקנת מערכות חימום אוטונומיות באזורים הצפוניים, נבחנת האפשרות המתאימה ביותר סוללות פוטו - וולטאיותשנאספו מרכיבים monocrystalline. עם זאת, סוללות עם מודולים אמורפי קל יותר להתקין, כמעט ללא בסיס, וזול הרבה יותר.

משימתם של הגורמים החיצוניים היא לספוג ולהפוך את קרני השמש. האנרגיה המשתחררת זורמת עוד יותר ומרוכזת בצובר. אלמנט קטן נותן כ 100-250 W, ו 25-30 מ"ר לוח טרומי מספק חשמל לבית קטן. עבור ההתקנה של מערכת החימום ידרוש אנרגיה על ידי 2-3 פעמים יותר.

המהפך פועל כממיר של זרם ישיר מן השמש "הפקה" לחשמל, שכן זרם לסירוגין יש צורך לפעולה של מכשירי חשמל ביתיים ו luminaires.

אם אנחנו מדברים באופן ספציפי על מערכת החימום, הדוד החשמלי לחימום מים פועל גם על זרם חילופין. כדי לספק אור עבור הבית בלילה, סוללות יהיה צורך לשמור על אספקה ​​יומית.

יעילות photell

הדרך הקלה ביותר לרכוש קולטי שמש ולהחיל אחת פשוטה, מוכחת לאורך השנים תוכניות. עם זאת, הנסיבות לפעמים להכתיב את תנאי. נניח שיש לך מערכת תפקוד נהדר עם גנרטור סולארי, אבל עכשיו זה משמש לספק חשמל ולספק מים חמים לבית.

ברור כי רכישת ציוד חדש הוא רווחי, ולכן קל יותר להגדיל את החשמל על ידי רכישת כמות מסוימת של תאים פוטו. אפשרות התקציב - לוחות סיליקון עם קיבולת של עד 23-25%.

יש צורך לחבר את מכשיר החימום עובד על חשמל למקור הנוכחי. יוניברסל גרסה - דוד, מצויד חיווט הפצה.

אם אספקת החשמל מאורגן כראוי, זה צריך להיות מספיק עבור אספקת מים חמים וחימום. יש דוגמאות כאשר הבית מסופק במלואו עם חום - זה יכול להיות מוכר על הגג, מכוסה כמעט לחלוטין עם לוחות.

לפעמים זה דורש בנייה של מבנים מנותקים מיוחדים, אם שטח הגג אינו מספיק. מתברר כי כדי להגדיל את הכוח, אזור נוסף ללא תשלום יש צורך.

גם חישובים זהירים ביותר לא יעזור לך לקבוע את הכמות המדויקת של אנרגיה פוטנציאלית במהירות ליצור יעיל, יעיל המערכת. עובדה היא שלמעשה יש מכשולים, שמראהם קשה לחיזוי.

הנה כמה מהגורמים:

• ההתנגשות של מזג האוויר. מספר לא ידוע של ימי שמש אינו ידוע אפילו באזורים הדרומיים. זה כמעט בלתי אפשרי לחזות באופן אמין את מספרם באזורים הצפוניים.
• אי סדירות של קבלת חשמל. לדוגמה, באזורים הצפוניים בחורף יום אור קצר, כך הרבה אנרגיה סולארית ממוחזר הוא בילה על תאורה. בנוסף, עוצמת הקרינה הסולארית בתקופת החורף מצטמצמת באופן משמעותי.
• תקלות תקופתיים. כמו כל המערכות הטכניות, פאנלים סולאריים יכולים להתפרק מפעם לפעם עקב נזק לאלמנטים בודדים, מפרקים חוזיים, משטחי מגן וכדומה.

לכן, אתה יכול ללמוד על יעילות רק לאחר תקופה מסוימת של זמן, לפחות - בתוך שנה. ייתכן שיהיה צורך להגדיל את מספר photocells או סוללות, לשקול בידוד נוסף של הבית, להפחית את אזור מחומם. נניח באזורים הצפוניים של גרמניה כדי להציל את חדרי השינה הם לעתים קרובות לא מחומם בכלל.

דף הבית תחנת כוח התקנה תרשים

הדרך הקלה ביותר התקנת גנרטור - יצירת קשר עם חברה שמוכרת רכיבי מערכת ומציעה שירותים להתקנתם. Pros - פרויקט מקצועי עם תכונות בודדות, ערבות עבור כל המוצרים והתקנה, מינוס - העלות הגבוהה.

אם יש לך את הניסיון הרלוונטי, אתה יכול להרכיב עצמאית מיני תחנת כוח עם פאנלים סולאריים לחימום בית פרטי.

כל חלקי הרכבה של מערכת החימום נמכרים בחנויות מיוחדות.

עליך לרכוש את הרכיבים הבאים:

• סדרה של סיליקון או סרט מודולים סולאריים;
• סוללת אחסון אנרגיה;
• , אשר מסדיר את תהליך טעינה ופריקה של הסוללה;
• מהפך הממיר DC ל AC;
• סט של כבלי חיבור.

רצוי כי הסוללות הן זהות (לוקח בחשבון את המותג, יכולת ואפילו המפלגה) ויש להם את ההזדמנות לאחסן אנרגיה במשך 3-4 ימים. משך העבודה שלהם תלוי בטמפרטורת החדר - בתנאים קרים הם פריקה במהירות. אם הצריכה היומית היא 2400 Wh, הסוללות צריך קיבולת כוללת של לפחות 1000 אה.

איכות הנוכחי שנוצר על ידי סינוסי ממירים למערכות סולאריות, מעל הנוכחי מן הרשת המרוכזת. המאפיין של הציוד הוא סינכרון של מתח המתח, שבו המעבר של 12 V עד 220 V מבוצע ללא הפרעה בתפקוד של מכשירי חשמל ביתיים.

לאחר ההתקנה של כל האלמנטים של מערכת השמש, יש צורך לחבר טנק חשמלי מחמם את המים מהפך, צינור חימום לטנק, בתורו.

מערכת חימום אספנים

את היעילות ואת ההשפעה הגדולה ביותר ניתן להשיג על ידי התקנת אספנים במקום מודולים סולאריים - מתקני חוצות בהם מים מחוממים על ידי קרינה סולארית. מערכת כזו היא הגיונית וטבעית יותר, שכן היא אינה דורשת חימום קירור על ידי מכשירים אחרים.

שקול את העיצוב ואת העיקרון של הפעולה של מכשירים משני סוגים עיקריים: שטוח וצינורי.

אפשרות שטוחה לייצור עצמאי

העיצוב של מתקנים שטוחים הוא כל כך פשוט, כי בעלי מלאכה מנוסים להרכיב אנלוגים מלאכת יד לעשות את זה בעצמך, לקנות כמה חלקים בחנות המתמחה, ולבנות כמה מאולתרים חומר.

בתוך הפלדה או אלומיניום מבודד צינור צלחת קבועה ספיגת חום מהחום. לרוב זה מכוסה בשכבה של כרום שחור. על גבי הבולם חום מוגן על ידי כיסוי שקוף אטום.

מים מחוממים בצינורות הניח עם נחש ומחובר לצלחת. מים או נוזל לרדיאטור נכנס פנימה של הצינור דרך פתח, מתחמם בצינורות ועובר לשקע - לשקע.

ישנם שני סוגים של חיבור, צינור אחד ושני צינורות, אין הבדל מהותי בבחירה. אבל יש הבדל גדול באופן שבו נוזל קירור יסופקו האספנים - זרימת הכבידה או באמצעות משאבה. האפשרות הראשונה מוכרת כבלתי יעילה בגלל המהירות החלשה של תנועת המים, על פי עיקרון החימום, היא דומה למכל למקלחת קיץ.

הניתוח של האופציה השנייה נובע מחיבור של משאבת השאלה, אשר מספק את נוזל קירור בתוקף. מקור האנרגיה להפעלת ציוד שאיבה יכול להיות רשת המופעלת באמצעות אנרגיה סולארית.

אספנות צינורות - הפתרון לאזורים הצפוניים

העיקרון הכללי של המבצע דומה לתפקוד של אנלוגים שטוחים, אבל עם הבדל אחד - צינורות החלפת חום עם נושאת חום הם בתוך צלוחיות זכוכית. הצינורות עצמם הם נוצות, מולחמים בצד אחד ונראים כמו נוצות, קואקסיאליים (ואקום), מוכנסים זה לזה וחתומים משני הצדדים.

מחליפי חום שונים גם הם:

• מערכות להמרת אנרגיה סולארית לחום צינורות חום;
• צינור קונבנציונאלי להזיז את U- סוג נוזל קירור.

הסוג השני של מחליפי חום מוכר יותר יעיל, אבל לא פופולרי מספיק בגלל עלות התיקונים: כאשר צינור אחד נכשל, את כל החלק יהיה צורך להחליף.

צינור צינור חום אינו חלק של כל קטע, אז אתה יכול לשנות את זה 2-3 דקות. האלמנטים הקואקסיאליים הכושלים מתוקנים פשוט על ידי הסרת המכסה והחלפת הערוץ הפגום.

לאחר ניתוח המאפיינים הטכניים של אספנים מסוגים שונים ומסכמים את החוויה של השימוש שלהם, החלטנו כי אספנים שטוחים מתאימים יותר עבור אזורים בדרום, וצינורית עבור אזורים הצפוניים. במיוחד הוקמה היטב בהתקנה האקלים הקשה עם מערכת מחממים צינור. יש להם יכולת חימום גם בימים מעוננים ובלילה, "האכלה" כמות מינימלית של אור השמש.

שיטת ביצוע

בדרך כלל, לאחר ניסויים עם מספר קטן של מודולים סולאריים, בעלי בתים פרטיים ללכת עוד ולשפר את המערכת בדרכים שונות.

מה לעשות אם יש מחסור של מקום פנוי? הנה כמה קווים מנחים להגברת היעילות של תחנת השמש (עם תאים פוטו-וולטאים או אספנים):

• לשנות את הכיוון של המודולים. אלמנטים נעים יחסית למיקום השמש. במילים פשוטות, את ההתקנה של החלק העיקרי של לוחות בצד הדרומי. עם אור יום ארוך, זה גם אופטימלי להשתמש המשטחים הפונים מזרח ומערב.

• כוונון זווית הטיה. היצרן בדרך כלל מציין איזו זווית עדיפה ביותר (לדוגמה, 45º), אך לפעמים במהלך ההתקנה יש לבצע את ההתאמות שלו תוך התחשבות בקו הרוחב הגיאוגרפי.

• הבחירה הנכונה של מיקום ההתקנה. הגג מתאים כי זה לרוב המטוס הגבוה ביותר הוא לא מוסתר על ידי חפצים אחרים (למשל, עצי הגן). אבל יש גם אזורים מתאימים יותר - הפיכת מכשירים למעקב אחר השמש.

כאשר האלמנטים הם בניצב לקרני השמש, המערכת פועלת ביעילות רבה יותר על משטח קבוע יציב (למשל, גג) זה אפשרי רק לתקופה קצרה של זמן. כדי להגדיל את זה, הם המציאו מכשירי מעקב מעשיים.

חסרון גדול של מכשירי מעקב הוא העלות הגבוהה שלהם. במקרים מסוימים, זה לא משתלם, אז זה לא הגיוני להשקיע מנגנונים חסרי תועלת.

ההערכה היא כי 8 פאנלים הוא הסכום המינימלי שבו עלויות יצדיקו את עצמם לאורך זמן. אתה יכול להשתמש 3-4 מודולים, אבל בתנאי אחד: אם הם ישירות, עקיפת הסוללות, הם מחוברים למשאבת מים.

רק לפני כמה ימים, הודיעה טסלה מוטורס על יצירת סוג חדש של גג - עם משולבת פאנלים סולאריים. אילון מסק אמר כי גג שונה יהיה זול יותר מאשר גג רגיל עם כותרות או מודולים מותקנים על זה.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

קטעי וידאו תמטית יעזור לכם להציג טוב יותר את המכשיר של תחנות השמש בבית לחשוף כמה סודות ההתקנה של הציוד.

סרטון מס '1. מידע טכני זמין אודות סוללות שמש ובקרות טעינה:

סרטון מס '2. ניסיון שימושי של שימוש פאנלים סולאריים באזור מוסקבה:

סרטון מס '3. דוגמה של תחנת השמש ההפעלה בהצלחה, התאספו באופן מלא בפני עצמה, מתן הן אספקת מים חמים חימום הבית:

כפי שניתן לראות, מערכת חימום השמש המופעל היא תופעה מאוד אמיתית, כי אתה יכול להביא באופן עצמאי לחיים. התחום של דרכים חלופיות להשגת אנרגיה מתפתח כל הזמן, אולי מחר תשמעו על תגלית חדשה.

אנו מזמינים אתכם להגיב באופן פעיל על החומר. להביע את הגישה שלך "אנרגיה ירוקה", לחלוק את החוויה שלך בבניית מערכת של פאנלים סולאריים, לספר לך רק את הדקויות אתה מכיר את גוש מתחת.