Solvarme for et privat hus: opsjoner

Årsakene til populariteten til alternative energikilder er ganske forståelige: det er en mulighet til å spare på drivstoff og å realisere drømmene til miljøvennlige livsstøttesystemer. Ferdig å bruke solenergi, vind og vann, kan du slå et vanlig landsted til et moderne miljø.

Vi vil fortelle deg hvordan du skal utstyre solvarme i et privat hus og analysere med deg hvor lønnsomt det er. For å kunne grundig utheve problemene med bruk av dagslysets energi, har vi beskrevet i detalj alle de populære alternativene som har fått praktisk anvendelse og positiv tilbakemelding fra brukerne.

Ta hensyn til våre anbefalinger, kan du bygge et effektivt heliosystem for sommerhus eller et landsted. For å legge til rette for oppfatningen av vanskelig materiale, supplerte vi informasjonen med illustrerende diagrammer, illustrasjoner og videoopplæringer.

Solenergi måter

Søknadsmetoder energier i den himmelske kroppen ikke tilhører nyskapende teknologier, solvarme brukes i lang tid og svært vellykket. Dette gjelder imidlertid hovedsakelig for Australia, noen land i Europa, Amerika og de sørlige regionene, hvor alternativ energi kan oppnås gjennom året.

Noen nordlige områder er mangelfulle i naturlig stråling, så det brukes som et tilleggs- eller backupalternativ.

Mellomleddene mellom solstrålene og den energigjenerende mekanismen er solceller eller samlere, som er forskjellige i formålet og utformingen.

Batterier akkumulerer solenergi og tillater det å brukes til strøm av husholdningsapparater. De er paneler med fotoceller på den ene siden og en låsemekanisme på den andre. Du kan eksperimentere og montere batteriet selv, men det er lettere å kjøpe ferdige elementer - valget er ganske bredt.

Solsystemer (solfangere) er en del av oppvarmingssystemet hjemme. Store varmeisolerte varmebærende kanaler, som batterier, er montert på hevde skjold som vender mot solen eller takhellene.

For å øke effektiviteten legges panelene på dynamiske mekanismer som ligner et sporingssystem - de vender seg mot bevegelsen av solen. Prosessen med energiomforming skjer i rørene som er plassert inne i boksene.

Den største forskjellen i solsystemer fra solcellepaneler er at den første varmen kjølevæsken, og den andre akkumulerer elektrisitet. Det er mulig å varme opp rommet med fotovoltaiske celler, men enhetens kretser er irrasjonelle og egner seg kun for de områdene hvor det er minst 200 soldager om året.

Fordeler og ulemper med et alternativt varmesystem

Fordelene ved et solvarmeanlegg er ikke så mange, men hver av dem er tungt og kan være en grunn til private eksperimenter:

• Økologiske fordeler. Det er trygt for innbyggerne i huset og den omkringliggende naturen, en ren varmekilde som ikke krever bruk av tradisjonelle drivstoff.
• autonomi. Systemeierne er helt uavhengige av energipriser og den økonomiske situasjonen i landet.
• Økonomi. Mens det tradisjonelle oppvarmingssystemet opprettholdes, er det mulig å redusere kostnadene ved å betale for varmt vann.
• tilgjengelighet. For å installere solsystemer trenger du ikke tillatelse fra statlige myndigheter.

Men det er ubehagelige øyeblikk som kan ødelegge det samlede bildet. For eksempel, for å bestemme effektiviteten til systemet vil det trenge en lang periode på minst 3 år (forutsatt at det er nok solenergi og den brukes aktivt).

Brukere har følgende ulemper:

• høye priser på utstyr som er nødvendig for å starte systemet i drift;
• direkte avhengighet av mengden varme produsert på den geografiske plasseringen og været;
• obligatorisk tilgjengelighet av en sikkerhetskilde, for eksempel en gasskjele (i praksis er et solsystem ofte en sikkerhetskopi).

For å oppnå større avkastning må du regelmessig overvåke helsen til samlere, rense dem fra rusk og beskytte dem mot frost. Hvis temperaturen ofte faller under 0 ° C, må du ta vare på ekstra varmeisolasjon, ikke bare av solsystemet, men også av huset som helhet.

Solenergi for oppvarming

Hovedformålet med fotovoltaiske celler som samler energi er å gi strøm til huset. Å inkludere dem i ordningen varmeanlegg enheter og for å oppnå optimal funksjon er det nødvendig å montere en kjede med en lagertank.

Det er i det at vannet vil bli oppvarmet, som, etter å ha nådd en viss temperatur, vil fylle rørene og radiatorene i rommene som krever oppvarming (stue, bad).

La oss prøve å utarbeide designfunksjonene til solceller og bestemme deres potensielle rolle i varmesystemet.

Prinsippet for drift av panelene med fotovoltaiske celler

Det finnes tre vanlige typer elementer for solenheter:

• monokrystallinske. Disse er tynne plater av det mest rene silisium, kuttet fra en krystall som vokser under kunstige forhold. Den mest produktive variasjonen med en effektivitet på rundt 17-18%. Den optimale temperaturen for drift er fra 5 ºС til 25 ºі.

• polykrystallinske. Laget av vafler oppnådd ved gradvis avkjøling av silisiumsmelten. Deres produksjonsteknologi er mindre arbeidsintensiv, men effektiviteten til polykrystallinske fotovoltaiske celler er betydelig lavere - ikke mer enn 12%.

• Amorfe. De er film. Fremstilt ved fremgangsmåten i fordampningsfasen, hvilket resulterer i at silisium i form av en tynn film avsettes på en polymer-fleksibel basis. Den billigste produksjonsmetoden er kombinert med lav produktivitet, beregnet til opptil 7%.

For installasjon av autonome varmesystemer i nordområdene vurderes det mest egnede alternativet fotovoltaiske batteriersamlet fra monokrystallinske elementer. Imidlertid er batterier med amorfe moduler enklere å installere, praktisk talt uten base og mye billigere.

Oppgaven til de eksterne elementene er å absorbere og forandre solens stråler. Den frigjorte energien flyter videre og er konsentrert i akkumulatoren. Et lite element gir ca 100-250 W, og et prefabrikerte panel på 25-30 m² gir strøm til et lite hus. For installasjon av varmesystemet krever energi 2-3 ganger mer.

Omformeren fungerer som en omformer av likestrøm fra solens "produksjon" til strøm, siden vekselstrøm er nødvendig for drift av husholdningsapparater og armaturer.

Hvis vi snakker spesielt om varmesystemet, fungerer den elektriske kjelen for varmevann også på vekselstrøm. For å gi lys til hjemmet om natten, vil batterier være nødvendig for å holde daglig forsyning.

Photocell effektivitet

Den enkleste måten å kjøpe solfangere og bruk en av de enkle, bevistne i løpet av årene ordninger. Imidlertid dikterer omstendighetene deres vilkår. Anta at du har et godt fungerende arbeidssystem med en solgenerator, men for nå tjener det til å levere strøm og gi varmt vann til huset.

Det er klart at kjøp av nytt utstyr er urentabelt, så det er lettere å øke kraften ved å kjøpe en viss mengde solceller. Budsjettalternativet - silisiumpaneler med en kapasitet på opptil 23-25%.

Det er nødvendig å koble oppvarmingsanordningen som arbeider med strøm til en strømkilde. Universell versjon - kjele, utstyrt med distribusjonskobling.

Hvis strømforsyningen er ordentlig organisert, bør den være nok til både varmtvannsforsyning og oppvarming. Det er eksempler når huset er fullt utstyrt med varme - det kan gjenkjennes på taket, nesten helt dekket med paneler.

Noen ganger krever det bygging av spesielle frittliggende strukturer, hvis takområdet ikke er nok. Det viser seg at for å øke kraften er det nødvendig med et ekstra ledig område.

Selv de mest forsiktige beregningene vil ikke hjelpe deg med å bestemme den eksakte mengden potensiell energi og raskt lage et effektivt, strømlinjet system. Faktum er at det i praksis er hindringer, hvor utseendet er vanskelig å forutsi.

Her er noen av faktorene:

• Ustoppet av været. Et klart antall solfylte dager er ukjent selv i de sørlige områdene. Det er nesten umulig å spåre deres tall på de nordlige områdene på en pålitelig måte.
• Uregelmessighet for å skaffe elektrisitet. For eksempel i de nordlige områdene om vinteren en kort lys dag, så mye resirkulert solenergi er brukt på belysning. I tillegg er intensiteten av solstråling i vinterperioden betydelig redusert.
• Periodiske sammenbrudd. Som alle tekniske systemer kan solpaneler bryte ned fra tid til annen på grunn av skade på enkelte elementer, kontraktsskjøter, beskyttelsesflater etc.

Derfor kan du lære om effektivitet bare etter en viss tidsperiode, minst - i et år. Det kan være nødvendig å øke antall fotoceller eller batterier, vurder ekstra isolasjon av huset, reduser oppvarmet område. Anta at i de nordlige delene av Tyskland for å redde soverom blir det ofte ikke oppvarmet i det hele tatt.

Installasjonsdiagram for hjemmekraftverk

Enkel måte installasjon av solenergi generator - Kontakt et selskap som selger systemkomponenter og tilbyr tjenester for installasjonen. Pros - et profesjonelt prosjekt med individuelle funksjoner, en garanti for alle produkter og installasjon, minus - den høye prisen.

Hvis du har relevant erfaring, kan du selvstendig montere et minikraftverk med solcellepaneler for oppvarming av et privat hus.

Alle deler til montering av varmesystemet selges i spesialforretninger.

Du må kjøpe følgende komponenter:

• et sett med silisium- eller film solcelle moduler;
• energilagring batteri;
• lade kontrolleren, som regulerer prosessen med lading og utladning av batteriet;
• inverter som konverterer DC til AC;
• sett med tilkoblingskabler.

Det er ønskelig at batteriene er de samme (med hensyn til merke, kapasitet og til og med partiet) og har mulighet til å lagre energi i 3-4 dager. Varigheten av arbeidet avhenger av romtemperaturen - i kalde forhold utløper de raskt. Hvis det daglige forbruket er 2400 Wh, trenger batteriene en totalkapasitet på minst 1000 Ah.

Kvaliteten av strømmen generert av sinusformet omformere for solsystemer, over strømmen fra det sentrale nettverket. Funksjonen til utstyret er synkroniseringen av spenningsfasen, hvor overgangen på 12 V til 220 V utføres uten avbrudd i husholdningsapparater.

Etter installasjon av alle elementer i solsystemet, er det nødvendig å koble en elektrisk tank som varmer vannet til omformeren, og en oppvarmingsrørledning til tanken, i sin tur.

Samlerens varmesystem

Den største effektiviteten og effekten kan oppnås ved å installere samlere i stedet for solcellepaneler - utendørsinstallasjoner der vannet er oppvarmet av solstråling. Et slikt system er mer logisk og naturlig, siden det ikke krever oppvarming kjølevæsken av andre enheter.

Vurder design og prinsipp for bruk av enheter av to hovedtyper: flat og rørformet.

Flatt alternativ for uavhengig produksjon

Utformingen av flate installasjoner er så enkelt at erfarne håndverkere samler håndverksanaloger gjør det selv, kjøp noen av delene i en spesialforretning, og bygg noen av de improviserte materiale.

På innsiden av stål- eller aluminiumisolert kanalplate festes det varme fra solen. Oftest er det dekket med et lag med svart krom. På toppen av varmen absorberes beskyttet av et forseglet gjennomsiktig deksel.

Vannet oppvarmes i rør legget med en slange og koblet til platen. Vann eller frostvæske kommer inn i kanalen gjennom innløpet, oppvarmer seg i rørene og beveger seg til uttaket - til stikkontakten.

Det er to typer tilkobling, ett-rør og to-rør, det er ingen grunnleggende forskjell i valget. Men det er stor forskjell på måten kjølevæsken leveres til kollektorene - tyngdekraften eller ved hjelp av en pumpe. Det første alternativet er anerkjent for å være ineffektivt på grunn av den svake hastigheten til vannbevegelsen, i henhold til oppvarmingsprinsippet, ligner den en beholder til sommerdusj.

Drift av det andre alternativet skyldes tilkoblingen av sirkulasjonspumpen, som gir kjølevæsken i kraft. Energikilden for drift av pumpeutstyr kan være et soldrevet nett.

Rørsamlere - løsningen for de nordlige områdene

Det generelle operasjonsprinsippet ligner funksjonen av flate analoger, men med en forskjell - varmevekslingsrør med varmebærer er inne i glassflasker. Rørene selv er fjær, loddet på den ene siden og ser ut som fjær og koaksialt (vakuum), settes inn i hverandre og forsegles på begge sider.

Varmevekslere er også forskjellige:

• system for konvertering av solenergi inn i varmen varme-pipe;
• konvensjonelt rør for å bevege kjølevæsken U-typen.

Den andre typen varmevekslere er anerkjent som mer effektiv, men ikke populær nok på grunn av reparasjonskostnadene: når ett rør svikter, må hele delen bli erstattet.

Varmrøret er ikke en del av hele segmentet, slik at du kan bytte det om 2-3 minutter. De mislykkede koaksialelementene repareres ved å fjerne hetten og erstatte den skadede kanalen.

Etter å ha analysert de tekniske egenskapene til samlere av forskjellige typer og oppsummert erfaring med bruken av dem, bestemte vi oss for at flat samlere passer bedre til de sørlige regionene og rørformet for de nordlige områdene. Spesielt godt etablert i et hardt klimaanlegg med systemvarmen. De har en varmekapasitet, selv i skyfri dager og om natten, "fôring på" en minimal mengde sollys.

Ytelsesmetode

Vanligvis, etter å ha eksperimentert med et lite antall solcellepaneler, går eiere av private hus videre og forbedrer systemet på ulike måter.

Hva skal jeg gjøre hvis det er mangel på ledig plass? Her er noen retningslinjer for å øke effektiviteten til en solstasjon (med fotovoltaiske celler eller samlere):

• Endre retningen til modulene. Flytte elementer i forhold til solens stilling. Enkelt sagt, installasjonen av hoveddelen av panelene på sørsiden. Med et langt dagslys er det også optimal å bruke overflatene mot øst og vest.

• Tiltvinkeljustering. Produsenten angir vanligvis hvilken vinkel som er mest foretrukket (for eksempel 45º), men noen ganger under installasjonen må man selv foreta sine egne justeringer med hensyn til den geografiske bredden.

• Det riktige valget av installasjonssted. Taket passer fordi det oftest er det høyeste flyet og ikke er skjult av andre gjenstander (si hagen trær). Men det er enda bedre områder - snu enheter for å spore solen.

Når elementene er vinkelrette på solens stråler, fungerer systemet imidlertid mer effektivt På en stabil fast overflate (for eksempel et tak) er dette bare mulig i en kort periode av tiden. For å øke det oppdaget de praktiske sporingsenheter.

En stor ulempe med sporingsenheter er deres høye kostnader. I noen tilfeller betaler det ikke seg, så det gir ingen mening å investere i ubrukelige mekanismer.

Det anslås at 8 paneler er minimumsbeløpet hvor kostnadene vil rettferdiggjøre seg over tid. Du kan bruke 3-4 moduler, men under en betingelse: Hvis de er direkte, omgå batteriene, er de koblet til en vannpumpe.

Bare i dag annonserte Tesla Motors opprettelsen av en ny type tak - med integrert solcellepaneler. Ilon Mask sa at et modifisert tak ville være billigere enn et vanlig tak med overskrifter eller moduler installert på den.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Tematiske videoer vil hjelpe deg til bedre å presentere enheten til solvarmeanlegg og avsløre noen hemmeligheter med installasjon av utstyr.

Video # 1. Tilgjengelig teknisk informasjon om solbatterier og ladere:

Video # 2. Nyttig erfaring med bruk av solcellepaneler i Moskva-regionen:

Video nr. 3. Et eksempel på en vellykket driftstasjon av solstasjon, helt montert på egenhånd, som gir både varmtvannsforsyning og oppvarming av hjemmet:

Som du kan se, er det solenergi-varmeanlegg et veldig reelt fenomen som du selvstendig kan få til liv. Sfæren til alternative måter å skaffe energi på er i stadig utvikling, kanskje i morgen vil du høre om en ny oppdagelse.

Vi inviterer deg til å aktivt kommentere materialet. Gi uttrykk for din holdning til den "grønne energien", del din erfaring med å bygge et system av solpaneler, fortelle deg bare de finesser du kjenner i blokken nedenfor.