Солнечное отопление насколько эффективно

Типы солнечных батарей, а также их комплектации

Батареи можно разделить на два основных типа:

  • Малые фотоэлектрические системы.
  • Большие фотоэлектрические системы.

К первой категории можно отнести аккумуляторные панели, работающие от напряжения в 12-24В. Такие системы обеспечат электроэнергией, необходимой для работы телевизора и нескольких осветительных приборов в доме. Большие системы могут не только полностью обеспечить дом необходимой электроэнергией, но и сыграть важную роль в организации отопительной системы. Стоит учитывать, что солнечные батареи не смогут обеспечить необходимым теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами.

Солнечное отопление насколько эффективно

Солнечные батареи различного типа и размера

Комплектация солнечных батарей может несколько отличаться. В базовую комплектацию входят такие компоненты, как:

  • Вакуумный солнечный коллектор.
  • Контроллер, который способен следить за тем, чтобы работа системы была максимально эффективной.
  • Насос, который будет подавать теплоноситель от коллектора в отопительный бак.
  • Емкость для горячей воды, которая имеет объем от 500 до 1000 литров.
  • Электрический тэн или тепловой насос.

Солнечное отопление насколько эффективно

Схема системы отопления работающей на солнечных батареях

Если вы оборудуете достаточно мощное отопление частного дома солнечными батареями, то дом можно обеспечить еще и горячим водоснабжением. Кроме того, можно дополнительно оборудовать такую систему, как теплый пол.

Перед тем, как устанавливать систему отопления, нужно убедиться в том, что ее мощности хватит на ваши нужды. Для этого учитываются такие показатели, как общая площадь дома,  количество жильцов, которые в нем проживают и необходимый расход энергии.

Если семья состоит из трех человек, то потребуется от 200 до 500 кВт энергии в месяц. Если вы планируете организовать горячее водоснабжение, то потребуется больше электроэнергии. Наиболее эффективной считается комбинированная отопительная система. Она позволяет подстраховать жильцов дома на случай непредвиденных или аварийных ситуаций.

Выбираем солнечный коллектор

Солнечное отопление насколько эффективноКонструкция солнечного коллектора

Для эффективной работы отопления с помощью солнечной энергии рекомендуется установка коллекторов. Они представляют собой систему трубопроводов, по которым протекает теплоноситель. Для защиты и лучшего фокусирования солнечной энергии конструкция защищена прозрачной стеклянной панелью.

Для повышения эффективной работы оборудования в нем можно использовать различные типы теплоносителя, которые не изменят своих свойств под воздействием отрицательных температур

Это важно для регионов с холодной зимой. Кроме этого необходимо тщательно проанализировать предложения на рынке и выбрать оптимальную конструкцию

В настоящее время производители предлагают несколько способов организации отопления частного дома солнечными коллекторами:

  • Вакуумные коллектора. Оптимальный вариант для организации пассивной системы солнечного отопления. Характеризуются практически полным отсутствием тепловых потерь;
  • Плоские коллектора. Экономный вариант солнечного отопления. Представляют собой систему труб, защищенных прозрачным материалом. Чаще всего используются для горячего водоснабжения в летний период. Применение для комбинированного солнечного отопления требует учета графика температур в зимний период и тщательный выбор теплоносителя.

Выбор во многом определяется предварительными расчетами – требуемой мощности и периодичностью работы теплоснабжения. В качестве эконом варианта можно рассматривать возможность самостоятельного изготовления плоских коллекторов для отопления солнечной энергией своими руками.

Вакуумные коллекторы для отопления

Солнечное отопление насколько эффективноКонструкция вакуумного солнечного коллектора

Одной из проблем эксплуатации солнечных радиаторов для отопления дома являются большие тепловые потери. Они обусловлены особенностями эксплуатации – панель должна находиться вне отапливаемого помещения для поглощения солнечной энергии. Для решения этого вопроса был разработан вакуумный солнечный коллектор для системы отопления.

Конструкция вакуумных коллекторов состоит из внешнего корпуса и внутренней системы стеклянных труб. Для лучшей изоляции трубопроводы отделены от внешней среды вакуумной прослойкой с разряженным воздухом. Фактически вся установка представляет собой большой прозрачный термос.

Специфика вакуумного солнечного коллектора в системе отопления заключается в следующем:

  • Использование в качестве теплоносителя специальной жидкости с низким порогом закипания. При этом происходит более эффективная передача тепловой энергии через теплообменник основному теплоносителю отопления – воде;
  • Нанесение на внутреннюю поверхность специального покрытия, увеличивающего поглощательную способность тепловой солнечной энергии;
  • Независимость работы от внешней температуры воздуха.

Для нормального функционирования системы потребуется обеспечить надежную теплоизоляцию теплообменника. Также следует утеплить трубопровод в местах прохождения через неотапливаемые помещения – чердак, кровельный пирог. Для расчета солнечного коллектора для отопления можно применять стандартные схемы. Но нужно учитывать, что его работа будет неэффективной при снижении температуры теплоносителя в контуре до +22°С.

Плоские солнечные коллекторы для отопления

Солнечное отопление насколько эффективноПлоский солнечный коллектор

Для создания солнечной системы отопления частного дома с минимальными затратами чаще всего устанавливают плоские коллектора. Они отличаются от вакуумных упрощенной конструкцией. Однако при этом увеличиваются требования к их эксплуатации.

Плоский коллектор также имеет внутреннюю систему трубопроводов. Однако она изготавливается из медных или полимерных труб. Для защиты используется поликарбонат или каленое стекло. Внутренняя поверхность изолируется утеплителем – минеральной ватой или пенопластом. Под воздействием солнечных лучей происходит нагрев трубок и как следствие – повышение температуры теплоносителя.

Для плоского солнечного коллектора в системе отопления существуют жесткие эксплуатационные ограничения:

  • В качестве теплоносителя можно использовать только антифриз. В противном случае произойдет замерзание воды и разрушение трубопровода;
  • Для лучшей циркуляции при передаче тепла необходим монтаж насоса;
  • При температуре ниже -10°С эффективность работы системы сильно падает.

Из-за последнего фактора не рекомендуется организация теплоснабжение дома солнечной энергией с помощью плоских коллекторов в регионах с низкими температурами в зимний период. Поэтому чаще всего делают плоский солнечный коллектор для отопления своими руками для горячего водоснабжения летом, весной или осенью.

Виды солнечных батарей, комплектация

Сегодня для получения электроэнергии вы бытовых условиях можно использовать батареи двух типов – большие и малые фотоэлектрические системы. Малая система это панель с аккумулятором, дает возможность получить напряжение от 12-ти до 24 Вольт.

Солнечное отопление насколько эффективно

Несколько таких батарей могут обеспечить работу телевизора и полного освещения дома. Большая фотоэлектрическая система обеспечивает дом энергией и теплом в полном объеме.

Солнечное отопление насколько эффективно

Если говорить о комплектации, то солнечное отопление включает в себя: солнечный вакуумный коллектор, контроллер, который следит за работой системы, насоса, поставляющего в накопительный бак теплоноситель, одна или несколько емкостей общим объемом 500- 1000 литров, теплового насоса, или же электротена. Запитав мощное отопление частного дома от солнечных батарей, вы получаете возможность постоянно пользоваться горячей водой, и, при желании оборудовать «теплый пол» во всех помещениях.

Читайте так же:  Комната с видеопроектором 7 креативных идей для киноманов

Перед тем как покупать и устанавливать систему, нужно обязательно рассчитать ее мощность.При этом учитывается количество постоянно проживающих в доме людей, жилая площадь, средний расход энергии. Так, в среднем семья из трех человек тратит в месяц от 200 до 500 кВт энергии на использование бытовых приборов. К этому количеству необходимо добавить расход энергии для постоянного подогрева воды в системе отопления. Проще всего посчитать площадь солнечных батарей, исходя из 1 квадратного метра солнечной батареи на человека. Например, если в доме есть теплые полы, то на каждые 10 кв. м. пола понадобится энергия от 1 кв. м солнечной батареи. И, повторимся, не забывайте:

  • Батареи устанавливаются на солнечной стороне.
  • Рядом не должно быть деревьев и высоких зданий.
  • Угол ската крыши должен составлять не менее 30-ти градусов.
  • Количество солнечных дней в месяц – не менее 20-ти.

Инсоляция (облучение поверхности земли солнечной радиацией) рассчитывается из учета 1000 кВт/ч на 1 кв.м за год. В этом случае количество полученной энергии эквивалентно энергии от 100 литров газа. Некоторые дорогие мощные системы могут легко обеспечивать горячей водой семью из четырех человек, имея при этом площадь немногим больше 4-х кв. м.

Если вы решились на установку солнечного отопления, помните, что в зимнее время года она, скорее всего, не будет полностью справляться с работой. Поэтому настоятельно не рекомендуется полностью отказываться от услуг ЖКХ. Это даст вам возможность подстраховаться, если батареи не будут получать достаточно света для полноценной работы.

Экологичность

Положительные аспекты

Из всех доступных возобновляемых источников энергии именно солнечная энергия и солнечные батареи наносят минимальный ущерб окружающей среде. Электричество, произведенное при помощи солнечных батарей, не оказывает вредного воздействия на воздушные массы. И никак не загрязняет ни поверхностные, ни подземные воды, не истощает природные ресурсы и не несет опасности, как для животного мира, так и здоровья человека.

Солнечное отопление насколько эффективно

Единственный реально опасный эффект данного типа энергии связан с получением некоторого количества токсических веществ и химикатов, например, кадмия и мышьяка, которые используются при производстве солнечных батарей. Но, по большому счету, и эти негативные эффекты минимальны по своему объёму, если есть продуманная политика в плане их повторного использования и надлежащей утилизации.

Если смотреть широким полем зрения на проблему, то риски для окружающей среды от солнечных батарей минимальны. Приблизительные выбросы в атмосферу в ходе производства составляют 0,02 грамма теллуридла кадмия на ГИГАВАТТ\час электрической энергии, произведенной за весь срок службы солнечного модуля, и это очень низкий показатель.

Широкомасштабное использование солнечных батарей не несет никакого риска для здоровья человека и живых существ. А повторная переработка модулей, что уже отслужили свой срок службы, почти полностью нивелирует озабоченность «зеленых» по поводу вредности этого вида производства электрической энергии.

Во время своей работы солнечные модули не производят загрязнения Природы, и более того, постепенно замещая традиционные виды топлива (газ, нефть, уголь) они приносят существенные выгоды окружающей среде.

Теллурид кадмия в солнечных батареях на самом деле на поверку оказывается значительно более дружественен Природе, чем все остальные ныне используемые виды кадмийных батарей, включая знаменитые никель-кадмиевые.

Отрицательное влияние

Солнечное отопление насколько эффективно

Само производство солнечных батарей включает в себя использование некоторых токсичных газов, взрывоопасных летучих веществ, коррозийных жидкостей и подозрительных канцерогенных – вызывающих рак – реагентов.

Магнитуда возможных негативных эффектов на здоровье человека и Природу в случае производства солнечных батарей варьируется в зависимости от используемых токсических материалов, их насыщенности, интенсивности использования, а также продолжительности их воздействия на человека в условиях производства.

Утилизация значительных объемов отслуживших свое солнечных модулей на конкретной территории приводит к увеличению риска для здоровья людей в данной местности. А также это пагубно для местной флоры и фауны.

Утечка химических реагентов из утилизируемых модулей дает вероятность заражению местной почвы и поверхностных вод.

Скопление солнечных батарей на примере местечка Барстоу, Калифорния, под кодовым обозначением «Солнечная №2», занимает 52,6 гектаров (почти 130 акров) земель и производит около 10 мегаватт электричества на максимальном выходе при пиковых значениях. Производительность достигает лишь 16%.

Для таких вот установок типа «Солнечная -2», чтобы произвести такое же количество энергии, как и типичной 1000 мегаватт электростанции на обычном топливе, за год потребуется покрыть солнечными модулями 33 000 (!) гектаров земли. Или иными словами, 127 квадратных миль площади! А это уже серьезный урон окружающей среде.

Типы установок для получения энергии от Солнца

В зависимости от способа получения энергии и ее использования, устройства для получения энергии от Солнца можно разделить на три типа:

  • Батареи с фотоэлектрическими преобразователями – энергию Солнца непосредственно преобразуют в электричество.
  • Солнечные коллекторы, способные преобразовывать солнечный свет в тепловую энергию и в дальнейшем использовать ее для различных нужд. Имеют высокий КПД.
  • Гелиоэлектростанции, вырабатывающие энергию в больших количествах. Основной элемент в этих установках – вогнутые зеркала из алюминия или стекла, собирающие солнечные лучи, которые затем распределяются для нагрева воды.

Для устройства системы отопления в частных домах чаще всего используются солнечные батареи на фотоэлементах.

Солнечное отопление насколько эффективно

Устройство, виды и основные характеристики солнечных батарей

Обычно солнечные батареи состоят из нескольких частей:

  • устройство для отбора мощности;
  • преобразователь энергии;
  • аккумуляторные батареи;
  • преобразователь тока;
  • регулятор зарядки устройства.

Энергию, которую батарея получает в течение дня, можно использовать напрямую или накапливать в аккумуляторах для работы в ночное время или в пасмурную погоду.

Солнечное отопление насколько эффективно

Сфера применения таких установок зависит от мощности, которую они способны вырабатывать. В зависимости от этого, можно выделить батареи:

  • низкой мощности, способные обеспечить работу телевизора, телефона, калькулятора или нескольких лампочек;
  • универсальные, обычно это переносные устройства, питающие технику за пределами дома;
  • большой мощности, позволяющей обеспечить весь дом теплом и энергией.

Также солнечные батареи классифицируют по тому, как организованы в элементах атомы кремния:

  • батареи монокристаллические – основаны на фотоэлектрическом действии; они компактны, но не могут производить энергию в пасмурную погоду; имеют КПД около 15%;
  • батареи тонкопленочные – способны поглощать рассеянные лучи солнца, поэтому их можно устанавливать на стены зданий; самые простые и доступные, но занимают большую площадь поверхности и обладают малым КПД – 5%;
  • батареи поликристаллические – основой для них служит особый кремниевый расплав; КПД около 10%.

Солнечное отопление насколько эффективно

 Условия эксплуатации солнечных батарей

Решив приобрести солнечные батареи для отопления дома, нужно учитывать несколько факторов. Прежде всего, их эффективность напрямую будет зависеть от количества ясных, солнечных дней в году, особенно зимой. Перед установкой солнечной системы отопления нужно провести качественное утепление дома с использованием современных материалов.

Читайте так же:  Сообщества Электронные Поделки Блог В чём отличия светодиодов XM-L T6 и U2

Устанавливают солнечные батареи обычно на крышу здания, с южной стороны, под прямым углом к источнику энергии. Такое их положение обеспечит наибольшее поглощение света. Угол наклона солнечных панелей на крыше будет зависеть от географической широты местности (от 45° до 70°).

Оптимальным будет интегрирование солнечных батарей в другую, уже существующую, систему отопления: электрическую, газовую или с другим видом топлива. Это позволит увеличить эффективность и той, и другой системы.

Солнечное отопление насколько эффективно

Основные производители солнечных батарей

На рынке фотоэлектрических панелей признанным лидером является японская компания Sharp Solar, чья доля в мировом производстве составляет 24%. Изделия этой компании славятся своим качеством, долговечностью и высоким КПД.

В числе других известнейших производителей солнечных батарей можно назвать компании: Yingli Green Energy (Китай), Canadian Solar (Канада), Trina Solar Limited (Китай), First Solar (США), Suntech Power Holdings Co, Ltd. (Китай).

В России производством солнечных батарей занимаются предприятия: ООО “Гелиос-Ресурс” (Мытищи), «Телеком-СТВ» (Зеленоград), ОАО «НПП «Квант» (Москва), ООО «Хевел» (Новочебоксарск) и др.

Гелиоэнергетика имеет большое будущее. Сегодня эта отрасль в нашей стране развита достаточно слабо из-за высокой стоимости солнечных батарей. Но будущее именно за ними – безопасными, экологически чистыми, безотходными, полностью автоматизированными системами, превращающими энергию Солнца в электричество, которое обогревает наши дома.

Типовая комплектация солнечной системы отопления

Солнечное (как и любое другое) отопление загородного дома может изменяться в зависимости от индивидуальных требований заказчика и производственных особенностей завода-изготовителя, но общий принцип комплектации данной системы остается, как правило, неизменным.

Солнечное отопление состоит из следующих основных элементов:

  1. Вакуумный солнечный коллектор.
  2. Насос, осуществляющий подачу теплоносителя к накопительному баку от коллектора.
  3. Контроллер, выполняющий функцию управления работой всей гелиосистемы.
  4. Бак-аккумулятор (500-1000 литров) для горячей воды.
  5. Пиковый доводчик, представленный в виде теплового насоса, электрического тена либо иного источника.

Отопление либо горячее водоснабжение солнцем в типовой комплектации позволит дополнительно осуществить устройство теплых полов, гарантируя довольно быструю окупаемость расходов, связанных с приобретением и монтажом оборудования.

Изготовление солнечного коллектора своими руками

Солнечное теплоснабжение (отопление и горячее водоснабжение) вполне можно изготовить своими руками из доступных материалов.

Одним из простых и доступных вариантов является изготовление солнечного коллектора из змеевика обыкновенного холодильника.

Необходимые материалы

Для изготовления коллектора понадобятся следующие материалы:

  1. Змеевик от холодильника (старого либо неисправного).
  2. Рейки, предназначенные для сборки каркаса.
  3. Резиновый коврик.
  4. Обыкновенное стекло, фольга.
  5. Емкость для воды, трубы, предназначенные для слива и подачи воды.

Перед началом сборки коллектора необходимо произвести тщательную промывку змеевика от остатков фреона, подогнать изготовленный из реек каркас под размеры змеевика (чтобы он там свободно помещался).

Габаритные размеры резинового коврика должны быть идентичны размерам полученного каркаса.

Последовательность сборки

При сборке готового изделия необходимо соблюдать следующую последовательность действий:

На резиновый коврик производится укладка фольги, каркаса из реек и змеевика в оговоренной последовательности. Сколачивание каркаса и устройство небольших отверстий в его стенках, достаточных для вывода трубок змеевика.

Для закрепления змеевика можно использовать хомуты, снятые с того же холодильника. Хомуты с обратной стороны крепятся при помощи винтов. Производится прибивание реек с обратной стороны для придания конструкции требуемой жесткости.

Заклеивание скотчем всех щелей между каркасом и фольгой. Данная мера позволяет максимально уменьшить тепловые потери. Готовый коллектор накрывается стеклом и проклеивается скотчем по всему периметру.

Дополнительную герметизацию и надежность придаст крепление стекла при помощи нескольких шурупов. Завершающий этап — крепление на опоры солнечного коллектора.

Принцип действия системы

Солнечное (с использованием описываемого самодельного коллектора) отопление частного дома способно обеспечить при солнечной погоде нагрев воды до 70°C. Циркуляция в данной системе происходит естественным способом.

Нагретая в коллекторе вода за счет уменьшения плотности движется вверх в специальную емкость для воды. Холодная вода, обладающая большей плотностью, перемещается в нижнюю часть коллектора. Далее процесс повторяется.

Приведем схематичное изображение подобной системы.

Солнечное отопление насколько эффективно

Схема коллектора, сделанного своими руками. Нажмите для увеличения.

Где:
1 — Труба для подачи горячей воды.
2 — Вентиль для сброса давления.
3 — Труба для слива горячей воды.
4 — Запорный вентиль.
5 — Вентиль для подпитки.
6,7 — Труба для подачи холодной воды в коллектор.
8 — Вентиль для слива.

Вместо заключения

Альтернативные источники теплоснабжения стремительно завоевывают популярность у все большего числа людей.

Солнечное (с использованием вакуумного гелиоколлектора) отопление дома обладает целым рядом очевидных преимуществ, позволяющих успешно конкурировать с традиционными схемами устройства отопления и горячего водоснабжения.

Безграничная солнечная энергия значительно превышает суммарную потребность человека. Она абсолютно бесплатна и безопасна с экологической точки зрения.

Возможности использования

Как можно использовать солнечные батареи для отопления дома? Только для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.

Солнечное отопление насколько эффективно

Если включить гелиосистему параллельно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить приличную сумму

Насколько реально солнечная батарея может обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).

И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.

Кстати, многие европейские производители отопительного оборудования предусматривают совместную работу своей техники с солнечными преобразователями (например, газовые котлы Baxi и Ariston). Но работают они с гелиоколлекторами (греют воду) или с солнечными батареями, нужно смотреть по каждому виду оборудования.

Солнечное отопление насколько эффективно

Для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно

Если подогрев пола у вас электрический, все серьезнее. Мощность большинства таких обогревателей исчисляется киловаттами. Для выработки такого количества энергии потребуется много панелей для переработки энергии солнца. Устройство системы солнечных батарей для отопления частного дома электрическими полами, может вылиться в очень приличную сумму. Но система хороша тем, что ее мощность можно наращивать постепенно. Будете по возможности увеличивать количество панелей и количество вырабатываемого электричества.

При желании можно сэкономить: собрать солнечные панели самостоятельно. Такие самодельные варианты обойдутся в разы дешевле заводских. И это притом, что покупать фотопреобразователи придется готовые: их изготовление в кустарных условиях — нереальная задача. Поэтому — только готовые. Эффективность самодельных солнечных панелей будет ниже заводских, но и цена в разы ниже.

Солнечная батарея что это такое

Солнечное отопление насколько эффективно

Говоря просто – преобразователь солнечного света в постоянный электрический ток в чистом виде. Постоянный ток можно с помощью специального инвертора преобразовать в переменный, и пользоваться им, как в обычной бытовой сети. Солнечные батареи – далеко не новое изобретение, и еще во времена СССР можно было  свободно купить калькулятор на солнечных батарейках. Энергия Солнца в бытовых и даже промышленных целях используется за рубежом достаточно давно, то есть, ничего нового изобретать не нужно, а только воспользоваться накопленным опытом.

Читайте так же:  Солнечная панель своими руками

Солнечный водонагреватель своими руками сборка системы

Как и говорилось выше, солнечный коллектор – это всего лишь часть системы солнечного нагрева воды. Чтобы он работал, как говорится, по полной программе, его нужно дополнить теплоаккумулятором. Попросту говоря, изолированным и утепленным баком, который сможет сохранять нагретую солнцем воду длительное время. Вообще нагрев воды в таких системах происходит постепенно – за счет естественной циркуляции жидкости и разницы температуры в коллекторе и баке происходит постоянное движение воды через коллектор, в котором она постепенно и нагревается. В целом же, чтобы запустить этот коллектор в работу, понадобится только правильно соединить теплоаккумулятор с ним и системой домашнего водопровода. С этим и стоит разобраться подробнее – тонкостей здесь немало.

  1. Чтобы система работала самотеком и без насоса, накопительный хорошо утепленный резервуар необходимо установить на том же уровне, что и коллектор – то есть рядом. В таком случае, если вы будете использовать старый водонагреватель, его придется переделать – врезать дополнительные патрубки сбоку бачка (один вверху, другой внизу). Это обусловлено элементарными законами природы, которые заставляют нагретую воду подниматься вверх. Гораздо проще сделать свой резервуар в соответствии с габаритами коллектора.
  2. Другой момент, который нужно знать, подходя к решению вопроса, как собрать водонагреватель солнечный коллектор, это его подключение к водопроводу. Да, да, такой тип солнечного нагревателя требует подключения к напорному водопроводу – если его нет, то и строить все это нет необходимости. В таком случае проще всего смонтировать на крыше бак, вода из которого будет поступать в душ или к умывальнику под действием гравитации. В упрощенном варианте коллектор с бачком подсоединяются к водопроводу стандартно – приток свежей (холодной) воды делается в нижней части бака, а забор нагретой, соответственно, в его верхней части.

  3. Если говорить о более сложной системе нагрева воды посредством солнечного коллектора, то она предусматривает использование теплообменника и, как результат, насосов и всего необходимого подобного оборудования. В таких системах в первичном контуре коллектора вода не меняется – она только слегка остывает в теплообменнике, отдавая тепло во вторичный контур, водой из которого вы будете пользоваться. Эффективность такой системы значительно выше, так как солнцу не приходится нагревать воду, как говорится, с нуля – оно ее просто подогревает.

Как правило, теплообменное оборудование устанавливается уже внутри дома, то есть внизу, что нарушает принципы естественной циркуляции. Следовательно, движение воды в контуре солнечного коллектора запускается с помощью насоса, что как минимум уже не делает систему полностью энергонезависимой.

В принципе, для дачи, которая посещается только летом, когда очень горячая вода, в общем-то, не нужна, подойдет и упрощенный вариант с накопительным резервуаром на крыше. В таком случае и утеплять его совсем не обязательно – хотя как знать, если вы на даче ночуете, то утром наличие горячей воды в кране будет не лишним.

Солнечное отопление насколько эффективно

Водонагреватель солнечный коллектор фото

В заключение темы про солнечные коллекторы для нагрева воды добавлю только одно – высокоэффективную систему нагрева воды солнечными лучами таким способом вы не сделаете. Да, вода будет горячей, но ночью она будет охлаждаться практически в два раза. Хотите собрать действительно качественный солнечный водонагреватель? Тогда придется приобрести вакуумный солнечный коллектор для воды. Как вариант, его можно приобрести по частям и уже самому осуществить сборку, что, опять-таки, не очень хорошая идея. Покупайте готовый коллектор и не мудрите – дорого, но зато эффективно! Единственное «но» – за ним придется следить, чтобы не украли, когда вас нет на даче.

Принцип и схема работы солнечных батарей

Когда свет воздействует на полупроводники с разным сопротивлением, между ними возникает электрический ток. Именно на этом принципе основано действие фотоэлемента. Модуль, батарея или панель собирается из массива десятков отдельных элементов. Основой всех разновидностей фотоэлектрических коллекторов является кремний, представленный в виде:

Мощные фотоэлектрические системы пригодны для оборудования обогрева дома средних размеров.

Солнечное отопление насколько эффективно

Схема отопления

Она включает следующие элементы:

  • фотомодуль;
  • аккумуляторные батареи – для резервирования электроэнергии;
  • контроллер – для управления зарядкой аккумуляторов;
  • инвертор – для превращения постоянного тока в переменный с напряжением 220 В.

Ток от каждого модуля объединяется в единый поток: с каждой панели снимается мощность около 250 Вт. Через контроллер ток поступает к аккумуляторам (они заряжаются весь световой день), затем инвертируется и попадает в электрическую сеть дома. Отопление осуществляется с помощью ТЭНов, инфракрасных элементов, систем теплого пола или стен, водяного электрического котла.

Предварительный расчет батарей

Чтобы солнечные системы отопления обеспечивали комфортную температуру в доме круглогодично, при расчете учитывают, что на 10 м2 теплого пола требуется 1 м2 панели. Для питания электроприборов их мощности умножают на время работы в течение суток и суммируют. Результат делят на мощность одной батареи и получают их число. В среднем на семью из 4-х человек для полного энергообеспечения нужна установка 6-7 кВт площадью 30-40 м2. Для точности вычислений учитывают длительность светового дня в течение года, среднемесячный уровень радиации в регионе, угол наклона панелей, емкость аккумуляторов и наличие резервного источника энергии. Удобство в том, что можно установить приборы экспериментальным путем, а затем постепенно нарастить.

Стоимость комплекта батарей в Москве

Их также продают поштучно. Качественную продукцию выпускает финская компания Naps: модуль NP 200 GK с поликристаллическими ячейками мощностью 200 Вт (площадь 1,5 м2) стоит 86 000. Есть и более доступные варианты, успешно продаваемые во всем мире. Так, сравнительно невысокие расценки установлены китайской компанией Chinaland:

  • поликристаллическая панель CHN240-60P (мощность – 0,24 кВт, площадь – 1,65 м2) – 11 600;
  • монокристаллическая батарея CHN240-60P (мощность – 0,3 Квт, площадь – 2 м2) – 16 900 рублей.

Для коттеджа площадью 150 м2 фирма предлагает 27 панелей по 0,2 кВт за 297 000 рублей. Общая стоимость батарей с аккумуляторами, контроллером и инвертором обойдется в 553 500. Сколько стоит комплект электростанции для дома? ООО «Термодинамика» (Москва) предлагает бюджетный вариант, подходящий для средней полосы России всего за 200 000 рублей.

Список источников

  • kachestvolife.club
  • termogurus.ru
  • sistema-otopleniya.ru
  • teplowood.ru
  • moyadacha.org
  • StrojDvor.ru
  • dearhouse.ru
  • ultra-term.ru
  • svouimirukami.ru
Ссылка на основную публикацию