Vprašanje iskanja alternativnih virov toplote postaja vse bolj aktualno. To olajšujejo zvišanje cen plina, premoga, nafte. Zelo obetavna smer so sončni ogrevalni sistemi, ki lahko učinkovito ogrevajo sobo več let.
Razmišljate o ureditvi sončnega sistema, a imate dvome in vprašanja? Pomagali vam bomo ugotoviti, kdaj je priporočljivo uporabiti sončno energijo za ogrevanje, in opisali možne možnosti organizacije ogrevanja. Poleg tega bomo ponudili navodila za izdelavo domačih sončnih sistemov - ploščatih in cevastih kolektorjev.
Sončna energija - alternativni vir toplote
Ideja o uporabi sončne energije za ogrevanje ni nova. Poleg tega so Američani, Kitajci, Španci, Izraelci in Japonci dokazali izvedljivost njegove uporabe.
Trg je poln ponudbe različnih obratov za pretvorbo sončne energije in njeno nadaljnjo uporabo za potrebe gospodinjstev.
Heliosystems se v mnogih državah sveta aktivno uporablja kot glavni vir toplote. V naših širinah se še vedno uporablja kot dodatek ogrevalnemu sistemu.
Stroški sistemov so odvisni od njihove vrste, površine, materiala, uporabljenega pri izdelavi. Iz leta v leto se za vse vrste sončnih inštalacij - sončnih sistemov stalno pojavlja trend upadanja cen.
Zaradi tega so bolj dostopni širši javnosti. Samo to niso vsi pripravljeni na takšen nakup.
Toda po želji lahko z lastnimi rokami sestavite učinkovit sistem sončnega ogrevanja, pri čemer porabite znatno manj denarja.
Galerija slik
Fotografija s
Prednosti uporabe sončne energije
Funkcije in namen sončnih kolektorjev
Fotovoltaična sončna plošča
Namestitev sončnih grelnih elementov
Znan ogrevalni sistem, ki svoje funkcije odlično opravlja več let, postaja vse dražji. Razlog za to je globalna rast cen energetskih virov po vsem svetu. Naravna želja lastnika je, da prihrani pri ogrevanju, kar porabi znaten del družinskega proračuna.
Tako lahko sistem sončnega ogrevanja v celoti nadomesti običajno trdno gorivo, plin ali katero koli drugo. Vse je odvisno od vrste in velikosti prostora, v katerem se bo uporabljal.
Možnost, ki je primerna za kaščo, ni primerna za stanovanjsko stavbo in sistem, ki zadovolji potrebe poletne hiše, se ne more spoprijeti z ogrevanjem dvonadstropnega dvorca.
Popolna zamenjava tradicionalnega sončnega ogrevanja je včasih problematična. Lastnik se boji, da se sistem morda ne bo sposoben ali da ni dovolj fizičnega prostora za namestitev potrebnega števila plošč.
Zato pogosto uporabljajo kombinirani ogrevalni sistem, pri čemer se popolnoma ne odpovedujejo nameščeni plinski (električni ali drugi) opremi. Stopnja nadomestitve običajnega sončnega ogrevanja lahko doseže 90%.
Pomembno je tudi letno število sončnih dni območja, v katerem se nahaja dom. Poleg tega povprečna dnevna temperatura ni tako pomembna. Mnoge naprave učinkovito absorbirajo svetlobo v zimskih mraznih dneh (sončni kolektorji, ki uporabljajo antifriz kot hladilno sredstvo).
Poleg ogrevanja lahko sončna napeljava oskrbuje stanovanja s toplo vodo in elektriko.
Kjer bo sončna napeljava najučinkovitejša
Pri vprašanju zamenjave ogrevanja s sončno napeljavo je treba upoštevati številne dejavnike, ki vplivajo na njegovo učinkovitost.
Prvič, je treba pravilno izbrati vrsto sončnega sistema.Pri tej zadevi je treba upoštevati območje prostora in njegov namen. Najpogosteje je to zasebna hiša, v kateri živi družina 4-5 ljudi.
Drugič, natančno izračunajte porabo toplote na podlagi največje porabe v hladni sezoni. Primerjajte te številke s količino proizvedene energije 1 kvadratnih kilometrov. m sončne instalacije. Ostaja izračunati površino sončne strukture, ki se lahko spoprime z ogrevanjem določenega prostora.
Nastala vrednost bo glavni dejavnik pri določanju lokacije sistema. Običajno lastniki stanovanj raje uporabljajo streho ali steno hiše. Redko uporabljajte hišno površino ali streho garaže. Včasih gradijo posebna stojala za namestitev.
Konstrukcija posebnih stojal za namestitev sončnih sistemov omogoča njihovo umestitev na sosednje ozemlje čim bolj priročno.
Pomembno je, da nič ne posega v prosti prodor sončne svetlobe na površino, ki absorbira svetlobo. Izbrati morate južno, jugovzhodno ali jugozahodno steno ali del strehe.
Po odločitvi, kje bodo postavljeni sončni paneli, bo opravljena predhodna priprava stanovanja:
- Osvobodite prostor. Odsekamo dodatne nasade, če te motijo.
- Okrepite streho. Tu ne smete pozabiti, koliko teže bo imela predlagana zasnova.
- Dodatno izolirajte stavbo. Navsezadnje je nesmiselno ogrevati ulico.
Tretjič, je treba rešiti vprašanje: sami kupiti ali zgraditi ogrevalni sistem. Vse je odvisno od finančnih zmožnosti in želje po porabi časa za izdelavo konstrukcije.
Izbira druge možnosti se morate spoprijeti z načelom delovanja želenega sistema, da pravilno zberete vse.
Možne možnosti sončnega ogrevanja
Možnosti gradnje solarnega ogrevalnega sistema so popolnoma odvisne od želja lastnika gospodinjstva:
- Uporaba tovarniških izdelkov. Nakup že pripravljenih zbiralnikov s samoinštalacijo in namestitvijo.
- Izdelava pilotnega projekta. Potrebno je preveriti učinek uporabe sistema za nadaljnjo izdelavo natančnih izračunov.
- Samoizpopolnitev celotnega cikla dela. Izračun, načrtovanje, konstrukcija "iz nič" sončnega sistema, njegova namestitev.
Možnost številka 1. Vključuje izbiro prave lokacije za sončne napeljave, saj bo učinkovitost njihove uporabe odvisna od tega. Za namestitev bodo potrebna tudi posebna znanja.
Ne bo potrebno izračunati števila plošč - dovolj bo, da vse svoje želje izrazite dobavitelju opreme. Še vedno pa bo treba odgovoriti na pojasnjujoča vprašanja managerjev - vse, izbira optimalnega števila plošč (zbiralcev) bo potekala brez težav.
Če želite na streho namestiti sončno napeljavo z lastnimi rokami, morate pridobiti podporo vsaj enega pomočnika. S takim delom se človek ne more spoprijeti
Možnost številka 2 - izgradnja pilotnega projekta. Za dvomljivce bo to najboljša rešitev. Konec koncev je končno odločitev o zamenjavi ogrevalnega sistema težko sprejeti takoj. Zgraditi majhen sončni kolektor (zrak ali vodo) in ga preizkusiti "v akciji" bo koristna izkušnja.
Ko boste ocenili dejanske stroške proizvodnje in jih primerjali s tržno vrednostjo podobnih sistemov ter izračunali prihranke od uporabe na kmetiji, se bo težko odločiti.
Možnost številka 3 - izbira pravih mojstrov.
Za popolno segrevanje objekta boste morali opraviti ogromno dela:
- Izračunajte potrebno površino sončnega sistema.
- Določite kraj prihodnje namestitve, jo okrepite.
- Dom dodatno izolirajte.
- Nakup vseh elementov za konstrukcijo sistema.
- Zgradite sončno ploščo.
- Vgradite zgrajen sistem s poudarkom na osnovnih zahtevah - naklonskem kotu glede na pojav sončne svetlobe.
Izvajanje celotnega cikla dela v sistemu ne moremo imenovati lahka naloga, vendar je postopek izjemno navdušujoč. Poleg tega prihranijo precej velike količine.
Če izberete vrsto ogrevanja s sončno energijo, se odločite, ali bo dodatno uporabljen za ogrevanje vode in proizvodnjo električne energije (kliknite za povečavo)
Vrste naprav za pretvorbo sončne energije
Glede na princip delovanja ločimo dve vrsti naprav, ki absorbirajo sončno svetlobo:
- Baterije na fotoelektričnih pretvornikih. Predstavlja sisteme serijsko povezanih ali vzporedno povezanih polprevodniških elementov. Dovajajo tok za napajanje gospodinjskih grelnikov.
- Sončni kolektorji. Plošče s sistemom cevi, napolnjenih s hladilno tekočino: zrak, zmes, ki ne zmrzne, ali voda. V ogrevalni krog dovajajo sončno ogrevano hladilno tekočino.
Vsako možnost obravnavamo posebej.
Sončni kolektorji
Sončna baterija pretvori absorbirano svetlobo v električno energijo. Sestavljen je iz fotocelic (najpogosteje silicija), ki lahko takoj črpajo neposredni električni tok iz sončnega sevanja.
Takšna napeljava se lahko uporablja za zagotavljanje obratovanja električne ogrevalne opreme. Priključen mora biti v napajalni sistem doma.
Galerija slik
Fotografija s
Izbira kota sončne plošče
Priprava sončne plošče za namestitev
Preverjanje mini elektrarne po prevozu
Akumulatorski odred
Pritrditev solarnega modula na stojalo
Prevoz mini elektrarn na streho
Lokacija sončne plošče na strehi
Sklop modularne plošče
Učinkovitost pretvorbe sončnega sevanja iz te naprave je od 5% do 20%, odvisno od vrste naprave za sončno obdelavo. Produktivnost 1 m2 sončna baterija - 120 vatov.
Ostalo je še izračunati, koliko kvadratov bo potrebnih za zadovoljevanje potreb določenega gospodinjstva glede na velikost doma, posamezne potrebe po toploti in stopnjo izolacije konstrukcij.
Najbolj priročno je imeti sončne panele na strehi hiše, za to izberite svoj južni nagib
Za ogrevanje se sončne plošče najučinkoviteje uporabljajo v južnih regijah. Njihova glavna pomanjkljivost je zmanjšanje učinkovitosti v mraku in oblačnem vremenu, popolno pomanjkanje zmogljivosti ponoči.
Če želite narediti sončno baterijo z lastnimi rokami, boste morali najprej sestaviti okvir, spajkati sončne celice, nato pa previdno postaviti vse in uporabiti tesnilno maso.
Za izdelavo okvirja uporabljajo lesene letve, aluminijaste vogale. Vse je odvisno od velikosti sklopa in kraja njegove namestitve. Sončne celice - silicijeve rezine - so najdražji del zasnove. So monokristalni in polikristalni. Prvi so nekoliko dražji, vendar je njihova produktivnost za 5% večja.
Izdelati jih sami je nemogoče. Fotoelektrične pretvornike je najbolje kupiti z spajkanimi vodniki.
Postavljeni bodo na dno vlaknene plošče, nato pritrjeni v okvirju, žice od elementov pripeljejo na zunanjo stran in vse luknje napolnijo s tesnilno maso. Pustite, da se struktura dobro posuši in pokrijete s pokrovom iz stekla ali prozorne plastike.
Diagrami in metode namestitve sončnih panelov so opisani v tem članku.
Sončni kolektorji
Bistveno drugačen način pretvorbe absorbirane svetlobe iz kolektorjev. V središču njihovega dela je hladilna tekočina, ki poteka skozi cevi.
Glede na zasnovo obstajajo tri glavne vrste kolektorjev, ki se najpogosteje uporabljajo za izdelavo solarnega ogrevalnega sistema:
- Stanovanje. Hladilnik - njihov absorber je izdelan iz pločevine s pocrnjeno zunanjo površino. Ko se ogreva, energijo prenaša na hladilno tekočino ogrevalnega sistema.
- Vakuum Vakuumski kolektorski sistem je izdelan po termos zasnovi, zaradi katere je toplota, ki jo prejme sonce, skoraj dvakrat boljša.
- Pesto Naprava je opremljena s konkavnim zrcalnim delom z veliko površino, ki osredotoča sončno svetlobo na majhno površino absorberja.
Najpogostejši solarni sistemi so opremljeni s cevnim sistemom, izvedenim v obliki vzporedno povezanih elementov ali tuljave. Epruvete so napolnjene z industrijsko vodo ali z mešanico vode s tekočino, ki ne zmrzuje, ali z zrakom.
Z vizualizacijo glavnih delov sončne napeljave se lažje odločimo, kje je najbolje razporediti te ali tiste komponente (+)
Zračna instalacija se lahko uporablja kot dodaten vir ogrevanja. Ne more v celoti oskrbeti lastništva doma s toploto, ne glede na regijo svoje lokacije. Glavna značilnost te vrste sončnega sistema je zrak, ki deluje kot hladilno sredstvo.
Cevasti sistemi se precej aktivno uporabljajo za ogrevanje skozi vse leto. Zmes antifriza ali antifriza segreva pod sončno svetlobo, nato prehaja skozi notranje cevi za prenos toplote, nato pa jih pošlje v hranilnik.
Gibanje tekočine spodbuja črpalka, zahvaljujoč kateri se premika iz rezervoarja v ogrevalni sistem. Ogrevana hladilna tekočina izpodrine ohlajeni del tekočine, ki se bo spet vrnil v kolektor in segreval.
Načelo delovanja ravnega sončnega sistema temelji na prodiranju sončne svetlobe v ploščo, kjer se nahaja toplotni absorber. Segreva in izžareva toploto, ki se prenaša na tekočino, ki kroži skozi kovinske cevi (najpogosteje bakrene).
Kaj lahko zgradite sami?
Sončni ogrevalni sistem lahko zgradite z uporabo kolektorja z zračnim tipom z lastnimi rokami. Najbolje je nameščen na južni steni stavbe.
Večja kot je površina ogrevane sobe, večji del bo zasedel kolektor - po možnosti celotna stena hiše. Tudi ta sončni sistem se lahko vgradi na podstrešju.
Pri načrtovanju namestitve sistema za ogrevanje zraka na podstrešju je treba paziti na težo naprave (+)
Sončni kolektor segreva zračno maso - opravlja svoje funkcije ogrevanja zaradi pretoka zraka, ki poteka znotraj sistema. Hladilna tekočina kroži okoli tokokroga, hlajenje pa spet vstopi v sistem. Pretok zraka se lahko zgodi naravno ali z ventilatorjem.
Kar zadeva materiale za izdelavo zračnega razdelilnika, tukaj lahko uporabite različna improvizirana orodja. Nobenega enotnega pravila ni.
Domači obrtniki izboljšujejo to vrsto sončnega sistema, sestavljenega doma. Nekdo si prizadeva za cenejšo možnost, medtem ko žrtvuje učinkovitost, drugi pa - nasprotno.
Ko obravnavamo glavne elemente zračnega razdelilnika, se lažje odločimo za kraj njegove namestitve - streho ali steno (+)
Razmislite o glavnih metodah.
Značilnosti namestitve cevastega sončnega sistema
Sončni sistem cevastega tipa za ogrevanje se lahko uporablja v različnih regijah. Ni odvisno od zunanje temperature. Glavna stvar je, da instalacija prejme največjo količino sončne svetlobe.
Antifriz, ki se uporablja kot hladilno sredstvo, pri nizkih temperaturah ne zmrzne. V jasnih zimskih dneh količina sončne svetlobe presega količino svetlobe, ki vstopa poleti.
Cevasti sončni kolektor je sestavljen iz sistema prozornih vakuumskih cevi, ki so med seboj povezane. Vsebujejo snov z nizko vreliščem. Ko vre, izhlapi, svojo toploto prenese na bakreno konico in teče navzdol, kjer se vse znova ponovi.
Vakuumske cevi iz ognjevzdržnega stekla so napolnjene v notranjosti s snovjo, ki lahko vre pri nizki temperaturi (+)
Vakuumske cevi absorbirajo do 90% vsega sončnega sevanja (vidnega in infrardečega). Sončna energija, pretvorjena v toploto, se napaja s hladilno tekočino. To energijo prenaša naprej prek sistema - do toplotnega izmenjevalnika, ki je nameščen v posebnem rezervoarju.
Gibanje hladilne tekočine in vode skozi ogrevalne sisteme je posledica črpalk. Pomembno je, da ima rezervoar dobro toplotno izolacijo. Praviloma sta dva izmenjevalnika toplote: eden je priključen na dodatni grelec, drugi na kolektorje.
V domovih s tovrstno sončno napeljavo je ugodno dodatno priključiti sistem talnega ogrevanja. To vam omogoča učinkovitejše ogrevanje stavbe.
Kar zadeva namestitev cevnih kolektorjev, ga je mogoče namestiti samostojno. Upoštevati je treba le delovni kot - vsaj 20 °.
Na strehi je nameščen cevasti sončni kolektor, ki izbere najbolj sončno smer. Pomembno je, da v bližini ni visokih vzponov, ki bi ovirali prosti prehod sončne svetlobe.
Izdelava vakuumske napeljave z lastnimi rokami ne bo delovala - doma ni mogoče narediti vakuumskih cevi. To počnejo tovarne, specializirane za proizvodnjo vakuumskih solarnih sistemov.
Ravna sončna napeljava
Pogosto se za ogrevanje uporablja ploskovni sončni kolektor.
Za njegovo gradnjo boste potrebovali:
- kovinski okvir;
- močno dno;
- toplotna izolacijska plast;
- črna absorpcijska plast (adsorber);
- prozorna prevleka - plastika, steklo;
- tekoče cevi (baker, aluminij).
Zasnova mora biti opremljena z dovodnimi in odvodnimi šobami in črpalko za učinkovito kroženje tekočine.
Ravno sončno napeljavo lahko sestavite z lastnimi rokami. Če želite to narediti, pogosto uporabite improvizirana sredstva, pri čemer izbirate materiale, ki so cenejši kot analogni (+)
Plosten kolektor lahko namestite pod katerim koli kotom, pogoj je, da očistite sneg in prah. Posebej je dober za toplo podnebje.
V hladni sezoni opazimo nizko učinkovitost in velike toplotne izgube. Kar dvomi o uporabi tega sončnega sistema samo za pravilno ogrevanje. Optimalno bo uporabljal ravno sončno napeljavo skupaj s plinskim, električnim ali trdnim gorivom.
Ponujamo vam, da preberete članke o doma izdelavi solarnih ogrevalnih sistemov:
- Kako narediti sončni kolektor za samostojno ogrevanje - navodila po korakih
- Kako narediti sončno baterijo z lastnimi rokami: načini montaže in namestitve sončne plošče
Še enkrat o uporabnosti
Uporaba sončne energije namesto običajne energije za ogrevanje je koristna. Glede na izbrani tip sončnega sistema lahko prihranki pri porabi plačane toplote znašajo tudi do 100%.
Možnost popolne zamenjave ogrevalnega sistema je uporaba razdelilcev z vakuumskimi cevmi. V začetni fazi je to precej drag projekt. V prihodnosti si lahko zagotovi popolno energetsko neodvisnost, saj se bo plačal v 6-8 letih.
Iznajdljivost domačih mojstrov ne pozna meja - navadna cev se lahko prilagodi kot labirint za kroženje tekočine znotraj kolektorja
Solarna življenjska doba do 25 let. Zahtevajo malo vzdrževanja - občasno čiščenje površin pred snegom, prahom, naplavinami. Kar zadeva popravilo, ga je mogoče izvesti sami. Pomembna pomanjkljivost je, da se ravni kolektorji in sončni paneli "bojijo" orkanov.
Takšno ogrevanje je varno za prebivalce doma in okolja. Je popolnoma brezplačen in ni odvisen od menjalnega tečaja, cen energije.
Posnetek prikazuje proces izdelave sončne baterije z lastnimi rokami:
Vizualna pomoč pri izgradnji sistema za ogrevanje zraka:
Sama tehnologija izdelave ravne sončne napeljave:
Sončne inštalacije ali solarni ogrevalni sistemi so se izkazali po vsem svetu. Omogočajo vam brezplačno pridobivanje toplote in s 30% znižajo stroške plačila komunalnih računov za ogrevanje.
V vašem ogrevalnem sistemu je mogoče popolnoma nadomestiti energijo s sončno energijo. Druga pomembna prednost je, da lahko sončno napeljavo sestavite z lastnimi rokami.
Imate praktične spretnosti pri sestavljanju ali upravljanju sistemov za sončno ogrevanje? Delite svoje znanje, postavljajte vprašanja o tej temi in sodelujte v razpravah. Obrazec za komentar je spodaj.