Solarni sustavi grijanja: analiza tehnologije grijanja koja se temelji na solarnim sustavima

Pitanje pronalaska alternativnih izvora topline postaje sve relevantnije. To je omogućeno povećanjem cijena plina, ugljena, nafte. Vrlo obećavajuće područje su solarni sustavi grijanja koji mogu učinkovito grijati sobu dugi niz godina.

Razmišljate o uređenju sunčevog sustava, no postoje li sumnje i pitanja? Pomoći ćemo vam da shvatite kada je korisno sunčevu energiju koristiti za grijanje, te opisati moguće mogućnosti organiziranja grijanja. Uz to, ponudit ćemo upute za izradu kućnih solarnih sustava - ravnih i cijevnih kolektora.

Solarna energija - alternativni izvor topline

Ideja korištenja solarne energije za grijanje nije nova. Štoviše, prikladnost njegove uporabe dokazali su Amerikanci, Kinezi, Španjolci, Izraelci i Japanci.

Tržište je prepuno ponude raznih postrojenja za pretvorbu solarne energije i njezinu daljnju upotrebu za potrebe domaćinstva.

Heliosystems se aktivno koristi kao glavni izvor topline u mnogim zemljama svijeta. U našim se zemljopisnim širinama još uvijek koristi kao dodatak sustavu grijanja.

Trošak sustava ovisi o njihovoj vrsti, području, materijalu koji se koristi u proizvodnji. Iz godine u godinu postoji stalni trend pada cijena za sve vrste solarnih instalacija - solarni sustavi.

To ih čini dostupnijima široj javnosti. To jednostavno nisu svi spremni na takvu kupnju.

Ali, po želji, možete izgraditi učinkovit sustav solarnog grijanja vlastitim rukama, trošeći znatno manje novca.

Poznati sustav grijanja koji izvrsno obavlja svoje funkcije dugi niz godina postaje sve skuplji. Razlog za to je globalno poskupljenje energenata širom svijeta. Prirodna želja vlasnika je da uštedi na grijanju, što jede značajan dio obiteljskog proračuna.

Dakle, solarni sustav grijanja može u potpunosti zamijeniti uobičajeno kruto gorivo, plin ili bilo koje drugo. Sve ovisi o vrsti i veličini prostorije u kojoj će se koristiti.

Opcija pogodna za žitnicu nije prikladna za stambenu zgradu, a sustav koji zadovoljava potrebe ljetne kuće ne može se nositi s grijanjem dvospratnog dvorca.

Kompletna zamjena tradicionalnog solarnog grijanja ponekad je problematična. Vlasnik se boji da se sustav možda neće moći nositi ili nema dovoljno fizičkog prostora za instaliranje potrebnog broja panela.

Stoga često koriste kombinirani sustav grijanja, ne odustajući u potpunosti od instalirane plinske (električne ili druge) opreme. Razina zamjene klasičnog solarnog grijanja može doseći 90%.

Također je važan godišnji broj sunčanih dana područja u kojem se dom nalazi. Štoviše, prosječna dnevna temperatura nije toliko bitna. Mnoge instalacije učinkovito apsorbiraju svjetlost u zimskim mraznim danima (solarni kolektori koji koriste antifriz kao rashladno sredstvo).

Osim grijanja, solarna instalacija može osigurati kućište toplom vodom i električnom energijom.

Tamo gdje će solarna instalacija biti najučinkovitija

Prilikom zamjene grijanja solarnom instalacijom, potrebno je uzeti u obzir niz čimbenika koji utječu na njegovu učinkovitost.

prvo, trebate odabrati pravo vrsta sunčevog sustava, Pri tome treba uzeti u obzir područje prostorije i njezinu svrhu. Najčešće je to privatna kuća u kojoj živi obitelj od 4-5 ljudi.

drugo, pažljivo izračunajte potrošnju topline na temelju maksimalne potrošnje u hladnoj sezoni. Usporedite ove brojeve s količinom energije koja nastaje na 1 km². m solarne instalacije. Ostaje izračunati površinu solarne strukture koja se može nositi s grijanjem određene sobe.

Rezultirajuća vrijednost bit će glavni faktor u određivanju sustava. Vlasnici kuća obično koriste krov ili zid kuće. Rijetko koristite područje kuće ili krov garaže. Ponekad grade posebne stalke za ugradnju.

Konstrukcija posebnih postolja za ugradnju solarnih sustava omogućuje njihovo smještanje u susjedni prostor što je moguće praktičnije.

Važno je da se ništa ne ometa u slobodnom prodiranju sunčeve svjetlosti na površinu koja upija svjetlost. Trebate odabrati južni, jugoistočni ili jugozapadni zid ili dio krova.

Odlučivši gdje će se solarni paneli postaviti, obavit će se pripremna priprema stana:

• Oslobodite prostor. Izrezati dodatne plantaže ako se miješaju.
• Ojačaj krov. Ovdje ne smijete zaboraviti koliku će težinu imati predloženi dizajn.
• Dodatno izolirajte zgradu, Uostalom, besmisleno je grijati ulicu.

treći, potrebno je riješiti pitanje: sami kupiti ili izgraditi sustav grijanja.Sve ovisi o financijskim mogućnostima i želji da se troši vrijeme na proizvodnju građevine.

Odabravši drugu opciju, morate razumjeti načelo rada željenog sustava kako biste pravilno sastavili sve.

Moguće opcije za solarno grijanje

Mogućnosti izgradnje solarnog sustava grijanja u potpunosti ovise o željama vlasnika kućanstva:

• Uporaba tvorničkih proizvoda. Kupnja gotovih kolektora sa samoinstalacijom i ugradnjom.
• Izgradnja pilot projekta. Potrebno je provjeriti učinak korištenja sustava za daljnju izradu točnih izračuna.
• Samo-dovršetak čitavog ciklusa rada, Proračun, dizajn, konstrukcija "od nule" Sunčevog sustava, njegova instalacija.

Opcija broj 1, Podrazumijeva odabir pravog mjesta za solarne instalacije, jer će učinkovitost njihove uporabe ovisiti o tome. Instalacija će također zahtijevati posebne vještine.

Neće biti potrebno izračunati broj ploča - dovoljno će biti iskazati sve svoje želje dobavljaču opreme. Ipak će biti potrebno odgovoriti na pojašnjavajuća pitanja menadžera - sve, izbor optimalnog broja panela (kolektora) odvijat će se bez poteškoća.

Da biste instalirali solarnu instalaciju vlastitim rukama na krovu, morate se zauzeti za podršku najmanje jednog pomoćnika. Ne može se nositi s takvim radom

Opcija broj 2 - izgradnja pilot projekta. To će biti najbolje rješenje za sumnjivače. Napokon, konačnu odluku o zamjeni sustava grijanja teško je donijeti odmah. Izgraditi mali solarni kolektor (zrak ili vodu) i testirati ga „u akciji“ bit će korisno iskustvo.

Procijenivši stvarne troškove proizvodnje, usporedivši ih s tržišnom vrijednošću sličnih sustava i izračunavši uštede od korištenja na poljoprivrednom gospodarstvu, lako će se donijeti odgovorna odluka.

Opcija broj 3 - izbor pravih majstora.

Za potpuno grijanje objekta trebat će vam izvrsni radovi:

• Izračunajte potrebnu površinu Sunčevog sustava.
• Odredite mjesto buduće instalacije, ojačajte.
• Dodatno izolirajte dom.
• Kupite sve elemente za izgradnju sustava.
• Za izgradnju solarna baterija.
• Ugradite izgrađeni sustav, usredotočujući se na osnovne zahtjeve - kut nagiba u odnosu na pojavu sunčeve svjetlosti.

Izvođenje cijelog ciklusa rada na sustavu ne može se nazvati lakim zadatkom, ali postupak je izuzetno uzbudljiv. Uz to se štedi poprilično velika količina.

Odabirom vrste grijanja pomoću sunčeve energije, trebali biste odlučiti hoće li se dodatno koristiti za grijanje vode i proizvodnju električne energije (kliknite za povećanje)

Vrste postrojenja za pretvaranje solarne energije

Ovisno o načelu rada, razlikuju se dvije vrste uređaja koji apsorbiraju sunčevu svjetlost:

• Baterije na fotoelektričnim pretvaračima. Predstavlja sustave serijski spojenih ili paralelno povezanih poluvodičkih elemenata. Opskrbljuju strujom napajanje kućnim grijačima.
• Solarni kolektori. Ploče sa sustavom cijevi napunjenih rashladnom tekućinom: zrak, smjesa koja ne smrzava ili voda. Dovode solarno grijanu rashladnu tekućinu u krug grijanja.

Svaku opciju razmatramo zasebno.

Solarni paneli

Solarna baterija pretvara apsorbiranu svjetlost u električnu energiju. Sastoji se od solarnih ćelija (najčešće silicijuma), koje mogu odmah izvući izravnu električnu struju iz sunčevog zračenja.

Takva se instalacija može koristiti za osiguravanje ispravnosti električne opreme za grijanje. Mora biti spojen na sustav napajanja kuće.

Učinkovitost pretvorbe sunčevog zračenja iz ove instalacije iznosi od 5% do 20%, ovisno o vrsti uređaja za solarnu obradu. Produktivnost 1 m² solarna baterija - 120 vata.

Ostaje izračunati koliko će kvadrata površine biti potrebno za zadovoljavanje potreba određenog kućanstva, na temelju veličine kuće, pojedinačnih potreba za toplinom i razine izolacije građevina.

Najprikladnije je imati solarne ploče na krovu kuće, odabireći za to svoju južnu padinu

Za grijanje, solarni paneli najučinkovitije se koriste u južnim regijama. Njihov glavni nedostatak je smanjenje učinkovitosti u sumrak i oblačno vrijeme, potpuni nedostatak performansi noću.

Da biste napravili solarnu bateriju vlastitim rukama, morat ćete prvo sastaviti okvir, lemiti solarne ćelije, a zatim pažljivo sve postaviti i koristiti brtvilo.

Za proizvodnju okvira koriste se drvene letvice, aluminijski uglovi. Sve ovisi o veličini sklopa i mjestu njegove ugradnje. Solarne ćelije - silikonske pločice - najisplativiji dio dizajna. Monokristalni su i polikristalni. Prvi su nešto skuplji, ali njihova je produktivnost veća za 5%.

Izraditi ih sami je nemoguće. Fotoelektrične pretvarače najbolje je kupiti lemljenim vodičima.

Moraju se postaviti na podlogu od vlaknastih ploča, a zatim učvrstiti u okviru, izvući žice iz elemenata i ispuniti sve rupe brtvilom. Pustite da se struktura dobro osuši i prekrijte staklenim ili prozirnim plastičnim poklopcem.

Instalacijske sheme i metode povezivanja solarnih panela opisane su u ovaj članak.

Solarni kolektori

Temeljito drugačiji način pretvaranja apsorbirane svjetlosti iz kolektora. U središtu njihovog rada je rashladno sredstvo koje prolazi kroz cijevi.

Ovisno o dizajnu, postoje tri glavne vrste kolektora koji se najčešće koriste za izgradnju solarnog sustava grijanja:

• Stan. Umivaonik - njihov apsorber izrađen je od lima s pocrnjenom vanjskom površinom. Kada se zagrijava, on prenosi energiju na rashladnu tekućinu sustava grijanja.
• Vakuum. cjevovod vakuumski sustav napravljen prema termos dizajnu, zbog čega je toplina primljena od sunca gotovo dvostruko dobra.
• Koncentriranje. Uređaj je opremljen konkavnim dijelom ogledala s velikom površinom, usredotočujući sunčevu svjetlost na malo područje apsorbera.

Najčešći solarni sustavi u svakodnevnom životu opremljeni su sustavom cijevi izrađenih u obliku paralelno povezanih elemenata ili zavojnice. Cijevi se pune ili industrijskom vodom, ili mješavinom vode s tekućinom koja ne smrzava ili zrak.

Vizualizacijom glavnih dijelova solarne instalacije lakše je odlučiti gdje je najbolje organizirati ove ili one komponente (+)

Zračna instalacija može se koristiti kao dodatni izvor grijanja. Ne može u potpunosti osigurati vlasništvo kuće toplinom, bez obzira na regiju gdje se nalazi. Glavna značajka ove vrste solarnog sustava je zrak, koji djeluje kao rashladno sredstvo.

Cjevasti sustavi prilično se aktivno koriste za grijanje tijekom cijele godine. Smjesa protiv smrzavanja ili antifriza zagrijava se na suncu, zatim prolazi kroz unutarnje cijevi za prijenos topline, a zatim se šalje u spremnik.

Kretanje tekućine potiče crpka, zahvaljujući kojoj se kreće iz spremnika u sustav grijanja. Zagrijana rashladna tekućina istiskuje ohlađeni dio tekućine, koji će se opet vratiti u kolektor i zagrijati.

Princip rada ravnog solarnog sustava temelji se na prodiranju sunčeve svjetlosti u ploču na kojoj se nalazi apsorber topline. Zagrijava i zrači toplinu, koja se prenosi tekućinom koja cirkulira kroz metalne cijevi (najčešće bakar).

Što možete sami graditi?

Možete izgraditi solarni sustav grijanja pomoću kolektora zraka s vlastitim rukama. Najbolje je postaviti na južni zid zgrade.

Što je veća površina grijane prostorije, to će veći prostor zauzimati sakupljač - moguće i cijeli zid kuće. Također, ovaj se solarni sustav može ugraditi u potkrovlje.

Kada planirate ugraditi sustav grijanja zraka na tavanu, morate paziti na težinu instalacije (+)

Solarni kolektor koji zagrijava zračnu masu - obavlja svoje funkcije grijanja zbog protoka zraka koji prolaze unutar sustava. Rashladno sredstvo cirkulira kroz krug, hladeći se, ponovo ulazi u sustav. Protok zraka može se pojaviti prirodno ili s ventilatorom.

Što se tiče materijala za izradu zračnog razvodnika, ovdje možete koristiti različite improvizirane alate. Ne postoji jedinstveno pravilo.

Domaći majstori poboljšavaju ovu vrstu sunčevog sustava, sastavljen kod kuće. Netko nastoji dobiti jeftiniju opciju, a pritom žrtvuje učinkovitost, dok drugi - naprotiv.

Baveći se glavnim elementima zračnog razvodnika lakše je odlučiti o mjestu njegove ugradnje - krov ili zid (+)

Razmotrimo glavne metode.

Značajke ugradnje cevastog solarnog sustava

Solarni sustav cijevi za grijanje može se koristiti u različitim regijama. Ne ovisi o vanjskoj temperaturi. Glavna stvar je da instalacija prima maksimalnu količinu sunčeve svjetlosti.

Antifriz koji se koristi kao rashladno sredstvo ne smrzava se na niskim temperaturama. U vedrim zimskim danima količina sunčeve svjetlosti premašuje količinu svjetlosti koja ulazi ljeti.

Cevasti solarni kolektor sastoji se od sustava prozirnih vakuumskih cijevi međusobno povezanih. Sadrže tvar s niskom točkom ključanja. Vrećući, ona isparava, prenosi svoju toplinu do bakrenog vrha i struji prema dolje, gdje se sve ponavlja.

Vakuumske cijevi izrađene od vatrostalnog stakla iznutra se pune tvarima koja se može zagrijati na niskoj temperaturi (+)

Vakuumske cijevi apsorbiraju do 90% svih sunčevih zračenja (vidljivo i infracrveno). Sunčeva energija, pretvorena u toplinu, opskrbljuje se rashladnom tekućinom.To energiju prenosi dalje kroz sustav - u izmjenjivač topline smješten u posebnom spremniku.

Kretanje rashladne tekućine i vode kroz sustave grijanja nastaje zbog crpki. Važno je da spremnik ima dobru toplinsku izolaciju. U pravilu postoje dva izmjenjivača topline: jedan je spojen na dodatni grijač, a drugi na kolektore.

U kućama s ovom vrstom solarne instalacije korisno je dodatno spojiti sustav podnog grijanja. To vam omogućuje učinkovitiju zagrijavanje zgrade.

Što se tiče ugradnje cijevnih kolektora, on se može instalirati samostalno. Jedino što treba uzeti u obzir je radni kut - mora biti najmanje 20 °.

Na krovu se postavlja cevasti solarni kolektor koji odabire najsunčaniji smjer. Važno je da u blizini nema visokih uspona koji sprečavaju slobodan prolazak sunčeve svjetlosti.

Neće raditi vlastite ruke za izgradnju vakuumske instalacije - nemoguće je napraviti vakuumske cijevi kod kuće. To rade tvornice specijalizirane za proizvodnju vakuumskih solarnih sustava.

Ravna solarna instalacija

Često se za grijanje koristi ravni solarni kolektor.

Za njegovu izgradnju trebat će vam:

• metalni okvir;
• snažno dno;
• toplinski izolacijski sloj;
• sloj crnog apsorbera (adsorber);
• prozirni poklopac - plastika, staklo;
• tekuće cijevi (bakar, aluminij).

Dizajn mora biti opremljen ulaznim i izlaznim mlaznicama i pumpom za učinkovitu cirkulaciju tekućine.

Ravnu solarnu instalaciju možete sastaviti vlastitim rukama. Da biste to učinili, često koristite improvizirana sredstva, odabirući materijale jeftinije kao analogne (+)

Ravni kolektor možete instalirati pod bilo kojim kutom, preduvjet je čišćenje od snijega i prašine. Posebno je dobar za toplu klimu.

U hladnoj sezoni primjećuje se niska učinkovitost i visoki gubici topline. Što dovodi u sumnju samu upotrebu ovog solarnog sustava za pravilno grijanje. Optimalno će koristiti ravnu solarnu instalaciju zajedno s plinskim, električnim ili krutim gorivom.

Nudimo vam da pročitate članke o domaćoj montaži solarnih sustava grijanja:

1. Kako napraviti solarni kolektor za samostalno grijanje - detaljni vodič
2. Kako napraviti solarnu bateriju vlastitim rukama: metode sastavljanja i ugradnje solarne ploče

Još jednom o korisnosti

Korištenje solarne energije umjesto uobičajene energije za grijanje je korisno. Ovisno o odabranom tipu solarnog sustava, ušteda na potrošnji plaćene topline može biti i do 100%.

Opcija potpune zamjene sustava grijanja je uporaba razdjelnika s vakuumskim cijevima. Ovo je prilično skup projekt u početnoj fazi. Ubuduće može zajamčiti potpunu energetsku neovisnost, plativši se za 6-8 godina.

Izloženost domaćih majstora ne poznaje granice - redovito crijevo se može prilagoditi kao labirint za cirkulaciju tekućine unutar kolektora

Sunčev radni vijek do 25 godina. Potrebno im je malo održavanja - periodično čišćenje površina od snijega, prašine, nečistoća. Što se tiče popravka, može se provesti samostalno. Značajan nedostatak je što se ravni kolektori i solarni paneli "plaše" uragana.

Takvo grijanje je sigurno za stanovnike kuće i okoliša. Potpuno je besplatan i ne ovisi o tečaju, cijenama energije.

Zaključci i korisni video na temu

Videozapis će pokazati postupak izrade solarne baterije vlastitim rukama:

Vizualna pomoć za izgradnju sustava grijanja na zrak:

Napravite tehnologiju izrade ravne solarne instalacije:

Solarne instalacije ili solarni sustavi grijanja dobro su se dokazali širom svijeta. Omogućuju vam da besplatno dobijete toplinu, smanjujući troškove plaćanja komunalnih računa za grijanje s 30%.

U vašem sustavu grijanja moguće je potpuno zamijeniti energiju solarnom energijom. Još jedna značajna prednost je što možete montirati solarnu instalaciju vlastitim rukama.

Imate li praktične vještine u sastavljanju ili radu solarnih sustava grijanja? Dijelite svoje znanje, postavljajte pitanja o temi i sudjelujte u raspravama. Obrazac za komentar nalazi se ispod.