Обогревание прочно вошло в уклад жителей как единственный источник инфракрасной энергии. Тепловой энергии в зимнее время. Нереально придумать комфортное существование в особняке без системы обогрева. Отопление бывает разным. Можно описать разнообразие критериев. Некоторые из них: газовым, геотермальным, автономным, на твердых брикетах, альтернативным, электрическим экономичным и расточительным, инфракрасным, водяным, . Как узнать, кокой вид отопления подойдет именно нам?
Солнечные батареи для отопления дома
Содержание статьи
Современные технологии значительно расширили возможные способы создания автономных отопительных систем для частных и загородных домов. Если еще век назад практически все жилища отапливались дровяными печами, то за прошедшее время в больших городах были построены системы магистрального теплоснабжения, а способы прогрева помещений в частных дома существенно увеличились. Современный частный дом можно отапливать с помощью автономных систем, работающих на газе, при помощи эффективного оборудования, работающего на различных типах твердого и жидкого топлива. В последнее время все большую популярность приобретают отопительные и энергетические системы, работающие на возобновляемых источниках энергии. Одним из таких передовых, экологически чистых решения являются солнечные батареи для отопления дома.
Cолнечные батареи для отопления дома
Солнечные батареи – это высокотехнологичный прибор, которые преобразует неиссякаемую энергию солнца в электрическую энергию. Такие устройства широко используются уже несколько десятков лет и успешно работают во многих бытовых приборах, например в часах или в микрокалькуляторах. Современное производство позволило сделать изготовление солнечных батарей достаточно дешевым, что позволило не только запитывать от них миниатюрные устройства, но и создавать на основе солнечной энергии автономные системы сравнительно больших размеров для отопления загородных домов и обеспечения в них устойчивого энергоснабжения.
Преимущества солнечных батарей
Устройство автономных систем на солнечных батареях
схема солнечного отопления
Прежде всего стоит предусмотреть резервные источники энергопитания. Это может быть как обыкновенная электрическая сеть, так и автономный генератор, способный самостоятельно производить электрическую энергию. Кроме того, разумным решением будет оборудования частного дома батареями резервного питания, в которых будет накапливаться энергия во время малого потребления. Такая система аккумулирует электричество днем или в светлое время суток и возвращает его в сеть вашего дома ночью или в пасмурную погоду.
Расчет энергоэффективности солнечных батарей
При расчете необходимой площади солнечных батарей необходимо учитывать, что один квадратный метр такого оборудования даст в вашу сеть около 120 ватт. А теперь пройдитесь по своему дому и прикиньте, какую мощность имеют имеющиеся у вас бытовые электрические приборы и оборудование. Разумно будет также прикинуть, какую экономию электричества может дать замена некоторых устройств на энергоэффективные. После этого вы можете приступать к расчетам необходимого количества и площади солнечных батарей, стараясь учитывать время солнечной активности в вашей местности.
Отопление частного дома от солнечной энергии
Кроме добычи электроэнергии из солнечной энергии – наше светило вполне может и обогреть ваш дом. Конечно, можно воспользоваться самым простым способом и подключить электрическую систему отопления к солнечным батареям. Но скорее всего это будет довольно неэффективно, особенно учитывая не очень большое количество солнечных дней в году на наших широтах.
Лучше всего будет комбинировать систему добычи электричества с помощью солнечных батарей и систему автономного отопления, основанную на нагреве солнечным теплом жидкости, поступающей затем в радиаторы отопления вашего дома.
Принцип работы отопления на солнечной энергии
Ключевым звеном такой автономной системы солнечного отопления будут являться нагревательные коллекторы. Это специализированные устройства, которые с минимальными потерями передают солнечную лучистую энергию на теплоноситель, в качестве которого может выступать вода или специальный антифриз.
солнечный нагреватель
Немаловажным преимуществом такого высокотехнологичного подхода является то, что такая система будет эффективно работать даже в самых суровых климатических условиях, ее коэффициент полезного действия не снижается даже при низких отрицательных температурах на улице.
Такие системы, называемые также солнечными коллекторами отлично зарекомендовали себя, например, в северных районах Китая – в местности с весьма суровым климатом. При этом в тех регионах они устанавливаются даже на многоквартирных домах.
После нагрева в коллекторе теплоноситель обычно попадает в аккумулирующих бак, оснащенный отличной теплоизоляцией. Температура жидкости в таком баке сохраняется довольно продолжительное время. В случае, если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то, помимо отопления – такую жидкость также можно использовать для бытовых целей, например, для умывания.
Разновидности солнечных отопительных коллекторов
В настоящее время используются следующие разновидности солнечных отопительных коллекторов: плоские и вакуумные.
Отличаются они друг от друга устройством передачи лучистой энергии Солнца.
самодельный коллектор
В плоском солнечном отопительном коллекторе устройством для сбора такой энергии служит ящик, заполненный специальным адсорбирующим материалам. В толще материала проложены трубопроводы системы теплоснабжения. Жидкость, циркулирующая по ним, нагревается от воздействия солнечных лучей и затем сбрасывается в бак теплоаккумулятора.
В вакуумном отопительном коллекторе вместо плоского ящика используется система прозрачных трубок, из которых откачан воздух. Внутри трубок имеются трубопроводы системы теплоснабжения различной конфигурации. Интересный физический эффект такого устройства заключается в том, что солнечные лучи беспрепятственно проходят через наружный слой стекла и вакуум и нагревают жидкость в трубопроводах. А вот обратно тепло от жидкости в трубопроводах уже не утекает, так как вакуум является отличным теплоизолятором. В общем. Такая конструкция в миниатюре напоминает нашу планету: ведь у нас тоже имеется теплоизолятор в виде межзвездного вакуума, который, тем не менее не мешает солнечным лучам эффективно нагревать землю.
Преимущества солнечных систем и особенности их проектирования и монтажа
Для того, чтобы система на возобновляемых источниках энергии стала действительно эффективной для вашего частного дома – необходимо провести тщательный расчет. Прежде всего определяется необходимый уровень энергопотребления в доме, рассчитывается суммарная мощность всех бытовых приборов и их максимальная нагрузка. Затем рассчитывается максимально возможная эффективность предполагаемых к использованию солнечных батарей и их площадь. Возможно, потребное количество батарей для добычи солнечной энергии просто не поместятся на крыше вашего дома и вам придется подыскивать дополнительные источники энергии.
чертеж коллектора
В любом случае – система с энергоснабжением от солнечной энергии должна иметь резервный источник питания, что позволит вам не зависеть от капризов погода.
Аналогичный подход необходимо применить и при проектировании солнечных систем отопления. Производители как правило указывают возможность солнечных отопительных коллекторов по работе в определенных температурных условиях. Не стоит пренебрегать этими сведениями. И опять же – на случай длинной зимней пасмурной непогоды ваш дом должен быть оборудован альтернативным источником теплоснабжения – это может быть любой отопительный котел на ваш выбор, начиная от традиционной русской каменной печи на дрова, оканчивая новомодными электрическими бойлерами.
При разумном сочетании новшеств в области теплоснабжения и традиционного, проверенного временем подхода вы сможете в полной мере насладиться всеми преимуществами солнечной энергии, достающейся нам абсолютно даром.
Солнечные батареи для отопления дома видео
Источник: http://kamin-expert.ru/otopitelnaya/colnechnyie-batarei-dlya-otopleniya-doma.html
Солнечные батареи для отопления дома
является удобным дополнением системы солнечного отопления. Он представляет собой систему труб, уложенных в грунт на глубине 1,8-2,0 м, в которых летом охлаждается вода. Как и система отопления, система охлаждения также является наиболее комфортной и экономичной, особенно по сравнению с распространенными сейчас сплит-системами кондиционирования воздуха. Комфорт проявляется в том, что охлаждение человека и предметов в доме происходит за счет передачи тепловой энергии от человека к охлажденным стенам с помощью теплового излучения. Это чисто физический процесс предачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому. Этот же эффект можно наблюдать, если летом спуститься в подвал. Мы чувствуем приятную прохладу: наше тело охлаждается, оно отдает излучением свою энергию прохладным стенам подвала. Происходит лучистый теплообмен. При этом нет дискомфортного конвективного теплообмена, охлаждения за счет движения холодного воздуха. По принципу конвективного теплообмена работают все бытовые кондиционеры. Эффективность при этом очень низкая, т.к. кондиционер охлаждает воздух, потом уже воздух охлаждает предметы, и человека в том числе. Но ощущение прохлады возникает с опозданием, потому что предметы теплее воздуха и передачи тепловой энергии излучением от человека к окружающим предметам не происходит. Охлаждение происходит только за счет движения холодных воздушных потоков, которые являются дискомфортными и часто приводят к простудным и аллергическим заболеваниям.
Кроме того, внутристенное охлаждение является намного экономичнее сплит-систем. Допустим, для охлаждения дома площадью 150 м 2. пять жилых комнат, в летнюю жару понадобится пять кондиционеров общей мощностью около 4,5 кВт. В то же время внутристенная система охлаждения работает с помощью всего двух циркуляционных насосов общей мощностью всего 90 Вт, т.е ровно в 50 раз меньше. Как говорится, почувствуйте разницу.
Идеальным вариантом автоматизации системы охлаждения является установка маломощной фотоэлектрической солнечной панели, которая напрямую подключена к циркуляционным насосам системы охлаждения. Что происходит в первой половине дня? Восходит солнце, постепенно увеличивается интенсивность его излучения, увеличивается и температура воздуха. Одновременно увеличивается количество вырабатываемой электроэнергии в фотоэлектрических солнечных панелях, которое прямо пропорционально интенсивности солнечного излучения. Возрастающая мощность электрического тока направляется на работу циркуляционных насосов, которые все более интенсивно прокачивают холодную воду через стены, тем самым противодействуя перегреву всего дома. В этом случае сама природа помогает автоматизировать процесс.
И, наконец, блок управления осуществляет контроль и управление всеми процессами: улавливания солнечной энергии, аккумулирования тепла, отопления и охлаждения. Блок управления работает полностью в автоматическом режиме.
Источник: http://sol-dom.com.ua/solar_heating/kombi