עד כמה מתאים להשתמש במקורות אנרגיה תרמיים חלופיים לארגון חימום? נכון לעכשיו, שני סוגים של אספקת חום נפוצים - מערכות גיאותרמיות ושמש. האחרון הוא הפופולרי ביותר. איך להכין חימום סולארי בבית במו ידיכם: אספנים, סוללות ותרשימי חיווט?
שימוש באנרגיה סולארית לאספקת חום
אחד העקרונות הקובעים לבניית מערכת חימום כלשהי הוא כדאיות. אלה. כל ההשקעות חייבות להשתלם בפרק זמן מסוים. בהקשר זה, חימום בית באנרגיה סולארית הוא ההשקעה היעילה והמשתלמת ביותר מבחינה כלכלית.
אנרגיה סולארית היא למעשה מקור חום חופשי. ניתן להשתמש בה בכמה דרכים - לצייד מערכת חימום או לייצור מערכת אספקת מים חמים אוטונומית. אם אתה בוחן היטב את הביקורות על חימום מפאנלים סולאריים - אתה יכול לזהות קשר מעניין. ככל שהחימום מתוצרת מקצועית יותר (אספני מפעל, חימום נוסף, בקרה אלקטרונית) - כך היעילות של אספקת החום גבוהה יותר.
אילו שיטות יכולות להפוך אנרגיה סולארית לחום?
- דוד שמש - כאחת הדרכים לייצור אנרגיה חשמלית. הקרינה פועלת על המטריצה של תאי פוטו נגדים, וכתוצאה מכך מתח במעגל. בעתיד ניתן להשתמש בזרם זה לחיבור למכשירי חימום;
- חימום מודרני של בית פרטי קולטי שמש. במקרה זה, יש העברה ישירה של אנרגיה תרמית מקרינת השמש לנוזל הקירור. האחרון ממוקם במערכת צנרת הממוקמת במתחם אטום מיוחד.
היעיל ביותר הוא חימום סולארי בדרך האחרונה. כך, ניתן להימנע ממרת אנרגיה נוספת. השמש תשפיע ישירות על נוזל הקירור, תגדיל את הטמפרטורה שלו. עם זאת, חימום עצמי באמצעות אנרגיה סולארית באמצעות סוללות חשמליות הוא תכליתי יותר, שכן ניתן להשתמש בחשמל להפעלת מכשירי חשמל אחרים בבית. הבחירה נקבעת על ידי התקציב ויכולת המערכת הנדרשת.
במהלך התקנת סוללת השמש יש להקפיד על זווית נטייה מסוימת. תלוי בעונה, צריך להיות 30 ° (קיץ) ו- 70 ° (חורף).
הרלוונטיות של ארגון מערכת השמש
לפני שאתם רוכשים או מייצרים את הממיר בעצמכם, עליכם לברר האם החימום של בית פרטי עם פאנלים סולאריים יהיה יעיל למדי. לשם כך, יש צורך לבצע ניתוח מפורט של כל הגורמים המשפיעים על יעילות המערכת העתידית.
ראשית נקבע האינדיקטור לבידוד סולארי. זו כמות האנרגיה הסולארית הנופלת על פני כדור הארץ באזור מסוים. מידת החימום של נוזל הקירור או כמות הזרם הנוצר תלויים בכך. רדיאטורים סולאריים לחימום ביתי צריכים לעבוד באופן אידיאלי ללא קשר לעונה. עם זאת, למעשה, זה רחוק מלהיות תמיד המקרה.
כמו כן, מערכת חימום סולארית פסיבית יכולה לשנות את יעילות ההפעלה שלה בזווית הפאנל.זה תלוי בעונה. כדי לקבוע את האנרגיה האפשרית תיאורטית, תוכלו להשתמש בנתונים מהטבלה.
כבר על בסיס נתונים אלה ניתן לחשב את אספן השמש לחימום, תוך התחשבות במאפייניו הטכניים והתפעוליים. אך מלבד זאת, יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים:
- מיקום הבית. חפצים טבעיים או מלאכותיים - הרים, בתים גבוהים, יער גבוה וכו 'לא צריכים להכשיל את נפילת אור השמש.
- מקום להתקנה. חימום סולארי משולב ידרוש שטח גדול - מ -2 עד 10 מ"ר. לרוב, גג הבית משמש לשם כך. יתר על כן, יש להתאים אותו להתקנת אספנים או פאנלים סולאריים;
- תפוקת חום נדרשת. לעתים קרובות, מערכות חימום סולארי של בית פרטי משמשות ככלי עזר.
רק לאחר ניתוח זה נוכל להתחיל לבחור תוכנית חימום חלופית ספציפית לבית. הפסדי חום בבית מחושבים מראש, נקבע מצב התרמי האופטימלי. אם קולט השמש במערכת החימום הוא עזר, אותו אינדיקטור של מערכת אספקת החום העיקרית מתווסף לכוח המדורג שלו.
בעת החישוב, עליך לקחת בחשבון את מסת הציוד. על משטח הגג לעמוד בעומס זה.
פאנלים סולאריים לחימום
לעיתים קרובות מתרחש בלבול - קולטי שמש נקראים גם סוללות. אך בפועל, הסוג הראשון של ציוד משמש לרוב לארגון חימום הבית באנרגיה סולארית.
העיקרון של חימום בית פרטי עם לוחות סולאריים הוא להמיר אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית. לשם כך, המרכיבים הבאים מסופקים בעיצוב הפאנלים:
- תאי פוטו. עם כניסתם של אור השמש להיווצרותו של מה שנקרא פוטו זרם;
- תיק מגן שקוף. מונע נזק לתאי פוטו;
- ממירי זרם חשמלי - ממירים, שנאים, סוללות וכו '.
אלה. למעשה, סוללת חימום סולארית היא מטען נהדר. ראשית, הוא נועד לייצר אנרגיה חשמלית זולה. השימוש בו כאחד מגופי החימום אינו מעשי. לחימום בית של 60 מ"ר עם קצב בידוד רגיל, תידרש 6 קילוואט של אנרגיית חום לשעה. לסוללת חימום סולארית סטנדרטית בגודל 284 * 254 מ"מ יש הספק ספציפי של 5 וואטש. אלה. כדי להבטיח אספקת חום, נדרש כיסוי סוללה של 82 מ"ר.
כפי שניתן לראות מהחישובים, הדבר אינו מעשי. זו הסיבה שהם מעדיפים להכין קולט שמש לחימום שלהם או לרכוש הגדרות מפעל.
במקום לחמם בית פרטי עם פאנלים סולאריים, הם יכולים לשמש כמקור לחשמל זול עבור מכשירי חשמל ביתיים בעלי צריכת חשמל נמוכה.
בחר קולטי שמש
להפעלת חימום יעילה באמצעות אנרגיה סולארית, מומלץ להתקין קולטים. הם מייצגים מערכת צינורות דרכה זורם נוזל הקירור. להגנה ומיקוד טוב יותר של אנרגיה סולארית, העיצוב מוגן על ידי פאנל זכוכית שקוף.
כדי להגדיל את הפעולה היעילה של הציוד, ניתן להשתמש בו סוגים שונים של נוזל קירור, אשר לא ישנו את תכונותיהם בהשפעת טמפרטורות שליליות. זה חשוב באזורים עם חורפים קרים. בנוסף, יש צורך לנתח בזהירות את ההצעות הקיימות בשוק ולבחור את העיצוב האופטימלי.
נכון לעכשיו, היצרנים מציעים מספר דרכים לארגן חימום של בית פרטי על ידי קולטי שמש:
- אספן ואקום. האפשרות הטובה ביותר לארגון מערכת חימום סולארית פסיבית. הם מאופיינים בהיעדר כמעט מוחלט של אובדן חום;
- אספן שטוח. אפשרות חסכונית לחימום סולארי. הם מערכת של צינורות המוגנים על ידי חומר שקוף. משמש לרוב למים חמים בקיץ. בקשה לחימום סולארי משולב דורשת התחשבות בלוח הזמנים של הטמפרטורה בחורף ובחירה מדוקדקת של נוזל קירור.
הבחירה נקבעת ברובה על ידי חישובים ראשוניים - הכוח הנדרש ותדר אספקת החום. כאפשרות כלכלית, תוכלו לשקול את האפשרות לייצור עצמי של קולטים שטוחים לחימום סולארי במו ידיכם.
בבחירת תרשים חיווט יש לקחת בחשבון את שטח המבנה. יהיה לה אינדיקטור מסוים לספיגת רוח.
סעפות ואקום לחימום
אחת הבעיות בהפעלת רדיאטורים סולאריים לחימום בית היא אובדן חום גדול. הם נובעים ממוזרויות הפעולה - על הפאנל להיות ממוקם מחוץ לחדר המחומם כדי לספוג אנרגיה סולארית. כדי לפתור בעיה זו, פותח אספן שמש ואקום למערכת החימום.
תכנון סעפי הוואקום מורכב מארז חיצוני ומערכת פנימית של צינורות זכוכית. לקבלת בידוד טוב יותר, צינורות מופרדים מהסביבה החיצונית על ידי שכבת ואקום עם אוויר פרוק. למעשה, כל ההתקנה היא תרמוס גדול ושקוף.
הספציפיות של קולט השמש בוואקום במערכת החימום היא כדלקמן:
- שימוש בנוזל מיוחד עם סף רתיחה נמוך כנוזל קירור. במקרה זה, העברה יעילה יותר של אנרגיה תרמית דרך מחליף החום למדיום החימום הראשי - מים;
- יישום של ציפוי מיוחד על המשטח הפנימי המגדיל את יכולת הספיגה של אנרגיה סולארית תרמית;
- עצמאות של עבודה מטמפרטורת אוויר חיצונית.
לצורך תפקוד תקין של המערכת, יהיה צורך לספק בידוד תרמי אמין של מחליף החום. כדאי גם לבודד את הצינור במקומות העוברים בחדרים לא מחוממים - עליית גג, פאי גגות. כדי לחשב את קולט השמש לחימום, ניתן להשתמש בתוכניות סטנדרטיות. אך יש לזכור כי פעולתו לא תהיה יעילה כאשר הטמפרטורה של נוזל הקירור במעגל יורדת ל + 22 מעלות צלזיוס.
בחורף, יש צורך לנקות את פני האספן מכובע השלג. לכן, עליכם לחשוב מראש על דרך להשלמת אירוע זה.
קולטי שמש שטוחים לחימום
ליצירת מערכת חימום סולארית לבית פרטי בעלות מינימלית, לרוב מותקנים אספנים שטוחים. הם נבדלים מוואקום בעיצוב פשוט יותר. עם זאת, זה מגביר את הדרישות להפעלתן.
לאספן השטוח יש גם מערכת צנרת פנימית. עם זאת, הוא עשוי מצינורות נחושת או פולימר. להגנה משתמשים בפוליקרבונט או בזכוכית מחוסמת. המשטח הפנימי מבודד בעזרת תנור - צמר סלעים או קלקר. בהשפעת אור השמש הצינורות מתחממים וכתוצאה מכך הטמפרטורה של נוזל הקירור עולה.
עבור קולט שמש שטוח במערכת החימום, קיימות מגבלות תפעוליות קפדניות:
- רק נוזל לרדיאטור יכול לשמש כמוביל חום. אחרת, תתרחש הקפאת מים והרס צינור;
- לצורך זרימה טובה יותר במהלך העברת החום, יש צורך בהתקנת משאבה;
- בטמפרטורות שמתחת ל -10 מעלות צלזיוס, יעילות המערכת יורדת משמעותית.
בשל הגורם האחרון, לא מומלץ לארגן את חימום הבית באנרגיה סולארית באמצעות אספנים שטוחים באזורים עם טמפרטורות נמוכות בחורף. לכן, לרוב הם מייצרים אספן שמש שטוח לחימום עשה זאת בעצמך לאספקת מים חמים בקיץ, באביב או בסתיו.
מומחים ממליצים לבצע אספקת חום באמצעות אנרגיה סולארית על בסיס אספנים שטוחים רק באזורים הדרומיים של המדינה עם חורפים חמים יחסית.
אספן DIY
יש לציין מיד כי אספן במו ידיו לא יעבוד בכדי להבטיח חימום סולארי. לשם כך, השתמש בתכנון הייצור של מבנה הוואקום שנדון לעיל. אבל בבית כמעט בלתי אפשרי לבצע את זה בגלל היעדר ציוד וציוד נחוצים. לכן אנו רואים באחת מהשיטות הפשוטות ביותר לייצור סוללת חימום סולארית לאספקת מים חמים.
לצורך הייצור יידרשו מוצרי הצריכה הבאים:
- גיליון פוליקרבונט חלת דבש. לאספקת מים חמים של בית קיץ או בית קטן בעזרת קולט שמש להסקה עצמית, מספיק גיליון בגודל 2 * 1 מ ';
- אביזרי צנרת PVC וצינורות גמישים. בעזרתם תיערך מערכת זרימת מים מחוממת ואספקתם לצרכן;
- פרופיל מסגרת ליריעות קיר גבס ופוליסטירן. הם נחוצים ליצירת מעטפת מגן במערכת חימום סולארית פסיבית.
יש למקם אופקי דבש אופקית כדי לחמם טוב יותר את המים. ואז, חתכים אורכיים מיוצרים בצינורות ה- PVC. מים מחוממים יזרמו מגליון פוליקרבונט. בחלקים המתקבלים מותקן גיליון. הוא לא צריך להיכנס לצינור עד שהוא ייפסק.
באמצעות אקדח חום המפרקים מבודדים. ללא כלי זה קיימת סבירות גבוהה לדליפות באספקת החימום והמים החמים הביתיים על ידי קולט השמש. לפני ההתקנה במסגרת, חובה לבצע בדיקת דליפה של המבנה. לשם כך יש למלא אותו במים ולבדוק ויזואלית אם מדובר בדליפות.
לייצור המסגרת יידרשו פרופילים מגולוונים לקיר גבס. הם יבצעו פונקציות הגנה הדומות למקרה של רדיאטור סולארי לחימום הקוטג '. מתחת לסדין הפוליקרבונט מותקנת שכבת בידוד, ואז שוכב אספן שמש המיוצר מעצמו. לצורך חימום יעיל יותר, מומלץ לצבוע את הסדין בשחור.
בעת חישוב אספן השמש לאספקת חום נלקחת בחשבון מיקום השמש בנקודה מסוימת ביום. היעילות הגדולה ביותר מושגת כאשר זווית השכיחות של הקרניים היא בניצב לחלוטין למשטח המבנה.
האפשרות הטובה ביותר היא להשתמש במערכות חימום סולאריות של בית פרטי כעזר. לקבלת הביצועים הטובים ביותר, מומלץ להתקין סוללה תרמית. המים בתוכו יתחממו מהאספן במהלך היום, ובחושך האנרגיה התרמית המצטברת תועבר לנוזל הקירור העיקרי במערכת.
הסרטון מציג דוגמה לייצור קולט שמש מצינורות פולימרים:
