Cik pareizi apkures organizēšanai ir izmantot alternatīvus siltumenerģijas avotus? Pašlaik ir plaši izplatīti divu veidu siltumapgāde - ģeotermālā un saules sistēma. Pēdējais ir vispopulārākais. Kā padarīt saules sildīšanu mājās ar savām rokām: kolektoriem, baterijām un elektroinstalācijas shēmām?
Saules enerģijas izmantošana siltuma padevei
Viens no noteicošajiem principiem jebkuras apkures sistēmas izveidošanai ir lietderība. Tie. visiem ieguldījumiem ir jāatmaksājas noteiktā laika posmā. Šajā sakarā mājas apkure ar saules enerģiju ir visefektīvākais un finansiāli izdevīgākais ieguldījums.
Saules enerģija būtībā ir bezmaksas siltuma avots. To var izmantot vairākos veidos - aprīkot apkures sistēmu vai izgatavot autonomu karstā ūdens apgādes sistēmu. Ja jūs rūpīgi izpētīsit pārskatus par apkuri no saules paneļiem - jūs varat noteikt interesantas attiecības. Jo profesionāli izgatavota apkure (rūpnīcas kolektori, papildu apkure, elektroniskā vadība) - jo augstāka ir siltuma padeves efektivitāte.
Kādas metodes var pārveidot saules enerģiju siltumā?
- Saules sildītājs - kā vienu no veidiem, kā ražot elektroenerģiju. Apstarojums iedarbojas uz rezistoru fotoelementu matricu, radot spriegumu ķēdē. Nākotnē šo strāvu var izmantot, lai izveidotu savienojumu ar apkures ierīcēm;
- Privātmājas mūsdienīga apkure saules kolektori. Šajā gadījumā notiek tieša siltumenerģijas pārnešana no saules starojuma uz dzesēšanas šķidrumu. Pēdējais atrodas cauruļvadu sistēmā, kas atrodas īpašā aizzīmogotā kamerā.
Visefektīvākā ir saules sildīšana pēdējā veidā. Tādējādi var izvairīties no papildu enerģijas pārveidošanas. Saule tieši ietekmēs dzesēšanas šķidrumu, paaugstinot tā temperatūru. Tomēr pašsildīšana ar saules enerģiju, izmantojot elektriskās baterijas, ir daudzpusīgāka, jo elektrību var izmantot citu mājas elektrisko ierīču darbināšanai. Izvēli nosaka budžets un nepieciešamā sistēmas jauda.
Uzstādot saules bateriju, jāievēro noteikts slīpuma leņķis. Atkarībā no gadalaika tai jābūt 30 ° (vasara) un 70 ° (ziema).
Saules sistēmas organizācijas nozīme
Pirms pats iegādāties vai izgatavot pārveidotāju, jums vajadzētu uzzināt, vai privātmājas sildīšana ar saules paneļiem būs diezgan efektīva. Šim nolūkam ir jāveic sīka visu faktoru, kas ietekmē nākotnes sistēmas efektivitāti, analīze.
Sākumā tiek noteikts saules insolācijas indikators. Tas ir saules enerģijas daudzums, kas nokrīt uz zemes virsmas noteiktā reģionā. No tā būs atkarīga dzesēšanas šķidruma sildīšanas pakāpe vai radītās strāvas daudzums. Mājas apkures saules radiatoriem ideālā gadījumā vajadzētu darboties neatkarīgi no gadalaika. Tomēr patiesībā tas ne vienmēr notiek.
Arī pasīva saules apsildes sistēma paneļa leņķa dēļ var mainīt savu darbības efektivitāti.Tas ir atkarīgs no gadalaika. Lai noteiktu teorētiski iespējamo enerģiju, varat izmantot tabulas datus.
Jau pamatojoties uz šiem datiem, ir iespējams aprēķināt saules kolektoru apkurei, ņemot vērā tā tehniskos un darbības parametrus. Bet bez tam jāņem vērā arī šādi faktori:
- Mājas atrašanās vieta. Dabiskiem vai mākslīgiem objektiem nevajadzētu kavēt saules staru krišanu - kalniem, augstām mājām, augstam mežam utt.
- Vieta instalēšanai. Kombinētai saules apkurei būs nepieciešama liela telpa - no 2 līdz 10 m². Visbiežāk tam tiek izmantots mājas jumts. Turklāt tas ir jāpielāgo kolektoru vai saules paneļu uzstādīšanai;
- Nepieciešama siltuma jauda. Bieži kā palīgtelpas tiek izmantotas privātmājas saules apkures sistēmas.
Tikai pēc šīs analīzes mēs varam sākt izvēlēties konkrētu alternatīvu mājas apkures shēmu. Sākotnēji tiek aprēķināti siltuma zudumi mājā, noteikts optimālais apkures termiskais režīms. Ja saules kolektors apkures sistēmā ir papildu, tā nominālajai jaudai pievieno to pašu galvenās siltumapgādes sistēmas indikatoru.
Aprēķinot, jums jāņem vērā aprīkojuma masa. Jumta virsmai ir jāiztur šī slodze.
Apkures saules paneļi
Bieži rodas neskaidrības - saules kolektorus sauc arī par baterijām. Bet praksē, lai organizētu mājas apsildīšanu ar saules enerģiju, visbiežāk tiek izmantots pirmā veida aprīkojums.
Privātmājas sildīšanas ar saules paneļiem princips ir siltumenerģijas pārvēršana elektriskajā enerģijā. Šim nolūkam paneļa dizainā ir iekļauti šādi komponenti:
- Fotoelementi. Kad tajos iekļūst saules gaisma, notiek tā sauktā fotoviļņa veidošanās;
- Aizsargcaurspīdīgs korpuss. Novērš fotoelementu bojājumus;
- Elektriskās strāvas pārveidotāji - invertori, transformatori, baterijas utt.
Tie. Patiesībā saules enerģijas akumulators ir lielisks lādētājs. Pirmkārt, tas ir paredzēts lētas elektroenerģijas ražošanai. Tā kā viena no sildelementiem izmantošana nav praktiska. Sildot māju 60 m² platībā ar normālu siltumizolācijas līmeni, stundā būs nepieciešami 6 kW siltumenerģijas. Standarta saules sildīšanas akumulatoram ar izmēru 284 * 254 mm ir īpatnējā jauda 5 W / h. Tie. Lai nodrošinātu siltumapgādi, nepieciešams 82 m² akumulatora laukums.
Kā redzams no aprēķiniem, tas ir vairāk nekā nepraktiski. Tāpēc viņi labprātāk izgatavo saules kolektoru savai apkurei vai pērk rūpnīcas iestatījumus.
Tā vietā, lai sildītu privātmāju ar saules paneļiem, tos var izmantot kā lētas elektrības avotu mazjaudas mājsaimniecības ierīcēm.
Izvēlieties saules kolektoru
Efektīvai apkures darbībai, izmantojot saules enerģiju, ieteicams uzstādīt kolektorus. Tie attēlo cauruļvadu sistēmu, caur kuru plūst dzesēšanas šķidrums. Saules enerģijas aizsardzībai un labākai fokusēšanai dizains ir aizsargāts ar caurspīdīgu stikla paneli.
Lai palielinātu efektīvu iekārtas darbību, tajā var izmantot dažāda veida dzesēšanas šķidrumu, kas negatīvo temperatūru ietekmē nemainīs to īpašības. Tas ir svarīgi reģioniem ar aukstām ziemām. Turklāt ir nepieciešams rūpīgi analizēt piedāvājumus tirgū un izvēlēties optimālo dizainu.
Pašlaik ražotāji piedāvā vairākus veidus, kā organizēt privātmājas apkuri ar saules kolektoriem:
- Vakuuma savācējs. Labākais variants pasīvās saules apkures sistēmas organizēšanai. Viņiem raksturīgs gandrīz pilnīgs siltuma zudumu trūkums;
- Dzīvokļu kolektors. Ekonomisks saules enerģijas sildīšanas variants. Tās ir cauruļu sistēma, ko aizsargā caurspīdīgs materiāls. Visbiežāk izmanto karstam ūdenim vasarā. Lai lietotu kombinēto saules apkuri, ir jāņem vērā temperatūras grafiks ziemā un rūpīga dzesēšanas šķidruma izvēle.
Izvēli lielā mērā nosaka provizoriski aprēķini - nepieciešamā siltuma padeves jauda un frekvence. Kā ekonomisku iespēju jūs varat apsvērt iespēju plakanu kolektoru pašražošanu apkurei ar saules enerģiju ar savām rokām.
Izvēloties elektroinstalācijas shēmu, ir jāņem vērā struktūras laukums. Viņai būs noteikts sabrukšanas rādītājs.
Vakuuma kolektori sildīšanai
Viena no saules radiatoru darbības problēmām mājas apkurei ir lieli siltuma zudumi. Tie ir saistīti ar darbības īpatnībām - panelis jāatrodas ārpus apsildāmās telpas, lai absorbētu saules enerģiju. Lai atrisinātu šo problēmu, tika izstrādāts vakuuma saules kolektors apkures sistēmai.
Vakuuma kolektoru dizains sastāv no ārējā apvalka un stikla cauruļu iekšējās sistēmas. Labākai izolācijai cauruļvadus no ārējās vides atdala vakuuma slānis ar izvadītu gaisu. Faktiski visa instalācija ir liels caurspīdīgs termoss.
Vakuuma saules kolektora specifika apkures sistēmā ir šāda:
- Kā dzesēšanas šķidruma izmantošana īpaša šķidruma ar zemu viršanas slieksni. Šajā gadījumā efektīvāka siltumenerģijas nodošana caur siltummaini uz galveno apkures vidi - ūdeni;
- Īpaša pārklājuma uzklāšana uz iekšējās virsmas, kas palielina saules siltumenerģijas absorbcijas spēju;
- Darba neatkarība no ārējās gaisa temperatūras.
Sistēmas normālai darbībai ir nepieciešams nodrošināt uzticamu siltummaiņa siltumizolāciju. Jums vajadzētu arī izolēt cauruļvadu vietās, kas iet caur neapsildāmām telpām - bēniņos, jumta pīrāgā. Lai aprēķinātu saules kolektoru apkurei, var izmantot standarta shēmas. Bet jāpatur prātā, ka tā darbība būs neefektīva, ja dzesēšanas šķidruma temperatūra kontūrā samazinās līdz + 22 ° C.
Ziemā no sniega vāciņa ir jānotīra kolektora virsma. Tāpēc jums iepriekš ir jādomā par veidu, kā pabeigt šo notikumu.
Plakani saules kolektori apkurei
Lai izveidotu saules apkures sistēmu privātmājai ar minimālām izmaksām, visbiežāk tiek uzstādīti plakanie kolektori. Tie atšķiras no vakuuma vienkāršotā dizainā. Tomēr tas palielina prasības to darbībai.
Plakanajam kolektoram ir arī iekšējā cauruļvadu sistēma. Tomēr tas ir izgatavots no vara vai polimēra caurulēm. Aizsardzībai tiek izmantots polikarbonāts vai rūdīts stikls. Iekšējā virsma ir izolēta ar sildītāju - minerālvates vai polistirola. Saules gaismas ietekmē caurules sakarst, un rezultātā dzesēšanas šķidruma temperatūra paaugstinās.
Plakanam saules kolektoram apkures sistēmā ir stingri darbības ierobežojumi:
- Kā siltumnesēju var izmantot tikai antifrīzu. Pretējā gadījumā notiks ūdens sasalšana un cauruļvada iznīcināšana;
- Labākai cirkulācijai siltuma pārneses laikā ir nepieciešams uzstādīt sūkni;
- Temperatūrā zem -10 ° C sistēmas efektivitāte ievērojami pazeminās.
Pēdējā faktora dēļ nav ieteicams mājas apkuri organizēt ar saules enerģiju, izmantojot plakanus kolektorus reģionos ar zemu temperatūru ziemā. Tāpēc visbiežāk viņi izgatavo plakanu saules kolektoru pašdarināšanas vajadzībām karstā ūdens apgādei vasarā, pavasarī vai rudenī.
Eksperti iesaka veikt siltuma piegādi, izmantojot saules enerģiju, pamatojoties uz plakaniem kolektoriem, tikai valsts dienvidu reģionos ar salīdzinoši siltām ziemām.
DIY kolekcionārs
Uzreiz jāatzīmē, ka kolektors ar savām rokām nedarbosies, lai nodrošinātu saules sildīšanu. Lai to izdarītu, izmantojiet iepriekš aprakstīto vakuuma struktūras ražošanas dizainu. Bet mājās to ir gandrīz neiespējami pagatavot nepieciešamā aprīkojuma un piederumu trūkuma dēļ. Tāpēc mēs uzskatām par vienu no vienkāršākajām metodēm saules sildīšanas akumulatora ražošanai karstā ūdens apgādei.
Ražošanai būs nepieciešami šādi palīgmateriāli:
- Šūnveida polikarbonāta loksne. Vasaras mājas vai mazas mājas karstā ūdens apgādei ar saules kolektora palīdzību pašsildīšanai pietiks ar 2 * 1 m lielu loksni;
- PVC cauruļu veidgabali un elastīgas šļūtenes. Ar viņu palīdzību tiks izveidota apsildāmā ūdens cirkulācijas sistēma un tā piegāde patērētājam;
- Rāmja profils drywall un polistirola loksnēm. Tie ir nepieciešami, lai pasīvā saules apsildes sistēmā izveidotu aizsargājošu apvalku.
Medus šūnas jānovieto horizontāli, lai labāk sildītu ūdeni. Pēc tam PVC caurulēs tiek izgatavotas gareniskās sekcijas. No polikarbonāta loksnes plūdīs karsēts ūdens. Iegūtās sadaļās ir uzstādīta lapa. Viņam nevajadzētu iedziļināties caurulē, līdz tā apstājas.
Izmantojot siltuma pistoli, savienojumi tiek izolēti. Bez šī rīka pastāv liela varbūtība, ka saules kolektors noplūdīs apkures un karstā ūdens piegādē. Pirms uzstādīšanas rāmī obligāti jāveic konstrukcijas noplūdes pārbaude. Lai to izdarītu, tas jāpiepilda ar ūdeni un vizuāli jāpārbauda, vai nav noplūdes.
Rāmja ražošanai būs nepieciešami cinkoti profili drywall. Viņi veiks aizsargfunkcijas, kas līdzīgas saules radiatora gadījumam vasarnīcas sildīšanai. Zem polikarbonāta loksnes ir uzstādīts izolācijas slānis, pēc tam guļus pats izgatavots saules kolektors. Lai apkure būtu efektīvāka, loksni ieteicams nokrāsot melnā krāsā.
Aprēķinot saules kolektoru siltuma padevei, tiek ņemta vērā saules atrašanās vieta noteiktā dienas vietā. Vislielākā efektivitāte tiek sasniegta, ja staru kritiena leņķis ir stingri perpendikulārs struktūras virsmai.
Labākais risinājums ir izmantot kā palīglīdzekli privātmājas saules apkures sistēmas. Lai nodrošinātu vislabāko veiktspēju, ieteicams uzstādīt termo akumulatoru. Tajā esošo ūdeni dienas laikā sildīs no kolektora, un tumsā uzkrātā siltumenerģija tiks pārnesta uz galveno siltumnesēju sistēmā.
Video redzams saules kolektora izgatavošanas piemērs no polimēru caurulēm:
