Ogrzewanie słoneczne jest najbardziej przyjaznym dla środowiska sposobem ogrzewania prywatnego domu. Jest odpowiedni dla mieszkańców środkowych i południowych regionów krajów WNP, gdzie powierzchnia ziemi otrzymuje wystarczającą ilość promieniowania. Wykorzystanie ciepła słonecznego do ogrzewania domu pomoże zaoszczędzić miejsce w pokojach.
Zalety i wady ogrzewania słonecznego
Ten rodzaj energii jest przyjazny dla środowiska, jego stosowanie jest dostępne dla wszystkich i nie towarzyszy mu emisja szkodliwych związków do środowiska. Masowe wykorzystanie systemów ogrzewania słonecznego w prywatnym domu pomoże zachować zasoby naturalne wykorzystywane do ogrzewania pomieszczenia: węgiel, drewno i paliwo gazowe. Zastosowanie solarnych konstrukcji grzewczych jest całkowicie bezpieczne dla mieszkańców i środowiska. Nie można tego powiedzieć o tradycyjnych rodzajach paliwa - dym nie wpływa zbyt korzystnie na atmosferę, może powodować między innymi łzawienie i dyskomfort.
Aby zaoszczędzić powierzchnię użytkową witryny, możesz zainstalować system na dachu. Montaż takich kolektorów pomoże również zminimalizować koszty miejsca na urządzenia grzewcze w samym pomieszczeniu. Kolejna zaleta - panele słoneczne do domu nie emitują hałasu podczas pracy.
Wadą jest to, że nie we wszystkich obszarach panują warunki klimatyczne odpowiednie do całorocznego wykorzystania energii słonecznej bez dodatkowego ogrzewania. W większości regionów Rosji zimą konieczne jest równoległe stosowanie grzejników elektrycznych lub innych urządzeń o podobnym celu. Czasami układ słoneczny jest podłączony tylko do pracy w sezonach charakteryzujących się wystarczającym oświetleniem, w okresach ciemności używane są inne źródła ciepła.
Funkcje kolektorów słonecznych
Kolektory różnią się od innych rodzajów systemów grzewczych pod względem dostarczania energii słonecznej. W wyniku tego akumulacja ciepła w instalacji zatrzymuje się w nocy, ale powrót do powietrza z domu gromadzony w ciągu dnia trwa. Skuteczność systemu zależy od czasu trwania godzin dziennych. W ciepłym sezonie i na południowych szerokościach geograficznych stosowanie tego rodzaju ogrzewania daje najlepsze wyniki. Jest najmniej produktywny w grudniu, w najciemniejszej porze dnia. Wynika to z krótkich godzin dnia i kąta padania promieni. Obliczając udział Układu Słonecznego w całkowitym zaopatrzeniu w ciepło domu, należy pamiętać, że jego skuteczność zmienia się w ciągu roku. Do ogrzewania zimą w większości regionów potrzebne są urządzenia elektryczne, kuchenka lub kocioł.
Duże znaczenie mają prawidłowe obliczenia powierzchni elementów kolektora potrzebnych do konserwacji domu i wybranego kąta montażu. Wskazane jest takie ustawienie urządzenia, aby kąt nachylenia był równy szerokości geograficznej osady, w której znajduje się mieszkanie. Co najlepsze, energia słoneczna jest absorbowana przez kolektory, których płaszczyzny robocze są ustawione pod kątem prostym do promieni padających. O ile to możliwe, baterie są umieszczane na południe. Ważne jest, aby cienie rzucane przez budynki lub drzewa nie padały na powierzchnię.
Aby wydajność pracy w zimie była wyższa, kąt nachylenia elementów powinien być nieco większy.Z kolei produktywność będzie nieco niższa, ale nie powinno to negatywnie wpływać na jakość życia właścicieli domów.
Elementy systemu grzewczego
Istnieje kilka rodzajów paneli słonecznych, ale zasada budowy większości opartych na nich systemów grzewczych jest identyczna. Czasami do konfiguracji mogą zostać dodane dodatkowe komponenty.
Główne elementy instalacji:
- kolektory próżniowe;
- kontroler odpowiedzialny za zarządzanie systemem;
- zbiornik baterii do podgrzewanej wody;
- pompa przenosząca chłodziwo z akumulatora do akumulatora;
- TEN działa z sieci elektrycznej.
Zamiast grzejnika inny szczegół może również działać jako bliżej. Czasami taki system ogrzewania jest łączony z urządzeniem do ogrzewania podłogowego.
Rodzaje kolektorów słonecznych
Elementy kolektora są dostępne w kilku wersjach urządzenia. Istnieją modele przeznaczone wyłącznie do celów grzewczych i dodatkowego podgrzewania wody.
Według projektu i wyglądu
Urządzenia kolektorowe są dostępne w formie otwartej (z niezabezpieczonymi rurkami) oraz w formie zamkniętej z aktywnymi elementami zamkniętymi w obudowie, które mogą mieć różne konstrukcje, na przykład spłaszczone lub kuliste. Najtańsze i najtrwalsze są modele z płaską obudową. Ich korpus wykonany jest z aluminium, wewnątrz umieszczone są rury wykonane z miedzi. Mogą być montowane w rzędach serpentynowych lub równoległych. Gaz, woda lub niezamarzający płyn może przepływać przez nie, działając jako czynnik chłodzący. Na wierzchu obudowy znajduje się powłoka składająca się z warstw szkła i glikolu propylenowego. Takie modele mogą pracować przez cały rok, podgrzewając wodę do temperatury 30-40 stopni wyższej niż powietrze. Mają jednak znaczną wadę: jeśli kolektor pęknie, cały system absorpcji ciepła zawiedzie.
Produkty próżniowe są najmocniejsze. Zawierają również miedziane rurki wypełnione pochłaniaczem ciepła, ułożone w rzędach. Każdy taki element jest umieszczony w szklanym stożku. Przestrzeń próżniowa między ścianami pełni rolę materiału przewodzącego i izolatora cieplnego. Słabością tego projektu jest kruchość pustych szklanych elementów. Z drugiej strony w przypadku awarii wystarczy tutaj bezpośrednio wymienić uszkodzone rury.
Jeśli udział Układu Słonecznego w czasie zimowym jest ważny, lepiej podłączyć kolektory próżniowe. Zatrzymują ciepło dłużej i ogrzewają gazy i ciecze do wyższych temperatur. Istnieje możliwość montażu konstrukcji bezpośrednio na dachu domu. Rurowy kształt pozwala zbierać ciepło w ciągu dnia bez podłączania dodatkowych mechanizmów monitorujących ruch słońca.
Zgodnie z zasadą pracy
To kryterium opisuje elementy kolektora pod względem autonomii. Niektóre typy nie potrzebują prądu. To sprawia, że są dobrą opcją dla wiejskiego domu lub operacji na określony sezon. Urządzenia z mechanizmem wymuszonego obiegu muszą być podłączone do sieci przed użyciem. Działają z powodu ciśnienia mechanizmu pompy.
Według sezonowości
Niektórzy konsumenci wolą podłączać panele słoneczne tylko w cieplejszych miesiącach. W kolektorach, zaprojektowanych ściśle do tej formy działania, woda działa jak chłodziwo. W temperaturach poniżej zera zamienia się w lód, więc wraz z nadejściem chłodu takie rośliny są rozmontowywane. Inne modele umożliwiają całoroczne użytkowanie. W ciepłym sezonie są w stanie zapewnić konsumentom ciepłą wodę, a na zimno - utrzymują temperaturę powietrza na pewnym poziomie.
Wykonywanie kolektorów DIY
Przy zakupie gotowego zestawu schemat podłączenia paneli słonecznych jest zwykle wskazany w załączonej dokumentacji. Ale niektórzy mieszkańcy wolą montować domowy kolektor w domu. Prosta jednostka wykonana jest z improwizowanych materiałów z wykorzystaniem wężowej struktury wyjętej z przestarzałej lub uszkodzonej lodówki jako podstawy.
Aby zrobić kolekcjonera, musisz gotować:
- folia i tafla szkła;
- cewka z lodówki (możesz również zdemontować z niej zaciski łączące i użyć ich w nowym urządzeniu);
- elementy regałów do tworzenia ramy;
- taśma;
- łączniki - śruby i wkręty;
- gumowa mata;
- zbiornik płynu;
- rury zasilające i spustowe.
Cewka jest najpierw myta z brudu, kurzu i śladów Freonu, a następnie wycierana do sucha. Listwy są cięte pod wymiarami wężowej struktury z takiego obliczenia, że pasuje do zamontowanej z nich ramy. Następnie musisz połączyć szyny ze sobą. Dywan z gumy powinien pasować do rozmiaru ramy. W razie potrzeby odetnij nadmiar. Podczas łączenia szyn należy wykonać małe otwory w ścianach, aby rury cewki przechodziły, jeśli trzeba je usunąć.
Mata pokryta jest warstwą folii. Jeśli musisz użyć drobnych nacięć do powlekania, są one połączone taśmą. Następnie ułóż strukturę stojaka, a następnie - cewkę, która jest przymocowana zaciskami. Ten ostatni należy przymocować po przeciwnej stronie za pomocą śrub. Z niego szyny są przybijane, dzięki czemu konfiguracja staje się trudniejsza.
Jeśli między listwami a folią zostaną znalezione szczeliny, należy je uszczelnić taśmą. Zminimalizuje to straty ciepła i zwiększy wydajność gotowej instalacji. Gdy urządzenie jest gotowe, umieszcza się na nim szklaną powłokę. Następnie klejenie odbywa się za pomocą taśmy klejącej na całym obwodzie produktu.
Aby kolektor był jak najbardziej szczelny, szkło wzmocniono śrubami. Dzięki temu urządzenie będzie bardziej niezawodne. Następnie powstały element można wzmocnić na konstrukcji wsporczej.
Zasada systemu
Aby maksymalnie wykorzystać energię słoneczną, możesz działać na różne sposoby. Zasada pierwszego opiera się na bezpośrednim ogrzewaniu elementów kolektora przez promienie słoneczne. Urządzenia akumulując ciepło, przenoszą je do ciekłego chłodziwa znajdującego się w obwodach grzewczych i zasilających ciepłą wodę. Zasób można wydać na realizację obu tych celów lub tylko jednego. Działanie drugiego sposobu polega na wprowadzeniu paneli słonecznych do systemu grzewczego, przekształcając zmagazynowaną energię w energię elektryczną, która jest następnie przesyłana do odbiorcy.
Korzystając z urządzenia wykonanego z cewki, przy słonecznej pogodzie można podgrzewać wodę do 60-65 stopni. Jednocześnie system jest autonomiczny, płyn chłodzący w nim krąży w naturalny sposób, właściciele domów muszą interweniować rzadko. Cykl ruchu wygląda następująco: podgrzana ciecz staje się mniej gęsta, dzięki czemu wpada w górę - do przygotowanego pojemnika (na przykład do zbiornika). Gęsta zimna woda kierowana jest do dolnej części kolektora. Oprócz zbiornika do montażu systemu potrzeba kilku rur. Podgrzana woda jest dostarczana i odprowadzana, a do kolektora dostaje się zimno. Potrzebne są również 4 zawory: spust, odcięcie, doładowanie, rozładowanie ciśnienia w układzie.
Zaleca się demontaż kolektorów zimowych, ponieważ ten płyn chłodzący ma tendencję do zamarzania, co czyni pracę bezużyteczną. Modele zaprojektowane do użytku przez cały rok wymagają regularnego czyszczenia przylegającego śniegu. Ten ostatni ma zdolność odbijania promieni słonecznych, co poważnie zmniejsza wydajność kolektora.
Systemy ogrzewania słonecznego można podłączyć nie tylko w regionach południowych, ale także w obszarach o klimacie umiarkowanym. Nawet przy niewielkiej liczbie słonecznych dni w chłodnych porach roku promieniowanie ultrafioletowe przechodzące przez chmury może przynajmniej częściowo ogrzać dom. W takim przypadku nie można obejść się bez dodatkowych urządzeń grzewczych, ale praca przyjazna dla środowiska i wolne zasoby energii sprawiają, że instalacje te są doskonałym wyborem dla domów prywatnych.
