Isıtmanın düzenlenmesi için alternatif termal enerji kaynakları kullanmak ne kadar uygun? Şu anda, iki tip ısı kaynağı yaygındır - jeotermal ve güneş sistemleri. İkincisi en popüler olanıdır. Kendi ellerinizle evde güneş ısıtması nasıl yapılır: toplayıcılar, piller ve bağlantı şemaları?
Isı temini için güneş enerjisi kullanımı
Herhangi bir ısıtma sistemini inşa etmek için belirleyici ilkelerden biri uygunluktur. Şunlar. tüm yatırımların belirli bir süre içinde ödemesi gerekir. Bu bağlamda, bir evin güneş enerjisi ile ısıtılması en verimli ve finansal açıdan karlı yatırımdır.
Güneş enerjisi aslında serbest bir ısı kaynağıdır. Bir ısıtma sistemini donatmak veya otonom bir sıcak su tedarik sistemi yapmak için çeşitli şekillerde kullanılabilir. Güneş panellerinden ısıtma hakkındaki değerlendirmeleri dikkatlice incelerseniz - ilginç bir ilişki tanımlayabilirsiniz. Daha profesyonel olarak yapılan ısıtma (fabrika kolektörleri, ek ısıtma, elektronik kontrol) - ısı kaynağının verimliliği daha yüksek olur.
Güneş enerjisini ısıya hangi yöntemler dönüştürebilir?
- Güneş ısıtıcı - elektrik enerjisi üretmenin yollarından biri olarak. Radyasyon, direnç fotosellerinin matrisine etki ederek devredeki voltajla sonuçlanır. Gelecekte, bu akım ısıtma cihazlarına bağlanmak için kullanılabilir;
- Özel bir evin modern ısıtması Güneş panelleri. Bu durumda, termal enerjinin güneş radyasyonundan soğutucuya doğrudan transferi vardır. İkincisi, özel bir kapalı muhafazada bulunan bir boru sisteminde bulunur.
En etkili olanı ikinci şekilde güneş ısıtmasıdır. Böylece, ilave enerji dönüşümü önlenebilir. Güneş, soğutucuyu doğrudan etkileyecek ve sıcaklığını artıracaktır. Ancak, elektrik enerjisini elektrikli piller kullanarak kendi ellerinizle ısıtmak daha evrenseldir, çünkü elektrik evdeki diğer elektrikli cihazları çalıştırmak için kullanılabilir. Seçim bütçe ve gerekli sistem kapasitesine göre belirlenir.
Güneş pilinin montajı sırasında belirli bir eğim açısı gözlemlenmelidir. Mevsime bağlı olarak, 30 ° (yaz) ve 70 ° (kış) olmalıdır.
Güneş sisteminin organizasyonunun önemi
Dönüştürücüyü kendiniz satın almadan veya yapmadan önce, özel bir evi güneş panelleriyle ısıtmanın oldukça etkili olup olmadığını öğrenmelisiniz. Bunun için, gelecekteki sistemin verimliliğini etkileyen tüm faktörlerin ayrıntılı bir analizinin yapılması gerekir.
Başlangıç olarak, güneşe maruz kalma göstergesi belirlenir. Bu, belirli bir bölgedeki dünyanın yüzeyine düşen güneş enerjisi miktarıdır. Soğutucunun ısıtma derecesi veya üretilen akım miktarı buna bağlı olacaktır. Ev ısıtma için güneş radyatörleri mevsim ne olursa olsun ideal olarak çalışmalıdır. Ancak, aslında, bu her zaman böyle değildir.
Ayrıca, pasif bir güneş ısıtma sistemi, panelin açısı nedeniyle çalışma verimliliğini değiştirebilir.Mevsime bağlıdır. Teorik olarak mümkün olan enerjiyi belirlemek için tablodaki verileri kullanabilirsiniz.
Zaten bu verilere dayanarak, teknik ve operasyonel özelliklerini dikkate alarak güneş kolektörünü ısıtma için hesaplamak mümkündür. Ancak bunun yanında, aşağıdaki faktörler de dikkate alınmalıdır:
- Evin yeri. Doğal veya yapay nesneler - dağlar, yüksek evler, yüksek orman vb. Güneş ışığının düşmesini engellememelidir.
- Kurulum yeri. Kombine güneş ısıtma, 2 ila 10 m² arasında geniş bir alana ihtiyaç duyacaktır. Çoğu zaman, evin çatısı bunun için kullanılır. Ayrıca, kolektörlerin veya güneş panellerinin montajı için uyarlanmalıdır;
- Isı çıkışı gerekli. Genellikle, özel bir evin güneş ısıtma sistemleri yardımcı olarak kullanılır.
Sadece bu analizden sonra ev için belirli bir alternatif ısıtma şeması seçmeye başlayabiliriz. Evdeki ısı kayıpları önceden hesaplanır, optimum termal ısıtma modu belirlenir. Isıtma sistemindeki güneş kolektörü yardımcıysa, ana ısı besleme sisteminin aynı göstergesi nominal gücüne eklenir.
Hesaplarken, ekipmanın kütlesini dikkate almanız gerekir. Tavan yüzeyi bu yüke dayanmalıdır.
Isıtma için güneş panelleri
Genellikle karışıklık oluşur - güneş kolektörlerine pil de denir. Ancak pratikte, ilk ekipman tipi genellikle evin güneş enerjisi ile ısıtılmasını düzenlemek için kullanılır.
Özel bir evin güneş panelleri ile ısıtılması ilkesi, termal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmektir. Bunun için panel tasarımında aşağıdaki bileşenler sağlanır:
- fotoseller. Güneş ışığı onlara girdiğinde, foto-akım denilen oluşum oluşur;
- Koruyucu şeffaf kılıf. Fotosellere zarar gelmesini önler;
- Elektrik akımı dönüştürücüler - inverterler, transformatörler, bataryalar, vb.
Şunlar. Aslında, bir güneş ısıtma pili harika bir şarj cihazıdır. Her şeyden önce, ucuz elektrik enerjisi üretmek için tasarlanmıştır. Isıtma elemanlarından biri olarak kullanımı pratik değildir. Normal izolasyon oranına sahip 60 m²'lik bir evi ısıtmak için saatte 6 kW ısı enerjisi gerekecektir. 284 * 254 mm ölçülerinde standart bir güneş ısıtma pilinin gücü 5 W / s'dir. Şunlar. Isı beslemesini sağlamak için 82 m²'lik bir pil kapsamı gereklidir.
Hesaplamalardan görülebileceği gibi, bu pratik değildir. Bu yüzden kendi ısıtmaları için bir güneş kolektörü yapmayı veya fabrika ayarlarını satın almayı tercih ediyorlar.
Özel bir evi güneş panelleri ile ısıtmak yerine, düşük güçlü ev aletleri için ucuz bir elektrik kaynağı olarak kullanılabilirler.
Bir güneş kolektörü seçin
Güneş enerjisi kullanarak verimli ısıtma işletimi için kolektör montajı önerilir. Soğutucunun içinden aktığı bir boru hattı sistemini temsil ederler. Güneş enerjisinin korunması ve daha iyi odaklanması için tasarım şeffaf bir cam panel ile korunmaktadır.
Ekipmanın etkili çalışmasını arttırmak için, negatif sıcaklıkların etkisi altında özelliklerini değiştirmeyecek çeşitli tipte soğutma sıvısı kullanılabilir. Kışları soğuk olan bölgeler için bu önemlidir. Ek olarak, piyasadaki teklifleri dikkatlice analiz etmek ve en uygun tasarımı seçmek gerekir.
Şu anda, üreticiler özel bir evin güneş kollektörleri tarafından ısıtılmasını organize etmenin çeşitli yollarını sunmaktadır:
- Vakum toplayıcı. Pasif güneş ısıtma sistemini organize etmek için en iyi seçenek. Neredeyse tamamen ısı kaybının olmaması ile karakterizedir;
- Düz kollektör. Güneş enerjisiyle ısıtma için ekonomik bir seçenek. Şeffaf bir malzeme ile korunan bir boru sistemidir. En çok yaz aylarında sıcak su için kullanılır. Kombine güneş ısıtma için uygulama, kışın sıcaklık programını ve dikkatli bir soğutma sıvısı seçimini dikkate almayı gerektirir.
Seçim büyük ölçüde ön hesaplamalarla belirlenir - ısı kaynağının gerekli gücü ve frekansı. Bir ekonomi seçeneği olarak, kendi ellerinizle güneş enerjisi ile ısıtmak için düz kollektörlerin kendi kendine üretim olasılığını düşünebilirsiniz.
Bir bağlantı şeması seçerken, yapının alanı dikkate alınmalıdır. Belli bir windage göstergesi olacak.
Isıtma için vakum manifoldları
Bir evi ısıtmak için güneş radyatörlerini çalıştırmanın sorunlarından biri büyük bir ısı kaybıdır. Operasyonun özelliklerinden kaynaklanmaktadır - panel, güneş enerjisini emmek için ısıtılmış odanın dışına yerleştirilmelidir. Bu sorunu çözmek için, ısıtma sistemi için bir vakum güneş kolektörü geliştirildi.
Vakum manifoldlarının tasarımı, harici bir kasa ve dahili bir cam boru sisteminden oluşur. Daha iyi yalıtım için boru hatları, tahliye havası olan bir vakum tabakası ile dış ortamdan ayrılır. Aslında, tüm kurulum büyük bir şeffaf termos.
Isıtma sistemindeki vakum güneş kolektörünün özellikleri aşağıdaki gibidir:
- Soğutucu olarak düşük kaynama eşiğine sahip özel bir sıvının kullanılması. Bu durumda, ısı enerjisinin ısı eşanjöründen ana ısıtma ortamına - suya daha verimli bir şekilde aktarılması;
- Termal güneş enerjisinin emme kapasitesini artıran iç yüzeye özel bir kaplamanın uygulanması;
- Çalışmaların dış hava sıcaklığından bağımsızlığı.
Sistemin normal çalışması için, ısı eşanjörünün güvenilir ısı yalıtımının sağlanması gerekir. Ayrıca boru hattını ısıtılmamış odalardan geçen yerlere (çatı katı, çatı pastası) yalıtmalısınız. Isıtma için güneş kolektörünü hesaplamak için standart şemalar kullanılabilir. Ancak, devredeki soğutma sıvısının sıcaklığı + 22 ° C'ye düştüğünde çalışmasının etkisiz olacağı akılda tutulmalıdır.
Kışın, toplayıcının yüzeyini kar kapağından temizlemek gerekir. Bu nedenle, bu etkinliği gerçekleştirmenin bir yolunu önceden düşünmeniz gerekir.
Isıtma için düz güneş kolektörleri
Minimum maliyetle özel bir ev için bir güneş ısıtma sistemi oluşturmak için, genellikle düz toplayıcılar monte edilir. Basitleştirilmiş bir tasarımda vakumdan farklıdırlar. Bununla birlikte, bu onların çalışması için gereksinimleri arttırır.
Yassı toplayıcının ayrıca bir dahili boru sistemi vardır. Bununla birlikte, bakır veya polimer borulardan yapılır. Koruma için polikarbonat veya temperli cam kullanılır. İç yüzey bir ısıtıcı - mineral yün veya polistiren ile yalıtılmıştır. Güneş ışığının etkisi altında, tüpler ısınır ve sonuç olarak soğutucu akışkanın sıcaklığı artar.
Isıtma sistemindeki düz bir güneş kolektörü için, sıkı operasyonel kısıtlamalar vardır:
- Isı taşıyıcı olarak sadece antifriz kullanılabilir. Aksi takdirde, suyun donması ve boru hattının tahrip olması meydana gelecektir;
- Isı transferi sırasında daha iyi sirkülasyon için bir pompanın montajı gereklidir;
- -10 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda, sistemin verimliliği önemli ölçüde düşer.
İkinci faktör nedeniyle, kışın düşük sıcaklıklara sahip bölgelerde düz kollektörler kullanarak evin güneş enerjisiyle ısıtılmasının organize edilmesi önerilmez. Bu nedenle, çoğu zaman yaz, ilkbahar veya sonbaharda sıcak su temini için kendiniz ısıtmak için düz bir güneş kolektörü yaparlar.
Uzmanlar, nispeten sıcak kışları olan ülkenin güney bölgelerindeki düz kollektörlere dayalı güneş enerjisi kullanarak ısı temini yapılmasını önermektedir.
DIY toplayıcı
Hemen dikkat edilmelidir ki kendi elleriyle bir toplayıcı güneş enerjisini ısıtmak için çalışmayacaktır. Bunu yapmak için yukarıda tartışılan vakum yapısının üretim tasarımını kullanın. Ancak evde gerekli ekipman ve malzemelerin eksikliği nedeniyle bunu yapmak neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, sıcak su temini için bir güneş ısıtma pili üretmenin en basit yöntemlerinden birini düşünüyoruz.
Üretim için aşağıdaki sarf malzemeleri gerekecektir:
- Petek Polikarbonat Levha. Kendi kendine ısınma için bir güneş kolektörü yardımıyla bir yazlık evin veya küçük bir evin sıcak su temini için, 2 * 1 m boyutunda bir levha yeterli olacaktır;
- PVC boru bağlantı parçaları ve esnek hortumlar. Onların yardımı ile ısıtılmış suyun sirkülasyon sistemi ve tüketiciye tedarik edilmesi sağlanacaktır;
- Alçıpan ve polistiren levhalar için çerçeve profili. Pasif bir güneş ısıtma sisteminde koruyucu bir muhafaza oluşturmak için gereklidirler.
Suyu daha iyi ısıtmak için petekler yatay olarak yerleştirilmelidir. Daha sonra PVC borularda uzunlamasına bölümler yapılır. Isıtılmış su bir polikarbonat tabakadan akacaktır. Elde edilen bölümlere bir tabaka yerleştirilir. Boru durana kadar girmemelidir.
Isı tabancası kullanarak derzler yalıtılmıştır. Bu alet olmadan, güneş kolektörü tarafından ısıtma ve kullanım sıcak suyu beslemesinde yüksek bir sızıntı olasılığı vardır. Çerçeveye kurulumdan önce, yapının bir sızıntı testinin yapılması zorunludur. Bunu yapmak için su ile doldurulmalı ve görsel olarak sızıntı olup olmadığını kontrol etmelidir.
Çerçevenin üretimi için alçıpan için galvanizli profiller gerekecektir. Yazlık ısıtmak için bir güneş radyatörü davasına benzer koruyucu işlevler yerine getireceklerdir. Polikarbonat tabakanın altına bir yalıtım tabakası monte edilir, daha sonra kendi başına yapılan bir güneş kolektörü uzanır. Daha verimli ısıtma için, tabakanın siyah boyanması önerilir.
Isı toplayıcı için güneş kolektörünü hesaplarken, güneşin günün belirli bir noktasında konumu dikkate alınır. En büyük verimlilik, ışınların insidans açısı yapının yüzeyine kesinlikle dik olduğunda elde edilir.
En iyi seçenek, özel bir evin güneş ısıtma sistemlerini yardımcı olarak kullanmaktır. En iyi performans için bir termal pil takmanız önerilir. İçindeki su gün boyunca toplayıcıdan ısıtılacak ve karanlıkta biriken termal enerji sistemdeki ana soğutma suyuna aktarılacaktır.
Videoda, polimer borulardan bir güneş kolektörü üretme örneği gösterilmektedir:
