Сонячні батареї для опалення будинку: види, переваги

1. Принцип роботи геліосистем для нагріву води
2. Сонячні панелі для опалення будинку: типи систем
3. Переваги та недоліки опалення на сонячних батареях
4. Проект системи опалення на колекторах
5. Вибір геліосистеми, ціна і установка

Все геніальне просто! Виявляється, можна отримувати теплову енергію для опалення житла не вдаючись до руйнування природного середовища, а лише перетворюючи сонячне випромінювання в тепло- і електроенергію.

Цей природний ресурс відновлюємо, екологічний і економічний. Власники приватних будинків не дарма активно цікавляться даним питанням.

Принцип роботи геліосистем для нагріву води

ККД нових колекторів, зі спеціальними фільтрами для уловлювання хвиль різної довжини, радує своїм значенням - не менше 40%. Звичайні кремнієві панелі мають ККД не перевищує 25%.

Термін служби нагрівальних елементів, за оцінками виробників, становить від 10 до 30 років. Інші частини системи, такі як акумуляторні батареї та електроніка, можуть вийти з ладу раніше - через 5-15 років.

Принцип дії батарей заснований на фотогальванічні ефекті. Промениста енергія, що проходить через фотоелементи, перетворюється в електричну енергію. Доступний приклад - годинник і калькулятори з фотоелементами, вже кілька десятиліть демонструють нам на примітивному рівні цей принцип роботи.

Як вибрати тепловий насос для опалення будинку ? Види насосів і принцип їх роботи.

Чи правда що індукційний котел для опалення приватного будинку істотно заощаджує витрати на електроенергію? Дізнайтеся з цієї статті.

Сонячні панелі для опалення будинку: типи систем

Фотоелектричні системи бувають двох видів:

• сонячні панелі;
• колектори.

У першому випадку - фотоелементи, з'єднані паралельно і послідовно, працюють за принципом електростанції, що виробляє електричний струм.

У другому випадку - за допомогою променевої енергії, проводиться нагрів теплоносія, який циркулює по трубках колектора. Зазвичай це вода або спеціальна рідина.

Переваги та недоліки опалення на сонячних батареях

Сонячний обігрівач для будинку будь-якого типу володіють наступними перевагами:

• автономність системи - ви перестанете залежати від комунальних служб та їх розцінок;
• незважаючи на високу ціну обладнання, загальна експлуатаційна вартість буде зменшуватися з кожним роком;
• безшумність;
• тривалий термін служби;
• екологічна безпека виділеної енергії;
• експлуатація в різних кліматичних умовах: вітер, дощ, сніг;
• здатність накопичувати отриману енергію.

недоліки:

• ККД використання різко знижується при сильному нагріванні фотоелементів, тому бажана установка додаткових систем охолодження.
• Зовнішню поверхню панелей потрібно регулярно очищати від забруднень і пилу.
• Наявність отруйних речовин в складі фотоелементів. Під час експлуатації вони ніяк не впливають на чистоту виділеної енергії, але вимагають безпечної утилізації.
• Після 25-30 років активного використання продуктивність панелей падає мінімум на 10%.
• Ефективність батарей безпосередньо залежить від погодних умов, тому вони потребують оснащенні додатковими системами збереження енергії.

Проект системи опалення на колекторах

Перш за все, ми детально розберемося з відмінностями в будові і функціонуванні батарей і колекторів.

Панель складається з декількох фотоелементів, з'єднаних між собою на каркасі з непровідних енергію матеріалів.

Фотоелектричні перетворювачі - досить складні конструкції, що представляють собою своєрідний сендвіч з пластин з різними характеристиками і призначеннями.

Крім гелио модулів і спеціального кріплення, система складається з таких елементів:

• акумуляторів, для зберігання енергії;
• контролера, який буде стежити за ступенем зарядки в акумуляторі;
• інвертора - для перетворення постійного струму в змінний.

Колектори бувають двох видів: вакуумні і плоскі.

Вакуумні колектори складаються з порожніх скляних трубок, усередині яких розташовані трубки меншого діаметру, що містять поглинач енергії. Менші трубки з'єднані з теплоносієм. У вільному просторі між ними знаходиться вакуум, який зберігає тепло.

Принцип роботи сонячного колектора

Плоскі колектори складаються з рами і армованого скла з фотонопоглощающім шаром. Шар поглинача підключений до трубок з теплоносієм.

Обидві ці системи складаються з контуру для теплообміну і теплового акумулятора (бак для рідини).

З бака вода надходить в опалювальну систему за допомогою насоса. Щоб уникнути втрат тепла, бак повинен бути добре утеплений.

Розташовуватися такі установки повинні на південному схилі покрівлі. Кут нахилу повинен бути 30-45 градусів. Якщо розташування будинку або конструкція даху не дозволяють встановити панелі геліосистеми на покрівлі, то можна встановити їх на спеціальних укріплених каркасах або на стійках, закріплених в стіну.

Кількість сонячної енергії, що виділяється в різні пори року, сильно відрізняється. Величину коефіцієнта інсоляції для місця вашого проживання можна знайти по карті сонячної активності. Знаючи коефіцієнт інсоляції, ви зможете порахувати необхідну вам кількість модулів.

Наприклад, ви споживаєте енергії 8 кВт / ч, інсоляція в середньому 2 кВт / год. Потужність сонячної панелі - 250 Вт (0,25 кВт). Зробимо розрахунки: 8/2 / 0,25 = 16 штук - саме таку кількість панелей вам знадобиться.

Вибір геліосистеми, ціна і установка

Вибираючи сонячні батареї для опалення будинку, зверніть увагу на їх основні характеристики: потужність, вага, габарити, наявність або відсутність у вашому будинку місця для установки накопичувального бака (в колекторів).

При установці батарей на даху необхідно врахувати наступні моменти:

1. Визначте заздалегідь, чи витримає ваша покрівля додаткове навантаження (в разі, якщо встановити потрібно більше двох елементів).
2. Панелі повинні надійно фіксуватися мінімум в чотирьох точках і тільки в спеціально призначених для цього отворах.
3. Не можна встановлювати батареї щільно притиснувши їх до покрівлі - необхідний зазор в 7-15 см для провітрювання.

Купуючи фотоелектричні модулі - робіть ставку на перевірених виробників. Їхні вироби відрізняються великим терміном служби і більш високою ціною, але економія в цьому випадку буде недоречною.

Наприклад, вакуумна гелиосистема для опалення, що складається з одного колектора, акумуляторного бака, об'ємом в 300 літрів і циркуляційного насоса, варто 120.000 рублів. Є системи з великим об'ємом бака і кількістю панелей, але з ціною в два рази вище. Купівля необхідних елементів окремо в загальній сумі вийде дорожче.

Якщо говорити про ціну одного сонячного колектора, то батареї з великим терміном служби і хорошою потужністю стоять в середньому 22 000 рублів за одиницю.

Остаточні ціни на монтаж геліосистеми компанія, яка виробляє установку, зможе озвучити тільки після виїзду до вас. Приблизна вартість установки однієї батареї становить 2 500 рублів.

Установка геліосистеми - розумний вибір. Ви відчуєте всі переваги автономного опалення, а ваші початкові вкладення окупляться через кілька років.

Також дивіться відео про сонячні колектори для нагріву води та опалення будинку:

Кипіння води в плоскому сонячному колекторі взимку:

Ми підібрали для Вас ще вісім корисних статей, дивіться далі.