Солнечный дом – оборудование и устройство. Солнечные батареи
Содержание ✓
Вы хотите купить солнечные батареи для дома или дачи – виды солнечных батарей и несколько плюсов в пользу их установки.
Отопление, горячее водоснабжение и электроэнергия бесплатно/ Разве это возможно?
Конечно. Солнце — это бесплатный, неисчерпаемый, экологически чистый источник энергии, не требующий добычи и транспортировки.
Все более актуальным с каждым годом становится вопрос сокращения затрат на энергоресурсы, необходимые для отопления и горячего водоснабжения. Кризис и удорожание энергоресурсов вызывают новый интерес к альтернативным источникам энергии. Развитые страны пошли по пути замещения традиционных энергоресурсов солнечной энергией.
Принципы солнечного отопления и нагрева воды использовались с самых древних времен. Всем известно, что поверхность черного цвета нагревается на солнце быстрее и сильнее, чем белая. Вот это свойство и используется в солнечных коллекторах, они собирают это тепло для того, чтобы нагреть воду. В зависимости от потребности в количестве тепла и горячей воды на крыше здания и (или) южной стене устанавливаются коллекторы, состоящие из тоненьких трубочек, по которым в бак-аккумулятор подается вода. Солнце нагревает трубки, те нагревают воду, вода накапливается в баке и потом используется для обогрева или горячего водоснабжения. Все гениальное — просто!
Солнечные коллекторы
Установки, собирающие, сохраняющие и передающие солнечное тепло, называются солнечными коллекторами.
Солнечные коллекторы позволяют получить горячую воду, а в районах с высокой солнечной активностью, при построении комбинированных котельных, тепло от солнечных коллекторов можно использовать в системах отопления. Это позволяет сократить расходы на отопление и горячее водоснабжение дома. Существует два основных типа солнечных коллекторов: плоский солнечный коллектор и вакуумный солнечный коллектор.
Плоский солнечный коллектор
Плоский солнечный коллектор представляет собой теплоизолированную застекленную панель, в которой помещена пластина поглотителя с высоко-селективным покрытием. Именно эта пластина собирает солнеч ную энергию и передает тепло в заполненные жидкостью циркуляционные трубы. Несмотря на теплоизоляцию нижней и боковых стенок плоского коллектора, в зимнее время его производительность снижается за счет тепловых потерь с солнечной стороны. В круглогодичных солнечных водонагрева-тельных установках обычно используются вакуумные солнечные коллекторы, хотя возможно использование и плоских коллекторов с хорошей теплоизоляцией. Плоские коллекторы широко используют по причине невысокой стоимости.
Вакуумный солнечный коллектор
Что скрывается за таким, на первый взгляд, непонятным определением, как «вакуумный коллектор»? Говоря простым языком, вакуумный коллектор – это набор вакуумных трубок, в которых солнечное излучение преобразуется в тепловую энергию.
Конструкция каждой отдельно взятой трубки вакуумного солнечного коллектора напоминает всем знакомый термос — одна стеклянная трубка вставлена в другую.
Только внешняя часть трубки прозрачная, а на внутренней трубке нанесено покрытие, улавливающее солнечную энергию.
Отдельные трубки, расположенные параллельно друг другу, в сумме образуют вакуумный коллектор.
Мы поняли, как в трубках вакуумного коллектора собирается тепло. Далее его просто надо перенести к объекту, который требуется нагреть. Это может быть как система горячего водоснабжения (ГВС), так и отопления или, например, подогрев воды в бассейне.
В зависимости от потребностей в тепловой энергии выбирается то или иное количество коллекторов, которые размещаются на крыше и (или) стенах здания.
Хорошая теплоизоляция вакуумных солнечных коллекторов и высокий коэффициент поглощения (более 95%) позволяет им работать при низких температурах окружающей среды.
Солнечные водонагреватели
Солнечный водонагреватель состоит из солнечного коллектора и батареи. Солнце нагревает промежуточный теплоноситель (специальный антифриз или воду) в коллекторе, который передает тепло через теплообменник в накопительный водонагреватель — емкость, в которой хранится нагретая вода. Эта емкость должна быть хорошо утеплена во избежание ненужных теплопотерь. Т. е., она должна удерживать тепло практически как термос. В качестве такой емкости часто используется накопительный электрический водонагреватель.
Использование в качестве емкости электроводонагревателя позволяет иметь горячую воду в моменты отсутствия солнца. В этом случае автоматически включается ТЭН водонагревателя, который поддерживает заданную температуру воды.
Теплоноситель между коллектором и водонагревателем может двигаться двумя способами. Первый, наиболее простой, – это естественная циркуляции. Второй – циркуляция с использованием специального насоса. Использование насоса позволяет сделать систему более эффективной, т. к. за счет принудительной циркуляции появляется возможность передавать большее количество тепла. Системы с естественной циркуляцией принято называть пассивными, а с принудительной – активными.
Как выбрать объем бойлера?
Естественно, объем бойлера зависит от количества проживающих в доме и их индивидуальных потребностей в горячей воде.
При выборе объема надо учесть, есть ли в доме ванна, джакузи, или только душ. Очень важно учитывать и количество времени, которое хозяева затрачивают на «водные процедуры». Например, кому-то достаточно пяти минут на принятие душа, а кому-то— целых полчаса. Естественно, и расход воды в этих случаях будет совершенно разным.
Как подсчитать ?
Можно произвести и более точный расчет, с учетом ваших индивидуальных потребностей. Вот пример такого расчета для семьи из 3 человек. Допустим, вы принимаете душ с расходом 8 литров в минуту в течение 10 минут. Следовательно, вы израсходуете 80 литров теплой воды. Столько же воды расходуют и двое других членов семьи. Суммируем 80 + 80 + 80 и получаем 240 литров горячей воды. А еще нужна вода на мытье посуды, например 4 л/мин в течение 15 минут. Итого 240 + 60 = 300 литров.
Учитывая, что вы будете использовать теплую воду, а не 60—70-градусную, накопленную в водонагревателе, то будет достаточно примерно 200-литрового бойлера.
Если следующее большое потребление горячей воды запланировано только на вечер, то вода в водонагревателе за это время успеет снова нагреться, и вы сможете также комфортно принять душ и в конце дня. Если солнечной энергии будет недостаточно для нагрева воды, то автоматически включится встроенный в водонагреватель ТЭН, и нагрев произойдет с его помощью.
Комплексные системы
Кроме рассмотренных выше солнечных водонагревателей существуют и целые комплексные системы теплообеспечения и электроснабжения зданий с использованием солнечной энергии. Их составляющими являются солнечные коллекторы и солнечные батареи. Такие системы позволяют обеспечить дом не только горячей водой, но и отоплением и электроэнергией.
Для автоматизации процесса и обеспечения наиболее эффективного режима работы комплексной системы используется центр управления, построенный на базе микропроцессорного контроллера.
В заключение хочется сказать, что пока использование альтернативных источников энергии в России распространено не очень широко, но, несомненно, будущее именно за ними.
Вопросы и ответы:
Насколько эффективна установка солнечных батарей\коллекторов в средней полосе России?
Практика показывает, что для нужд горячего водоснабжения солнечные коллекторы эффективно работают и в средней полосе России. Из общих затрат на теплоснабжение дома затраты на горячее водоснабжение составляют 15%.
Это немало. Теперь давайте посчитаем.
Семья из 3-4 человек потребляет 150-200 л горячей воды в сутки. Для её нагрева требуется 15-17 кВт\ч электроэнергии. СК в солнечный день нагревает воду до 90 С, в облачный – до 60 С.
С апреля по сентябрь благодаря СК можно сэкономить практически 100% энергии, за остальной период – 60-70%.
За сколько окупаются солнечные батареи и коллекторы?
В России при отсутствии в доме магистрального газа этот срок составляет 6-7 лет, при его наличии – 12-17 лет, и ненужно забывать о тенденции к повышению стоимости энергоносителей.
Надо ли чистить солнечные коллекторы и если да то как часто?
Основные вопросы, которые возникают у людей, желающих установить солнечные коллекторы-батареи , – как часто надо их чистить и не засыпает ли их снегом? Ежегодной очистки поверхности трубок достаточно, чтобы коллекторы работали исправно.
Мощность системы на основе солнечных коллекторов может снижаться на 5 7% в зависимости от степени загрязнённости, что является несущественным для производительности оборудования. Зимой в средней полосе России плоские коллекторы засыпает снегом.
Он тает с них при температуре О °С. Вакуумные не засыпает ввиду отсутствия обратной тепловой эмиссии трубок, благодаря чему наледь не образуется.
На заметку:
При выборе солнечной техники нужно ориентироваться на долгосрочную перспективу. Так как это оборудование может прослужить не один десяток лет, то необходимо, чтобы в нём изначально было заложено как можно больше функций и возможностей, которые могут пригодиться при модернизации системы.
Приведу пример.
Один из заказчиков купил пять лет назад систему электроснабжения на основе инвертора и аккумулятора мощностью 3 кВт. При отключении электричества она должна автоматически переходить на работу аккумуляторов и питать котельное оборудование, холодильник, скважинный насос и т. д. в течение 20 ч. Но через три года стало понятно, что в «ледяной дождь» требуется автономии на несколько дней, а не часов. И тогда заказчик докупил дизель-генератор, который должен автоматически заводиться, когда закончится заряд аккумуляторов.
Так как в инверторе эта функция предусмотрена, мы проложили электрокабель от генератора до инвертора, перепрограммировали инвертор и получили гибрид из инвертора с аккумуляторами и генератора. Через пару лет надоел гул генератора, решили использовать СК.
Такая функция в инвертор также вложена. Установили ФЭП, протянули кабель к инвертору, перепрограммировали и получили отличный результат: при солнечной погоде дом живёт за счёт солнца и накопленной энергии, а инвертор сам отключается от общей электросети, если солнечной энергии достаточно».
Мнение специалиста
За последние 2-3 года были введены новые мощности по производству кремния, что способствовало снижению цены на ФЭП примерно в два раза.
К тому же на сегодняшний день темпы загородного строительства значительно опережают темпы ввода новых централизованных мощностей. Нередки случаи, когда после покупки участка владельцы ждут 1 -2 года, пока их подключат к сети. Услуги эти очень дороги, особенно если подключение требуется сделать оперативно. Как же строить дом без электричества на участке? Выходом становится фотоэлектрическая станция (ФЭС) и, как резерв, бензиновый (дизельный) генератор.
У нас есть немало клиентов, которые смонтировали ФЭС и живут полностью в автономном режиме. Для заказчиков важна надёжность электроснабжения, независимость от перебоев в сетях. Любая ФЭС может быть и резервной системой. Энергия накапливается в аккумуляторах, и при возникновении сбоев в централизованной подаче энергии дом не обесточивается, независимо от того, светит на улице солнце или нет.
Сегодня во многих коттеджах монтируют водяные тёплые полы, а для них необходимо, чтобы функционировали циркуляционные насосы. Если электричества нет, они не работают, и дом не отапливается. Использование ФЭС позволяет снижать потребление от централизованной сети, кроме того, она может служить в качестве источника дополнительной мощности, если выделенной на дом не хватает».
Поступление солнечной радиации на 1 м2 земной поверхности помесячно для некоторых городов России (Москва, Сочи , Ростов-на-Дону,Краснодар, Архангельск, Екатеринбург, Новосибирск Челябинск) кВт-ч/м2/день (по данным NASA)
Ниже другие записи по теме "Дача и сад - своими руками"
- Как распланировать посадки на даче – примерный план и советы
- Миттлайдер и его метод – мои отзывы (Ростовская область)
- Светодиодные лампы для рассады – мои отзывы
- Искусственное освещение для рассады своими руками
- 4 секрета ухода за рассадой после высадки на грядку
- ОРГАНИЧЕСКОЕ земледелие на дачном участке – мои отзывы
- Новый участок – что и где сажать: советы специалистов и отзывы садоводов
- 7 распространенных заблуждений, ошибок и сомнений садоводов – часть 2
- Размножение растений в пакетах вместо стаканчиков
- Посадка под солому (фото)
Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.



Будем друзьями!