Земля и Солнце — источники энергии для вашего дома

Довольно многим людям известно, что существует такой вид отопления как солнечная батарея. И как не странно, но они набирают огромную популярность во многих сферах особенно часто их используют в теплых странах. Да и для просто домашнего использования солнечные батареи прекрасно подходят.

Солнечная энергия в отоплении дома. Достоинства и недостатки

Для аккумуляции энергии солнечных лучей применяются специальные солнечные батареи, установленные на крыше дома. После приема, эта энергия трансформируется в электрическую энергию, которая затем расходится по электросети и используется, как в нашем случае, в обогревательных приборах.

Солнечное отопление

По сравнению с другими источниками энергии – стандартными, автономными и альтернативными – преимущества солнечных батарей налицо:

  • практически бесплатное использование;
  • независимость от энергопоставляющих компаний;
  • количество получаемой энергии легко регулируется путем изменения числа солнечных батарей в системе;
  • длительный срок службы (порядка 25 лет) солнечных элементов;
  • отсутствие систематического технического обслуживания.

Конечно, у данной технологии есть и свои минусы:

  • зависимость от погодных условий;
  • наличие дополнительно оборудования, включая громоздкие аккумуляторы;
  • достаточно высокая стоимость, которая увеличивает срок окупаемости;
  • синхронизация напряжения от батарей с напряжением местной подстанции требует установки специального оборудования.

Устройство и принцип работы

Что же представляет собой такая система? В первую очередь следует сказать, что есть два варианта солнечного отопления. Они предполагают использование различных как в конструктивном плане, так и по назначению элементов:

  • Коллектора;
  • Фотоэлектрической панели.

И если оборудование первого типа предназначено сугубо для поддержания в помещении комфортной температуры, то солнечные панели для отопления дома могут применяться для получения электричества и тепла. Их принцип работы основан на преобразовании энергии солнца и накапливании ее в аккумуляторах, чтобы потом использовать для различных нужд.

Применение коллектора позволяет организовать только солнечное системы отопление для частного дома, при этом используется тепловая энергия. Такое устройство действует следующим образом. Солнечные лучи подогревают воду, которая является теплоносителем и поступает с трубопровод. Эта же система может использоваться и в качестве горячего водоснабжения. В состав солнечного коллектора входят специальные фотоэлементы.

Устройство коллектора

Но кроме них в комплектацию солнечного отопления включены:

  • Специальный бак;
  • Аванкамеры;
  • Радиатор, выполненный из трубок и заключенный в короб, у которого передняя стенка выполнена из стекла.

Солнечные батареи для отопления дома размещаются на крыше. В нем вода нагреваясь перемещается в аванкамеру где происходит ее замена горячим теплоносителем. Это позволяет поддерживать в системе постоянное динамическое давление.

Сильные стороны отопительной системы на солнечных батареях

Как и у многих систем у данной системы можно выделить несколько основных плюсов, которые и делают ее такой востребованной:

  1. 24/7, то есть круглый год, ваш дом будет в нужной вам температуре, и при этом вы сможете его самостоятельно регулировать. То есть, когда захочется сделать потеплее, или же наоборот.
  2. Вы не будете зависеть никак от коммунальных служб, а значит, платить вам придется значительно меньше, нежели, чем было раньше.
  3. Можно будет расходовать солнечной энергии куда больше, и на разные нужды.
  4. Отметим так же, что срок эксплуатации у таких систем довольно долгий. Выходят из строя редко, а значит, и вы будете меньше волноваться о ремонте.

Но конечно же нельзя без нюансов, на которые настоятельно рекомендуют все обращать внимание. И именно они могут остановить вас от приобретения, но не факт.

Первым делом, нужно понять, а по климату и географическому положению, где вы хотите ее разместить? Ведь она подойдет не ко всем условиям. Например, если вы проживаете в месте, где солнце бывает крайне редко, то покупать такую систему будет просто нецелесообразно.

Также минус системы на солнечных батареях в том, что хоть платить за работу системы нужно немного, но вот сами батареи стоят совсем не дешево. Но не забываем сразу, что они окупят себя буквально 2 года.

Для отопления дома с помощью солнечных батарей, и приобретение необходимого количества тепла потребуется не менее 15 квадратных метров батареи (по площади). А если быть немного точнее, то 1 квадратный метр солнечной батареи выделят около 120 Вт!

Так же стоит отметить, что их установка должна производиться строго на южную сторону крыши, потому что именно на эту сторону поступает больше всего тепла. Что же нужно будет сделать, чтобы отопление от солнечных батарей было максимально эффективным? Например, потребуется еще и наклон самой крыши!

В идеальном раскладе он должен быть 45 градусов. Также нежелательно, чтобы рядом с домом росли слишком высокие деревья. Они могут запросто своими ветвями пропускать к батареям меньше солнечных лучей. И крепежи, которыми будет фиксироваться сама батарея, должны быть на высшем уровне!

Ведь сами батареи не особо и легкие и держать их нужно максимально крепко! И зимой становится особо опасно, так как на каждой из батарей накапливается еще и слой снега.

Хоть данные солнечные батареи и не такие уж дешевые, но свою популярность они все же набирают. По факту, их применяют в очень многих сферах и местах, где им даже инее место. И даже в странах, где нет такого жаркого климата их все равно покупают.

Данную систему даже часто используют именно как некий дополнительный источник тепла. Но все же большую пользу такие батареи приносят именно в весенний и летний период, когда есть большое количество солнца. И многие считают, что этого достаточно, но это большая ошибка, ведь в зимние месяцы отопление дома тоже крайне необходимо.

Читайте также:  Какая система отопления лучше для дома: закрытая или открытая?

Виды коллекторов для солнечного обогрева дома

Вакуумный. Между телом нагрева и оболочкой устройства находится вакуум. Благодаря чему уменьшаются потери тепла. Вакуум создается в специальных стеклянных трубочках. Тепловая энергия идет от черной трубки, которая располагается внутри конструкции. С помощью такого коллектора можно получить такой объем тепловой энергии, которого достаточно для нагрева воды до 300 градусов.

Недостаток: не может самостоятельно очищаться от инея и снега в зимний период.

Плоский. Этот коллектор внешне выглядит как наружная прозрачная панель, внутри которой размещаются основные трубки. Задняя стенка оснащается теплоизолятором.

Достоинства:

  1. Этот агрегат имеет больше теплопотерь, чем вакуумный коллектор. Но при этом оснащен более простой конструкцией.
  2. Может самостоятельно очищаться от снежных заносов зимой.
  3. Позволяет нагревать воду до 200 градусов.

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(»);

Недостатки:

  1. При сильном ветре на крепление идет слишком большая нагрузка.

Устройство имеет плохообтекаемую форму.

Воздушный. Теплоносителем в этой установке является воздух.

Достоинства:

  1. Легко изготавливается своими руками.

Недостатки:

  1. Невысокий КПД.
  2. Нельзя использовать для нагревания воды.

Трубчатый. Этот агрегат представляет собой четыре черные трубки, которые заполняются базовым теплоносителем. За счет разницы температур устройства и нижней зоны накопителя происходит циркуляция. Подобный агрегат имеет большую плоскость поверхности, поглощающую свет, чем плоский коллектор.

Подвижные системы для солнечного обогрева. Они представляют собой установки, поворачивающиеся за движением солнца. Бывают разные конструкции. Например, имеются полностью разворачивающиеся агрегаты или те, у которых двигается только базовый нагревательный элемент и зеркало.

LiveInternetLiveInternet

yfnecz-Natusy

все записи автораЧисло тех, кто выбирает экологичные продукты и стремиться выращивать чисты овощи и фрукты самостоятельно растет год от года. Но с нашим климатом и летом обойтись без теплицы бывает сложно, а уж зимой нечего и пытаться вырастить что-то без ее использования. Теплица помогает защитить рассаду от заморозков и непогоды и может использоваться круглогодично, если, конечно, правильно обеспечить ее отопление.Есть масса вариантов решения этой проблемы, но самым экологичным по мнению большинства является обогрев теплицы с использованием энергии солнца. Причем, независимо от того, какой способ отопления был выбран, – воздушный или водяной, используя солнечные батареи можно очень хорошо сэкономить, ведь энергия солнца ничего не стоит.

Отопление теплицы солнечным воздушным коллектором.

Сделать систему, в которой отопление теплицы будет происходить с использованием солнечной энергии и воздушного коллектора можно своими руками . Причем, в зависимости от расположения непосредственно коллектора отопление может осуществляться либо естественной циркуляцией воздуха в системе, либо с помощью вентиляторов. Для того, чтобы воздух циркулировал самостоятельно, выходной патрубок коллектора должен располагаться ниже раструба входного отверстия в теплице. Тогда законы конвекции заставят нагретый в конвекторе воздух подниматься вверх и попадать в теплицу, а остывший воздух – по обратному воздуховоду – будет возвращаться в коллектор, нагреваться и возвращаться в теплицу. Причем цикл будет непрерывным – на протяжении всего солнечного дня воздух будет циркулировать.

Если же циркуляцию воздуха обеспечивать вентиляторами, установленными на входе теплого воздуха, можно обеспечить более равномерное распределение теплых воздушных масс и более равномерный обогрев почвы.

В любом случае важно уделить внимание теплоизоляции воздуховодов, что не позволит воздуху быстро остывать. Но ночью и вечером воздух в теплице без горячей подпитки и для поддержания теплового режима необходимо предусмотреть резервный контур отопления (например, с использованием тепловентиляторов или калориферов).

Конструкция воздушного солнечного коллектора.

Собрать такой коллектор можно достаточно быстро – потребуется герметичный деревянный короб высотой 10 – 15 см – его можно сделать из ДВП, а прочность боковым стенкам могут придать деревянные бруски с сечением 5х5 сантиметров. Утеплить дно короба можно минеральной ватой, поверх которой нужно уложить абсорбер – отлично подойдет листовое оцинкованное железо. Чтобы увеличить площадь нагрева, к листу железа можно прикрепить дополнительные ребра.

Обязательно нужно обработать швы внутренней части короба «Герметиком», а короб покрасить изнутри черной термостойкой краской. В зависимости от того, где и как будет устанавливаться коллектор, в его боковины встраиваются трубы для впускания и выпускания воздуха. После всех подготовительных работ короб закрывается каленным стеклом, стыки стекла с корпусом герметизируются.

Коллектор устанавливается на крышу теплицы и соединяется воздуховодами с теплицей. Размеры коллектора определяются только размерами металлического листа и стекла. В зависимости от размеров теплицы, таких коллекторов может быть несколько. Воздух в подобной конструкции прогревается до температуры 45°C – 50°С. Нагретый воздух не только поддерживает в теплице комфортную для растений температуру, но, отдавая свое тепло, нагревает еще и почву, что создает наиболее благоприятные условия для роста и развития растений.

Больше можно увидеть в этом видео:

Источник статьи: -otoplenie-dlya-teplitsyi-svoimi-rukami

Как правильно выбрать

Сразу же оговоримся, без специалиста сделать правильный выбор будет очень сложно. Тем более, заниматься самостоятельной установкой солнечных элементов не стоит. Вещь это дорогостоящая, так что пусть этим занимаются мастера.

А вот выбор, как уже было сказано выше, необходимо основывать на мощности приборов и на их площади. В независимости от того, по каким показателям были выбраны солнечные батареи, необходимо сказать, что срок их эксплуатации: 20-25 лет. Многие из них окупаются уже через год или два, так что говорить о долгосрочных капитальных вложениях в себя можно.

Модели

Производители солнечных батарей сегодня предлагают два основных вида, которые можно использовать для организации отопительной системы дома:

  1. Солнечные батареи, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия. Она собирается в аккумуляторах, от которых питается электрический нагревательный котел.
  2. Солнечные коллекторы, в которых теплоноситель нагревается непосредственно от солнечных лучей. Это более упрощенная трубная система, хотя не менее эффективная.
Читайте также:  Газовый котел в частном доме: требования и установка

Отличия двух систем заключается в том, что в первой используются фотоэлементы, отвечающие за преобразование солнечного света в электричество. Здесь же происходит и ее аккумулирование. Вторая схема – это типичный тепловой коллектор, который будет работать только в том случае, если солнце светит постоянно. Небольшая аккумуляция происходит за счет сбора теплоносителя в специальных теплоизолированных резервуарах с подогревом. В качестве нагревателя может выступать ТЭН или тепловой насос.

Похожие темы:

  • Что такое внутрипольные радиаторы отопления
  • Три способа, как эффективно разморозить канализационные трубы
  • Финский септик «Упонор» – описание модельного ряда
  • Лопастная мешалка
  • СНиП внутренний водопровод и канализация зданий – правила монтажа эффективной системы
  • Особенности бытовых кондиционеров Hisense для дома

Не забудьте оценить статью:

Поделиться: [addtoany]

Сравниваем с обычными система отопления

Если сравнивать это оборудование с газовым или электрическим, то оно имеет гораздо больше преимуществ. В первую очередь это экономия топлива. Летом солнечное отопление способно полностью обеспечить проживающих в доме людей горячей водой. Осенью и весной, когда ясных дней мало, оборудование можно использовать для снижения нагрузки на стандартный котел. Что касается зимней поры, то обычно в это время эффективность работы коллекторов очень мала.

Смотрим видео, эффективность коллекторов зимой:

Но кроме экономии топлива использование оборудования, работающего на солнечных батареях, снижает зависимость от газа и электричества. Для установки солнечного отопления не нужно получать разрешение и установить его сможет каждый, кто имеет элементарные знания в сантехнике.

Смотрим видео, критерии подбора оборудования:

Еще один плюс – это большая продолжительность работы коллектора. Гарантированный срок службы оборудования составляет не менее 15 лет, значит на этот период ваши коммунальные платежи будут минимальными.

Однако, как и у любого устройства у коллектора имеются некоторые недостатки:

  • На солнечные водонагреватели для частного дома цена достаточно высокая;
  • Невозможность использования как единственного источника тепла;
  • Необходима установка бака-накопителя.

Есть и еще один нюанс. Эффективность работы солнечного отопления зависит от региона. В южных районах, где активность солнца высока оборудование будет иметь самый большой КПД. Поэтому наиболее выгодно использовать такое оборудование на юге и менее эффективным оно будет на севере.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Сравниваем с обычными система отопления

Прежде, чем приступать к установке оборудования, входящего в отопительную систему необходимо изучить его возможности. Для того чтобы узнать сколько тепла потребуется на обогрев дома необходимо рассчитать его площадь. Важно правильно выбрать место для установки солнечного коллектора. Оно должно быть максимально освещенным на протяжении дня. Поэтому обычно оборудование устанавливаются на южной части крыши.

Выполнение монтажных работ лучше доверить специалистам, потому что даже небольшая ошибка в установке системы солнечного отопления приведет к значительному снижению эффективности системы. Только при правильной установке солнечного коллектора он прослужит до 25 лет, причем полностью окупив себя за первые 3 года.

Основные типы коллекторов и их характеристики

Если здание по каким-либо причинам не подходит для установки оборудования, то можно разместить панели на соседнем строении, а накопитель поставить в подвале.

Преимущества солнечного отопления

Нюансы, на которые стоит обратить внимание при выборе этой системы были рассмотрены выше. И если вы все сделали правильно, то ваша система отопления на солнечных коллекторах доставит вам только приятные моменты. Среди ее достоинств следует отметить:

  • Возможность круглогодичного обеспечения дома теплом, с возможностью регулировки температуры;
  • Полная автономия от централизованных коммунальных сетей и снижение финансовых расходов;
  • Использование солнечной энергии на различные нужды;
  • Длительный эксплуатационный срок оборудования и редкие аварийные ситуации.

Единственное, что останавливает потребителей от покупки солнечной системы для отопления частного дома – это зависимость их работы от географии проживания. Если в вашем регионе ясные дни редкость, то эффективность оборудования будет минимальной.

Но все же несмотря на все препоны такой коллектор считается одним из самых распространенных альтернативных источников тепла.

Виды отопления с использованием альтернативных источников

Самый простой способ преобразования энергии светила в тепло – это использование солнечных батарей для отопления дома. Они все чаще используются в качестве дополнительных источников энергии. Но что же представляют собой эти устройства и действительно ли они эффективны?

Задача, установленного на крыше коллектора солнечного системы отопления для дома впитать как можно больше солнечного излучения, преобразовав его затем в так необходимую человеку энергию. Но при этом следует учитывать, что оно может быть превращено как в тепловую, так и электрическую энергию. Для получения тепла и подогрева воды используют солнечные системы отопления. Для получения электрического тока используют специальные батареи. Они аккумулируют энергию в дневное время суток и отдают ее ночью. Однако сегодня существуют и комбинированные системы. В них солнечные панели вырабатывают одновременно тепло и электричество.

Что касается солнечных водонагревателей для отопления дома, то они представлены на рынке широкой линейкой. Причем модели могут иметь различное назначение, дизайн, принцип работы, габариты.

Например, по внешнему виду и конструкции системы отопления частного дома подразделяются на:

По назначению они классифицируются на используемые для:

  • Системы отопления и ГВС;
  • Для нагрева воды в бассейне.

Есть отличия и принципе работы. Солнечное отопление с применением коллекторов является идеальным выбором для дачных домиков, так как не требуют подключения к электросети. Модели с принудительной циркуляцией подключают к общей системе отопления, в них циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи насоса.

Не все коллекторы пригодны для солнечного отопления загородного дома. Согласно этому критерию они делятся на:

Читайте также:  Как подобрать Трехходовой клапан для теплого пола?

Первые применяются для отопления дачных строений, вторые в частных домовладениях.

Биореактор

Если продолжать разговор об экзотических видах отопления дачного или частного домов, можно сказать несколько слов о том, как происходит обогрев дома так называемым биореактором. Биореактор — это прибор, который позволяет производить биологическое топливо непосредственно в доме. Используются зелёные водоросли, выращенные в доме, в специальном аквариуме, поэтому аквариум самая большая часть этой конструкции. Водоросли поглощают углекислый газ и растут. Затем они перерабатываются в биотопливо.

Биореактор с использованием зелёных водорослей

Биореактор

Более прозаичное топливо для биореакторов навоз и другие органические отходы. Такие технологии всё чаще стали внедрять в нашей стране.

Сравнение характеристик солнечных коллекторов

Самым главным показателем солнечного коллектора является КПД. Полезная производительность разных по конструкции солнечных коллекторов зависит от разности температур. При этом плоские коллекторы значительно дешевле трубчатых.

При выборе солнечного коллектора стоит обратить внимание на ряд параметров показывающих эффективность и мощность прибора.

Для солнечных коллекторов есть несколько важных характеристики:

  • коэффициент адсорбции – показывает отношение поглощенной энергии к общей;
  • коэффициент эмиссии – показывает отношение переданной энергии к поглощенной;
  • общая и апертурная площадь;
  • КПД.

Апертурная площадь – это рабочая площадь солнечного коллектора. У плоского коллектора апертурная площадь максимальна. Апертурную площадь равна площади абсорбера.

Как накопить энергию для ТЕПЛИЦЫ!

Миколо Исидорович Палыга

пишет: СУПЕР ПЕЧЬ Миколо Палыги для отопления ОРАНЖЕРЕИ.

Руслан Булатов

пишет: Какой объем теплицы и какой объем аккумулятора тепла в сумме у Вас?

Миколо Исидорович Палыга

пишет: СУПЕР ПЕЧЬ Миколо Палыги для отопления ОРАНЖЕРЕИ.

Руслан Булатов

пишет: Какой объем теплицы и какой объем аккумулятора тепла в сумме у Вас?

Сделать лучше эффективность отопления можно установкой огромного количества маленьких закрытых аква теплоаккумуляторов. Располагать их следует умеренно по всей площади теплицы. Это дозволит им резвее прогреваться, а в предстоящем – более умеренно отдавать тепло.

Распределение радиации на границе атмосферы

Для климатологии представляет существенный интерес вопрос о распределении притока и отдачи радиации по Земному шару. Рассмотрим сначала распределение солнечной радиации на горизонтальную поверхность «на границе атмосферы». Можно было бы также сказать: «в отсутствии атмосферы». Этим мы допускаем, что нет ни поглощения, ни рассеяния радиации, ни отражения ее облаками. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы является простейшим. Оно действительно существует на высоте нескольких десятков километров. Указанное распределение называют солярным климатом. Известно, как меняется в течение года солнечная постоянная и, стало быть, количество радиации, приходящее к Земле. Если определять солнечную постоянную для фактического расстояния Земли от Солнца, то при среднем годовом значении 1,98 кал/см2 мин. она будет равна 2,05 кал/см2 мин. в январе и 1,91 кал/см2 мин. в июле.

Стало быть, северное полушарие за летний день получает на границе атмосферы несколько меньше радиации, чем южное полушарие за свой летний день.

Количество радиации, получаемое за сутки на границе атмосферы, зависит от времени года и широты места. Под каждой широтой время года определяет продолжительность притока радиации. Но под разными широтами продолжительность дневной части суток в одно и то же время разная.

На полюсе солнце летом не заходит вовсе, а зимой не восходит в течение 6 месяцев. Между полюсом и полярным кругом солнце летом не заходит, а зимой не восходит в течение периода от полугода до одних суток. На экваторе дневная часть суток всегда продолжается 12 часов. От полярного круга до экватора дневное время суток летом убывает и зимой возрастает.

Но приток солнечной радиации на горизонтальную поверхность зависит не только от продолжительности дня, а еще и от высоты солнца. Количество радиации, приходящее на границе атмосферы на единицу горизонтальной поверхности, пропорционально синусу высоты солнца. А высота солнца не только меняется в каждом месте в течение дня, но зависит и от времени года. Высота солнца на экваторе меняется в течение года от 90 до 66,5°, на тропиках — от 90 до 43°, на полярных кругах — от 47 до 0° и на полюсах от 23,5 до 0°.

Шарообразность Земли и наклон плоскости экватора к плоскости эклиптики создают сложное распределение притока радиации по широтам на границе атмосферы и его изменения в течение года. Зимой приток радиации очень быстро убывает от экватора к полюсу, летом — гораздо медленнее. При этом максимум летом наблюдается на тропике, а от тропика к экватору приток радиации несколько убывает. Малая разница в притоке радиации между тропическими и полярными широтами летом объясняется тем, что хотя высоты солнца в полярных широтах летом ниже, чем в тропиках, но зато велика продолжительность дня. В день летнего солнцестояния полюс поэтому получал бы в отсутствии атмосферы больше радиации, чем экватор. Однако у земной поверхности в результате ослабления радиации атмосферой, отражения ее облачностью и т.д., летний приток радиации в полярных широтах существенно меньше, чем в более низких широтах.

На верхней границе атмосферы вне тропиков имеется в годовом ходе один максимум радиации, приходящийся на время летнего солнцестояния, и один минимум, приходящийся на время зимнего солнцестояния. Но между тропиками приток радиации имеет два максимума в году, приходящиеся на те сроки, когда солнце достигает наибольшей полуденной высоты. На экваторе это будет в дни равноденствий, в других внутритропических широтах — после весеннего и перед осенним равноденствием, отодвигаясь тем больше от сроков равноденствий, чем больше широта. Амплитуда годового хода на экваторе мала, внутри тропиков невелика; в умеренных и высоких широтах она значительно больше.