Päikeseküttesüsteemid: päikesesüsteemidel põhinevate küttetehnoloogiate analüüs

Alternatiivsete soojusallikate leidmise küsimus muutub üha aktuaalsemaks. Seda soodustavad gaasi, söe ja nafta hinna tõus.Väga paljutõotav suund on päikeseküttesüsteemid, mis suudavad ruumi tõhusalt soojendada mitu aastat.

Kas mõtlete päikesesüsteemi paigaldamisele, kuid teil on kahtlusi ja küsimusi? Aitame välja mõelda, millal on otstarbekas kütteks kasutada päikeseenergiat ning kirjeldame võimalikke võimalusi kütte korraldamiseks. Lisaks pakume juhiseid isetehtud päikesesüsteemide – lame- ja torukollektorite – valmistamiseks.

Alternatiivne soojusallikas on päikeseenergia

Idee kasutada päikeseenergiat kütteks pole uus. Pealegi on selle kasutamise otstarbekust tõestanud ameeriklased, hiinlased, hispaanlased, iisraellased ja jaapanlased.

Turg on täis pakkumisi erinevate paigalduste kohta päikeseenergia muundamiseks ja selle edasiseks kasutamiseks majanduslikel vajadustel.

Päikesesüsteeme kasutatakse aktiivselt peamise soojusallikana paljudes maailma riikides. Meie laiuskraadidel kasutatakse seda siiani küttesüsteemi lisandina

Süsteemide maksumus sõltub nende tüübist, pindalast ja valmistamisel kasutatud materjalist. Aasta-aastalt on kõigi päikesepatareide – päikesesüsteemide – hinnad pidevalt langevad.

See muudab need laiemale elanikkonnale kättesaadavamaks. Kuid mitte kõik pole veel valmis sellist ostu sooritama.

Kuid soovi korral saate tõhusa päikeseküttesüsteemi ehitada oma kätega, kulutades oluliselt vähem raha.

Aastaid suurepäraselt oma ülesandeid täitnud tavaküttesüsteem läheb järjest kallimaks. Selle põhjuseks on ülemaailmne energiaressursside hinnatõus kogu maailmas. Omaniku loomulik soov on säästa kütte pealt, mis sööb olulise osa pere eelarvest.

Seega võib päikeseküttesüsteem täielikult asendada tavalise tahke kütuse, gaasi või mõne muu. Kõik sõltub selle ruumi tüübist ja suurusest, kus seda kasutatakse.

Elamusse aidale sobiv variant ei sobi ja 2-korruselise häärberi küttega ei tule toime suvila vajadustele vastav süsteem.

Traditsioonilise kütte täielik asendamine päikeseenergiaga on mõnikord problemaatiline. Omanik kardab, et süsteem ei pruugi hakkama saada või pole füüsiliselt piisavalt ruumi vajaliku arvu paneelide paigaldamiseks.

Seetõttu kasutavad nad sageli kombineeritud küttesüsteemi, ilma paigaldatud gaasi- (elektri- või muudest) seadmetest täielikult loobumata. Tavakütte päikeseenergiaga asendamise tase võib ulatuda 90% -ni.

Samuti on oluline kodu asukoha piirkonna aastane päikeseliste päevade arv. Pealegi pole päeva keskmine temperatuur nii oluline. Paljud paigaldised neelavad tõhusalt valgust pakaselistel talvepäevadel (päikesekollektorid, mis kasutavad jahutusvedelikuna antifriisi).

Lisaks küttele saab päikesepaigaldise abil kodu sooja vee ja elektriga varustada.

Kuhu on päikesepatarei paigaldamine kõige tõhusam?

Kütte asendamisel päikesesüsteemiga peate arvestama mitmete teguritega, mis mõjutavad selle tõhusust.

Esiteks, peate valima õige päikesesüsteemi tüüp. Selles küsimuses peaksite arvestama ruumi pindala ja selle otstarbega. Enamasti on see eramaja, kus elab 4-5-liikmeline pere.

Teiseks, arvutage hoolikalt oma soojavajadus külma aastaaja maksimaalse tarbimise põhjal. Võrrelge neid arve ühe ruutmeetri kohta toodetud energia kogusega. m päikeseenergia paigaldus. Jääb vaid välja arvutada päikesekonstruktsiooni pindala, mis suudab toime tulla konkreetse ruumi kütmisega.

Saadud väärtusest saab peamine tegur süsteemi asukoha määramisel. Tavaliselt eelistavad leibkonnaomanikud kasutada maja katust või seina. Kasutage harva külgnevat ala või garaaži katust. Mõnikord ehitatakse paigalduse paigaldamiseks spetsiaalsed alused.

Päikesesüsteemide paigaldamiseks mõeldud spetsiaalsete stendide ehitamine võimaldab neid kõige mugavamalt kohalikku piirkonda paigutada

On oluline, et miski ei takistaks päikesevalguse vaba tungimist valgust neelavale pinnale. Peate valima lõuna-, kagu- või edelaseina või katuseosa.

Olles otsustanud, kuhu päikesepaneelid paigutatakse, on vaja läbi viia kodu esialgne ettevalmistus:

• Vabastage ruumi. Lõika maha üleliigsed istutused, kui need on teel.
• Tugevdage katust. Siin ei tohi unustada kavandatava struktuuri kaalu.
• Hoone lisasoojustus. Lõppude lõpuks pole mõtet tänavat soojendada.

Kolmandaks, peate otsustama, kas ostate või ehitate küttesüsteemi ise. Kõik sõltub rahalistest võimalustest ja soovist kulutada aega konstruktsiooni valmistamisele.

Pärast teise võimaluse valimist peate mõistma soovitud süsteemi tööpõhimõtet, et kõik õigesti kokku panna.

Võimalikud võimalused päikesekütte korraldamiseks

Päikeseküttesüsteemi ehitamise võimalused sõltuvad täielikult majaomaniku soovidest:

• Tehase toodete kasutamine. Valmiskollektorite ost koos isepaigaldamise ja kokkupanekuga.
• Pilootprojekti ehitamine. Edasiste täpsete arvutuste jaoks on vaja kontrollida süsteemi kasutamise mõju.
• Täieliku töötsükli iseseisev sooritamine. Päikesesüsteemi arvutamine, projekteerimine, ehitamine nullist, selle paigaldamine.

Valik 1. See eeldab päikesepatareide paigaldamiseks õige asukoha valimist, sest sellest sõltub nende kasutamise tõhusus. Paigaldamine nõuab ka erioskusi.

Paneelide arvu pole vaja arvutada - piisab kõigi oma soovide esitamisest seadme tarnijale.Samuti peate vastama juhtide täpsustavatele küsimustele - see on kõik, optimaalse paneelide (kollektorite) arvu valimine toimub ilma raskusteta.

Päikesepaigaldise katusele ise paigaldamiseks peate kasutama vähemalt ühe assistendi tuge. Sa ei saa seda tööd üksi teha

Variant nr 2 — pilootprojekti ehitamine. See on kahtlevate inimeste jaoks optimaalne lahendus. Lõplikku otsust küttesüsteemi vahetamise kohta on ju raske kohe teha. Väikese suurusega päikesekollektori (õhk või vesi) ehitamine ja selle "töös" katsetamine on rahuldust pakkuv kogemus.

Olles hinnanud tegelikke tootmiskulusid, võrrelnud neid sarnaste süsteemide turuväärtusega ja arvutanud kokkuhoidu talus kasutamisest, on vastutustundliku otsuse langetamine lihtne.

Valik nr 3 – tõeliste meistrite valik.

Rajatise täielikuks soojendamiseks on vaja teha tohutult palju tööd:

• Arvutage päikesesüsteemi vajalik pindala.
• Määrake tulevase paigalduse asukoht ja tugevdage seda.
• Maja lisasoojustus.
• Ostke süsteemi ehitamiseks kõik elemendid.
• Ehitada päikesepatarei.
• Paigaldage ehitatud süsteem, keskendudes põhinõuetele - kaldenurgale päikesevalguse langemise suhtes.

Süsteemi installimise täistsükli läbiviimist ei saa nimetada lihtsaks ülesandeks, kuid protsess on äärmiselt põnev. Lisaks võimaldab see säästa üsna märkimisväärse summa.

Päikeseenergiat kasutava küttetüübi valimisel tuleks otsustada, kas seda kasutatakse lisaks vee soojendamiseks ja elektri tootmiseks (suurendamiseks klõpsake)

Päikeseenergia muundamiseks mõeldud paigaldiste tüübid

Sõltuvalt tööpõhimõttest on päikesevalgust neelavaid seadmeid kahte tüüpi:

• Fotoelektrilistel muunduritel põhinevad akud. Jada või paralleelselt ühendatud pooljuhtelementide süsteemid. Nad annavad voolu majapidamiskütteseadmete toitele.
• Päikesekollektorid. Paneelid torude süsteemiga, mis on täidetud jahutusvedelikuga: õhk, antifriisi segu või vesi. Nad tarnivad küttekontuuri päikese poolt soojendatud jahutusvedelikku.

Vaatleme iga võimalust eraldi.

Päikesepaneelid

Päikesepatarei muudab neeldunud valguse elektriks. See koosneb fotoelementidest (enamasti räni), mis on võimelised otsekohe päikesekiirgusest otsevoolu eraldama.

Sellist paigaldust saab kasutada elektrikütteseadmete funktsionaalsuse tagamiseks. See peab olema ühendatud kodu toitesüsteemiga.

Päikesekiirguse muundamise efektiivsus selle paigaldusega on 5% kuni 20%, olenevalt päikesekiirgust töötleva seadme tüübist. Mahutavus 1 m² päikesepatarei - 120 W.

Jääb üle arvutada, mitu ruutmeetrit pinda on vaja konkreetse majapidamise vajaduste rahuldamiseks, lähtudes kodu suurusest, individuaalsest soojavajadusest ja konstruktsioonide isolatsioonitasemest.

Päikesepaneelid on kõige mugavam paigutada maja katusele, valides selleks selle lõunakalde

Kütmiseks on päikesepaneelid kõige tõhusamad lõunapoolsetes piirkondades. Nende peamine puudus on efektiivsuse vähenemine hämaras ja pilves ilmaga ning täielik jõudluse puudumine öösel.

Päikesepatarei oma kätega valmistamiseks peate esmalt raami kokku panema, päikesepatareid jootma, seejärel kõik hoolikalt maha panema ja hermeetikut kasutama.

Raami valmistamiseks kasutatakse puidust liiste ja alumiiniumnurki.Kõik sõltub kokkupandava konstruktsiooni suurusest ja selle paigaldamise asukohast. Päikesepatareid – räniplaadid – on konstruktsiooni kõige tarbitavam osa. Need on monokristallilised ja polükristallilised. Esimesed on küll mõnevõrra kallimad, kuid nende jõudlus on 5% kõrgem.

Nende ise tegemine on võimatu. Parem on osta juba joodetud juhtidega fotoelektrimuundurid.

Need tuleb asetada puitkiudplaadi alusele, seejärel kinnitada raami, juhtida juhtmed elementidest väljapoole ja täita kõik augud hermeetikuga. Laske struktuuril põhjalikult kuivada ja katke klaas- või läbipaistvast plastikust kaanega.

Paigaldusskeemid ja päikesepaneelide ühendamise meetodid on kirjeldatud punktis see artikkel.

Päikesekollektorid

Kollektoritel on neeldunud valguse muundamiseks põhimõtteliselt erinev viis. Nende töö põhineb jahutusvedelikul, mis läbib torusid.

Sõltuvalt konstruktsioonist saab eristada kolme peamist tüüpi kollektoreid, mida kasutatakse kõige sagedamini päikeseküttesüsteemi ehitamiseks:

• Korter. Jahutusradiaator - nende absorber on valmistatud plekist, mille välispind on mustaks muutunud. Kuumutamisel edastab see energiat küttesüsteemi jahutusvedelikule.
• Vaakum. Koguja vaakumtüüpi süsteem valmistatud termose disaini järgi, tänu millele säilib päikesest saadav soojus peaaegu kaks korda paremini.
• Jaoturid. Seade on varustatud suure pindalaga nõgusa peegelosaga, mis fokuseerib päikesevalguse väikesele neelavale alale.

Igapäevaelus levinumad päikesepaigaldised on varustatud torusüsteemiga, mis on valmistatud paralleelselt ühendatud elementide või mähise kujul. Torud täidetakse kas tehnilise vee või vee ja mittekülmuva vedeliku või õhu seguga.

Olles visualiseerinud päikeseenergiapaigaldise põhiosad, on lihtsam otsustada, kuhu teatud komponendid on kõige parem paigutada (+)

Õhkpaigaldist saab kasutada täiendava kütteallikana. See ei suuda kodu täielikult soojaga varustada, olenemata asukohast. Seda tüüpi päikesesüsteemi peamine omadus on õhk, mis toimib jahutusvedelikuna.

Torukujulisi süsteeme kasutatakse kütmiseks aastaringselt üsna aktiivselt. Antifriis või antifriisisegu kuumutatakse päikesekiirte toimel, seejärel läbib sisemised soojusvahetustorud ja saadetakse seejärel säilituspaaki.

Vedeliku liikumist stimuleerib pump, tänu millele liigub see paagist küttesüsteemi. Kuumutatud jahutusvedelik tõrjub välja vedeliku jahutatud osa, mis peab kollektorisse tagasi pöörduma ja soojenema.

Lameda päikesesüsteemi tööpõhimõte põhineb päikesevalguse tungimisel paneeli, kus asub soojusneelduja. See kuumeneb ja eraldab soojust, mis kandub metalltorude (kõige sagedamini vase) kaudu ringlevale vedelikule.

Mida saate ise ehitada?

Õhkkollektori abil saate oma kätega ehitada päikeseküttesüsteemi. Parim on asetada see hoone lõunaseinale.

Mida suurem on köetava ruumi pindala, seda suurema ala kollektor hõivab - võib-olla kogu maja sein. Samuti saab selle päikesesüsteemi ehitada pööningule.

Kui plaanite pööningule õhkküttesüsteemi paigaldada, peate veenduma, et see peab vastu paigalduse raskusele (+)

Õhumassi soojendav päikesekollektor täidab oma küttefunktsioone tänu süsteemi sees kulgevatele õhuvooludele.Jahutusvedelik ringleb läbi ahela, jahtub ja siseneb uuesti süsteemi. Õhuvoolude liikumist saab läbi viia loomulikult või ventilaatori abil.

Õhukollektori valmistamise materjalide osas saate kasutada erinevaid saadaolevaid tööriistu. Ühtset reeglit pole.

Kodumeistrid täiustavad seda tüüpi päikesesüsteemi, mis on kodus kokku pandud. Mõned inimesed püüavad saada odavamat valikut, ohverdades tõhususe, samas kui teised teevad vastupidist.

Olles mõistnud õhukollektori põhielemente, on lihtsam otsustada selle paigaldamise asukoha üle - katus või sein (+)

Vaatame peamisi meetodeid.

Torukujulise päikesesüsteemi paigaldamise omadused

Torukujulist päikeseküttesüsteemi saab kasutada erinevates piirkondades. See ei sõltu välistemperatuurist. Peaasi, et paigaldus saaks maksimaalselt päikesevalgust.

Jahutusvedelikuna kasutatav antifriis ei külmu madalal temperatuuril. Selgetel talvepäevadel ületab päikesevalguse hulk suvel saadava valguse hulka.

Torukujuline päikesekollektor koosneb läbipaistvate vaakumtorude süsteemist, mis on omavahel ühendatud. Need sisaldavad madala keemistemperatuuriga ainet. Keemisel see aurustub, kannab oma soojuse vasest otsa ja voolab alla, kus kõik kordub uuesti.

Tulekindlast klaasist valmistatud vaakumtorud on seest täidetud ainega, mis võib madalal temperatuuril keeda (+)

Vaakumtorud neelavad kuni 90% kogu päikesekiirgusest (nähtav ja infrapuna). Päikeseenergia, mis muundatakse soojuseks, suunatakse jahutusvedelikku. See edastab selle energia süsteemi kaudu edasi - soojusvahetisse, mis asub spetsiaalses akumulatsioonipaagis.

Jahutusvedeliku ja vee liikumine läbi küttesüsteemide toimub pumpade tõttu. On oluline, et paagil oleks hea soojusisolatsioon. Reeglina on kaks soojusvahetit: üks on ühendatud lisaküttekehaga, teine ​​on ühendatud kollektoritega.

Seda tüüpi päikesepatarei paigaldamisega majades on kasulik lisaks ühendada põrandaküttega süsteem. See võimaldab hoonet tõhusamalt kütta.

Mis puudutab torukollektorite paigaldamist, saate selle ise paigaldada. Ainus, mida peaksite arvestama, on kalde töönurk - see peab olema vähemalt 20°.

Torukujuline päikesekollektor asetatakse katusele, valides kõige päikeselisema suuna. Oluline on, et läheduses ei oleks kõrghooneid, mis takistavad päikesevalguse vaba läbitungimist

Vaakumpaigaldust pole võimalik oma kätega ehitada - kodus on vaakumtorusid võimatu teha. Seda teevad vaakumpäikesesüsteemide tootmisele spetsialiseerunud tehased.

Lame päikeseenergia paigaldus

Sageli kasutatakse kütteks lamedat päikesekollektorit.

Selle ehitamiseks vajate:

• metallist raam;
• vastupidav põhi;
• soojusisolatsioonikiht;
• must päikesekiirgust neelav kiht (adsorber);
• läbipaistev kate - plastik, klaas;
• torud vedeliku jaoks (vask, alumiinium).

Konstruktsioon peab olema varustatud sisse- ja väljalasketorudega ning pumbaga tõhusaks vedeliku ringluseks.

Lameda päikesepatarei paigalduse saate kokku panna oma kätega. Selleks kasutavad nad sageli improviseeritud vahendeid, valides analoogina odavamad materjalid (+)

Lamekollektorit saab paigaldada iga nurga all, eelduseks on see lumest ja tolmust puhastada. See on eriti hea sooja kliima jaoks.

Külma aastaajal täheldatakse madalat jõudlust ja suuri soojuskadusid.Mis seab kahtluse alla ainult selle päikesesüsteemi kasutamise täielikuks kütmiseks. Optimaalne oleks kasutada lamedat päikesepaigaldist koos gaasi-, elektri- või tahkeküttega.

Kutsume teid lugema artikleid omatehtud päikeseküttesüsteemide kohta:

1. Kuidas oma kätega kütmiseks päikesekollektorit valmistada - samm-sammult juhend
2. Kuidas oma kätega päikesepatarei teha: päikesepaneeli kokkupanemise ja paigaldamise meetodid

Veel kord otstarbekusest

Kütteks on kasulik kasutada tavapäraste energiaressursside asemel päikeseenergiat. Olenevalt valitud päikesesüsteemi tüübist võib tasulise soojatarbimise sääst olla kuni 100%.

Küttesüsteemi täielikuks väljavahetamiseks on võimalik kasutada vaakumtorudega kollektoreid. See on algstaadiumis üsna kallis projekt. Tulevikus suudab see tagada täieliku energiasõltumatuse, tasudes end ära 6-8 aastaga.

Kodumeistrite leidlikkusel pole piire – tavalist voolikut saab kasutada labürindina kollektori sees vedeliku ringlemiseks

Päikesepaigaldiste kasutusiga on kuni 25 aastat. Need vajavad vähe hooldust – pindade perioodiline puhastamine lumest, tolmust ja prahist. Mis puutub remonti, siis saate seda ise teha. Oluline puudus on see, et lamekollektorid ja päikesepaneelid "kardavad" orkaane.

Selline küte on majaelanikele ja keskkonnale ohutu. See on täiesti tasuta ja ei sõltu vahetuskurssidest ega energiahindadest.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video demonstreerib oma kätega päikesepatarei ehitamise protsessi:

Visuaalne abivahend õhkküttesüsteemi ehitamiseks:

Tehnoloogia tasapinnalise päikesepatarei paigaldamiseks oma kätega:

Päikeseelektrijaamad ehk päikeseküttesüsteemid on end tõestanud kõikjal maailmas. Need võimaldavad teil saada soojust tasuta, vähendades kütte kommunaalmaksete tasumise kulusid 30%.

Oma küttesüsteemis on võimalik energiaressursid täielikult asendada päikeseenergiaga. Teine oluline eelis on see, et saate päikesepatarei paigaldust ise kokku panna.

Kas teil on praktilisi oskusi päikeseküttesüsteemide kokkupanemisel või käitamisel? Jagage oma kogutud teadmisi, esitage teemal küsimusi ja osalege aruteludes. Kommentaari vorm asub allpool.