budova 419204 960 720 - Solární vytápění domu - jak využít volnou energii ze slunce?

Vytápění soukromého domu je složitá a zodpovědná otázka, jejíž řešení vyžaduje náklady a úsilí. Tarify a podmínky dodávky zdrojů jsou někdy přehnaně vysoké a nutí nás hledat racionálnější a ekonomičtější způsoby vytápění bez nadměrných nákladů. Jedna možnost by mohla být solární systém založený na zcela bezplatné sluneční energii.

Každý den dopadá na zemský povrch gigantické množství gigawattů, které se rozptýlí v atmosféře a pohltí je zemská kůra. Množství energie je velké, ale zatím bylo vynalezeno málo možností, jak ji přijmout a uložit. Solární systémy pro vytápění domů jsou jedním z způsoby využití sluneční energie pro praktické účely.

Co je to?

Sluneční soustava je soubor zařízení sloužících k příjmu tepelné energie ze slunce pro vytápění domu nebo jiné účely. Je zdrojem ohřevu chladiva pro topný okruh domu. Ohřev se provádí buď přímo, nebo nepřímo přes výměník tepla.

solární systémy pro ohřev vody, jehož cena může být poměrně vysoká, ne vždy dokáže zajistit plné a dostatečné vytápění. Záleží na klimatických a povětrnostních podmínkách v regionu, na umístění domu a dalších faktorech. Někteří odborníci se domnívají, že tento typ vytápění lze použít pouze jako doplňkovou možnost.

Existují různé návrhy kolektorů, které mohou prokázat jejich účinnost a schopnosti:

  1. Otevřete Zastupovat ploché podlouhlé černé nádoby naplněné vodou. Vyhřívá se slunečním žárem a dokáže udržet teplotu vody ve venkovních bazénech, venkovních sprchách atd. Účinnost takových zařízení je extrémně nízká, takže je lze používat pouze v létě.
  2. Trubkové. Hlavními prvky těchto systémů jsou skleněné koaxiální trubice, mezi jejichž vnější a vnitřní částí vzniká vakuum. Objeví se průhledná ochranná vrstva s extrémně nízkou tepelnou vodivostí, která umožňuje vodě (nebo nemrznoucí směsi) přijímat sluneční energii, prakticky bez její spotřeby na životní prostředí. Náklady na takové kolektory jsou vysoké, udržovatelnost je extrémně nízká a problematická
  3. Byt. Zastupovat ploché krabice s průhledným víkem. Dno je pokryto vrstvou, která aktivně přijímá energii. KE mu pájené trubky, kterými se pohybuje voda. Přijímající teplo je posíláno do topného systému. Někdy je vzduch odčerpáván zpod krytu, čímž se zvyšuje účinnost příjmu energie a snižují ztráty. Existují také provedení, kde jsou trubky umístěny mezi dvěma přijímacími vrstvami, ve kterých jsou pro ně vytvořeny drážky. To zlepšuje přenos tepla
READ
Jak odvádět podzemní vodu z domu?

Existují i ​​modernější typy kolektorů, ve kterých Využívá se princip tepelného čerpadla – snadno odpařitelná kapalina je obsažena v utěsněné nádobě. Zahřátý slunečním žárem se vypaří. Tato pára stoupá do kondenzační komory a usazuje se na stěnách, přičemž uvolňuje velké množství tepelné energie. Na druhé straně stěn je vytvořen vodní plášť, který toto teplo přijímá a směřuje do topného systému.

Princip

Princip fungování jakéhokoli kolektoru je topnou vodou nebo jinou chladicí kapalinou pod vlivem slunečního záření. Klasickým příkladem je vyhřívání předmětů na parapetu, osvětlených paprsky Slunce, i když je za oknem mráz. Podobně se přenáší energie v kolektorech.

Pro dosažení maximálního účinku je nutné zajistit optimální podmínky, tepelně izolovat všechna přívodní potrubí a akumulační nádrž.

S tím je však třeba počítat jakýkoli solární systém pro vytápění domu, jehož cena může být nepřiměřeně vysoká, má omezené možnosti. Nebude racionální používat jej v oblastech s mrazivými zimami, protože maximální rozdíl mezi teplotami venku a uvnitř kolektoru by neměl překročit 20 °. To je jedině možné v relativně teplých oblastechkde nejsou silné nachlazení a dostatek slunečných dnů.

Počet okruhů

Solární elektrárny mohou být jednookruhové nebo dvouokruhové. Jednookruhové systémy plní jedinou funkci – ohřívají chladicí kapalinu pro topné potrubí. Dvouokruhové systémy nejen ohřívají chladicí kapalinu, ale také připravují teplou vodu pro domácí potřeby.

Typy cirkulace chladicí kapaliny

Chladicí kapalina se může pohybovat systémem dvěma způsoby:

přirozený oběh. Využívá se princip zvedání zahřátých kapalin nahoru. Pro zajištění stabilního pohybu musí být kolektor umístěn pod akumulační nádrží a topný okruh musí být umístěn tak, aby teplá voda stoupala a vstupovala do topného systému a ochlazený zpětný tok se vracel do kolektoru pro vytápění

Nucený oběh. V tomto případě se k pohybu chladicí kapaliny používá oběhové čerpadlo. Tato možnost je výhodnější, protože různé vnější faktory, které ovlivňují cirkulační režim, zmizí, rychlost a směr toku se stanou stabilní, udržované v daném režimu. Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost pořízení a údržby čerpadla, které je potřeba napojit na elektrický proud. Pozitivní stránkou je možnost namontovat systém a uspořádat všechny prvky ne podle cirkulačních podmínek, ale způsobem, který je v této místnosti pohodlnější a racionálnější

Kromě toho existují varianty cirkulace chladiva se vstupem do topného okruhukdyž je připojen přímo ke kolektoru a prostřednictvím vlastní uzavřené smyčky. Přenos tepelné energie se v tomto případě provádí nepřímo přes spirálu instalovanou v akumulační nádrži.

Instalace a orientace

Instalace kolektoru se provádí na otevřeném prostranství, osvětlené slunečním zářením po celý den. Nejlepší možností je střecha domu, ale jakákoliv budova, strom nebo vyvýšenina v okolí se může stát překážkou pro paprsky, takže musíte okamžitě ovládat hustotu osvětlení.

READ
Jak se provádí základní nátěr stěn?

Také solární systém na ohřev vody musí být instalován tak, aby paprsky dopadaly na jeho povrch kolmo. K tomu je nutné zaznamenat polohu Slunce uprostřed denních hodin a instalovat panely kolmo k paprskům tak, aby na ně světlo dopadalo svisle. V tomto ohledu trubkové konstrukce jsou efektivnější, protože nemají rovinu jako takovou a povrch trubky stejně dobře přijímá tok z jakékoli strany.

Doba návratnosti

Solární systémy pro vytápění, jejichž cena závisí na velikosti domu a vnějších podmínkách v regionu, se může vyplatit v poměrně krátké době, nebo se nevyplatí vůbec. Je nesmírně těžké předem spočítat, od jaké doby začne vydělávat, protože je tu příliš mnoho jemných efektů a ovlivňujících faktorů. Jde o počasí nebo klimatické okolnosti, úroveň technické výkonnosti prvků systému, typ topných okruhů a mnoho dalšího.

Solární ohřívač vody je druh investičního projektuse zpožděnou dobou návratnosti. Předpokládá se, že průměrná životnost zařízení je 30 let. Po celou dobu bude areál poskytovat určité množství tepelné energie, za kterou se nemusí nic platit.

Investice do vytvoření systému jsou pouze počáteční, pak budou občas potřeba pouze běžné opravy, které nevyžadují vážné náklady. Po skončení životnosti lze všechny jednotky a prvky solárního systému využít k jiným účelům nebo prodat jako druhotné suroviny. Proto ekonomického efektu práce bude dosaženo v každém případě, i když to není hlavním cílem celé myšlenky.

Mezi výhody použití solárních zařízení patří:

  • možnost využívat nevyčerpatelnou a zcela zdarma sluneční energii;
  • nezávislost na tarifech organizací zdrojů a dodavatelů;
  • schopnost libovolně upravovat a měnit velikost systému;
  • dlouhá životnost s minimálními náklady na opravy.

Nevýhody solárních systémů jsou:

  • systém funguje pouze ve dne, v noci spotřebovává akumulované teplo;
  • závislost na počasí a klimatických podmínkách;
  • nízká účinnost a celková účinnost solárních zařízení;
  • ne všichni majitelé domů mají možnost vytvořit systém;
  • v oblastech s mrazivými zimami systémy nemohou fungovat.

Při výběru topného systému je nutné znát a brát v úvahu výhody a nevýhody této techniky.

Jak vybrat solární zařízení pro vytápění a zásobování teplou vodou bytového domu?

Výběr solárního systému je důležitým krokem, který určuje efektivitu jeho práce a investice. Je nutné určit, jaký druh solárního systému je potřeba, cenu a velikost, typ solárních kolektorů a další parametry komplexu.

READ
Jaký je hlavní parametr stabilizátoru?

Solární systém pro vytápění domu 100 mXNUMX. m. může sloužit jako hlavní zdroj tepelné energie. Hlavním úkolem bude správná volba konstrukce solárních kolektorů tak, aby bylo možné získat maximální množství tepla.

Potřeba vyrábět výpočet zohledňující počet podlaží a konfiguraci domu, počet slunečných dnů v roce, parametry chladicí kapaliny v systému. Solární systém pro vytápění domu 100 m18. m., jehož cena může být od 180 tisíc rublů. až XNUMX tisíc rublů. a výše, je docela schopný zajistit vytápění domu, pokud jsou splněny všechny potřebné podmínky.

Až 200 m2

Pro dům o ploše 200 m 2 se solární systém může stát pouze doplňkovým zdrojem vytápění. Typicky vrcholné využití takových instalací nastává na podzim a na jaře, kdy je dostatek solárního tepla, ale je potřeba vytápět dům.

Pro takové systémy neexistují prakticky žádné strukturální rozdíly akumulační nádrž je společná s hlavním topným potrubím domu. Odborníci tvrdí, že používání solárních zařízení v jarním a podzimním období může snížit zatížení topných systémů asi o 30-40%.

Solární systém ohřevu vody

Využití solární energie pro ohřev vody se provádí stejným způsobem jako u topného okruhu. To může být zcela samostatný systém s vlastními rozdělovači nebo součást obecné instalace. Efektivita jeho práce závisí na konstrukci, rozměrech a vnějších faktorech. Je pozoruhodné, že k provozu solárních systémů v tomto případě dochází také v létě, kdy není potřeba vytápění.

DIY design

Konstrukce solárních instalací není tak složitá, aby je lidé s určitým vzděláním nebyli schopni samostatně vyrábět a provozovat ve svých domovech. Solární systém pro vytápění domu Udělej si sám 100 mXNUMX je zcela proveditelný nápad, který pomůže ušetřit hodně na nákupu a opravách. Zvažte možné možnosti.

Termosifonové solární systémy jsou trubkové kolektoryo kterých byla řeč výše. Existují netlakové a tlakové struktury, které se liší způsobem cirkulace chladicí kapaliny. Beztlaková práce na přirozeném pohybu tekutiny a nepotřebují elektřinu, složení komplexu je mnohem jednodušší a levnější. Tlaková čerpadla jsou schopna zajistit daný cirkulační režim a umožňují maximální efektivitu. Nejaktivnější provoz těchto systémů je od dubna do října, čím severněji je region, tím kratší je období největší aktivity instalací.

READ
Jak nemůžete pracovat na bagru?

Vzduchová solární soustava

Vzduchové kolektory jsou instalace pomocí vzduchu jako nosiče tepla. Vytápí dům způsobem větrání, který vám umožní vážně ušetřit na vytváření topných okruhů a používat systém po celý rok.

Kolektor je dutá černá skříňka, ve které se ohřívá vzduch slunečním teplem.. Teplý vzduch je směrován do místnosti a ochlazený vzduch je posílán do kolektoru k vytápění. Pro snížení tepelných ztrát je box instalován v průhledné utěsněné nádobě, která chrání před vnějšími vlivy – větrem, nízkou teplotou atd. Vstup a výstup jsou umístěny v různých místnostech, aby se zvýšil tlakový rozdíl a organizovala nezávislá cirkulace proudění.

Tipy pro provoz

Provoz solárních zařízení se provádí v souladu s konstrukčními prvky. Hlavním úkolem majitele je udržovat čistotu, odstraňovat prach nebo sníh. V některých případech je nutné pravidelně měnit polohu panelů v souladu se sezónními změnami polohy Slunce. Oprava nebo výměna jednotlivých prvků se provádí dle potřeby, veškeré práce lze provádět jak samostatně, tak za pomoci zainteresovaných specialistů.