Отопление от солнечных батарей в частном доме: Отопление на солнечных батареях для частного дома: варианты

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками / Хабр

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее. Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии. В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер?

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту. Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечной электростанции, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут запросы в комментариях.

Солнечный контроллер – это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12В. И АКБ изготавливаются кратно 12В, так уж повелось. Простые системы на 1-2 кВт мощности работают от 12В. Производительные системы на 2-3 кВт уже функционируют от 24В, а мощные системы на 4-5 кВт и более работают на 48В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим у нас есть система на 48В и солнечные панели на 36В (панель собрана кратно 3х12В). Как получить искомые 48В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой. Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передает в АКБ. Это упрощенно. Есть контроллеры, которые могут со 150-200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ – Широтно-Импульсная Модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking – отслеживание точки максимальной мощности). Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT – контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно бОльшим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели?

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии. От прозрачности EVA-пленки зависит, сколько энергии попадет на элемент и сколько энергии выработает панель. Если пленка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадет.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория – это Калифорнийская Энергетическая Комиссия, а вторая лаборатория Европейская – TUV. Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае, присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам. Для начала, цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до 8 часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети. При этом, основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник. Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей также продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск отталкиваясь от солнечных батарей. Один из солидных брендов – TopRay Solar. О них есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует и далеко не на последних местах, то есть можно брать. Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay, также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство – вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчет резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности. Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300-350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт*ч в месяц. Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнешь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешевой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

1. Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно – 9 шт
2. Однофазный Гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 – 1 шт
3. Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 – 4 шт

Дополнительно, мне было предложено приобрести профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить. Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция?

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме – именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5кВт+5кВт=10 кВт на фазу. Или можно сделать трехфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим. Инвертор высокочастотный, а потому достаточно легкий (порядка 15 кг) и занимает немного места – легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить еще столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше – максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол – это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100А*ч 48В, то есть запасено 4,8 кВт*ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более, чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM лучше не насиловать. Итак, у меня есть половина емкости, а это 2,4 кВт*ч, то есть порядка 8 часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем и еще останется половина емкости АКБ на аварийный режим. Утром уже встанет солнце и начнет заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить еще аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня порядка 25-30 метров и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 кв.мм, так как по ним будет передаваться напряжение до 100В и ток 25-30А. Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями. Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30мм болтов, и они являются своеобразным «крючком» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по 3 панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115В без нагрузки и снизить ток, а значит можно выбрать провода меньшего сечения. Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения – называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надежный контакт и быстрое замыкание\размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее, они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм кв. Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально – в инверторе установлены довольно емкие конденсаторы и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам. Максимальная мощность инвертора – 5000 Вт, а значит ток, который может проходить по проводу от АКБ будет составлять 100-110А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ, можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам. Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении, солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности, от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора. Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм… После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции, я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500-2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400-2100 Вт. Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днем: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга. На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии – эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power). То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счет солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живем как прежде, пока соседи ходят за водой с ведрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов, все следы просто смывались бы дождями. Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более, инвертор включает вентиляторы активнее и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе, ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение/отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищенному 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы, вроде gmail.com или mail.ru работают по защищенному порту 465. То есть сейчас, фактически, оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый Год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило. Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие цифры выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать – это приятно. Ну а когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги. В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция – это игрушка.

Солнечное отопление частного дома, своими руками, системы

Когда начинается постройка частного или загородного дома, важным моментом, который также требует довольно много финансовых вложений, а еще больше – внимания, является отопительная система и утепление сооружения. И вместо привычных систем и традиционных видов отопления все больше людей обращают свое внимание на альтернативное отопление – солнечное отопление частного дома.

Солнечное отопление частного дома

Использование солнечной энергии для отопления

Распространение системы солнечного отопления частного дома постоянно растет, так как это инновационная технология, использующая солнечную энергию. На сегодняшний день уже абсолютно каждый владелец частного или загородного дома может установить у себя такую систему. Заметим, что финансовые средства потребуется вложить только в приобретение оборудования, которое понадобится для того чтобы накапливать тепло, а вот сама энергия достанется вам бесплатно.

Если вы собираетесь оборудовать солнечное отопление дома для долговечной работы, то к выбору системы следует подойти серьезно. Требуется грамотно рассчитать площадь системы, мощность, подобрать хорошее место для монтажа.

Отметим, что установленная система сможет прослужить вам более 25-ти лет, а окупится она примерно через 3 года, если эксплуатировать ее постоянно.

Отопление дома от солнца может быть двух типов:

• На основе солнечных батарей.
• На основе солнечных коллекторов.

Солнечное отопление обладает множеством преимуществ:

• Существенно экономятся затраты на топливо.
• Это полностью экологически безопасная система.
• Простота использования.
• На фотоэлементы цены падают, поэтому падает и стоимость оборудования и монтажа системы.

Среди недостатков можно отметить следующие:

• Когда день пасмурный, энергии будет вырабатываться существенно меньше.
• Оборудование и монтаж такой системы – дорогое удовольствие.
• Бесперебойная работа такой системы требует к себе особенного внимания: точных расчетов и верной установки всех элементов.

Отопление на солнечных батареях

В сущности, солнечные батареи представляют собой фотогенераторы электроэнергии. Как говорят нам законы физики, солнечный свет формирует постоянный ток, влияя на полупроводниковые элементы. А в цепях солнечной батареи появляется напряжение, которое затем подается на объекты. Специальный аккумулятор накапливает энергию, которую потом можно использовать в пасмурные дни.

Система отопления с применением солнечных батарей

Отопление частного дома солнечной энергией при помощи батарей лучше всего ставить на южную сторону крыши, а угол крыши должен быть не менее 30 градусов. Специалисты рекомендуют учесть также наличие дополнительных помех – к примеру, если рядом стоят сооружения или деревья, которые впоследствии могут помешать функционированию системы. Поток лучей солнца должен идти из учета: 1000 кВт/ч на 1 кв.м за год. Солнечная энергия в таком расчете, которую вы получите, будет равняться использованию 100 литров газа.

Некоторые мощные солнечные батареи площадью примерно 4 кв.м могут снабдить среднюю семью, состоящую из 3-х человек, горячей водой. Энергия при этом выработается – 2000 кВт/ч в год.

Солнечная батарея состоит из следующих элементов:

• Прозрачная верхняя панель, внутри нее будут циркулировать вода или воздух, сделанная из стекла или пластмассы.
• Металлическая зачерненная поверхность, поглощающая теплоэнергию солнца.
• Водяной бак или специальный накопительный резервуар, куда идет нагретая жидкость или газ, после чего они поступают в батареи.

Солнечная батарея в разрезе

В солнечные системы отопления частного дома входят такие элементы:

• Обыкновенный преобразователь.
• Преобразователь постоянного в переменный ток.
• Датчик, который регулирует уровень зарядки и разрядки батареи.
• Аккумулятор.
• Система отбора мощности.

Солнечное отопление загородного дома на батареях применяется, в основном, для того чтобы получить электричество. Поэтому такие батареи будет лучше всего установить там, где используется электрическое отопление, электрообогреватели или теплый пол. Когда вы оборудуете отопление солнечными батареями большой мощности, можно будет снабдить свой дом горячей водой.

Солнечные батареи приобрели большую популярность в мире

Что касается эффективности такой системы, как отопление дома солнечной энергией от батарей, то этот показатель зависит от множества факторов, основной из которых – это поступающая солнечная энергия. Если ваше жилье располагается в северной широте, то лучше всего использовать совмещенные виды отопления, где солнечная энергия будет лишь дополнением. Это же касается и тех местностей, где наблюдается частая пасмурная погода, так как в такое время мощность батарей будет очень маленькой.

Отопление солнечными коллекторами

Отопление загородного дома от солнца при помощи солнечных коллекторов заключается в том же принципе: солнечная энергия собирается и преобразовывается. Однако в данном случае преобразовывается не электрическая энергия, а тепловая. Так, носитель тепла, который циркулирует в коллекторе, под действием лучей солнца нагревается и после этого передает свое тепло. Продуктивность здесь также зависит от того, какое количество солнечного света.

Система отопления солнечными коллекторами

Бывают такие виды коллекторов:

• Работающие на воде или антифризе. Первый тип коллекторов – это плоские коллекторы, которые состоят из абсорбера, который и поглощает солнечную энергию, прозрачного слоя и покрытия с теплоизоляцией.
• Работающие на воздушных массах и обеспечивающие воздушное солнечное отопление дома.

Солнечное отопление своими руками – это реально

На сегодняшний день известно несколько способов, как выполнить солнечное отопление дома своими руками. К примеру, можно использовать полиэтиленовую пленку или пластиковые бутылки, однако такая система не будет долго работать эффективно.

Поэтому лучшим вариантом будет приобретение готового оборудования – это эффективно и выгодно. К тому же, стоимость его окупается через короткое время.

отзывы владельцев, электробатареи для коттеджа, отопление зимой

Благодаря солнечным батареям можно существенно сэкономить на отоплении дома Нередко для частного дома, дачи или коттеджа приходится искать альтернативные источники энергии. Ими могут стать солнечные электростанции. Разработка не новая, популярность еще не обрела.

Разновидности солнечных панелей для частного дома: характеристики

Чтобы солнечная батарея оказалась эффективной, то необходимо выбирать оборудования, чья конструкция подходит для определенного региона и климата. Всего выделяют 3 основные разновидности солнечных панелей. Они отличаются за структурой рабочей поверхности.

Виды солнечных батарей:

• Тонкопленочные;
• Монокристаллические;
• Поликристаллические.

Тонкопленочный вариант имеет в своей структуре аморфный кремний. Это относительно недорогие батареи, но не распространенные в продаже. Такие панели состоят из тонкой натянутой пленки, достаточно прочной. Так конструкции не страшна пыль, а при неблагоприятных условиях эффективность работы снижается всего на 20%. Но их монтаж требует большой площади.

Перед покупкой солнечных панелей для частного дома следует тщательно изучить особенности их эксплуатации

Для монокристаллических панелей используется монокристаллический кремний. Это наиболее эффективные конструкции, но достаточно дорогие. Производятся панели путем остывания расплава кремния. В итоге создается слиток с одной стороны ровный, а со второй разделен на соты.

Монокристаллические солнечные батареи часто можно встретить на водных суднах. Они устойчивы к влажности. Такие конструкции монтируются на крышах домов в местах, где много солнца.

Среди преимуществ данных панелей выделяют небольшой вес, компактность и долговечность. Батареи легко устанавливаются и достаточно гибкие. Но работа конструкции требует много солнечной энергии и при облачной погоде работа устройств невозможна.

Поликристаллические батареи делаются из соответствующего кремния. При их изготовлении применяется технология кристаллизации центров в слитке. Обрабатываются пластины аналогично предыдущему варианту, но показатели электротехники будут выше.

По внешнему виду батареи отличаются разноцветными частями. Кристаллы переливаются ярким синим оттенком. Такие конструкции используются в любых общественных заведениях и просто для освещения улицы.

Плюсы отопления на солнечных батареях и минусы

Многие считают, что солнечные батареи доступны только состоятельной части населения. Но это не так, средний класс также может позволить воспользоваться солнечной панелью. Так при одноразовом вложении в покупку можно экономить на электроэнергии последующие 25 лет. На эффективность работы оборудования влияет климат, но даже в зимой можно использовать панель.

Плюсы установки солнечных батарей:

1. Солнце как источник энергии можно найти в любой точке земли. Это бесплатный и неисчерпаемый источник энергии.
2. Конструкция полностью автономна. Человеческий фактор на работу панели не влияет, только солнечная энергия.
3. Цена на батареи снижается, а их качество повышается.
4. Солнечная энергия – абсолютно бесплатный источник энергии.
5. Можно самостоятельно определять количество потребляемой энергии.

Но сама покупка батареи и всех ее составных элементов требует значительных финансовых вложений. Также выделяют и другие недостатки солнечных модулей. Использовать прибор в зимнее время и при большой облачности достаточно трудно. Поверхность панели должна быть открытой, а для эффективной работы потребуется солнце.

Солнечная батарея требует много места. Обычно под панель отдают крышу дома.

Среди достоинств солнечных батарей стоит отметить длительный срок службы и эффективность

Стоимость батарей можно смело относить к недостаткам. Также минусом считается низкий КПД при облачной погоде. Чтобы применять получаемую энергию на практике потребуется приобрести комплект специального оборудования: аккумуляторы, инверторы. Потребуется подождать, прежде чем прибор окупит себя. Потребуется очищать панели от пыли, грязи, снега.

Эффективные солнечные батареи для дома: отзывы покупателей

Отзывов на счет эффективность оборудования достаточно много, ведь многие постепенно ищут альтернативные источники энергии. При этом отзывы отличаются. Встречаются как положительные, так и отрицательные.

Распространенные отзывы касаются:

1. Отмечают, что солнечные панели могут служить дополнительным источником энергии. Так установка одной панели может использоваться на даче для одного помещения. Но постепенно у владельцев есть желания установить больше батарей и отказаться от центральной подачи электричества.
2. Многие отмечают, что дороговизна такого оборудования не позволяет купить панели. Но по сравнению с другими вариантами, солнечные батареи более эффективные.
3. Хвалят автономность системы. Ведь часто в загородных домах наблюдается веерное отключение электричества, а с помощью солнечных батарей дом остается функционировать.
4. Жалуются потребители на бесполезность оборудования в зимнее время. Приборы постоянно нужно очищать от осадков, а большое количество пасмурных дней останавливает работу панелей.

Все владельцы солнечных батарей согласны с тем, что в качестве основного источника электроэнергии панели использовать нельзя. Но новые разработки пытаются решить эту проблему. При желании можно приобрести такую батареи и лично убедится во всех преимуществах ее использования.

Какие солнечные батареи украинского производства лучше

Солнечная панель способна окупить себя спустя несколько лет в зависимости от погодных условий. Такой монтаж не требует никаких разрешений. Приобретая модели, следует обращать внимание не только на зарубежные компании, но и на панели украинского и русского производства. Наиболее популярными компания считается Квазар, Ray Trade, Рентехно, Стар Энержи, Зеленая система.

Преимущества отечественной покупки:

1. Цена соответствует качеству;
2. Можно сэкономить на электричестве, используя панели для строений разного назначения;
3. Украинские производители предлагают широкий выбор товара;
4. Быстрая и недорогая доставка.

Среди украинских производителей много кандидатов, которые по качеству могут конкурировать с зарубежными компаниями. Больше всего потребителей радует доступность отечественного продукта. Перед покупкой лучше проконсультировать со специалистом и детальней изучить особенности солнечных батарей.

Дешевые китайские солнечные панели: стоит ли покупать

На рынке представлено много крупных китайских компаний, которые выпускают качественный продукт. Но вместе с этим много мелких компаний, которые не особо заботятся о качестве продукта. Крупных компаний насчитано немного, около пяти.

Перед покупкой солнечных батарей стоит попросить у продавца сертификат, подтверждающий их качество

Основные типы производителей солнечных батарей:

1. Китайские компании, функционирующие в самой стране. Качество под сомнением, особенно, чем меньше фирма.
2. Зарубежные компании, обладающие заводом в Китае, но конечный сбор происходит в собственной стране. Товар имеет зарубежные знаки качества.
3. Зарубежные компании, производящие покупку деталей в Китае. Сбор полностью происходит в собственной стране.
4. Компании, которые занимаются производством оборудования в Китае, но используя западные стандарты.

Именно поэтому качественный товар следует выбирать среди зарубежных компаний. Стоимость такого оборудования выше. Но и качество панелей отменное. Лучшие компании производители солнечных панелей: Yahxi, First Solar, Suntech, JA Solar, Yingli.

Солнечные батареи для дома (видео)

Солнечные панели могут не только послужить источником электроэнергии. На батареях можно оборудовать отопление, теплый пол, водонагреватели. Работают модули от солнечной энергии. Смонтировать их можно даже в квартире.

Добавить комментарий

панели солнечного отопления частного дома, котел от системы солнечных батарей, отопление с помощью солнечных батарей, как отопить дом

Содержание:

Использование возобновляемых источников энергии стало в наше время одним из перспективных направлений в энергетике. Запасы природных ресурсов постепенно истощаются, а энергии для отопления и электроснабжения нужно все больше. В данном материале мы расскажем о системах солнечных батарей для частного дома, которые позволяют преобразовывать энергию солнца в тепло и при этом экономить на потреблении природных ископаемых.

Немного о солнечных батареях

Примитивные устройства на солнечной энергии известны уже давно. Однако в зарубежных странах намного раньше, чем у нас, научились использовать солнечную энергию для обогрева домов. В настоящее время технологии все больше совершенствуются, чтобы солнечные батареи стали доступны широкому кругу потребителей.

Безусловно, приобрести панели солнечного отопления не так уж дешево, да и для их применения требуется наличие солнечной погоды. Однако в перспективе они себя вполне оправдывают, ведь счета за электричество или природный газ, чтобы отапливать дом, все время растут.

Солнечные батареи позволяют потребителям обустроить индивидуальную систему отопления без зависимости от коммунальных служб и грабительских тарифов. Многие потребители, испробовавшие такие системы, остались ими очень довольны.

Достоинства

Приведем несколько преимуществ использования солнечных батарей:

1. Они позволяют отапливать дом без привязки к отопительному сезону, в отличие от централизованных систем.
2. Возможна регулировка температуры обогрева до комфортных значений.
3. Нет необходимости оплачивать большие счета за отопление от коммунальных организаций.
4. Батареи генерируют достаточно энергии не только для отопления, но и для прочих нужд.
5. Устройства отличаются долговечностью, долго не нуждаются в ремонте и профилактике.

Стоит отметить, что использование солнечных панелей для отопления дома сопряжено с некоторыми тонкостями, о которых стоит знать прежде, чем приобретать оборудование.

Тонкости применения солнечных панелей для отопления дома

Чтобы отопление дома солнечными батареями было успешным, стоит учесть несколько тонкостей:

1. Применение системы солнечных батарей для отопления дома будет эффективным лишь в том случае, если в регионе проживания достаточное количество солнечных дней в году.
2. Сами по себе солнечные батареи стоят достаточно дорого. Так, для обеспечения семьи энергией в достаточном объеме потребуется примерно 15-20 м² солнечных элементов, поскольку 1 м² панелей вырабатывает всего 120 Вт. Поэтому вся система выльется в приличную сумму.
3. Монтаж панелей нужно производить только с южной стороны крыши, так как в этом месте будет попадать больше всего солнца. При этом общая площадь должна быть не менее 40 м², иначе, все напрасно.
4. Чтобы батареи вырабатывали порядка 500 кВт энергии ежемесячно, в регионе должно быть солнечно примерно 20 дней.
5. Обустройство отопления с помощью солнечных батарей мощностью в 7 кВт обойдется вначале достаточно дорого – очень высоки цены на оборудование. Однако затраты окупятся уже спустя несколько лет использования. Для небольшого дома такой мощности будет достаточно.
6. Оптимальный уклон крыши для установки солнечных батарей — 45°. При этом вокруг дома не должно быть высоких деревьев и других зданий, создающих тень и препятствующих попаданию солнца на оборудование.
7. Важно проверить надежность стропильной системы кровли, поскольку масса оборудования будет создавать на нее дополнительную нагрузку. Кроме того, в зимнее время на крыше собирается снег.

Несмотря на значительную стоимость отопления от солнечных батарей, оно пользуется популярностью во многих странах. Причем даже в тех, где не очень жарко. Симпатии потребителей обусловлены долговечностью и надежностью таких установок. Максимально эффективно они функционируют летом, но даже зимой вполне себя оправдывают. Правда, для этого система должна быть достаточно большой.

Стоит отметить, что если вы всерьез задумываетесь об организации отопления дома солнечными батареями, их наличие нужно предусмотреть на стадии проектирования дома. Важно правильно разместить оборудование на крыше, предусмотреть усиленную стропильную систему и достаточную площадь кровли.

Разновидности батарей

Различают два типа солнечных батарей – большие и малые. К малым фотоэлектрическим системам относят панели с аккумулирующими устройствами, напряжением в пределах 12-24 В. Этого хватит для питания осветительных приборов и телевизора в доме. А вот большие панели способны генерировать достаточно электроэнергии для отопления дома среднего размера.

В состав системы с котлом на солнечных батареях входит:

1. Вакуумный солнечный коллектор.
2. Контроллер, который отвечает за эффективность функционирования системы.
3. Циркуляционный насос, подающий теплоноситель от коллектора к накопительному баку.
4. Емкость для горячей воды на 500-1000 л.
5. ТЭН или тепловой насос.

Благодаря обустройству в частном доме отопления от солнечных батарей, можно не только обеспечить жильцов горячей водой, но и дополнительно предусмотреть систему теплого пола. Обратите внимание, что необходимо предварительно рассчитать мощность солнечных батарей.

При этом учитывают количество членов семьи, площадь дома, а также среднемесячный расход электроэнергии. Как правило, бытовыми приборами расходуется порядка 200-500 кВт энергии ежемесячно.

Кроме того, дополнительная энергия потребуется для прогрева воды. Если немного упростить расчеты, то в среднем на одного жильца потребуется 1м² солнечных панелей.

Расход энергии теплыми полами высчитывается, исходя из нормы в 1м² солнечных батарей на 10 м² пола.

Прежде чем решиться на отопление дачи солнечными батареями, обратите внимание на следующие факторы:

• уклон скатов крыши должен быть не менее 30°;
• оптимальной для установки панелей будет южная сторона;
• сколько солнечных дней в году бывает в регионе;
• есть ли рядом высокие объекты, которые могут затенять солнце.

Если 1 м² солнечных батарей генерирует порядка 1000 кВт/ч в течение года, то их можно приравнять к использованию 100 л газа на тот же объем энергии.

Некоторые модели солнечных батарей с общей площадью около 4 м² способны вырабатывать порядка 2000 кВт/ч энергии ежегодно, обеспечивая горячей водой небольшую семью.

Если вы задумались, как отопить дом солнечными батареями, но в вашем регионе бывает не так много ясных дней, не отказывайтесь от альтернативных вариантов отопления.

Стоит отметить, что оптимальной схемой считается комбинированное отопление, в котором в случае недостатка солнечного света для работы гелиопанелей обогрев дома будет осуществляться за счет дополнительных приборов.

Выбор и монтаж

Чтобы отопление частного дома солнечными батареями было эффективным, важно правильно подобрать мощность и площадь панелей.

Особенно тщательно нужно отнестись к размещению солнечных батарей, ведь данная покупка совершается надолго и обойдется достаточно дорого. Чтобы не ошибиться, стоит обратиться за помощью к специалистам.

Обратите внимание, что средний срок службы солнечных батарей составляет 25 лет и более, а их установка полностью окупится спустя 2-3 года. Все это время вам не нужно будет оплачивать счета за электричество и отопление, а также волноваться из-за возможных отключений энергии.

Солнечный коллектор нужно разместить так, чтобы на него попадало как можно больше солнца. Отклонение от юга на восток или запад допускается в пределах 30°. В некоторых случаях коллектор размещают на соседнем здании, если оно лучше подходит.

Накопители разрешено устанавливать в подвальных помещениях, если нет альтернативы. Иногда их собирают из нескольких устройств небольшой емкости, доставляя на объект по частям.

Стоит отметить, что эффективность гелиосистемы будет выше, если выставить не слишком высокую температуру отопления. По данному показателю такие системы считаются оптимальными.

Чтобы повысить эффективность солнечных батарей, стоит позаботиться о качественном утеплении частного дома.

Безусловно, выбор отопительной системы в пользу солнечных батарей можно считать экономически обоснованным и целесообразным, поскольку энергия солнца возобновляема и бесплатна. При условии соблюдения некоторых условий и финансовых вложений вы получите автономную и долговечную систему отопления.

Солнечное отопление частного дома — способы устройства

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед домовладельцем, решившим создать солнечное отопление частного дома своими руками, встает задача выбрать наиболее подходящий тип коллектора. Этот вопрос достаточно сложен, но разобраться в нем необходимо.

Открытые коллекторы не подойдут из-за низких возможностей, поэтому о них нет смысла говорить. Обычно выбор производится между трубчатыми и плоскими видами. Первым и самым значимым критерием выбора обычно становится соотношение цены и качества изделий.

Такой подход оправдан, но нельзя не учитывать ремонтопригодность. Так, вакуумные трубки можно менять далеко не во всех видах коллекторов, что делает выбор рискованным. При выходе из строя одной из них у некоторых видов коллекторов придется менять всю панель, что потребует расходов. Вообще, все вакуумные устройства — довольно рискованное приобретение, так как любое механическое воздействие грозит потерей источника тепловой энергии.

Выбрав оптимальный вариант, приступают к монтажу. Для него надо выбрать подходящую площадку, расположенную неподалеку от дома

Это важно, поскольку транспортировка теплоносителя на большие расстояния потребует качественного утепления и установки циркуляционного насоса. Обычно коллекторы устанавливают на крышу, чтобы получить возможность циркуляции самотеком

Единственной проблемой становится расположение скатов относительно положения солнца на небе — иногда приходится устанавливать трекинг-систему для поворота панелей. Это дорого и требует использования гибких трубок, но эффект в результате получается значительно выше.

Другие альтернативные системы без использования газа

Водородный котел – это альтернативный источник тепловой энергии, который отличается экологической чистотой. Принцип работы основан на реакции взаимодействия молекул кислорода и водорода. В результате этого взаимодействия выделяется огромное количество тепла

Однако для эксплуатации такого вида отопления важно строго соблюдать технику безопасности

Главный недостаток такого устройства в высокой стоимости используемого оборудования. Единственным способом экономии можно считать вариант с самостоятельным изготовлением оборудования. Для работы система должна быть постоянно подключенной к водоснабжению и электропитанию. Также нужна водородная горелка, сам котел, катализаторы и водородный генератор. Тепло, которое вырабатывается в результате химической реакции, подается в теплообменник. В результате работы установки образуются отходы – обычная вода.

Виды воздушного отопления

Чтобы смонтировать воздушное отопление частного дома своими руками, следует разобраться со способами установки. Данные системы строятся по 2 схемам:

— принудительной;

— гравитационной.

Первая схема предполагает наличие в системе вентилятора. Он создает необходимое давление, и нагретый теплогенератором воздух двигается к воздухоотводам. Его расположение обычно одинаково вне зависимости от вида системы — он находится под нагревателем. Воздух, который попадает в вентилятор, уже заранее очищен от пыли, грязи и микробов. Назад он возвращается через вентиляционные решетки или обратные воздухоотводы.

Воздушное отопление част

Солнечные батареи для отопления частного дома и дачи

Весь лишний вырабатываемый ток попадает в резистор. Для преобразования постоянного электротока в переменный, необходимый для работы бытовых приборов, применяют инверторы.

Загородный коттедж с установленными солнечными панелями

Преимущества солнечной системы:

• помещение отапливается в течение года, температуру можно регулировать;
• не потребуется оплачивать электроэнергию государству;
• экраны устанавливают для любых необходимых нужд;
• практически у всех моделей долгий срок гарантии.

Конструкция и схема устройства солнечной электростанции для дома

Весь комплекс солнечной системы очень редко даёт сбои в работе, поэтому не беспокойтесь о замене деталей или самой панели. Если систему устанавливают для отопления дома, требуется изучить исключения. Поскольку не все батареи подходят для этих целей.
География расположения дома – один из важных пунктов. Если в регионе часто стоит облачная погода, система может работать не в полной мере.

Недостатки солнечных систем:

• сравнительно высокая цена;
• в некоторых регионах низкая выработка в сравнении с переменным током в доме;
• нужно подготовить место для всех составляющих системы;
• долгий срок окупаемости;
• требуется постоянный уход;
• неэффективно в регионах с продолжительной зимой и пасмурными днями.

Несмотря на ряд недостатков, солнечные батареи могут заменить автономное отопление в доме, а также обеспечить электроэнергией бытовые приборы.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Из чего состоит система солнечных батарей для дома

Солнечные системы есть двух видов: фотоэлектрические производители тока малых и больших размеров. К категории малого размера относят экраны мощностью 12-24 В. Они дают электроэнергию для телевизора и еще нескольких приборов, мощность которых не больше 1 кВт.

Схема устройства солнечной системы для коттеджа

Большие модели используют для отопления дома и подачи энергии для всех электроприборов в доме. Однако, если дом будет в несколько этажей, энергии вряд ли хватит.

Есть различия в комплектации системы. Стандартный набор включает в себя:

• вакуумный солнечный собиратель;
• контроллер;
• насос, подающий энергию к отопительной системе;
• бак для водонагрева 500-1000 литров;
• электротен.

Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Вернуться к оглавлению

Типы солнечных систем

Плюсы батареи:

1. В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
2. Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
3. Если загрязнена батарея, она меньше эффективна.

Недостаток – процент КПД ниже чем у поликристаллических систем.

Чертеж с размерами микроморфной солнечной панели

Микроморфные панели. Есть 2 ряда полупроводников. Это увеличивает эффективность батареи. В панели есть наноструктурированный микроморфный слой. Полимерные батареи. Они самые дешевые. Состоят из слоёв полимеров. Выдаёт 5-10% КПД.

Вернуться к оглавлению

Солнечная панель для отопления дома

Для определения количества панелей, обращают внимание на их мощность, чётко определяют их предназначенье.

Процесс установки гелиосистемы на крышу здания

Кроме экранов потребуются аккумулятор, контроллер, преобразователь.

Сколько нужно солнечных панелей для дома

Для правильного расчёта мощности нужны точные данные потребления электричества на один день. Допустим, 100 кВт/ч в месяц (эту цифру показывает электросчётчик), тогда требуется чтобы панели вырабатывали такое количество тока в месяц.

Панели производят ток только днём, выдавая максимальное количество в ясную погоду. Если солнечные лучи будут направлены не на батареи, тогда эффективность значительно понизится. Производительность понижается в 15-20 раз в пасмурную погоду. Это учитывают при расчетах.
Поэтому в среднем получается, что солнечная батарея вырабатывает энергию с 9.00 до 16.00. В утреннее и вечернее время производится выработка 30 %, а днем — 70 %.

График пиковой мощности солнечных батарей по часам

Поэтому панель 1 кВт (1000 Вт) производит 7 кВт/ч, 210 кВт/ч в месяц. Плюс 3 кВт/ч утро и вечер, но это запас на пасмурный день. Исходя из этого расчёта получается панель на 2кВт производит 420 кВт/ч в месяц, панель на 100 ватт производит в день 700 ватт, за 30 дней 21 кВт.

Очень хорошо, если панель 1 кВт производит 210кВт/ч в месяц, однако есть нюансы:

1. Не все дни в месяце солнечные. Для правильного расчёта проводят исследование по прогнозам и вычислить, сколько пасмурных дней выходит за 30 дней. Высчитав количество пасмурных дней из цифры 210 вычитается производство энергии за день. Допустим, 4 дня. Получится 186 кВт/ч.
2. Также весна и осень, когда идут дожди, световой день короче. Поэтому количество батарей увеличивают на 30-50%.

   Классификация солнечных панелей

3. Потеря электроэнергии, уходящая на АКБ и преобразователь.
4. Зимой батареи практически не работают, поэтому на это время устанавливают альтернативу.

При небольших потреблениях ставят генератор. По договоренности и наличии разрешения, устанавливается ветровая станция для получения электроэнергии.

Расчёт для аккумулятора на солнечную панель

Аккумулятор определённой ёмкости должен обеспечить дом электроэнергией ночью. Допустим, на ночь требуется 3 кВт/ч, АКБ требуется такой же мощности. Мощность аккумулятора 12 вольт 200 А, тогда электроэнергии в нем будет 12 х 200 = 2400 ватт (2.4 кВт). Однако батарея разряжается.

Схема соединения панелей между собой

Внимание. Нельзя допускать полной разрядки аккумулятора.

АКБ для солнечных систем разряжаются на 70 %, автомобильные – 50 %. Поэтому нужна запасная батарея для замены, в случае разрядки.

Лучше всего использовать такой расчёт. Если за сутки потребляется 10 кВт/ч, тогда рабочая АКБ (аккумуляторная батарея) идентична по характеристикам. В солнечный день батарея заряжается на 20-30 %.

Расчет и схема подключения аккумулятора к панели

Преобразователь энергии в 220 В имеет КПД 70-80 %. Учитывая все потери электротока в аккумуляторах и преобразователе, общая цифра составляет 40 %.

Вернуться к оглавлению

Установка солнечных батарей на крышу дома: какие факторы нужно учесть

Монтаж солнечных батарей производят двумя методами:

• с полной переделкой кровли;
• частичная замена кровли на солнечные панели.
  

Батарею устанавливают на южной стороне крыши. Чем больше солнечных лучей попадает на панели, тем эффективнее они работают. Панели крепятся на основание крыши, поэтому оно должно быть прочным. Батареи монтируют под уклоном в 45 º.

Возможные углы монтажа солнечных панелей

При монтаже солнечной батареи для дома своими руками учитывают следующее:

Схема размещения панелей на крыше

Если после проведенных расчетов остались сомнения, тогда обратитесь к специалисту. Он сделает правильные вычисления и даст рекомендации по выбору панелей и их установке. Смотрите в видео обзор процесса монтажа солнечных панелей на крышу дома.

Правила монтажа солнечных батарей на крышу дома

Установка солнечных батарей для дома на двускатную крышу проста – она под наклоном, а вот с плоской крышей возникают затруднения. Когда панели устанавливаются под наклоном, остаётся зазор. Это будет неудобно при обслуживании панелей, потому что туда будет постоянно попадать пыль и осенняя листва. Для обхода этой проблемы зазор закрывается прозрачным пластиком.

Конструкция каркаса для установки панелей на здании

На тёмную крышу панели не устанавливаются. При перегреве их эффективность снижается. В этом случае делают частичный или полный демонтаж кровли.

Чертеж каркаса рамы для установки батарейВернуться к оглавлению

Обслуживание системы солнечных панелей

Чистые панели – залог хорошей работы. На них не должно быть снега, слоя пыли и грязи после дождя, следов от птиц. Все эти загрязнения сокращают работу системы на 7 %, что является существенным.
Ухаживают за панелями регулярно. Поливание чистой водой 4 раза в год. Чистая вода смоет осевшую пыль и скопившуюся грязь. Зимой очищают батареи от снега, а осенью от листвы.

А также следят за контактами панелей. При выходе из строя хотя бы одного контакта его ремонтируют. Обслуживание аккумуляторов требует от себя постоянной проверки заряда. Не допускают разрядки аккумулятора. При постоянных скачках заряд-разрядка внутри батареи рассыпаются пластины. А также время от времени проверяют количество жидкости внутри.

При выборе солнечных батарей учитывается много факторов, влияющих на работу системы. При нахождении проблемы, требуется сразу же найти решение. Иначе, после покупки это выливается в серьезную и нерешаемую проблему. Автономный дом на солнечных батареях — выгодная позиция со стороны экономии.

Солнечные батареи для отопления дома: отзывы реальных владельцев

Современные технологии значительно расширили возможные способы создания автономных отопительных систем для частных и загородных домов.

Cолнечные батареи для отопления на крыше частного дома

Если еще век назад практически все жилища отапливались дровяными печами, то за прошедшее время в больших городах были построены системы магистрального теплоснабжения, а способы прогрева помещений в частных дома существенно увеличились. Современный дом можно отапливать с помощью автономных систем, работающих на газе, при помощи эффективного оборудования, работающего на различных типах твердого и жидкого топлива. В последнее время все большую популярность приобретают отопительные и энергетические системы, работающие на возобновляемых источниках энергии. Для отопления частных домов всё чаще начинают применять солнечные батареи, но так ли они хороши, как про них рассказывают продавцы? Давайте вместе разберемся в этом вопросе, ведь стоимость установки не самая маленькая, а срок окупаемости отопительной системы на солнечных батареях может превысить срок службы элементов из которых она состоит, что лишает её всякого смысла в размещении, так что же делать?

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи – это высокотехнологичный прибор, которые преобразует неиссякаемую энергию солнца в электрическую энергию. Такие устройства широко используются уже несколько десятков лет и успешно работают во многих бытовых приборах, например в часах или в микрокалькуляторах. Современное производство позволило сделать изготовление солнечных батарей достаточно дешевым, что позволило не только запитывать от них миниатюрные устройства, но и создавать на основе солнечной энергии автономные системы сравнительно больших размеров для отопления загородных домов и обеспечения в них устойчивого энергоснабжения.

Преимущества солнечных батарей

Несмотря на довольно высокую стартовую стоимость оборудования частного дома полноценным пакетом солнечных батарей – общая эксплутационная стоимость такого оборудования является сравнительно низкой, так как в итоге цена киловатт-часа будет состоять только из стартовых расходов на покупку и цены необходимых регламентных работ. Разделенная на довольно долгий срок службы такого оборудования – итоговая цена киловатт часа будет стремительно падать.

На какую помощь можно рассчитывать от государства при установке солнечных батарей для отопления частного дома

Если вы владелец частного сектора и у вас появилось желание снизить затраты на обслуживание своего дома, в частности на отопление — вы можете смело рассчитывать на помощь от государства. В зависимости от страны в которой вы живете, вам могут быть предложены некоторые способы компенсации ваших затрат из местного или федерального бюджета. Вам может быть выделена помощь в виде:

• частичной компенсации затрат на саму установку системы;
• государство в лице органа, занимающегося обслуживанием электросетей, выкупает у вас «Зеленую Энергию» по завышенной цене.

Мы расскажем вам о наиболее выгодном, втором варианте.

Её особенность заключается в том, что вы постоянно торгуете электроэнергией с государством туда-сюда. В светлое время суток, когда солнце находится на пике своей активности — ваши солнечные батареи вырабатывают повышенное количество электроэнергии, которой полностью хватает на ваши затраты, а излишки вы «отдаете» назад в общую электросеть, в этом случае вы выступаете как производитель и продавец энергии. Ночью, когда ваша выработка на нуле — вы покупаете энергию обратно из сети для своих нужд: для обогрева дома, для подогрева воды в кране, для стиральной машинки, для освещения. Этот процесс повторяется изо дня в день и по итогу месяца у вас остается либо положительный, либо отрицательный баланс КилоВатт на счетчике, в зависимости от мощности солнечных батарей, которые вы установили. Если за прошедший месяц вы выработали больше КВт/ч, чем израсходовали — остаток КВт/ч выкупает у вас государство примерно за 12 евроцентов, это так называемый «Зеленый Тариф». Эти деньги приходят вам на карточку и с их помощью вы компенсируете расходы, которые вы понесли на установку этой системы. Конечно в данном случае нужен специальный счетчик, который регулирует кто-кому и что продает, но при этом вы экономите на аккумуляторах, которые устанавливались в таких системах ранее и требовали к себе повышенного ухода при огромной стоимости! Сейчас же вашим «аккумулятором» выступают городские электросети, которые могут выкупить у вас бесконечное количество электроэнергии!

В любом случае, вам необходимо обратиться в компанию, которая занимается обслуживанием и поставкой электричества в ваш дом, для уточнения деталей. Это настолько стремительно развивающийся рынок, что условия тут могут меняться по несколько раз в месяц!

Устройство автономных систем на солнечных батареях

Но что делать, когда на небе нет солнца, или оно закрыто тучами?

схема отопления дома от солнечной энергии

Прежде всего стоит предусмотреть резервные источники энергопитания. Это может быть как обыкновенная электрическая сеть, так и автономный генератор, способный самостоятельно производить электрическую энергию. Кроме того, разумным решением будет оборудования частного дома батареями резервного питания, в которых будет накапливаться энергия во время малого потребления. Такая система аккумулирует электричество днем или в светлое время суток и возвращает его в сеть вашего дома ночью или в пасмурную погоду.

Расчет энергоэффективности солнечных батарей

При расчете необходимой площади солнечных батарей необходимо учитывать, что один квадратный метр такого оборудования даст в вашу сеть около 120 ватт. А теперь пройдитесь по своему дому и прикиньте, какую мощность имеют имеющиеся у вас бытовые электрические приборы и оборудование. Разумно будет также прикинуть, какую экономию электричества может дать замена некоторых устройств на энергоэффективные. После этого вы можете приступать к расчетам необходимого количества и площади солнечных батарей, стараясь учитывать время солнечной активности в вашей местности.

 Отопление частного дома от солнечной энергии

Кроме добычи электроэнергии из солнечной энергии – наше светило вполне может и обогреть ваш дом. Конечно, можно воспользоваться самым простым способом и подключить электрическую систему отопления к солнечным батареям. Но скорее всего это будет довольно неэффективно, особенно учитывая не очень большое количество солнечных дней в году на наших широтах.

Лучше всего будет комбинировать систему добычи электричества с помощью солнечных батарей и систему автономного отопления, основанную на нагреве солнечным теплом жидкости, поступающей затем в радиаторы отопления вашего дома.

 Принцип работы отопления на солнечной энергии

Ключевым звеном такой автономной системы солнечного отопления будут являться нагревательные коллекторы. Это специализированные устройства, которые с минимальными потерями передают солнечную лучистую энергию на теплоноситель, в качестве которого может выступать вода или специальный антифриз.

схема солнечного нагревателя

Немаловажным преимуществом такого высокотехнологичного подхода является то, что такая система будет эффективно работать даже в самых суровых климатических условиях, ее коэффициент полезного действия не снижается даже при низких отрицательных температурах на улице.

Такие системы, называемые также солнечными коллекторами отлично зарекомендовали себя, например, в северных районах Китая – в местности с весьма суровым климатом. При этом в тех регионах они устанавливаются даже на многоквартирных домах.

После нагрева в коллекторе теплоноситель обычно попадает в аккумулирующих бак, оснащенный отличной теплоизоляцией. Температура жидкости в таком баке сохраняется довольно продолжительное время. В случае, если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то, помимо отопления – такую жидкость также можно использовать для бытовых целей, например, для умывания или мытья посуды.

Разновидности солнечных отопительных коллекторов

В настоящее время используются следующие разновидности солнечных отопительных коллекторов:

1. плоские;
2. вакуумные.

Отличаются они друг от друга устройством передачи лучистой энергии Солнца.

самодельный коллектор

В плоском солнечном отопительном коллекторе устройством для сбора такой энергии служит ящик, заполненный специальным адсорбирующим материалам. В толще материала проложены трубопроводы системы теплоснабжения. Жидкость, циркулирующая по ним, нагревается от воздействия солнечных лучей и затем сбрасывается в бак теплоаккумулятора.

В вакуумном отопительном коллекторе вместо плоского ящика используется система прозрачных трубок, из которых откачан воздух. Внутри трубок имеются трубопроводы системы теплоснабжения различной конфигурации. Интересный физический эффект такого устройства заключается в том, что солнечные лучи беспрепятственно проходят через наружный слой стекла и вакуум, и затем нагревают жидкость в трубопроводах. А вот обратно тепло от жидкости в трубопроводах уже не утекает, так как вакуум является отличным теплоизолятором. В общем. Такая конструкция в миниатюре напоминает нашу планету: ведь у нас тоже имеется теплоизолятор в виде межзвездного вакуума, который, тем не менее не мешает солнечным лучам эффективно нагревать землю.

Преимущества солнечных систем и особенности их проектирования и монтажа

Для того, чтобы система на возобновляемых источниках энергии стала действительно эффективной для вашего частного дома – необходимо провести тщательный расчет. Прежде всего определяется необходимый уровень энергопотребления в доме, рассчитывается суммарная мощность всех бытовых приборов и их максимальная нагрузка. Затем рассчитывается максимально возможная эффективность предполагаемых к использованию солнечных батарей и их площадь. Возможно, потребное количество батарей для добычи солнечной энергии просто не поместятся на крыше вашего дома и вам придется подыскивать дополнительные источники энергии или другие площади для размещения.

чертеж коллектора

В любом случае – система с энергоснабжением от солнечной энергии должна иметь резервный источник питания, что позволит вам не зависеть от капризов погоды.

Аналогичный подход необходимо применить и при проектировании солнечных систем отопления. Производители как правило указывают возможность солнечных отопительных коллекторов по работе в определенных температурных условиях. Не стоит пренебрегать этими сведениями. И опять же – на случай длинной зимней и пасмурной непогоды ваш дом должен быть оборудован альтернативным источником теплоснабжения – это может быть любой отопительный котел на ваш выбор, начиная от традиционной русской каменной печи на дровах, оканчивая новомодными электрическими бойлерами.

При разумном сочетании новшеств в области теплоснабжения и традиционного, проверенного временем подхода вы сможете в полной мере насладиться всеми преимуществами солнечной энергии, достающейся нам абсолютно даром.

Солнечные батареи для отопления дома — видео обзор

Солнечные батареи для отопления дома своими руками — видео

Как отапливать дом с помощью солнечного отопления | Home Guides

Солнечные тепловые или тепловые коллекторы похожи на солнечные элементы или фотоэлектрические элементы, которые преобразуют солнечный свет в электричество. Однако вместо использования химической реакции для создания электрического заряда солнечные коллекторы тепла поглощают тепло и свет, генерируемые солнцем, для нагрева жидкости или воздуха, которые передают тепло в ваш дом.

Passive Solar

В пассивном солнечном отоплении используются большие окна, выходящие на юг, через которые солнечный свет проникает в дом.Солнечное излучение (как свет, так и тепло) поглощается накопительным элементом, например каменной стеной, полом или большим резервуаром для воды, например черными бочками с водой, которые ставятся друг на друга вдоль стены. Бочки с водой и каменные полы или стены излучают тепло, поглощаемое солнечным светом, в дом, чтобы повысить температуру воздуха. Горячий воздух поднимается в комнату за счет конвекции, создавая воздушный поток, который распространяет тепло по всему дому.

Active Solar

Активное солнечное отопление использует солнечные коллекторы, содержащие воздух или жидкости, такие как антифриз из нетоксичного пропиленгликоля и воды, которые нагреваются солнцем.Солнечные воздухонагреватели нагревают воздух, хранящийся в солнечном коллекторе или солнечном элементе. Нагретый воздух используется для обогрева отдельных комнат или предварительного нагрева воздуха, который направляется в вентилятор с рекуперацией тепла или тепловой насос, который направляет теплый воздух через весь дом. Жидкостные солнечные обогреватели подключены к насосу, который циркулирует нагретую жидкость и перемещает ее из солнечного коллектора по трубам в доме.

Liquid Active Solar

Чтобы использовать активное солнечное отопление для обогрева вашего дома, в пол или стены вашего дома устанавливаются панели из труб или труб, называемые системой излучающих плит.Когда жидкость нагревается, она прокачивается по дому и излучает тепло из трубок, чтобы нагреть воздух в комнате. Возможно, вам понадобится установить резервуар для воды в подвале, чтобы удерживать горячую воду и передавать ее тепло тепловому насосу. Центральные печи с принудительной подачей воздуха, плинтусы или радиаторы для горячей воды используют накопленную горячую воду для излучения тепла в комнату и повышения ее температуры. Нагретую жидкость можно отправить в резервуар для хранения или теплообменник, а также использовать для нагрева воды в доме.

Комбинация солнечной и геотермальной энергии

Солнечные нагреватели, в которых используются абсорбционные тепловые насосы, используют воду, нагретую в солнечном коллекторе. Вода, нагретая в солнечном коллекторе, также может быть нагрета с помощью геотермальной системы отопления. Геотермальное отопление требует, чтобы водопроводные трубы были закопаны в землю рядом с вашим домом. Эти трубы соединяются с трубами теплового насоса и передают воду, нагретую от земли, к насосу, который, в свою очередь, выдувает ее в дом. Геотермальная энергия может использоваться в сочетании с солнечным отоплением в районах с очень холодной зимой или продолжительными периодами низкой солнечной активности.

.

Как обогреть дом солнечной энергией?

Последнее обновление:
8 июля 2019 г.

Если вы живете в северном или среднем западном штате США, отопление помещений, вероятно, является крупнейшим потребителем энергии в вашем доме.

В большинстве климатических зон США центральное отопление осуществляется с использованием ископаемого топлива. Наиболее распространен природный газ, но во многих регионах по-прежнему используется масляное отопление. Даже уголь не исчез полностью для отопления домов.

По сути, есть два типа солнечных технологий, которые вы можете использовать для обогрева дома: солнечные тепловые, которые используют солнечный свет для непосредственного обеспечения тепла, и солнечные фотоэлектрические, которые превращают солнечный свет в электричество, которое можно использовать для питания вашей системы отопления.

У обеих технологий есть свои плюсы и минусы, и лучший выбор во многом будет зависеть от типа вашей системы отопления. Прочтите больше, чтобы понять различные варианты и то, как они работают.

Отопление дома солнечными коллекторами

Солнечные тепловые коллекторы напрямую превращают солнечную энергию в тепло, где она накапливается и передается в резервуар для горячей воды в вашем доме.

В отличие от солнечных фотоэлектрических панелей, которые используют полупроводники для преобразования солнечного света непосредственно в электричество, солнечные тепловые коллекторы представляют собой относительно простые устройства — достаточно простые, чтобы их можно было построить самостоятельно из обычных материалов.Они работают, используя темный коллектор для поглощения тепловой энергии, которая передается жидкости в трубах. Нагретая жидкость движется по контуру к теплообменнику, который сбрасывает тепло в бак с горячей водой. Это может обеспечить потребности дома в горячей воде, или горячую воду можно использовать для других целей, таких как лучистое отопление.

Виды гелиотермических коллекторов для дома

Существуют различные конструкции солнечных коллекторов. Электростанции коммунального масштаба, такие как солнечная электростанция Иванпа в пустыне Мохаве, используют поля зеркал для отражения солнечного света на центральном коллекторе, который использует огромное количество собранной тепловой энергии для привода паровых турбин.

Ivanpah огромен, с паспортной мощностью около 400 мегаватт. Такой дизайн возможен в пустыне, где пространство не является проблемой, но домовладельцу нужно что-то более компактное.

Вот что такое коллектор с плоской пластиной. Это просто набор заполненных жидкостью трубок внутри коллектора черного цвета со стеклянной крышкой. Стеклянная крышка позволяет солнечному свету нагревать трубы внутри, а также помогает удерживать тепло внутри коллектора. В зависимости от вашего климата и количества необходимой вам тепловой энергии несколько коллекторов могут быть соединены вместе, чтобы конечная температура была очень высокой — даже выше точки кипения воды.

Пример плоского солнечного коллектора. (кредит)

Это тип солнечного теплового коллектора, который используется в домах. Эти коллекторы хороши тем, что они низкопрофильные, и каждый из них занимает примерно то же место, что и фотоэлектрическая панель. Есть два основных типа:

• Плоские коллекторы состоят из медных трубок внутри стеклянной панели. Жидкость движется по медному трубопроводу, нагреваясь перед выходом из коллектора.
• Вакуумные (вакуумные) трубчатые коллекторы работают аналогично, за исключением того, что вместо сплошной медной трубы коллектор состоит из нескольких отдельных коллекторов, герметизированных под вакуумом, как термосы.Трубы также подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, а не находятся внутри коллектора. Этот тип коллектора является лучшим выбором для холодного климата, поскольку в атмосферу теряется меньше тепловой энергии. На фото вверху статьи показано, как выглядит вакуумный трубчатый коллектор.

Горячая вода от солнца

Тепло от любого из этих типов коллекторов сбрасывается в резервуар для хранения горячей воды. Пара коллекторов может быть всем, что вам нужно для удовлетворения потребностей в горячей воде для среднего дома.Если у вас большие потребности в горячей воде, например, для бассейна или гидромассажной ванны, вам понадобится больше коллекторов.

Водяной теплый пол

Если у вас есть водяная система водяного обогрева пола, ваша солнечная горячая вода может быть использована для обогрева вашего дома. Во многих жидкостных системах используется одна и та же система для нагрева теплоносителя для пола и горячего водоснабжения. Это лучший случай, потому что это означает, что вы можете использовать солнечную энергию для всех ваших отопительных нужд. Если ваша система имеет отдельные системы отопления для горячей воды и лучистого тепла, вам придется принять некоторые решения о том, как интегрировать солнечную тепловую систему.В большинстве случаев отопление вашего дома будет более затратным по энергии.

Радиаторы горячей воды и пара

Традиционные радиаторы похожи на напольные излучающие системы в том, что они направляют горячую жидкость (воду или пар) по трубе к радиаторам в вашем жилом пространстве — разница в том, что радиаторы устанавливаются у стены или половицы, а не спрятаны в этаж. Этот тип системы также может быть интегрирован с солнечными батареями. Однако во многих домах в Соединенных Штатах, в которых используются радиаторы, используются системы, которым уже несколько десятилетий, поэтому для интеграции солнечного тепла может потребоваться дополнительная модернизация.

Принудительное воздушное отопление

Можно даже использовать солнечную тепловую систему для обогрева дома принудительным воздушным отоплением. Это работает с использованием теплообменника в воздушном потоке вашей системы принудительной подачи воздуха. Теплообменник имеет металлические ребра, которые позволяют собирать солнечное тепло в воздух, где оно циркулирует в воздуховодах.

Это включает в себя модернизацию существующей системы. Из-за наличия свободного места теплообменник часто устанавливается в камере возврата холодного воздуха.

Отдельный теплообменник

Последний вариант — направить жидкость, нагретую солнечными батареями, на автономный теплообменник в вашем жилом помещении, например на плинтус или настенный радиатор. Это имеет то преимущество, что не нужно изменять какие-либо существующие системы, но это также означает наличие отдельной системы отопления. Это может быть хорошим выбором для небольшого дома без существующей системы отопления или если вы хотите добавить немного тепла в еще не отапливаемое пространство, например гараж или подвал.

Отопление дома с помощью солнечной фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические панели также можно использовать для обогрева вашего дома. Во многих отношениях это предпочтительный подход, поскольку это более простой с механической точки зрения подход, особенно если вы уже используете электричество для обогрева дома. При электрическом отоплении нет отдельной системы, которая переносит нагретую жидкость в ваш дом, и нет теплообменников, которые необходимо механически интегрировать.

С фотоэлектрическими элементами вы просто добавляете столько панелей, сколько вам нужно, чтобы обеспечить дополнительную мощность для вашей системы отопления.Однако это может быть недостатком, если у вас ограниченное пространство на крыше. Если это так, вам стоит подумать об использовании более эффективных солнечных панелей.

Одним из основных недостатков солнечной фотоэлектрической системы для отопления является более низкая эффективность по сравнению с солнечной батареей . Хотя тепловая эффективность солнечной энергии сильно зависит от климата (солнечные тепловые коллекторы теряют больше тепла в окружающую среду в более холодном климате), в лучшем случае они могут быть более чем на 70%.

Лучшие солнечные фотоэлектрические панели, с другой стороны, имеют КПД на паспортной табличке около 24% и достигают меньшего, чем в реальных условиях.

Тем не менее, добавление дополнительных панелей к существующей фотоэлектрической системе может быть дешевле, чем установка и обслуживание отдельной солнечной тепловой системы. Это также способствует более гибкому расширению и обновлению системы в будущем.

Воздушные и наземные тепловые насосы

Тепловые насосы извлекают тепло из окружающей среды и сбрасывают его в ваш дом. Они делают это с помощью компрессора и змеевика, заполненного хладагентом. Механически это похоже на ваш холодильник или кондиционер.Фактически, тепловые насосы обычно также могут работать как кондиционеры летом, что делает их еще более полезным прибором для вашего дома.

Одним из больших преимуществ тепловых насосов является то, что они являются очень эффективными нагревательными приборами — гораздо более эффективными, чем электрические резистивные нагреватели, такие как обогреватели помещений.

Вообще говоря, есть два типа:

• Воздушный тепловой насос . Этот тип работает за счет извлечения тепловой энергии из воздуха с помощью вентилятора, который обдувает змеевик компрессора.Воздух нагревает змеевик, а затем компрессор сжимает хладагент внутри змеевика, вызывая его нагрев. Второй вентилятор обдувает нагретый сегмент змеевика воздухом, отбирая тепло, которое затем используется для обогрева вашего дома. Это работает даже в очень холодную погоду: некоторые тепловые насосы для холодного климата работают при температуре до 0 ° F. Если вам интересно, как можно извлечь тепло из холодного воздуха, подумайте о морозильной камере. Средняя морозильная камера охлаждает продукты до температуры около 0 ° F, но змеевики в задней части морозильной камеры все еще остаются теплыми.Это потому, что в воздухе все еще присутствует тепловая энергия.
• Тепловой насос подземного типа . Вместо извлечения тепловой энергии из воздуха наземный тепловой насос использует контур хладагента, закопанный в землю. На глубине нескольких метров под поверхностью температура почвы не сильно колеблется даже в разгар зимы или в самые жаркие дни лета. Более умеренная температура грунта означает, что этот тип теплового насоса даже более эффективен, чем воздушный насос.Обратной стороной является то, что установка геотермальных тепловых насосов обходится дороже из-за необходимости закопать змеевик в землю.

Сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?

Количество электроэнергии, выделяемой электрическим тепловым насосом, сильно зависит от его размера (оценивается в тоннах или БТЕ), а также зависит от производителя и модели. Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет ваша модель, обратитесь к руководству пользователя. Вам нужно будет сложить потребление электроэнергии, указанное для двигателя компрессора, вентилятора компрессора и наружного вентилятора.

Имейте в виду, что количество ампер, указанное в руководстве для двигателя и вентиляторов, является всего лишь номинальным значением, а фактическое потребление электроэнергии будет отличаться в зависимости от реальной нагрузки, под которой находится устройство.

Тем не менее, чтобы определить размер вашей солнечной фотоэлектрической системы, цифры, которые вы получаете из руководства к тепловому насосу, являются достаточно хорошей оценкой. Чтобы помочь вам, мы рассмотрели несколько тепловых насосов сплит-систем от основных производителей (Rheem и Goodman) и усреднили потребление электроэнергии по размеру агрегата.Мы округлили их, чтобы подчеркнуть, что это лишь приблизительные числа.

Сколько солнечных панелей мне нужно для работы теплового насоса?

Если у вас уже есть тепловой насос, просто посмотрите на свой счет за электроэнергию за месяцы отопления, чтобы узнать, на сколько больше электроэнергии по сравнению с месяцами, когда тепловой насос не работает.

Если вы планируете добавить систему теплового насоса в будущем и хотите оценить потребление электроэнергии, вам нужно будет выполнить расчеты, чтобы оценить правильный размер теплового насоса и время его работы.

Максимальная мощность теплового насоса говорит вам, сколько электроэнергии он потребляет, когда он работает на полном газу. Сколько электричества он будет использовать для поддержания тепла в вашем доме, зависит от температуры снаружи, от того, насколько хорошо ваш дом изолирован и герметичен, и какова площадь вашего дома в квадратных футах.

Расчет нагрузки на отопление или охлаждение всего дома является сложной задачей и требует от специалиста по ОВКВ выполнения ручного расчета J . Этот расчет сложно сделать правильно, поэтому обязательно выбирайте подрядчика с большим опытом работы в этой сфере.

После того, как квалифицированный специалист произведет расчет, вы получите точную оценку теплового насоса правильного размера для вашего дома и климата, а также приблизительное время работы. Это даст вам количество киловатт-часов, которое будет использовать ваша система отопления, что, в свою очередь, подскажет вам, сколько солнечных панелей вам понадобится (с помощью нашего солнечного калькулятора для оценки выработки электроэнергии для вашего климата и крыши).

Нагрев электрическое сопротивление

Электрический резистивный нагреватель использует электричество для нагрева проводов с высоким сопротивлением, как в тостере или фене. В небольших обогревателях, которые можно поставить рядом со столом в холодном офисе, используется электрическое сопротивление.

Поскольку этот тип отопления очень неэффективен, он редко используется для отопления всего дома, за исключением климата с несколькими градусами тепла в день.

Небольшой обогреватель потребляет около 1800 Вт. Чтобы узнать, сколько энергии потребляет ваша электрическая печь, проверьте этикетку.Прочтите свой счет за электроэнергию в месяцы, когда вы обогреваете, чтобы оценить, сколько дополнительной энергии вы потребляете для обогрева дома.

Множество вариантов отопления дома солнечной энергией

Как видите, существует множество различных способов обогрева дома. К счастью, солнечная энергия — вполне жизнеспособный способ обеспечить это тепло, независимо от того, какой тип системы отопления в настоящее время используется в вашем доме.

Как солнечные тепловые, так и солнечные фотоэлектрические технологии имеют свои плюсы и минусы.Что вы выберете, зависит от типа системы отопления (и охлаждения), которую вы хотите использовать.

Эти варианты могут быть технически сложными, поэтому мы рекомендуем работать с опытным специалистом по HVAC, чтобы правильно рассчитать вашу систему отопления и рекомендовать лучший способ интеграции солнечной тепловой или фотоэлектрической системы в вашу механическую систему HVAC.

Одна услуга, которую предоставляет Solar Nerd, — это получение множества предложений от квалифицированных солнечных ограничителей. Эта услуга может помочь вам найти опытного профессионала, который правильно установит вашу солнечную тепловую или фотоэлектрическую систему и выберет систему, размер которой соответствует вашим потребностям в отоплении.

Дополнительная литература

ТЕГИ :

#Обогрев

#Тепловые насосы

#Solar Thermal

.

Экономьте деньги с помощью солнечных систем водяного отопления (2020)

Что такое солнечное водяное отопление?

Солнечное водонагревание использует энергию солнца для нагрева воды для бытовых нужд целей. Поскольку эта технология основана на экологически чистом источнике энергии, переход на нее приведет к сокращению на вашего внутреннего углеродного следа на .

Обычно люди связывают солнечную энергию с солнечными панелями , которые преобразуют энергию солнца в электричества .Однако солнечных тепловых панелей позволяют использовать энергию солнца для целей нагрева воды .

Для семьи из четырех человек солнечная водонагревательная система будет удовлетворять примерно трети потребности в горячей воде . В частности, если вы инвестируете в этот тип возобновляемого отопления для двухквартирного дома с тремя спальнями, вы сэкономите от 55 до 80 фунтов стерлингов фунтов стерлингов на своих ежегодных счетах за отопление воды.

Владельцы солнечной системы водяного отопления также имеют право на участие в программе стимулирования использования возобновляемого тепла (RHI), которая предназначена для финансового вознаграждения домохозяйств , использующих возобновляемые источники энергии для обогрева своих зданий.

Если вы заинтересованы в покупке солнечной системы водяного отопления, не ищите дальше! Просто заполните форму вверху этой страницы, и вы получите до четырех бесплатных и необязывающих предложений от лучших профессиональных установщиков в стране.

О чем вы прочитаете в этом руководстве

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечная система нагрева воды использует солнечную энергию для нагрева воды для бытовых или коммерческих целей.

Солнечные водонагревательные системы собирают солнечное тепло с помощью солнечных коллекторов. Коллекторы обычно устанавливаются на крышу (скатную или плоскую), где они получают больше всего солнечного света. Их также можно установить на уровне земли или даже на стене , обращенной на юг, , но лучшим вариантом всегда будет место, где коллекторы наиболее подвержены воздействию солнца.

Погружной нагреватель или бойлер можно использовать как дополнительную опцию для повышения температуры воды при необходимости.

Есть два типа солнечных коллекторов, которые в основном различаются по внешнему виду, но имеют очень схожие характеристики:

1. Коллекторы плоские
2. Вакуумные трубки

Плоские коллекторы состоят из солнечных панелей для горячей воды с плоским остеклением, установленных на крыше, а откачиваемые трубки состоят из нескольких «вакуумных трубок», закрепленных в коллекторе, установленном на крыше.

Кроме коллектора, необходимо проложить теплоизолированных труб от коллекторов до накопителя горячей воды (существующего или нового).Затем холодная вода из нижней части этого цилиндра прокачивается через коллектор, который нагревает воду и затем направляет ее в верхнюю часть накопителя горячей воды.

Видео ниже объясняет, как работает система солнечного нагрева воды:

Сколько стоит солнечное нагревание воды?

Бытовая система, как правило, будет стоить около 3000 фунтов стерлингов и фунтов стерлингов, в зависимости от размера собственности и от того, нужен ли вам новый водонагреватель или вы используете существующий. Однако имейте в виду, что трудно оценить точную стоимость солнечных водонагревательных панелей, поэтому всегда рекомендуется проконсультироваться с установщиком.

Если вы решите купить солнечные панели для горячего водоснабжения , вы сможете значительно сэкономить на ежемесячном счете за электроэнергию .

Типичная экономия на солнечной системе водяного отопления с должным образом изолированным зданием, правильной установкой и правильным использованием может достигать 60 фунтов стерлингов в год при переключении с системы газового отопления и 70 фунтов стерлингов в год при переключении с электрический погружной нагрев.

Однако экономия может варьироваться в зависимости от потребления энергии домом.

Финансовая поддержка

Солнечное водонагревание — это рентабельность, особенно, если вы воспользуетесь программой поощрения за возобновляемое тепло. Это правительственная схема поощрения домовладельцев, использующих низкоуглеродные системы отопления.

В настоящее время тариф на солнечные тепловые панели составляет 21,36 руб / кВт · ч .

В таблице ниже показан средний годовой доход, на который может рассчитывать владелец солнечного водонагревателя. Однако это количество может варьироваться в зависимости от различных солнечных водонагревательных установок.

Хотя первоначальные затраты на установку солнечных водонагревательных панелей могут показаться высокими, это экономичное решение для отопления жилых помещений — тем более, если вы используете RHI.

Преимущества солнечных водонагревателей

Использование в доме горячей воды на солнечных батареях имеет много преимуществ. Мы перечислили некоторые из них ниже.

• Солнечные водонагреватели обеспечивают горячей водой круглый год.
• It снижает счета за коммунальные услуги на , поскольку может обеспечить треть ваших потребностей в горячей воде.
• It уменьшает ваш углеродный след за счет экономии от 30 кг до 510 кг диоксида углерода (CO2) ежегодно.
• В отличие от других решений в области возобновляемых источников энергии, солнечное водонагревание имеет низкие эксплуатационные расходы и высокую долговечность , что подтверждается их средней гарантией от пяти до десяти лет.
• Солнечное водонагревание использует солнечное тепло, поэтому, как только вы окупите первоначальные затраты на установку, вы получите очень небольших дополнительных затрат , помимо количества электроэнергии, необходимой для работы насоса, питающего систему.
• It работает вместе с вашим существующим котлом отопления или горячей воды , или даже с тепловыми насосами и биомассой.
• Солнечное водонагревание имеет право на регулярную выплату по программе Renewable Heat Incentive за производство энергии из возобновляемых источников.

Советы по выбору солнечного водонагревателя

При выборе солнечной водонагревательной системы следует учитывать следующие советы по чистке и техническому обслуживанию, чтобы оптимизировать покупку:

• Что ваша крыша смотрит на юг. Или убедитесь, что вы выбрали лучшее место в своем доме для установки солнечных коллекторов, что гарантирует их максимальную эффективность.Если это невозможно, подумайте о покупке термодинамической панели, которую можно разместить с любой стороны дома.
• Что у вас есть необходимая площадь южной крыши. В случае плоских коллекторов вам потребуется примерно один квадратный метр площади коллектора на человека, живущего в здании. Этого достаточно, чтобы нагреть от 30 до 60 литров воды.
• Было бы неплохо провести обследование энергетических характеристик, чтобы проверить, максимально ли вы используете энергию.Если вы этого не сделаете, вам следует внести необходимые изменения перед установкой солнечной системы водяного отопления.

Техническое обслуживание солнечного водонагревателя

В отличие от первоначальной стоимости солнечных водонагревательных систем, затраты на обслуживание обычно невысоки . Как уже упоминалось, обычно солнечные системы отопления с пяти-десятилетней гарантией . Установив солнечные панели на крыше, вы не будете нести никаких дополнительных затрат.

Однако важно отметить, что вам необходимо проходить периодических проверок технического обслуживания , чтобы убедиться, что ваша солнечная система горячего водоснабжения работает должным образом.Вы должны проверять его у профессионального установщика каждые три-семь лет , что является достаточным периодом времени для проверки, доливки или даже замены антифриза во избежание любых возможных утечек.

Средняя стоимость замены антифриза в солнечной панели для нагрева воды составляет около 100 фунтов стерлингов .

Найдите лучших поставщиков солнечного водонагревателя

Поиск подходящего солнечного водонагревателя для вас и ваших домашних нужд может быть дорогостоящим и трудоемким.К счастью, в GreenMatch есть все, что вам нужно, так как у нас уже есть список лучших поставщиков.

Просто заполнив контактную форму вверху страницы, вы можете избежать ненужных затрат времени на поиск поставщиков. Заполните форму , и вы получите до четырех котировок , из которых бесплатно, бесплатно и без обязательств .

Написано

Натали Кунц

Контент-менеджер
Натали — менеджер по контенту в GreenMatch.Она получила образование в области СМИ и коммуникаций, а также имеет несколько лет международного опыта в области маркетинга и создания контента. Натали специализируется на финансах, устойчивом развитии, бизнес-коммуникациях и многом другом. Она и ее команда по контенту были опубликованы на авторитетных сайтах, таких как EcoWatch, Sunday Post, Earth911 и других.

.