Солнечная система отопления

Система солнечного отопления частного дома своими руками

Солнечные системы, в отличие от классических, совершенно экологичны. Они работают бесшумно и не занимают много места на участке. Технологии, основанные на солнечном тепле, становятся все более доступными и регулярно совершенствуются. Отапливать дом таким образом можно благодаря использованию солнечных коллекторов и батарей.

Подобные системы можно создать самостоятельно. Для этого потребуется:

• грамотно подобрать место для установки,
• рассчитать площадь оборудования,
• вычислить его мощность.

Обустроенное солнечное отопление частного дома своими руками окупается в среднем за три года при условии постоянной эксплуатации. Если сделать все правильно, срок службы установки может составить 25 лет и больше. Кроме затрат на оборудование потребуется регулярно тратиться на управляющую электронику, амортизацию оборудования и работу циркуляционных насосов.

Такой вид энергии имеет свои особенности, которые следует учитывать. Чтобы обустроить обогрев дома солнцем, нужно различать устройства, преобразующие солнечную энергию. В их числе:

Многие специалисты считают, что даже при установке оборудования для отопления с помощью солнца не стоит полностью отказываться от классической системы. Наиболее подходящий вариант — это система комбинированного типа. Если солнечной энергии будет хватать, то вторая система отопления может быть приостановлена на время. Она может потребоваться зимой, когда естественного источника может быть недостаточно, однако в любом случае можно сэкономить.

В числе преимуществ применения естественной энергии можно отметить:

• безопасность и экологичность,
• снижение расходов на отопление,
• независимость от экономических реалий.

Но существует и ряд минусов. В частности, поступающее тепло зависит от региона проживания и погодных условий. Также потребуются крупные финансовые вложения для запуска систем, кроме этого, они нуждаются в регулярном обслуживании, что тоже не является бесплатным. Если был установлен жидкостный коллектор, который при низких температурах работать не может, тогда перед зимой жидкость нужно сливать.

Коллекторы в основном используются в теплое время года. Однако даже зимой такие установки могут быть полезны, поскольку они успешно заменяют бойлер и позволяют сэкономить на горячей воде. В холодное время года нагретый теплоноситель на участках можно применять в теплых полях, затем остатки тепла могут быть отправлены в геотермальный контур, что сократит мощность насоса.

Если нужно создать систему отопления от солнца своими руками, следует просчитать мощность коллектора. Если он будет предназначаться для бытовых нужд, то нужно учитывать следующее:

• на один квадратный метр прибора приходится преимущественно 900 Вт,
• для увеличения температуры воды требуется 1,16 Вт,
• с учетом теплопотерь оборудования один квадратный метр может нагреть в течение часа до 10 литров жидкости.

Наиболее простой коллектор изготавливается на основе металлических труб. Он является плоским. Для его сооружения нужно подготовить следующие инструменты:

• поликарбонат или закаленное стекло,
• аппарат для сварки,
• доски из дерева,
• стальной лист,
• трубы на основе меди или нержавейки,
• негорючий утеплитель,
• матовая черная краска, устойчивая к воздействию высоких температур.

Чтобы конструкция полноценно работала, ее нужно правильно собрать. Алгоритм действий для этого применяется следующий:

Чтобы коллектор полноценно работал, нужно подготовить накопительный бак, в который по спирали укладывается теплообменник, соединенный с коллектором. Для бака можно использовать бочку из пластика с наружным утеплением. Вход нагретой воды размещается сверху, а холодная должна выходить снизу.

Бак и коллектор нужно разместить правильно по отношению друг к другу. Для обеспечения естественной циркуляции жидкости бак необходимо установить выше коллектора, а трубы должны располагаться под постоянным наклоном. Если коллектор установлен на крыше, тогда к системе подключают насос для обеспечения движения воды.

Источник: oventilyacii.ru

Солнечное отопление частного дома

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник: otoplenie-doma.org

Солнечное отопление

Основная доля расходов по содержанию собственного дома приходится на расходы за отопление. Почему бы не использовать бесплатную энергию естественных источников, например, солнца, для обогрева строения? Ведь современные технологии позволяют это осуществить!

Солнечная энергия в отоплении дома. Достоинства и недостатки

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

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

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

Конечно, у данной технологии есть и свои минусы:

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

Применение солнечных батарей

Батареи, преобразующие солнечную энергию, монтируются непосредственно на поверхности крыши дома путем соединения их друг с другом в систему требуемой мощности. Если конфигурация крыши или другие особенности строения не позволяют их закрепить непосредственно, то на крыше или даже на стенах устанавливаются каркасные блоки. Как вариант, возможен монтаж системы на отдельных стойках в окресностях дома.

Солнечные батареи являются генератором электрической энергии, которая выделяется в процессе фотоэлектрических реакций. Невысокий КПД элементов цепи общей площадью 15-18 кв. м тем не менее позволяет отапливать помещения, площадь которых превышает 100 кв. м! Стоит заметить, что современная технология такого оборудования позволяет использовать энергию солнца даже в периоды средней облачности.

Помимо монтажа солнечных батарей реализация системы отопления требует установки дополнительных элементов:

• прибор для отбора электротока от батарей,
• первичный преобразователь,
• контроллеры для солнечных элементов,
• аккумуляторы с собственным контроллером, который в автономном режиме будет переключать систему на сеть подстанции в случае критической нехватки заряда,
• устройство для преобразования постоянного электрического тока в переменный.

Наиболее оптимальный вариант отопительной системы при использовании альтернативного источника энергии – электрическая система. Это позволит обогревать большие помещения путем монтажа токопроводящих полов. Более того, электрическая система позволяет гибко менять температурный режим в жилых помещения, а также исключает необходимость установки объемистых радиаторов и труб под окнами.

В идеальном варианте обогревательная электрическая система, использующая солнечную энергию, должна быть дополнительно оснащена термостатом и автоматическими регуляторами температуры во всех комнатах.

Применение солнечных коллекторов

Системы отопления на основе солнечных коллекторов позволяют обогревать не только жилые дома и коттеджи, но и целые гостиничные комплексы и промышленные объекты.

Такие коллекторы, принцип работы которых основан на «парниковом эффекте», аккумулирует солнечную энергию для дальнейшего использования практически без потерь. Это позволяет осуществить ряд возможностей:

• обеспечить жилые помещения полноценным отоплением,
• установить автономный режим горячего водоснабжения,
• реализовать обогрев воды в бассейнах и саунах.

Работа солнечного коллектора заключается в преобразовании энергии солнечного излучения, попадающего в замкнутое пространство, в тепловую энергию, которая аккумулируется и сохраняется на протяжении длительного времени. Конструкция коллекторов не позволяет сохраненной энергии выходить наружу через прозрачную установку. Центральная гидравлическая система обогрева использует термосифонный эффект, за счет которого нагретая жидкость вытесняет более холодную, заставляя последнюю перемещаться к месту обогрева.

Существует две реализации описанной технологии:

• плоский коллектор,
• вакуумный коллектор.

Наиболее распространенным является плоский солнечный коллектор. Благодаря своей простой конструкции, он успешно применяется для отопления помещений жилых домов и в бытовых системах водообогрева. Устройство состоит из пластины энергопоглотителя, вмонтированную в остекленную панель.

Второй вид — вакуумный коллектор с прямой теплопередачей — представляет собой бак с водой с установленными под углом к нему трубками, по которым нагретая вода поднимается вверх, освобождая место для холодной жидкости. Такая естественная конвекция обуславливает беспрерывную циркуляцию рабочей жидкости в замкнутом контуре коллектора и распределение тепла по отопительной системе.

Другая конфигурация вакуумного коллектора представляет собой конструкцию из закрытых медных трубок со специальной жидкостью низкой температуры кипения. Нагреваясь, эта жидкость испаряется, поглощая тепло из металлических трубок. Поднятые кверху пары конденсируются с передачей тепловой энергии теплоносителю – воде в отопительной системе или основному элементу контура.

При реализации отопления дома посредством использования солнечной энергии необходимо учитывать возможную перестройку крыши или стен здания для получения максимального эффекта. В проекте должны быть учтены все факторы: от местоположения и затемнения строения до географических погодных показателей местности.

Источник: vseproteplo.ru

Солнечная энергия в отоплении дома

Загородный дом требует немало средств и расходов. Каждая мелочь требует внимания. Что уж говорить о системе отопления. Здесь нужно все внимательно взвесить, ведь голубое топливо нерационально использовать в загородных домах, а электричество достаточно дорогое. Прекрасной альтернативой традиционным системам отопления является солнечное отопление частного дома.

Распространенность использования солнечной энергии

Буквально с каждым днем ​​растет популярность солнечного отопления частного дома. Эта инновационная система предусматривает серьезную инвестицию, но только в начале пользования, во время монтажа. Дальше никакие вклады не нужны, а, следовательно, все последующие годы можно спокойно и бесплатно наслаждаться горячей водой и теплом в доме. Усовершенствованные солнечные системы можно использовать практически в каждом доме.

Популярность применения энергии солнца

Так как тепло без газового и электрического отопления стоит немало, к монтажу системы нужно подойти с большим вниманием. Каждый владелец такой предварительно должен внимательно рассчитать необходимую площадь солнечных плит, мощность, а также выбрать оптимальное место для монтажа системы.

Виды солнечной системы отопления

Солнечное отопление частного дома может быть двух типов:

Солнечные батареи на крыше

Преимущества и недостатки солнечной отпительной системы

К преимуществам, которыми может похвастаться эта система отопления, можно отнести и такие:

• экономия на топливе,
• простота использования,
• каждый раз дешевле стоимость фотоэлементов, а затем самой системы и ее монтажа,
• экологическая безопасность,
• отсутствие затрат на ремонт и дополнительное обслуживание,
• нет неприятных запахов, звуков,
• можно самостоятельно контролировать продолжительность отопительного сезона.

Качественно выполненная система может прослужить до 25 лет. Если эксплуатировать ее систематически, то окупится она примерно за 3 года.

Объективности ради стоит также указать и на те недостатки, которые свойственны для солнечной системы отопления.

Это в частности такие:

• зависимость от погоды (в солнечный день производится больше энергии, а в пасмурний меньше),
• пока дорогой монтаж,
• расчет всех элементов и соединений должен быть профессиональным и максимально точным.

Принцип работы отопления на солнечных батареях

Солнечные батареи можно еще назвать фотогенераторами электроэнергии. Как известно из уроков физики, солнечные лучи способны создавать постоянный ток. В батареи он влияет на полупроводниковые элементы, а потому ток, формируемый в цепях, передается в другие объекты. Накапливает и подает непосредственно к источнику отопления эту энергию аккумулятор.

Схема отопления на солнечных батареях

Батареи, как утверждают специалисты по монтажу, лучше прикреплять с южной стороны крыши под углом 30 градусов. На них не должны попадать тени деревьев или, скажем, соседних домов.

Устройство солнечной батареи

В солнечной батареи содержатся следующие элементы:

• прозрачная стеклянная или пластмассовая панель (внутри нее может циркулировать вода или воздух),
• металлическая поверхность, которая поглощает солнечные лучи,
• резервуар для накопления и подогрева газа или воды.

Устройство солнечной батареи

Солнечная система такого типа, кроме самых солнечных батарей, также содержит:

• аккумулятор,
• датчик для регулирования зарядки батареи,
• обычный преобразователь,
• преобразователь переменного тока
• система для отбора мощности.

Солнечные батареи устанавливаются в основном ради получения электроэнергии. Именно поэтому такая система используется в основном в тех домах, где есть теплый пол, электрические обогреватели, бойлеры и тому подобное.

Эффективность такой системы трудно оценить однозначно, ведь на работу солнечных батарей влияют различные факторы, основной из которых – количество солнечных лучей. Если помещение расположено в северной широте, тогда система с использованием солнечных батарей будет работать хорошо. Если же погода в основном пасмурная, тогда такой вид отопления не оправдает себя, а потому устраивать ее неуместно.

Солнечный вид отопления часто используется как дополнительный вариант при другой основной системе.

Солнечные коллекторы и их использование

Солнечная система с использованием коллекторов очень схожа с солнечными батареями. Как и в первом случае, солнечная энергия должна накапливаться и перерабатываться. Основное отличие коллекторов и батарей – происходит переделка не электрической, а тепловой энергии.

Схема отопления солнечными коллекторами

Перед тем, как отдать свое тепло, носитель тепла, находится внутри коллектора, нагревается от солнечных лучей.

Производительность такого типа системы как и в случае с батареями напрямую зависит от количества солнечной энергии.

Среди многочисленного количества классификаций коллекторов, основное место отводится разделению коллекторов на:

• работающие на воде или антифризе. Это, так называемые, плоские коллекторы. Основными их составляющими элементами являются: прозрачный слой, теплоизоляционный материал, абсорбер, который и обеспечивает поглощение энергии.
• те, что работают благодаря воздушным массам. Они же обеспечивают воздушное отопление.

Солнечное отопление своими руками

Как показывает опыт, установить солнечное отопление частого дома собственноручно можно. Есть несколько возможных вариантов. Иногда хозяева используют пластиковые бутылки и полиэтиленовую пленку, однако такая система не является популярной из-за своей недолговечности. Кроме того, эффективность работы такой системы отопления весьма незначительна.

Целесообразнее приобрести уже готовое оборудование и монтировать его. Еще раз напомним, вложенные средства вернутся примерно через 3 года.

Расчет энергии

Чтобы покрыть 100 литров газа, нужно чтобы поток солнца составлял 1000 кВт / ч на квадратный метр. Такой расчет в год.

В случае, если батарея является большей и мощене, имеет общую площадь 4 кв.м, то энергия составит 2000 кВт / ч в течение года. Этого полностью хватит, чтобы семья из трех человек бесплатно пользовалась горячей водой круглый год.

Источник: sdelatotoplenie.ru