Отопление дома солнечными коллекторами
Содержание
Новые технологии стремительно развиваются. Это касается всех областей современной науки, особенно той ее части, что относится к улучшению жизненных условий. Сегодня, когда стоимость энергоносителей постоянно растет, популярность приобретают даже самые невероятные способы получения энергии. Создание альтернативных систем отопления помещений или комбинированных вариантов позволяют применять новые методы в условиях, где нет возможности воспользоваться привычными способами получения тепла. Это касается труднодоступных районов или отдаленных небольших поселков.
Преобразование солнечной энергии
Получение энергии из солнечного света одно из таких новшеств. Хотя если вспомнить калькуляторы и часы на солнечных батареях, то понятно, что это хорошо забытое старое, но усовершенствованное под сегодняшние реалии.
Большинство стран, где солнечных дней в году гораздо больше, чем остальных давно и успешно применяют отопление солнечными коллекторами. Для тех, кто стремится избавить себя от зависимости общей системы ЖКХ – это настоящий выход. Поэтому, давайте подробно познакомимся с технологией отопления при помощи потребления солнечной энергии и типами используемых для этих целей батарей.
Распространены два типа батарей:
- солнечные, на фотоэлементах;
- на кремниевых пленках.
В первом случае солнечный свет преобразуется в электроэнергию, что дает возможность организовать работу нагревательных приборов. Существенным недостатком такого типа батарей является то, что чем больше площадь модулей, поглощающих инфракрасные излучения, тем больше электроэнергии они произведут. Для нормального отопления среднего дома необходимо 10-12 панелей солнечных коллекторов. Естественно стоимость всей системы отопления также увеличивается по мере увеличения площади модулей.
Во втором случае под воздействием солнечной энергии нагревается вода, которая протекая через коллекторы, отдает свое тепло помещению. При этом, тонкопленочная система способна поглощать не только прямые солнечные лучи, но и слабый рассеянный свет.
Достоинства и недостатки гелиосистем
Прежде чем планировать монтаж отопления с помощью солнечных коллекторов нужно немного подробнее изучить все стороны системы.
Специалисты называют следующие достоинства современных гелиосистем:
- способны производить не только тепловую, но и электрическую энергию;
- есть возможность запасать энергию впрок (например, для использования ночью или в пасмурные дни) при подключении аккумуляторов, причем даже при слабых солнечных лучах или рассеянном свете;
- возможность создания (особенно в южных регионах) автономной системы энергообеспечения и ее регулирования под собственные нужды;
- самый экологически чистый способ получения тепла и электричества;
- при достаточно высоких первоначальных затратах, очень быстро солнечные коллекторы для отопления окупаются за счет экономии на энергоресурсах.
Чтобы быть максимально объективными нужно сказать об известных недостатках.
- Высокие первоначальные (стартовые) затраты на приобретение и монтаж системы отопления солнечными коллекторами.
- Требуется большая площадь поверхности крыши для размещения необходимого количества панелей коллекторов.
- Недостаточное количество квалифицированных специалистов для выполнения монтажа системы отопления, что только увеличивает общую стоимость.
Виды гелиоколлекторов
Сегодня известно несколько разновидностей моделей коллекторов, но все они имеют сходный принцип работы и некоторые отличия в конструкции (иногда весьма существенные). В главном они едины – это сбор солнечной энергии, а также ее последующая переработка, в столь необходимую для человека тепловую и электроэнергию.
Рассмотрим наиболее известные солнечные коллекторы для отопления дома.
Воздушный коллектор концентратор, который действует по принципу обычного парникового эффекта. А именно, солнечное излучение путем воздействия на покрытие, проводящее инфракрасный свет, отдает его специальному приемнику. Тот его поглощает, но сразу же нагревает воздух, который отдает тепло помещению.
Трубчатый коллектор, собран из большого числа трубок, окрашенных в черный цвет. Они наполнены разной температуры теплоносителями, за счет чего происходит его постоянное движение или циркуляция. Трубки, за счет большой площади поверхности поглощают большее количество солнечной энергии, следовательно, КПД высок.
Вакуумный солнечный коллектор для отопления основан на принципе работы трубчатого коллектора. Конструкционное отличие заключается в том, что одна трубка поменьше (черная) помещается внутрь другой диаметром больше (стеклянной). Свободное пространство заполняется вакуумом, обеспечивая надежную теплоизоляцию.
Подвижная система. Принцип аналогичен обычному подсолнуху. За счет специального датчика поверхность, оснащенная поглощающим излучение материалом, поворачивается вслед за движением солнца. Но всегда таким образом, чтобы поверхности всегда располагались под прямым углом к солнечным лучам. Высокоточные световые датчики делают эту систему несколько дороже остальных, поэтому пока она не столь распространена, как другие.
Плоский коллектор, наиболее технически простой и распространенный. Плоский (отсюда и название) ящик черного цвета, покрытый слоем стекла. Он накапливает солнечный свет и передает его в виде тепловой энергии воздуху в помещении. Самый доступный вариант.
Концентратор излучения с технической точки зрения наиболее сложная модель коллектора. Световое излучение фокусируется на незначительный по площади приемник, специально собранными рефлекторами с зеркальной поверхностью. Устройство дополнительно оснащено датчиком движения (перемещения) солнечного света, что дополнительно влияет на КПД работы коллекторов гелиосистемы.
Монтаж солнечного коллектора своими руками
Конечно, исходя из стоимости панелей и монтажных работ, понятно, что такая система отопления не каждому по средствам. Но всегда есть возможность для мастеров сделать несложный вариант самостоятельно.
Самый простой вариант солнечного коллектора умельцы могут попробовать соорудить на даче. Нужно взять оцинкованные листы (их количество зависит от площади поверхности) и покрыть ими южный склон крыши. Сверху установите металлическую бочку, объемом не менее 200 литров. Бочку нужно покрыть черной краской и подвести к ней воду. За день вода сможет прогреваться до 60-70 градусов и прогревать помещение. Простейший и экономически доступный коллектор готов.
Конечно же, такая система обогрева не сможет эффективно работать в прохладные или пасмурные дни. Но как дачный вариант весьма подходяще.
Как вариант, монтаж гелиосистемы на основе змеевика из обычного холодильника.
Потребуется стекло, фольга, старый змеевик, бочка и материалы для подводки воды. Первоначально под змеевик изготавливают специальный каркас из реек, внутри него (на дне) крепят резиновый коврик и покрывают его слоем фольги. Поверх фольги крепят очищенный от фреона змеевик.
Та часть каркаса, где размещен змеевик, покрывается стеклом, которое должно быть неподвижно зафиксировано.
Расположить готовую модель коллектора нужно на южной стороне крыши под углом от 35 до 45 градусов. Трубы присоединяют к змеевику и бочке. Холодная вода, протекая по коллектору (змеевику) нагревается и сливается в бочку. А из нее также по трубе снова попадает в коллектор. Этот вариант также больше подойдет для дачников.
Предлагаем вам отзывы людей уже успешно использующих отопление с помощью солнечных коллекторов.
Андрей, Алушта
Долго интересовался этими системами. Хотелось сделать систему отопления, независимую от общегородской. Изучил все модели и остановился на подвижных панелях коллекторов. Получилось немного дороже, но зато теперь мне не приходится оплачивать огромные счета за горячую воду и отопление. Тепла хватает и осенью, и зимой. Потраченные деньги давно вернулись, как экономия на расходах ЖКХ.
Иван Трофимович, Ставрополье
Мой приятель давно уже установил у себя на даче под Ростовом такую систему. Я все не верил. Но прошлой весной гостил у него и на себе ощутил всю прелесть солнечного отопления. Даже если по ночам было холодно, друг протапливал небольшой камин, и этого вполне хватало для комфортной температуры. Вернувшись, домой, установил у себя на крыше плоский коллектор. Получаемой энергии вполне достаточно для обогрева даже в зимнее время. Очень рад, что установил солнечное отопление, за ним будущее.
Посмотрите видео о системе отопления частного дома с использованием солнечных коллекторов:
Прежде чем принять решение о приобретении и монтаже системы отопления солнечными коллекторами просмотрите всю полезную информацию, почитайте отзывы на специализированных сайтах. Выбор всегда за вами.
Обсудить статью на форуме
