Солнечные обогреватели для дома

0
1203

Систем обогрева дома солнечной энергией

Солнечные батареи все чаще применяются не только для получения электричества или подзарядки бытовой техники. Все чаще их устанавливают и в обогревательных контурах домашнего отопления. А поскольку для частного дома расходы на отопление составляют львиную долю всех затрат, то такое использование солнечного света позволяет значительно сэкономить привычные энергоисточники. Именно поэтому обогрев солнечными батареями становится все более популярными среди владельцев коттеджей.

Виды отопительных систем на солнечной энергии

Существует два метода обогрева дома при помощи солнечной энергии. В первом варианте используются солнечные коллекторы, во втором – солнечные батареи.

Системы с коллекторами

В этом случае нагрев рабочей жидкости отопительного контура осуществляют именно коллекторы. Разогретая коллекторами жидкость проходит через теплообменные баки и подается в контуры отопления (радиаторные батареи, «теплые полы» и т.д.). К бакам в качестве дополнительного, дублирующего, энергоисточника подключается обыкновенный котел. Он необходим для поддержания заданной температуры в плохую погоду. Кроме того, в системе с солнечным коллектором устанавливаются дополнительные датчики температуры, циркуляционные насосы и управляющая автоматика.

Солнечные обогреватели для дома

Системы с фотобатареями

В этом случае принцип работы систем для обогрева помещения несколько иной. Солнечные батареи производят электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторных батареях (нередко солнечную электроэнергию предварительно пропускают через дополнительный инвертор). Для защиты аккумуляторов от выходов из строя и для регулирования распределения энергии используют так называемые контроллеры заряда.

С клемм аккумуляторов электроток поступает в инвертор, где и преобразуется из постоянного в переменный. Полученный переменный ток полностью соответствует стандартам современных бытовых электросетей и подается на нагревательные элементы теплового бака или котла. Разогретая ими до нужной температуры вода и используется для отопления. Уровень нагрева регулируется автоматически, при помощи термостатов. Они сразу же срабатывают, если температура воды опускается ниже заданной величины.

Таким образом, происходит не прямой нагрев рабочей жидкости солнечной энергией, а как бы косвенный, поскольку вначале вырабатывается электричество, которое и используется для прогрева. Подобная система, в отличие от коллекторной, более стабильна. Она позволяет не только запасать необходимую энергию для обогрева дома, но и использовать ее более равномерно.

Солнечные обогреватели для дома

Преимущества и особенности установки

Выгоды этого подхода очевидны:

  • независимость от погодных условий, поскольку современные фотобатареи высокоэффективны даже при сильных морозах;
  • простота эксплуатации, солнечные обогреватели нуждаются только в периодической очистке рабочей поверхности от снега;
  • возможность аккумулирования электроэнергии для планомерного расходования;
  • полная автоматизация отопительных контуров, при понижении температуры срабатывают термостаты и система сам увеличивает интенсивность обогрева;
  • значительная экономия «классических» источников тепла (газа, электроэнергии и т.д.).

Для обеспечения наибольшей производительности всей системы устанавливать батареи надо параллельными рядами, на кровле дома, обязательно с учетом географического (а также сезонного) положения солнца. Это необходимо, поскольку на поверхности гелиопанелей должно попадать как можно больше солнечных лучей. Количество же таких батарей определяется исходя из энергопотребления конкретного здания. Причем размещать ряды нужно таким образом, чтобы они не затеняли друг друга.

Самостоятельное обустройство

Обогреватели на солнечных батареях особенно оправдывают себя в условиях постоянных перебоев с электроэнергией, лимитированного электроснабжения или значительных сложностей с проведением электрокоммуникаций. А с учетом довольно высокой стоимости готовых комплектов многие владельцы коттеджей стремятся наладить солнечное отопление самостоятельно. Это вполне возможно, но для полноценного обустройства такой системы требуется целый ряд дополнительного оборудования.

Прежде всего это – аккумуляторные батареи для накапливания заряда, зарядные контроллеры и инверторы для преобразования электротока. И, разумеется, сами солнечные батареи. К выбору всех этих элементов стоит отнестись максимально ответственно. И обязательно сделать точные расчеты энергопотребления отопительного контура, чтобы определить нужную производительность. Только в этом случае сделанная своими руками гелиосистема оправдает ожидания и вложенные затраты.

Более того, нужно помнить, что эффективность работы таких установок сильно зависит от используемых приборов отопления. Например, солнечные обогреватели лучше всего зарекомендовали себя в сочетании с «теплыми полами», поскольку эти контуры более равномерно и бережно распределяют тепловую энергию, чем привычные радиаторные батареи.

Дом без тепла не имеет права на существование

Наличие тепла – вот чем отличается безликое помещение от жилища человека. В первобытные времена источником тепла был огонь, сегодня же для обогрева дома используются различные устройства. К ним относятся электрический обогреватель, привычные всем батареи центрального отопления и другие аналогичные приборы.

В первом случае весомым минусом считается большое потребление электроэнергии и, как следствие, значительные денежные траты. Во втором – зависимость от состояния труб, работы коммунальщиков и других сопутствующих факторов. Решить все озвученные проблемы могут солнечные батареи. А как именно, узнаете из следующих разделов.

Обогрев дома с использованием электрических приборов

Солнечные обогреватели для домаЕсли в Вашей квартире или загородном доме установлен электрический котел, предусмотрена система теплых полов или же для обогрева Вы используете устройства, потребляющие электрическую энергию, то оптимальным вариантом для Вас станут солнечные батареи. Они представляют собой объединенные в одну конструкцию фотоэлементы, которые под действием солнечных лучей образуют ток.

Но стоит помнить, что эффективный обогрев Вашего дома солнечными батареями возможен только в случае достаточного количества солнечных дней в году. Иначе рекомендуется позаботиться об альтернативном варианте для того, что помещение отапливалось и в пасмурные дни. Мощность батареи является еще одним важным фактором. Для того, чтобы работал один обогреватель понадобится панель мощностью не менее 800 Вт. А для полноценного отопления нескольких комнат мощность должна быть в разы больше.

Обогреватель, работающий на солнечных батареях, является незаменимым атрибутом дома, который не имеет подключения к центральной системе отопления. Стоимость других источников энергии (газа, угля или дров) растет с каждым годом, а энергия солнца достается нам бесплатно. Вам нужно будет позаботиться лишь о батареях, аккумуляторе и других составляющих системы, это позволит наладить обогрев дома с минимальными затратами и на продолжительный период.

Обогрев дома тепловой энергией

Солнечные обогреватели для домаСледующим вариантом является коллектор. Его принципиальное отличие – выработка тепловой, а не электрической энергии. Подобные конструкции используются для систем, где в качестве теплоносителя выступает вода или ее смесь с антифризом. В этом случае они носят название гелиосистемы.

Солнечные батареи или коллекторы аккумулируют поступающую на их поверхность энергию, и нагревают теплоноситель, который циркулирует по их трубам и разносит тепло по помещению. Если в случае с солнечными батареями применяют АКБ для накопления энергии, то в случае с коллекторами – бак-теплообменник, он позволяет использовать горячую воду не только для обогрева комнат, но и для других бытовых нужд.

Солнечные обогреватели для домаНе важно, монтируете Вы систему на СБ или коллекторе, главное предусмотреть все нюансы, связанные с их установкой и эксплуатацией. Помните, что стабильный обогрев помещения не возможен без специальных устройств контроля над температурой воздуха и энергией поступающего тепла. Эти приборы позволяют поддерживать требуемый КПД и защищают от температурных перепадов нагревательные устройства. Существуют системы, способные полностью автоматизировать обогрев дома, но стоят они, естественно, дороже, чем более простые их «собратья».

Достоинства обогрева энергией солнца

Основными достоинствами системы отопления дома, предусматривающей использование СБ, считают:

  1. Независимость от сторонних поставщиков тепла. Вы можете использовать генерируемую электроэнергию и на отопление дома, и на работу других электрических приборов и не заботиться об ее экономии.
  2. Простота увеличения мощности системы. Установка дополнительных панелей или коллекторов позволит Вам увеличить количество вырабатываемой тепловой и электроэнергии. Следовательно, у Вас будет возможность отапливать большую площадь, чем ранее.
  3. Легкость эксплуатации. Затраты будут связаны лишь с приобретением необходимых элементов и монтажом системы. Эксплуатация же ее не требует дополнительных усилий. Все будет работать в автоматическом режиме, необходимо будет лишь следовать инструкциям, прилагаемым к оборудованию.
  4. Возможность подключения других источников энергии (ветрогенератора, дизельных или бензиновых двигателей).
  5. Безопасность. Альтернативные источники энергии не наносят никакого вреда окружающей среде, то есть помимо выгоды лично для Вас и Вашего бюджета, Вы еще и вносите неоценимый вклад в будущее всей планеты.

Статью подготовила Абдуллина Регина

На видео представлена работа солнечного коллектора:

Главная / Гелио-энергетика / Обогреватель на солнечных батареях

Обогреватель на солнечных батареях

Отопление дома с каждым годом становится всё дороже и дороже, причем на повышение тарифов не отражается даже падение цен нефти на мировых биржах. Постоянно растущая цена калории тепла, полученного от традиционного источника, начинает подталкивать простого обывателя к альтернативным источникам обогрева. Хотя о полном отказе от центрального отопления пока не может идти речи, но обогреть небольшую отдельно стоящую теплицу или ее аналог на балконе либо подогревать воду в бассейне с использованием солнечных батарей уже вполне технически по силам.

Солнечные обогреватели для дома Устройство обогревателя на солнечных батареях

Устройство такой системы будет состоять из источника электроэнергии – панелей солнечных батарей, инвертора, блока управления, аккумулятора и непосредственно нагревательного элемента. В роли нагревателя подойдет любой конвектор подходящей мощности. Его делать своими руками нет смысла. Загвоздка состоит в источнике питания — солнечных батареях. На них и акцентируем свое внимание.

Наиболее доступные солнечные панели выпускаются трех видов — это пластины на монокристаллическом или поликристаллическом кремнии (с-Si) и пленочные панели аморфного кремния(а-Si). Самые эффективные солнечные источники электрической энергии делаются на основе монокристаллов кремния, которым достижима цифра в 25% КПД. Но они более трудоемки в изготовлении и как следствие имеют самую высокую цену за 1 м2 площади. Проще в изготовлении и доступней в цене являются пластины из поликристаллического кремния, но они имеют показатель КПД значительно ниже в 14-17%. Самыми применяемыми становятся пленочные солнечные батареи с использованием аморфного кремния, который хоть и имеет самый низкий КПД всего 8-10%, но отличается от аналогов сравнительно небольшой стоимостью за единицу площади и способен вырабатывать электроэнергию даже при рассеянном свете.Солнечные обогреватели для дома

Стоимость затрат за 1 Вт выработанной мощности для пластин солнечных батарей на монокристаллическом или поликристаллическом кремнии, устанавливаемых на южную сторону крыши, составляет на сегодня 6-9 долларов, для пленочных 4-5 долларов. При этом аналитики обещают ее снижение до весьма доступных 1-3 долларов за ватт.

Так как поток солнечных лучей непостоянен в течение дня, нам необходим инвертор – прибор, преобразующий разно потенциальный постоянный ток, полученный на солнечных батареях в переменный ток установленного потенциала синусоидальной формы для использования на бытовых приборах. В нашем случае все приборы работают с сетью 220 В и 50 Гц.

Сравним цены на предлагаемые полностью готовые небольшие комплекты солнечных источников электроэнергии:

  • поликристаллическая панель с мощностью 100 Вт размерами 1250 х 808 х 35 мм в готовом комплекте будет стоить 19800 рублей;
  • монокристаллическая панель с такой же мощностью в 100 Вт, но размерами 1160 х 670 х 35 в готовом комплекте будет стоить 28800 рублей;
  • аналогичная пленочная батарея от китайского производителя обойдется вам в 14320 рублей за комплект при размерах 1300 х 1100 x 3 мм.

Солнечные обогреватели для дома

Приведены средние цены, наиболее хорошо представленные на Российском рынке от таких производителей как международная корпорация «Kyocera Group», германско-швейцарско-финская компания «Naps Solar Group» и несомненный лидер продаж – китайская корпорация «Jinko Solar Holding Co».

Обогреватель на солнечных батареях своими руками

Взвесив все за и против, мы всегда можем своими руками соорудить альтернативную систему отопление на солнечных батареях для существующего дома.

Для начала произведем строительный расчет: площадь южной половины крыши среднего дома размерами 8 на 10 м составляет примерно 66 м2. Взяв площадь ранее приведенной пленочной солнечной батареи для получения 100 ватт электроэнергии у нас должна быть площадь в 1,4 м2, таким образом, получим, что на всю крышу уместиться 46 комплектов. Сорок шесть батарей по 100 Вт каждая – в итоге должно получиться 4,6 кВт, учитывая, что любой электрический прибор должен бесконечно долго работать при 70% нагрузки выбираем инвертор на 6 кВт мощности.

Если взять более дорогую солнечную панель, то на имеющейся как у нас площади можно собрать набор на 6 или 10 кВт мощности.

Приступаем к монтажу. Если же у вас шиферный тип покрытия необходимо сначала обустроить обрешетку и закрепить на ней любые недорогие пластиковые плоские листы – это будет основанием для панелей солнечных батарей.Солнечные обогреватели для дома

Монтируем панели и подключаем их к электрической цепи, далее все это мы выводим через АКБ на инвертор. Все, подключаем непосредственно электрические нагреватели и процесс альтернативного обогрева пошел.

Итого полноценный обогреватель на солнечных батареях нам обойдется:

Останется только посчитать стоимость всего оборудования:

— панели обойдутся минимум в 700 000 руб.,

— крепление и сопутствующие материалы обойдутся в 60 т. руб.,

— инвертор на 6 кВт будет стоить минимум 50 000 рублей.

Получаем всего по минимуму сумму в 810 тысяч рублей и по самым радужным прикидкам 7-10 лет окупаемости, что для инновационных технологий является вполне живым сроком.

Похожие публикации

  • Солнечные обогреватели для дома Срок службы солнечных батарей
  • Солнечные обогреватели для дома Отпугиватель кротов на солнечных батареях

StroNews.ru — это новости строительства со всех уголков нашей планеты. Новые технологии возведения домов, современная строительная техника, уникальные сооружения и необычные дома.

Источники: http://solarb.ru/sistem-obogreva-doma-solnechnoi-energiei, http://altenergiya.ru/sun/dom-bez-tepla-ne-imeet-prava-na-sushhestvovanie.html, http://stronews.ru/obogrevatel-na-solnechnyx-batareyax/

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here