Mennyire alkalmazható alternatív hőenergia-forrás a fűtés megszervezésére? Jelenleg a hőellátás két típusa elterjedt - a geotermikus és a napenergia rendszer. Ez utóbbi a legnépszerűbb. Hogyan készítsünk napenergiát otthon saját kezűleg: kollektorokkal, elemekkel és bekötési rajzokkal?
Napenergia felhasználása hőellátáshoz
A fűtési rendszerek felépítésének egyik meghatározó alapelve a célszerűség. Azok. minden beruházásnak meg kell fizetnie egy meghatározott időtartamon belül. Ebben a tekintetben a ház napenergiával történő fűtése a leghatékonyabb és pénzügyi szempontból legjövedelmezőbb befektetés.
A napenergia alapvetően ingyenes hőforrás. Többféle módon használható fel: fűtési rendszer felszerelésére vagy önálló melegvíz-ellátó rendszer előállítására. Ha alaposan tanulmányozza a napelemek fűtésével kapcsolatos véleményeket - azonosíthat egy érdekes kapcsolatot. Minél professzionálisabban gyártják a fűtést (gyári kollektorok, kiegészítő fűtés, elektronikus vezérlés) - annál nagyobb a hőszállítás hatékonysága.
Milyen módszerekkel alakíthatja át a napenergia hőjét?
- Napelemes fűtés - az elektromos energia előállításának egyik módja. A sugárzás az ellenállás fotoelemek mátrixára hat, és feszültséget eredményez az áramkörben. A jövőben ezt az áramot fel lehet használni fűtőkészülékekhez való csatlakozásra;
- Modern ház fűtés napkollektorok. Ebben az esetben a hőenergia közvetlenül átjut a napsugárzásból a hűtőfolyadékba. Ez utóbbi egy speciálisan zárt házban található csőrendszerben található.
A leghatékonyabb az utóbbi módon történő napenergiával történő fűtés. Így elkerülhető a további energiaátalakítás. A nap közvetlenül befolyásolja a hűtőfolyadékot, növelve annak hőmérsékletét. A napenergiával történő önmelegítés elektromos akkumulátorokkal azonban sokoldalúbb, mivel az elektromos áram felhasználható a ház más elektromos készülékeinek működtetésére. A választást a költségvetés és a szükséges rendszerkapacitás határozza meg.
A napelem telepítésekor bizonyos dőlésszöget be kell tartani. A szezontól függően 30 ° (nyár) és 70 ° (tél) legyen.
A Naprendszer felépítésének relevanciája
Mielőtt saját magának megvásárolja vagy elkészíti a konvertert, meg kell győződnie arról, hogy a magánház napelemekkel való melegítése elég hatékony lesz. Ehhez részletes elemzést kell végezni a jövőbeli rendszer hatékonyságát befolyásoló összes tényezőről.
Először meghatározzuk a napszigetelés mutatóját. Ez egy adott régióban a föld felszínére eső napenergia mennyisége. A hűtőfolyadék melegítésének mértéke vagy a generált áram mennyisége attól függ. A ház fűtésére szolgáló napelemes radiátoroknak ideális esetben kellene működniük. Valójában azonban ez messze nem mindig van így.
Ezenkívül egy passzív napenergiával működő fűtőrendszer megváltoztathatja működési hatékonyságát a panel szöge miatt.Ez az évszaktól függ. Az elméletileg lehetséges energia meghatározásához felhasználhatja a táblázat adatait.
Már ezen adatok alapján kiszámítható a fűtésre szolgáló napkollektor, figyelembe véve annak műszaki és működési jellemzőit. De ezen felül a következő tényezőket is figyelembe kell venni:
- Ház elhelyezkedése. A természetes vagy mesterséges tárgyak nem akadályozhatják a napsugarak esését - hegyek, magas házak, magas erdők stb.
- Telepítés helye. A kombinált napenergia fűtés nagy helyet igényel - 2-10 m²-től. Leggyakrabban erre a ház tetőjét használják. Ezenkívül hozzá kell igazítani kollektorok vagy napelemek telepítéséhez;
- Hőteljesítmény szükséges. Gyakran járulnak hozzá egy magánház napenergia fűtési rendszerei.
Csak ezen elemzés után kezdhetjük meg a ház alternatív fűtési rendszerének kiválasztását. Előzetesen kiszámítják a ház hőveszteségét, meghatározzák a fűtés optimális hőmódját. Ha a fűtési rendszerben a napkollektor kiegészítő, akkor a fő hőellátó rendszer azonos indikátora hozzáadódik a névleges teljesítményéhez.
A felszerelés tömegének figyelembevételekor kell kiszámítani. A tetőfelületnek el kell viselnie ezt a terhelést.
Napelemek fűtésre
Gyakran zavar történik - a napkollektorokat akkumulátornak is nevezik. A gyakorlatban azonban az első típusú készüléket leggyakrabban a ház napenergiával történő fűtésének megszervezésére használják.
A magánház napelemekkel történő fűtésének alapelve a hőenergia villamos energiává történő átalakítása. Ehhez a panelen a következő alkotóelemeket szállítják:
- A fotocellák. Amikor a napfény belép rájuk, az úgynevezett fotoáram képződik;
- Védő átlátszó tok. Megakadályozza a fotocellák károsodását;
- Elektromos áramváltók - inverterek, transzformátorok, elemek stb.
Azok. Valójában a napelemes fűtőelem nagyszerű töltő. Mindenekelőtt olcsó elektromos energia előállítására tervezték. Az egyik fűtőelemként történő használata nem praktikus. Normál hőszigeteléssel rendelkező 60 m²-es ház fűtéséhez óránként 6 kW hőenergia szükséges. A szokásos, 284 * 254 mm méretű napelemes akkumulátor fajlagos teljesítménye 5 W / h. Azok. A hőellátás biztosításához 82 m²-es akkumulátor-felületre van szükség.
A számításokból kiderül, hogy ez több mint gyakorlati. Ezért inkább saját napenergia-gyűjtőt készítenek saját fűtésre vagy gyári beállítások megvásárlására.
Ahelyett, hogy magánházat napelemekkel fűtnék, azok olcsó villamosenergia-forrásként is felhasználhatók alacsony fogyasztású háztartási készülékekhez.
Válasszon egy napkollektorot
A napenergiával történő hatékony fűtés érdekében a kollektorok felszerelését ajánljuk. Ezek olyan csővezeték-rendszert képviselnek, amelyen keresztül a hűtőfolyadék áramlik. A napenergia védelme és jobb fókuszálása érdekében a kialakítást egy átlátszó üveglap védi.
A berendezés hatékony működésének javítása érdekében különféle típusú hűtőfolyadékokat lehet használni, amelyek negatív hőmérsékletek hatására nem változtatják meg tulajdonságaikat. Ez fontos a hideg télű régiókban. Ezenkívül alaposan elemezni kell a piaci ajánlatokat, és meg kell választani az optimális kialakítást.
Jelenleg a gyártók számos lehetőséget kínálnak arra, hogy a magánházat fűthessék napelemekkel:
- Vákuum kollektor. A legjobb megoldás passzív napenergia fűtési rendszer megszervezésére. Ezeket a hőveszteség szinte teljes hiánya jellemzi;
- Lapos kollektor. Gazdaságos lehetőség napenergiával történő fűtéshez. Átlátszó anyaggal védett csőrendszer. Leggyakrabban meleg vízhez nyáron. A kombinált napenergiával történő fűtéshez figyelembe kell venni a téli hőmérsékleti ütemtervet és a hűtőfolyadék gondos kiválasztását.
A választást nagyrészt az előzetes számítások határozzák meg - a szükséges hőteljesítmény és frekvencia. Gazdaságos lehetőségként fontolóra veszi annak lehetőségét, hogy saját kezűleg önállóan állítson elő napelemes kollektorokat.
A kapcsolási rajz kiválasztásakor a szerkezet területét figyelembe kell venni. Bizonyos mutatója lesz a szélsőségességnek.
Vákuumcsatornák a melegítéshez
A ház fűtésére szolgáló napelemes radiátorok működésének egyik problémája a nagy hőveszteség. Ennek oka a működés sajátosságai - a panelt a fűtött helyiségen kívül kell elhelyezni a napenergia elnyelésére. Ennek a problémanak a megoldására kidolgozták a fűtőrendszer vákuum napkollektorát.
A vákuumcsatorna kialakítása egy külső burkolatból és egy üvegcsövek belső rendszeréből áll. A jobb szigetelés érdekében a csővezetékeket vákuumréteggel választják el a külső környezettől, a levegővel. Valójában a teljes berendezés egy nagy átlátszó termosz.
A fűtőrendszerben a vákuum napkollektor jellemzői a következők:
- Különleges alacsony forráspontú folyadék használata hűtőfolyadékként. Ebben az esetben a hőenergia hatékonyabb átadása a hőcserélőn keresztül a fő fűtőközeghez - vízhez;
- Egy speciális bevonat felvitele a belső felületre, amely növeli a napenergia hőelnyelési képességét;
- A munka függetlensége a külső levegő hőmérséklettől.
A rendszer normál működéséhez a hőcserélő megbízható hőszigetelését kell biztosítani. A csővezetéket a fűtött helyiségeket áthaladó helyeken is el kell szigetelnie - tetőtérben, tetőfedőn. A fűtéshez használt napkollektor kiszámításához standard sémák használhatók. De figyelembe kell venni, hogy működése nem lesz hatékony, ha az áramkörben lévő hűtőfolyadék hőmérséklete + 22 ° C-ra csökken.
Télen meg kell tisztítani a kollektor felületét a hósapkától. Ezért előre kell gondolni az esemény lebonyolításának módjára.
Lapos napkollektorok fűtésre
A magánház napelemes fűtési rendszerének minimális költséggel történő létrehozásához lapos kollektorokat telepítenek. Egyszerűsített kialakításban különböznek a vákuumtól. Ez azonban növeli működésükre vonatkozó követelményeket.
A lapos kollektor belső csőrendszerrel is rendelkezik. Rézből vagy polimer csövekből készülnek. A védelmet polikarbonátból vagy edzett üvegből használják. A belső felület melegítővel - ásványgyapot vagy polisztirol - szigetelve van. Napfény hatására a csövek felmelegednek, és ennek eredményeként a hűtőfolyadék hőmérséklete megemelkedik.
A lapos napkollektor számára a fűtési rendszerben szigorú működési korlátozások vannak érvényben:
- Csak fagyálló használható hőhordozóként. Ellenkező esetben a víz lefagy és a csővezeték megsemmisül;
- A hőátadás során a jobb cirkuláció érdekében szivattyút kell telepíteni;
- -10 ° C alatti hőmérsékleten a rendszer hatékonysága jelentősen csökken.
Ez utóbbi tényező miatt nem ajánlott a ház napenergiával történő fűtését lapos kollektorok segítségével megszervezni télen alacsony hőmérsékleten. Ezért leggyakrabban lapos napkollektorokat készítenek a melegvíz előállításához nyáron, tavasszal vagy ősszel.
A szakértők csak az ország déli részén, viszonylag meleg tél mellett, lapos kollektorokon alapszik a hőenergiának napenergia felhasználásával.
Barkács gyűjtő
Rögtön meg kell jegyezni, hogy a saját kezű kollektor nem fog működni a napfűtés biztosításában. Ehhez használja a fent ismertetett vákuumszerkezet gyártási tervét. De otthon szinte lehetetlen elkészíteni a szükséges felszerelések és kellékek hiánya miatt. Ezért fontolóra vesszük a napenergiával működő akkumulátor melegvízellátásra történő előállításának egyik legegyszerűbb módszerét.
A gyártáshoz a következő fogyóeszközökre lesz szükség:
- Méhsejt polikarbonát lap. Nyaraló vagy kis ház melegvízellátásához önmelegítésre szolgáló napkollektor segítségével elegendő egy 2 * 1 m méretű lap;
- PVC csőszerelvények és rugalmas tömlők. Ezek segítségével elkészítik a fűtött víz cirkulációs és fogyasztói ellátási rendszerét;
- Keretprofil gipszkarton és polisztirol lemezekhez. Szükség van egy passzív napenergia fűtési rendszer védőházának létrehozására.
A méhsejteket vízszintesen kell elhelyezni a víz jobb melegítése érdekében. Ezután hosszanti metszeteket készítenek a PVC csövekben. A fűtött víz a polikarbonát lemezből fog folyni. A kapott szakaszokba egy lap van telepítve. Addig nem szabad belemenni a csőbe, amíg meg nem áll.
Hőfegyverrel a kötés szigetelve van. E szerszám nélkül nagy a valószínűsége, hogy a napkollektor szivárog a fűtésben és a melegvízben. A keretbe történő felszerelés előtt feltétlenül ellenőrizze a szerkezet szivárgási vizsgálatát. Ehhez töltse fel vízzel, és szemrevételezéssel ellenőrizze, nincs-e szivárgás.
A keret gyártásához horganyzott profilokra lesz szükség a gipszkartonhoz. Védő funkciókat látnak el, hasonlóan a napelemes radiátorokhoz a ház melegítéséhez. A polikarbonát lemez alá egy szigetelő réteget helyeznek el, majd a saját maga által készített napkollektor fekszik. A hatékonyabb fűtés érdekében ajánlott, hogy a lemezt feketére festessék.
A hőszállítás kollektorának kiszámításakor figyelembe veszik a nap helyzetét a nap egy bizonyos pontján. A legnagyobb hatékonyság akkor érhető el, ha a sugarak beesési szöge szigorúan merőleges a szerkezet felületére.
A legjobb megoldás az, ha segédként egy magánház napenergia fűtési rendszereit használják. A legjobb teljesítmény érdekében javasoljuk, hogy telepítsen hőelemet. A benne levő vizet a nap folyamán felmelegíti a kollektorból, és sötétben a felhalmozott hőenergia a rendszer fő hűtőfolyadékába kerül.
A videó egy példát mutat a napkollektor gyártására polimer csövekből:
