Как сделать солнечное домашнее отопление собственными руками

Отопление от солнечных лучей: за и против

Идея применения энергии солнца для отапливания не нова. Кроме того, правильность ее использования доказана американцами, китайцами, испанцами, израильтянами и японцами.
Рынок просто кишит предложениями разных установок по преобразованию солнечной энергии и последующего ее применения для хознужд.

Солнечное отопление дома своими руками коллекторы, батареи

Гелиосистемы часто применяют в качестве главного источника теплп в большинстве государств мира. В наших широтах оно пока используется в виде дополнения к отопительной системе

Стоимость систем зависит от их типа, площади, материала, используемого во время изготовления. Постоянно встречается стабильная тенденция к уменьшению расценок на все разновидности солнечных установок – гелиосистем.
Это их делает недорогими широким слоям населения. Вот только пока не любой кто хочет готов осуществить подобную покупку.
Зато, если появится желание, можно соорудить эффективную систему солнечного отопления собственными руками, потратив намного меньше средств.

Установка приборов солнечного отопления дает возможность значительно уменьшить затраты на оплату электрической энергии во время выключения центральных систем

Устройства, собой представляет систему трубок с курсирующей по ней водой, нагревает тепловой носитель для независимых систем

Фотоэлектрические панели, которые состоят из набора фотоэлементов, вырабатывают электричество из уловленных ими лучей. Данный вариант применяется как в отоплении, так и в поставке электрической энергии

Приборы для нагревания носителя тепла или изменения солнечного тепла легко можно поставить собственноручно

Преимущества применения энергии солнца

Функции и назначение солнечных коллекторов

Фотоэлектрическая батарея на фотоэлементах

Установка компонентов солнечного отопления
Обычная система обогрева, превосходно выполняющая собственные функции долгие годы, становиться все дороже. Виной этому – массовое подорожание энергоносителей во всем мире. Природное желание, возникающее у хозяина – сэкономить на отоплении, съедающим большую часть бюджета семьи.

Так солнечная система обогрева может полностью заменить обычную твердотопливную, газовую или любую иную. Все может зависеть от типа и габаритов помещения, в котором она будет применяться.
Вариант, подходящий для зернохранилища не сможет подойти для дома для жилья, а система, удовлетворяющая потребности дачи, совсем не управится с отоплением 2-этажного дома.

Полнейшая замена централизованного отопления солнечным иногда проблемна. Хозяин опасается, что система может не справиться или физически мало места для монтажа необходимого количества панелей.
По этому, нередко применяют совмещенную систему отопления, не отказываясь полностью от поставленного газового (электрического или иного) оборудования. Уровень замещения обычного отопления солнечным достигает 90%.
Также, приоритетное значение имеет годовое кол-во солнечных деньков местности, в которой размещается жилье. Причем, средняя за сутки температура не очень важна. Многие установки прекрасно съедают свет в зимние морозные дни (солнечные коллекторы, применяющие в виде теплоносителя антифриз).

Не считая отопления солнечная установка может гарантировать жилье тёплой водой и электрической энергией
Не обращая внимания на новые технологии и нововведения, даже в наше время настоящее отопление гелиосистемами возможным не представляется. Причина очень простая. Солнце светит только в дневное время суток. Ночью излучение солнца отсутствует. Исходя из этого солнечные коллекторы для отапливания будут работать исключительно днем. Хотя в плохую погоду гелиопанели продолжат работать, отдача тепла значительно станет меньше.
На теплоэффективность в большинстве случаев оказывает влияние интенсивность ультрафиолета. На крайнем Севере мощность и отдача тепла солнечного коллектора будет меньшей, чем в регионах с климатом умеренных широт.
Отопление на батареях которые работают от солнечных лучей применяется только как еще один хороший источник тепла. Рабочий принцип коллектора построен на преобразовании ультрафиолета в энергию тепла.
Получаемое тепло направляется в накопляющий бак, буферную емкость, установленную в середине строения. В воздушных системах жидкостный тепловой носитель отсутствует. В пространство помещения, с помощью вентиляторов нагнетаются разогретые массы воздуха.

Если взять во внимание, что результативность гелиоколлекторов во время зимы значительно уменьшается, автономное домашнее отопление просит точных расчетов. Эксперты советуют на шаге планирования установить в здание тепловой источник на классических энергоносителях (газ, дрова, прессованные топливные гранулы, уголь, дизельное топливо, электричество), способный удовлетворить необходимость строения в обогреве и ГВС на 100%. Гелиосистема будет применять энергию солнца и частично возместить расходы с различной эффективностью, в зависимости от месяца года.
Чтобы установить нужно ли ставить альтернативное отопление приватного дома, необходимо обращать свое внимание на существующие плюсы и минусы солнечных коллекторов. При создании таблицы достоинств и минусов, следует учесть настоящие отзывы о гелиосистемах оставленные пользователями:

Минусы — основным недостатком остается большая цена (необходимо выделить, что с возникновением коллекторов отечественного производства, солнечные отопительные системы стали экономически дешевле). Есть еще пару недостататков:
сезонность — солнечные коллекторы с вакуумными термотрубками продуктивны до температуры воздуха –50°С. Вакуумный гелиоколлекторы продолжат работать до той поры, пока антифриз в теплообменном аппарате не замерзнет. Солнечные панельные коллекторы работают при температуре до –25°С.
зависимость от сети — всесезонные системы работают с циркуляцией принудительного типа носителя тепла. При отключении напряжения тепловой носитель может вскипеть.
длительная окупаемость — в случае отопления, работа коллектора немалую часть выполняется при низких температурах. Теплоэффективность гелиосистемы уменьшается. Время окупаемости становится больше до 6-7 лет.

Плюсы — рекордно невысокие температуры в средних широтах редки. На весь отопительный период приходится не больше недельного периода, когда коллекторы перестают работать. При хорошем выборе оборудования и расчетах получится выбрать готовое решение, способное по максимуму возместить потребности здания жилого фонда в тепле. Для средних широт компенсация энергозатрат может достигать 20-30%. Дополнительные преимущества:
эксплуатационный срок от 30 до пятидесяти лет;
есть противовандальная и противоградовая защита;
гелиопанели могут выдержать шквалы ветра.

Выше описаны общие плюсы и минусы для любой отопительные системы приватного дома от энергии солнца. У каждого типа гелиоколлекторов, воздушных и жидкостных, есть свойственные им характерности, которые влияют на окупаемость независимого обогрева.

Есть несколько типов фотоэлектрических панелей. Основное отличие между гелиоколлекторами, эксплуатируемый рабочий принцип. Типы солнечного отопления разделяют на греющие воду или тепловой носитель и нагревающие воздух.
Рабочий принцип оказывает влияние на теплоэффективность, эксплуатационные особенности и подсоединения. Гелиопанели выделяются устройством внутри, обвязкой, рабочими возможностями.
В основе работы лежит в принудительном порядке циркуляция носителя тепла. Отопление приватного дома фотоэлектрическими батареями происходит в такой последовательности:

абсорбер собирает тепло;
полученная тепловая энергия нагревает тепловой носитель, циркулирующий в водопроводе от гелиоколлектора до трубного змеевика бака накопителя;
полотенцесушитель в середине косвеника возвращает тепло находящейся вокруг жидкости;
происходит теплообмен, вода для домашних потребностей и отопления нагревается, остывший тепловой носитель возвращается обратно к абсорберу.

В описанной схеме через буферную емкость закольцовано отопление и ГВС, и солнечный нагреватель воды. Гелиоколлектор не сможет работать без бака накопительного. Для автоматизации отопления применяется блок управления, выверяющий скорость движения носителя тепла в зависимости от интенсивности нагрева.
Обогрев выполняется гелиосистемами 2-ух типов. Каждая отличается эксплуатационными особенностями и техническими свойствами:

Отопление приватного дома фотоэлектрическими батареями — решение лучше подходит для средних и южных широт. В таких регионах гелиопанели быстрее окупятся и выделяются большей тепловой эффективностью. Принцип нагрева аналогичен вакуумным коллекторам, исключительно в качестве колб в солнечных нагревателях для нагревания воды применяется панель. Абсорбирующая поверхность нагревает соприкасающуюся с ней медную или алюминиевую пластину. Тепло подается циркулирующей жидкости. Интенсивность нагрева носителя тепла значительно меньше, чем у вакуумных гелиоколлекторов.
С помощью теплоаккумулятора, фотоэлектрические батареи подсоединяют к низкотемпературным отопительным системам домов за городом (полам с подогревом). Температура в среднем нагрева 40-60°С. Для радиаторного обогрева «незакипающие» солнечные системы не подойдут.
Важная часть гелиоколлекторов панельного и трубчатого типа — косвеник. В середине емкости расположено два змеевика. Ключевой теплообменный аппарат подключен к котлу. Второй полотенцесушитель бака накопительного теплоаккумулятора предназначается для системы солнечного отопления.
В БКН или теплоаккумуляторе применяется принцип косвенного нагрева. Главный источник водонагрева, находящейся в буферной емкости, это котел отопления. Гелиоколлекторы восполняют конкретный запас тепла. При достижении установленной температуры в баке подача носителя тепла на нагрев заканчивается.
Рабочий принцип отличается тем, что в виде теплоносителя применяется горячий воздух. Устройство внутри воздушного коллектора в большинстве случаев напоминает гелиосистемы панельного типа. Исключение составляет то, что абсорбер не соединяется с отопительным контуром. Практически, это традиционный воздухонагреватель или дизайн радиатор. Воздух в пространство помещения направляется при помощи вентиляторов и волнистых каналов.

Плоские солнечные коллекторы

Эти гелиоустановки для отапливания имеют обычную конструкцию и потому собственно их можно если появится желание сделать собственными руками. На металлической раме закреплено крепкое дно. Сверху уложен теплоизоляционный слой. Изолируются Для снижения потерь и стенки корпуса. После идет слой адсорбера — материала, который быстро поглощает излучение солнца, преобразовывая его в тепло.
Данный слой в большинстве случаев имеет черный цвет. На адсорбере закреплены трубы, по которой течет тепловой носитель. Сверху вся данная конструкция закрывается прозрачной крышкой. Материалом для крышки может быть стекло закаленное или один из пластиков (практически всегда это поликарбонатный пластик). В большинстве моделей светопропускающий материал крышки как правило проходит специализированную обработку: Для снижения способности отражения его выполняют не гладким, а чуть матовым.

Трубы в плоском солнечном коллекторе в большинстве случаев положены змейкой, есть два отверстия — впускное и выпускное. Может быть реализовано однотрубное и двухтрубное подключение. Это кому как нравится. Однако для нормального теплопередачи нужен насос. Возможна и самотечная система, однако она будет очень малоэффективной из-за маленькой скорости движения носителя тепла. Собственно данного типа солнечный коллектор и применяют для отапливания, хотя при его помощи можно прекрасно подогревать воду для ГВС.
Имеется вариант самотечного коллектора, но его используют как правило для подогрева воды. Именуют подобную конструкцию еще пластиковым солнечным коллектором. Это две пластины из поликарбоната, плотно закрепленные на корпусе. В середине устроен лабиринт для продвижения воды. Иногда нижняя панель бывает покрыта краской в черный цвет.
Есть два отверстия — впускное и выпускное. Подается вода в середину, по мере продвижения по лабиринту греется солнцем, и выходит уже тёплой. Такая схема хорошо работает с резервуаром для воды и очень легко нагревает воду для ГВС. Это современная замена обыкновенной бочке, установленной на летнем душе. Причем более продуктивная замена.
Насколько продуктивны солнечные коллекторы? Среди всех бытовых гелиоустановок на данный период времени они показывают отличные результаты: их КПД 72-75%. Однако не все так хорошо:

они не работают ночью и плохо работают в плохую погоду;

тяжелые потери тепла, тем более при ветре;
невысокая возможность ремонта: если что-то выходит из строя, то менять необходимо большую часть, или всю панель полностью.

Но все таки, часто отопление приватного дома от солнечных лучей выполняют собственно с помощью таких гелиоустановок. Эти установки востребованы в южных государствах с активным излучением и позитивными температурами зимой. Для наших зим они абсолютно не подходят, но летом показывают высокие результаты.
Плоский коллектор состоит из металлического каркаса, специализированного поглощающего слоя – абсорбера, прозрачного покрытия, трубопровода и теплоизолятора.
В качестве абсорбера используют зачерненную листовую медь, отличающуюся образцовой для создания гелиосистем теплопроводимостью. При поглощении энергии солнца абсорбером происходит передача получившейся им энергии солнца тепловому носителю, циркулирующему по примыкающей к абсорберу системе трубок.

Снаружи закрытая панель защищена прозрачным покрытием. Оно сделано из противоударного сталинита, содержащего полосу пропускания 0,4-1,8мкм. На подобной диапазон приходится максимум излучения солнца. Ударостойкое стекло служит хорошей защитой от града. С обратной стороны вся панель надежно утеплена.
Плоские солнечные коллекторы выделяются самой большой работоспособностью и обычный системой. КПД их увеличен благодаря использованию абсорбера. Они могут воспринимать рассеянное и прямое излучение солнца
В списке положительных качеств закрытых плоских панелей числятся:

конструкционная простота;
прекрасная производительность в регионах с тёплым климатом;
возможность установки под самым разным углом если есть наличие устройств для изменения наклонного угла;
способность самоочищаться от снега и инея;
невысокая стоимость.

Плоские солнечные коллекторы особенно выгодны, если их использование задумано еще на стадии проектирования. Служебный срок у надежных изделий составляет 50 лет.
К минусам как правило относят:

высокие потери тепла;
внушительный вес;
высокая парусность при расположении панелей под угол к горизонту;
ограничения в продуктивности при температурных перепадах более 40°С.

Область использования закрытых коллекторов намного больше, чем гелиоустановок открытого типа. Летом они могут полностью удовлетворить необходимость в горячей воде. В прохладные дни, не включенные коммунальщиками в период отопления, они могут поработать взамен газовых и электрических обогревателей.
Эти гелиоустановки для отапливания имеют обычную конструкцию и потому собственно их можно если появится желание сделать собственными руками. На металлической раме закреплено крепкое дно. Сверху уложен теплоизоляционный слой. Изолируются Для снижения потерь и стенки корпуса. После идет слой адсорбера — материала, который быстро поглощает излучение солнца, преобразовывая его в тепло.
Данный слой в большинстве случаев имеет черный цвет. На адсорбере закреплены трубы, по которой течет тепловой носитель. Сверху вся данная конструкция закрывается прозрачной крышкой. Материалом для крышки может быть стекло закаленное или один из пластиков (практически всегда это поликарбонатный пластик). В большинстве моделей светопропускающий материал крышки как правило проходит специализированную обработку: Для снижения способности отражения его выполняют не гладким,а чуть матовым.
Конструкция плоского солнечного коллектора
Имеется вариант самотечного коллектора, но его используют как правило для подогрева воды. Именуют подобную конструкцию еще пластиковым солнечным коллектором. Это две пластины из поликарбоната, плотно закрепленные на корпусе. В середине устроен лабиринт для продвижения воды. Иногда нижняя панель бывает покрыта краской в черный цвет.
Есть два отверстия — впускное и выпускное.Подается вода в середину, по мере продвижения по лабиринту греется солнцем, и выходит уже тёплой. Такая схема хорошо работает с резервуаром для воды и очень легко нагревает воду для ГВС. Это современная замена обыкновенной бочке, установленной на летнем душе. Причем более продуктивная замена.
Пластиковый коллектор применяют для нагрева воды
Насколько продуктивны солнечные коллекторы? Среди всех бытовых гелиоустановок на данный период времени они показывают отличные результаты: их КПД 72-75%. Однако не все так хорошо:

они не работают ночью и плохо работают в плохую погоду;
тяжелые потери тепла, тем более при ветре;
невысокая возможность ремонта: если что-то выходит из строя, то менять необходимо большую часть, или всю панель полностью.

Отопление воздушного типа

Эта установка может быть применена для отопления воздушного типа дома. Конструктивно она сильно напоминает вышеописанный пластиковый коллектор, но циркулируети нагреваетсяв нем воздух. Эти приспособления вешаются на поверхность стен. Действовать они могут двумя вариантами: если воздушный гелионагреватель герметичен, воздух забирается из помещения, нагревается и возвращаетсяв то же помещение.
Воздушный коллектор ставится на южной стене
Есть иной вариант. В нем обогрев соединен с вентиляцией.В наружном корпусе воздушного коллектора есть отверстия. Через них в середину конструкции поступает прохладный воздух. Проходя через лабиринт, от солнца он нагревается,а потом подогретым попадает в пространство помещения.
Такое домашнее отопление будет более менее практичным, если установка будет занимать всю южную стенку, и при этом тени на такой стене не будет.
Дом отапливается горячим воздухом, который может разогреваться паром, горячей водой, теплом от сгорания топлива, электротоком. В системе тёплый воздух из воздухоподогревателя по воздушному каналу поступает в помещения.
На рынке России представлены нагреватели для отопления воздушного типа:

Фэнкойлы, функционирующие при помощи горячей воды. Фактически все представленные установки американского, европейского или китайского производства предназначаются зданий офисного типа, хотя можно отыскать и агрегаты для приватных домов.
Газовые калориферы.
Нагреватели, которые работают на солярке или твёрдом топливе.
Электронагреватели-аэрхендлеры устанавливают в кондиционеры с вентилятором. В большинстве случаев электронагреватели работают с насосом для отопления.

Исключены проблемы с тепловым носителем, другими словами система не может протечь или подмерзнуть.
Возможно попутное воздушное увлажнение в помещениям.
Воздушное кондиционирование и система вентиляции в доме.
КПД может достигать 90 %.
Быстрое нагревание воздуха.

Минусы

Большая стоимость.
Для установки генератора потребуется достаточно большая площадь.
Практически низкая отдача тепла.

Обогревают приватные дома воздухом только в 30% случаев, что поясняется, как правило, большой ценой установки и содержания. Для дома на даче отопление воздушного типа собственными руками может быть предельно удобным при условиях бесперебойного энергоснабжения.

Эта установка может быть применена для отопления воздушного типа дома. Конструктивно она сильно напоминает вышеописанный пластиковый коллектор, но двигается и нагревается в нем воздух. Эти приспособления вешаются на поверхность стен. Действовать они могут двумя вариантами: если воздушный гелионагреватель герметичен, воздух забирается из помещения, нагревается и возвращается в то же помещение.
Есть иной вариант. В нем обогрев соединен с вентиляцией. В наружном корпусе воздушного коллектора есть отверстия. Через них в середину конструкции поступает прохладный воздух. Проходя через лабиринт, от солнца он нагревается, а потом подогретым попадает в пространство помещения.

Трубчатые солнечные коллекторы

Трубчатые солнечные коллекторы собираются из некоторых трубок, по которой курсирует вода, газ или пар. Это одна из разновидностей гелиосистем открытого типа. Впрочем тепловой носитель уже гораздо лучше защищен от внешнего негатива. Тем более в вакуумных установках, устроенных по принципу термосов.
Каждая трубка подсоединяется к системе отдельно, параллельно один к одному. При поломке одной трубки ее легко заменить на новую. Вся система может собираться конкретно на кровле строения, что существенно облегчает монтаж.
Трубчатый коллектор имеет модульную структуру. Важным элементом считается вакуумная трубка, кол-во трубок может меняться от 18 до 30, что дает возможность точно выбрать мощность системы
Значительный плюс трубчатых солнечных коллекторов заключается в форме в виде цилиндра важных элементов, посредством которых излучение солнца улавливается круглый световой день без использования очень дорогих систем слежения за передвижением светила.

Специализированное покрытие состоящее из нескольких слоев создаёт своего рода оптическую ловушку для солнечных лучей. На схеме частично показана внешняя стенка вакуумной колбы отражающая лучи на стенки внутренней колбы
По конструкции трубок отличают перьевые и коаксиальные солнечные коллекторы.
Коаксиальная трубка собой представляет сосуд Дьаюра или всем знакомый термос. Сделаны из 2-ух колб между которыми откачан воздух. На поверхность внутри внутренней колбы нанесено высокоселективное покрытие прекрасно поглощающее энергию солнца.
При форме в виде цилиндра трубки лучи солнца всегда падают перпендикулярно поверхности
Тепловая энергия от внутреннего селективного слоя подается тепловой трубке или внутреннему теплообменному аппарату из металлических пластин. На данном шаге происходят нежелательные потери тепла.

Перьевая трубка собой представляет стеклянный цилиндр со вставленным в середину перьевым абсорбером.
Собственное название система обрела от перьевого абсорбера, который плотно обхватывает тепловой канал из теплопроводящего металла
Для хорошей тепловой изоляции из трубки откачан воздух. Теплопередача от абсорбера происходит без потерь, по этому КПД перьевых трубок выше.
По методу теплопередачи имеется две системы: прямоточные и с термотрубкой (heat pipe).

Термотрубка собой представляет запаянную емкость с легкоиспаряющейся жидкостью.
Потому как легкоиспаряющаяся жидкость по настоящему течет на дно термотрубки, самый маленький наклонный угол составляет 20°
В середине термотрубки находится легкоиспаряющаяся жидкость, которая воспринимает тепло от внутренней стенки колбы или от перьевого абсорбера. Под действием температуры жидкость закипает и в виде пара подымается вверх. Как только тепло отдано тепловому носителю отопления или горячего водообеспечения, пар конденсируется в жидкость и течет вниз.
В качестве легкоиспаряющейся жидкости широко используется вода при невысоком давлении.
В прямоточной системе применяется U-образная трубка, по которой течет вода или тепловой носитель отопительные системы.
Одна половина U-образной трубки необходима для холодного носителя тепла, вторая отводит нагретый. При нагревании тепловой носитель становится шире и поступает в накопительный бак, обеспечивая гравитационную циркуляцию. Как и в случае систем с термотрубкой, самый маленький наклонный угол должен составлять не менее 20?.
При прямоточном подключении системное давление не может быть высоким, так как в середине колбы технический вакуум
Прямоточные системы очень продуктивны так как сразу греют тепловой носитель.
Если системы солнечных коллекторов запланированы к применению круглогодично, то в них закачивается особые антифризы.
Использование трубчатых солнечных коллекторов имеет ряд положительных качеств и недостатков. Конструкция трубчатого солнечного коллектора состоит из похожих компонентов, которые относительно легко заменить.

меньшие потери тепла;
способность работать при температуре до -30?С;
продуктивная продуктивность в течение всего светового дня;
хорошая трудоспособность в регионах с умеренным и холодным климатом;
невысокая парусность, обоснованная способностью трубчатых систем пропускать сквозь себя массы воздуха;
возможность производства большой температуры носителя тепла.

Конструктивно трубчатая конструкция имеет ограниченную апертурную поверхность. Обладает следующими минусами:

не способна к самоочистке от снега, льда, инея;
большая цена.

Не обращая внимания на сначала большую цену, трубчатые коллекторы быстрее окупятся. Имеют высокий эксплуатационный срок.

Трубчатые коллекторы относятся к гелиоустановкам открытого типа, потому не подойдут для круглогодичного применения в системах обогрева
Здесь тоже двигается тепловой носитель по трубам, но каждаяиз подобных теплообменных труб вмонтирована в колбу из стекла. Они все соединяются в манифолде (manifold), который, по существу, считается гребенкой.
Схема трубчатого коллектора (кликните для увеличения размера картинки)
Трубчатые коллекторы имеют два типа трубок: коаксиальные и перьевые. Коаксиальные — труба в трубе — положены одна в одну и их края запаяны. В середине между 2-мя стенками создается разреженная безвоздушная среда. Потому такие трубки именуют еще вакуумными. Перьевые трубки — это простая трубка, запаянная с одной стороны.

Стоит еще сказать что в различные корпуса могут быть вставлены теплообменные аппараты различного типа. Первые — это тепловые каналы Heat-pipe (Бестселлер пайп). Это целая система изменения солнца в энергию тепла. Heat-pipe — это пустотелая медная трубка малого диаметра, запаянная на одном конце. На втором находится большой и тяжелый наконечник.
В трубку залито вещество с невысокой температурой кипения. При нагреве вещество начинает кипеть, часть его переходит в газообразное состояние и подымается по трубке вверх. По путиот нагретых стенок трубки оно все больше нагревается. Попадает в верхнюю часть, где находится какое то время. По прошествии этого времени часть тепла газ передает массивному наконечнику, понемногу охлаждается, конденсируется и садится вниз, где процесс опять повторяется.
Рабочая схема теплового канала Heat-pipe
Второй способ — U-type — это классическая трубка, заполненная тепловым носителем. Здесь никаких новостей или сюрпризов. Все как в большинстве случаев: с одной стороны входит тепловой носитель, проходя по трубке, нагревается от солнца. Не обращая внимания на собственную простоту данный вариант теплообменных аппаратов эффектнее. Но используетсяон реже.А все из-за того, что солнечные водогрееи данного типа составляют собой одно целое. При повреждении одной трубки необходимо заменять вся секцию.
Трубчатые коллекторы с системойHeat-pipe стоят намного дороже, показывают меньшую результативность, но применяются чаще. А все из-за того, что испорченную трубку заменить можно за пару минут. Причем, если колба применена коаксиальная, то трубка тоже может быть отремонтирована. Просто она разбирается (снимается верхняя заглушка) и повреждённый компонент (тепловой канал или сама колба) заменяется на исправный. После трубка ставится на место.
Простая U-образная трубка очень продуктивный тепловой канал
Здесь тоже двигается тепловой носитель по трубам, но каждая из подобных теплообменных труб вмонтирована в колбу из стекла. Они все соединяются в манифолде (manifold), который, по существу, считается гребенкой.

Трубчатые коллекторы имеют два типа трубок: коаксиальные и перьевые. Коаксиальные — труба в трубе — положены одна в одну и их края запаяны. В середине между 2-мя стенками создается разреженная безвоздушная среда. Потому такие трубки именуют еще вакуумными. Перьевые трубки — это простая трубка, запаянная с одной стороны.

Трубчатые коллекторы с системой Heat-pipe стоят намного дороже, показывают меньшую результативность, но применяются чаще. А все из-за того, что испорченную трубку заменить можно за пару минут. Причем, если колба применена коаксиальная, то трубка тоже может быть отремонтирована. Просто она разбирается (снимается верхняя заглушка) и повреждённый компонент (тепловой канал или сама колба) заменяется на исправный. После трубка ставится на место.

Какой коллектор лучше для отапливания

Для южных регионов с теплой зимой и немалым количеством солнечных деньков в году хороший вариант — плоский коллектор. При подобном климате он показывает высшую эфективность.
Для регионов с более суровым климатом подойдут трубчатые коллекторы. Причем для холодных зим лучше подойдут собственно системы с Heat-pipe: они греют даже по ночам и даже в плохую погоду, собирая немалую часть спектра излучения солнца. Они не боятся низкой температуры, но точный температурный диапазон необходимо уточнить: он зависит от вещества, находящегося в тепловом канале.
Данные системы при правильном расчете могут быть ключевыми, но чаще они просто экономят расходы на отопление от иного, платного энергетического источника.
Дополнительным дополнительным отоплением может быть воздушный коллектор. Его можно создать на всю стенку, причем он легко реализовывается собственными руками. Он прекрасно подойдет для отапливания гаража либо дачи. Причем проблемы с недостаточным нагревом могут появиться не во время зимы, как вы ожидаете, а осенью. При морозе и снеге солнечной энергии больше в несколько раз, чем в пасмурную дождливую погоду.
Для регионов с более суровым климатом подойдут трубчатые коллекторы. Причем для холодных зим лучше подойдут собственно системы с Heat-pipe: они греют даже по ночам и дажев плохую погоду, собирая немалую часть спектра излучения солнца. Они не боятся низкой температуры, но точный температурный диапазон необходимо уточнить: он зависитот вещества, находящегося в тепловом канале.
Данные системы при правильном расчете могут быть ключевыми, но чаще они просто экономят расходы на отоплениеот иного, платного энергетического источника.
Для России лучше подойдут трубчатые гелиосистемы
Дополнительным дополнительным отоплением может быть воздушный коллектор. Его можно создать на всю стенку, причем он легко реализовывается собственными руками. Он прекрасно подойдет для отапливания гаража либо дачи. Причем проблемы с недостаточным нагревом могут появиться не во время зимы, как вы ожидаете,а осенью.При морозеи снеге солнечной энергии больше в несколько раз, чем в пасмурную дождливую погоду.

Фотоэлектрические панели

Слыша слова «солнечная энергетика» мы первым делом думаем собственно о батареях, которые преобразуют свет в электричество. И выполняют это особые фотоэлектрические преобразователи. Они выпускаются промышленностью из самых разнообразных полупроводников. Очень часто для домашнего применения мы используем кремниевые фотоэлементы. Они имеют довольно низкую стоимость и показывают очень хорошую продуктивность: 20-25%.
Напрямую применять солнечные отопительные батареи можно только к примеру, если котел или остальной прибор отопления на электричестве вы подсоедините к этому источнику тока. Также фотоэлектрические батареи все вместе с электро-аккумуляторами можно соединить в систему обеспечения дома электротоком и аналогичным образом уменьшать приходящие каждый месяц счета за использованную электрическую энергию.
Слыша слова «солнечная энергетика» мы первым делом думаем собственно о батареях, которые преобразуют свет в электричество.И выполняют это особые фотоэлектрические преобразователи. Они выпускаются промышленностью из самых разнообразных полупроводников. Очень часто для домашнего применения мы используем кремниевые фотоэлементы. Они имеют довольно низкую стоимость и показывают очень хорошую продуктивность: 20-25%.
Фотоэлектрические панели для приватного дома не во всех государствах — заурядное явление
Напрямую применять солнечные отопительные батареи можно только к примеру, если котел или остальной прибор отопления на электричествевы подключитек этому источнику тока. Также фотоэлектрические батареи в совокупностис электро-аккумуляторами можно соединить в систему обеспечения дома электротоком и аналогичным образом уменьшать приходящие каждый месяц счета за использованную электрическую энергию.

Характерности отопления теплом солнечных лучей
Правильность устройства системы солнечного отопления у большинства вызывает сомнения. Ключевой аргумент — это не дешево и никогда себя не окупит.С тем, что это не дешево, приходится согласиться: расценки на оборудование большие. Но никтоне мешает вам начать с малого. К примеру, для оценки эффективности и продуктивности идеи сделать аналогичную установку самому.
Расходов минимум, а представление будете иметь из первых рук. Потом уже будете решать стоит с этим всем связываться либо нет. Вот тольков чем дело: все плохие сообщения от теоретиков.От практиковне встречалосьни одного.Идет активное выяснение вариантов улучшения, переделок, но никтоне сказал, что задумка бесполезна. Это о чем-то говорит.
Теперь про то, что установка системы солнечного отопления никогда не оправдается.Пока срок окупае
Если включить гелиосистему одновременно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить очень хорошую сумму
мости у нас в государстве большой. Он сравнимсо эксплуатационным периодом солнечных коллекторов или батарей. Однако если увидеть динамику роста расценок на все источники энергии, то можно высказать предположение, что вскоре он сократитсядо вполне оптимальных сроков.
Теперь собственно про то, как сделать систему. Прежде всего, необходимо определить необходимость Вашего дома и семив теплеи горячей воде. Общая методика расчета системы солнечного отопления следующая:

Зная, в каком регионе находится дом, вы можете выяснить, сколько солнца приходится на 1м 2 площади в каждом месяце года. Профессионалы это именуют инсоляцией. Исходя из данных данных, вы после сумеете подумать, сколько фотоэлектрических батарей вам нужно. Но в первую очередь необходимо определить, сколько тепла понадобится на подготовку ГВС и отопление.
Если счетчик горячей воды у вас есть, то вы знаете объемы горячей воды, которые вы тратите каждый месяц. Выведите средние данные расхода за месяц или считайте по самому большому расходу — это кто как желает. Также у вас должны быть информацию о тепловых потерях дома.
Присмотрите солнечные нагреватели, которые хотели бы поставить. Имея данные по их продуктивности,вы сумеете ориентировочно определить кол-во компонентов, нужное на покрытие ваших потребностей.

Не считая определения количества составляющих гелиосистемы, понадобится определить объем бака, в каком будет собираться горячая вода для ГВС. Это легко можно создать, зная практический расход вашего семейства. Если у вас стоит счетчик на ГВС, и вы имеете данные за много лет, можно вывести среднюю норму употребления в день (в среднем расход на протяжении месяца разделить на кол-во дней). Вот ориентировочно такой объем бака вам необходим. Но бак необходимо брать с запасом в 20% или около того. На всякий пожарный случай.
Важная схема отопления дома с солнечными коллекторами
Если ГВС или счетчика нет, воспользуйтесь нормами употребления. Один человекв суткив среднем расходует 100–150 литров воды. Зная, какое количество людей регулярно живут в доме,вы рассчитаете требуемый объем бака: норма умножается на кол-во жильцов.

Сразу следует отметить, что рациональной (с точки зрения окупаемости) для средней полосы России считается система солнечного отопления, которая покроет порядка 30% потребности в теплеи полностью снабжает горячей водой. Это среднестатистический результат: в какие-нибудь месяцы отопление будет на 70-80% обеспечиваться гелиосистемой, а в какие-нибудь(декабрь-январь) всего на 10%. И снова-таки многое зависит от типа фотоэлектрических панелей и от региона проживания.
Причем дело не только в «севернее» или «южнее». Дело в количестве солнечных деньков. К примеру, на слишком холодной Чукотке солнечное отопление будет максимально эффективная: там практически всегда светит солнце. В намного намного мягком климате Англии, с вечными туманами, его результативность очень низка.

Не обращая внимания на много критиков, которые говорят о неэффективности солнечной энергетики и чрезмерно большом сроке окупаемости, очень много людей хоть чуть чуть переходят на альтернативные источники. Не считая экономии многих привлекает независимость от государстваи его политики цен. Чтобы не жалетьо зря вложенных суммах, можно в первую очередь поэкспериментировать: сделать одну из солнечных установок собственными руками и решить для себя насколько это вас привлекает (либо нет).

Конструкция фотоэлектрических панелей
Очень часто происходит путаница – солнечные коллекторы также именуют батареями. Но в действительности для организации домашнего отопления энергией солнца очень часто применяют собственно первый вид оборудования.
Рабочий принцип отопления приватного дома фотоэлектрическими панелями состоит в преобразовании энергии тепла в электрическую. Для этого в конструкции панелей учтены следующие элементы:

Фотоэлементы . При попадании на них солнца происходит формирование как говорят иначе фототока;
Защитный пропускающий свет корпус . Предохраняет повреждение фотоэлементов;
Преобразователи электротока – преобразователей напряжения, преобразователи электрической энергии , аккумуляторы и т.д.

Т.е. практически фотоэлектрическая панель отопления считается большим зарядным устройством. Первым делом она необходима для получения недорогой электроэнергии. Использование ее в качестве одного из отопительных элементов нецелесообразно. Для теплоснабжения дома площадью 60 м? с стандартным показателем утепления потребуется 6 кВт энергии тепла в час.
Как видно из расчетов это более чем нецелесообразно. Собственно поэтому отдают предпочтение делать солнечный коллектор для отапливания самостоятельно или покупать фабричные установки.

Рабочий принцип системы

Потому как устройства на энергии солнца не обеспечивают стабильное и круглосуточное снабжение энергетикой, нужна система стабильная к таким недостаткам.
Для средней полосы России солнечные устройства не могут обеспечивать стабильный приток энергии, поэтому применяются как добавочная система. Интегрирование в существующую отопительную систему и горячего водообеспечения отличается для солнечного коллектора и фотоэлектрические панели.
В зависимости от целей применения теплового коллектора используются различные системы подсоединения. Вариантов может быть несколько:

Летний вариант для систем с горячим водоснабжением
Зимний вариант для отапливания и горячего водообеспечения

Летний вариант самый обычный и может обходится даже без насоса циркуляционного, применяя гравитационную циркуляцию воды.
Вода нагревается в солнечном коллекторе и за счёт температурного расширения поступает в бак-аккумулятор или водонагреватель. При этом происходит конвективная циркуляция: на место горячей воды из бака засасывается холодная.

Во время зимы при низких температурах прямой нагрев воды не возможен. По закрытому контуру двигается специализированный антифриз, обеспечивая перенос тепла от коллектора к теплообменному аппарату в баке
Как любая система которая основана на конвективной циркуляции работает не довольно эффективно, требуя выполнения нужных уклонов. Более того, накопляющий бак должен быть выше чем солнечный коллектор.
Чтобы вода оставалась подольше горячей бак нужно очень внимательно утеплять.
Если у вас есть желание на самом деле достичь очень эффективной работы солнечного коллектора, схема подсоединения усложниться.
Чтобы ночью коллектор не превратился в охладительный радиатор нужно заканчивать движение воды по замкнутому контуру принудительно
По системе солнечного коллектора двигается незамерзающий тепловой носитель. Циркуляцию принудительного типа обеспечивает насос под управлением контроллера.

Контроллер управляет работой насоса циркуляционного опираясь на показаниях как минимум 2-ух температурных датчиков. Первый измеритель меряет температуру в накопительном баке, второй — на трубе подачи горячего носителя тепла солнечного коллектора. Как только температура в баке превысит температуру носителя тепла, в коллекторе контроллер выключает насос циркуляционный, прекращая циркуляцию носителя тепла по системе.
Со своей стороны при уменьшении температуры в накопительном баке ниже заданной включается котел отопления.
Было бы заманчиво применить схожую схему включения фотоэлектрические панели к электрической сети, как это реализовано в случае солнечного коллектора, накапливая поступившую за один день энергию. К большому сожалению для системы электроснабжения приватного дома создать блок аккумуляторов достаточной емкости слишком дорого. По этому схема подсоединения выглядит так.
При снижении мощности электротока от фотоэлектрические панели блок АВР (автоматическое включение резерва) обеспечивает подключение потребителей к общей элетросети
С фотоэлектрических батарей заряд поступает на контроллер заряда, который делает пару функций: обеспечивает постоянную подзарядку аккумуляторов и стабилизирует напряжение. Дальше переменный ток поступает на преобразователь напряжения, где происходит переустройство постоянного тока 12В или 24В в переменный однофазный ток 220В.
К сожалению, наши электрической сети не приспособленые для получения энергии, как правило будут работать только в одном направлении от источника к потребителю. Поэтому вы не сумеете продавать добытую электрическую энергию или хотя бы заставить счетчик крутиться назад.
Применение фотоэлектрических панелей выгодно тем, что они представляют более многофункциональный вид энергии, но одновременно не могут сравнится по эффективности с солнечными коллекторами. Но последние не обладают возможностью собирать энергию в отличии от солнечных солнечных панелей.

С обогревом маленького летнего домика управится камин или печка, однако для загородного дома подобное решение не приемлимо. Провести приятно вечер возле камина, однако каждый день разжигать дрова в каждом помещении утомительно и нецелесообразно. Источником питания системы для отопления в приватном доме должен стать самый недорогой вариант топлива, особенно если собрались справиться собственными руками:

Электричество.
Уголь.
Брикеты торфа и стружек.
Дрова.
Жидкое горючее (соляра, мазут, дизтопливо).
Газ.

Современное и экономичное оборудование, которое работает по принципу электромагнитной индукции. Катушка из проволки при прохождении электротока образовывает сильное электромагнитное поле, и нагревает ферромагнетик. В случае с обогревательным прибором катушка намотана на трубу из особенного материала со стальным сердечником.

Долговечность. Гарантия на электромеханические системы обогрева — 10 лет и более. Отсутствие подвижных компонентов в системе исключает механическое изнашивание.
В системе обогрева приватного дома не появляется накипь, по этому индукционный котел одинаково продуктивен на первом и десятом году работы.
Полная бесшумность работы. В системе нет насосов, по этому электрический котел не создает шума.
Для установки индукционного обогревательного прибора не нужна добавочная площадь, а монтаж вполне можно создать собственными руками.
Быстрый нагрев носителя тепла благодаря отсутствию изоляции — стержень нагревает тепловой носитель.

Минусы

Большая цена. Фабричные модели выполнены с применением качественных материалов, и этим поясняется большая цена. Индукционный котел можно соорудить своими силами, но по эффективности он будет уступать заводским образцам.
Котел мощностью более 7 кВт просит электрической сети в 380 В.
Если водоподача в систему закончится, оборудование перегреется и поломается. Чтобы не было неполадок система должна быть снабжена датчиком давления и автоматом выключения устройства.

Оригинальный подход к решению проблемы отопления коттеджа. Современные технологии дают возможность применять энергетический потенциал земли при помощи установки геотермальный отопительные системы дома собственными руками. В грунте собирается до 98 процентов энергии солнца, даже в зимнее время года глубоко в земля сберегается тепло.

Геотермальное отопление в простой схеме смотрится как тепловой насос и теплообменный аппарат, которые работают по принципу кондиционера. Насос для отопления включен во внешний и внутренний контуры. Внутренний — система обогрева из простых труб и отопительных приборов в доме. Внешний контур (теплообменный аппарат) размещен под землёй. Тепловые носители — вода или жидкость с антифризом. Насос способна работать в режиме обогревательного прибора или кондиционера.

Геотермальный обогревательный прибор можно установить в любой местности.
Система не таит опасности для человека и внешней среды
Вы можете получать довольно большое количество тепла.
Небольшие расходы при эксплуатировании.
Геотермальное тепло вы получаете бесплатно, но работу насоса, работающего от электрической сети, придется платить — киловатт электрической энергии обеспечивает 3-5 кВт тепла.

Минусы

Большая стоимость оборудования и установки. Система обогрева оправдается через 7-8 лет.
Соорудить геотермальную установку самостоятельно непросто, так как конструкция размещается на глубине около 100 метров и просит особенного оборудования.
Конструкции горизонтального типа располагаются пониже уровня грунтового промерзания, но коллектор занимает большие площади. К примеру, для обогрева дома в 200 кв. м. необходимо применение тепла с 500 кв. м грунта, не затененного деревьями и остальными строениями.

Эта система отопления пользуется ощутимым спросом благодаря относительно обычный монтаж, не слишком большой цене и возможности температурного регулирования воздуха в каждом индивидуальном помещении.
Схема состоящей из одной трубы с последовательной установкой отопительных приборов на контуре. Трубная разводка может быть горизонтальной или вертикальной. От котла тепловой носитель попадает в сеть и возвращается к котлу отопления. Вы можете ставить в доме столько отопительных приборов, сколько нужно для обогрева определенной комнаты.

Возможность ставить в любом помещении необходимую температуру без полного выключения от системы для отопления.
Если появится необходимость в ремонте одного радиатора, вы можете выключить его, при этом остальная система продолжит работать.
Отопительные приборы греются быстро и одинаково.
Для монтажа применяются трубы малого диаметра, что дает возможность сэкономить.

Минусы

Установка насоса обеспечивает настоящее функционирование системы, но просит денежных растрат, в т.ч. для оплаты электричества.
При отключении электричества система не работает, так как останавливается насос.

«). Групповое применение гелиосистем даст возможность сберечь ресурсы, которые классически используются для отопления (уголь, газ) и решить энергетическую проблематику.
Солнечное отопление имеет следующие преимущества:

производительная работа и большая экономия на ключевой системе отопления дома;
безопасность применения;
большой служебный срок;
красивый внешний вид, право выбора показателей коллектора.

Набор компонентов гелиосистемы может изменяться в зависимости от желаний заказчика и свойств производства завода, однако принцип комплектации остается постоянным.
Есть различные типы коллекторов, и хотя рабочий принцип любого из них практически одинаков, все же между ними есть некоторые различия. В этом случае будет рассматриваться работа самодельной системы из змеевика.

Монтаж фотоэлектрических панелей

Конструкция солнечного коллектора

Характерности отопления теплом солнечных лучей

Чтобы конструкция обогрева была эффектной, нужно качественно выполнить утеплительные работы дома. Рекомендуется соединять солнечное отопление с остальными видами — газовым или электрическим – это очень хороший вариант. Интеграция компонентов гелиосистемы в классическую схему обогрева значительность повышает результативность домашнего отопления и уменьшает финансовые затраты.
В регионах, для которых свойственен невысокий уровень инсоляции (потока солнечных лучей на поверхность в горизонтальном положении), необходимо правильно проссчитать площадь коллекторов и точно исполнять инструкцию по монтажу, чтобы система работала очень эффективно. Эксперты советуют ставить коллекторы под угол, равным географической широте местности, в подобном случае они будут очень продуктивны.
Организуя отопление от солнечных лучей собственными руками, необходимо слегка сделать больше наклонный угол, чтобы увеличить рабочую эффективность данных устройств во время зимы. При этом летом результативность системы несколько понизится, однако это допускается, так как во всяком случае будет переизбыток энергии тепла.
Правильность устройства системы солнечного отопления у большинства вызывает сомнения. Ключевой аргумент — это не дешево и никогда себя не окупит. С тем, что это не дешево, приходится согласиться: расценки на оборудование большие. Но никто не мешает вам начать с малого. К примеру, для оценки эффективности и продуктивности идеи сделать аналогичную установку самому.
Расходов минимум, а представление будете иметь из первых рук. Потом уже будете решать стоит с этим всем связываться либо нет. Вот только в чем дело: все плохие сообщения от теоретиков. От практиков не встречалось ни одного. Идет активное выяснение вариантов улучшения, переделок, но никто не сказал, что задумка бесполезна. Это о чем-то говорит.
Теперь про то, что установка системы солнечного отопления никогда не оправдается. Пока срок окупаемости у нас в государстве большой. Он сравним с эксплуатационным сроком солнечных коллекторов или батарей. Однако если увидеть динамику роста расценок на все источники энергии, то можно высказать предположение, что вскоре он уменьшится до вполне оптимальных сроков.
Теперь собственно про то, как сделать систему. Прежде всего, необходимо определить необходимость Вашего дома и семи в тепле и горячей воде. Общая методика расчета системы солнечного отопления следующая:

Зная, в каком регионе находится дом, вы можете выяснить, сколько солнца приходится на 1м2 площади в каждом месяце года. Профессионалы это именуют инсоляцией. Исходя из данных данных, вы после сумеете подумать, сколько фотоэлектрических батарей вам нужно. Но в первую очередь необходимо определить, сколько тепла понадобится на подготовку ГВС и отопление .

Если счетчик горячей воды у вас есть, то вы знаете объемы горячей воды, которые вы тратите каждый месяц. Выведите средние данные расхода за месяц или считайте по самому большому расходу — это кто как желает. Также у вас должны быть информацию о тепловых потерях дома.
, которые хотели бы поставить. Имея данные по их продуктивности, вы сумеете ориентировочно определить кол-во компонентов, нужное на покрытие ваших потребностей.
Если ГВС или счетчика нет, воспользуйтесь нормами употребления. Один человек в день примерно расходует 100-150 литров воды. Зная, какое количество людей регулярно живут в доме, вы рассчитаете требуемый объем бака: норма умножается на кол-во жильцов.
Сразу следует отметить, что рациональной (с точки зрения окупаемости) для средней полосы России считается система солнечного отопления, которая покроет порядка 30% потребности в тепле и полностью снабжает горячей водой. Это среднестатистический результат: в какие-нибудь месяцы отопление будет на 70-80% обеспечиваться гелиосистемой, а в какие-нибудь (декабрь-январь) всего на 10%. И снова-таки многое зависит от типа фотоэлектрических панелей и от региона проживания.

Водяное отопление

Это очень востребованная система, при которой по трубам течет вода или иная незамерзающая жидкость. Вид котла зависит от того, каким топливом вы располагаете. Система собой представляет котел и закрытый контур из труб, разведенных в помещения. Обогрев комнат предоставляют отопительные приборы, остывшая вода попадает назад в котел.

Доступность носителя тепла.
Постоянный водный объем в системе.
Легкость установки.
Одинаковый обогрев всех помещений по контуру.

Минусы

Уход за отопительными приборами, отдача тепла которых при загрязнении уменьшается.
Медлительное нагревание помещений.
Вероятность протечки труб из-за ржавчины.
Требования к чистоте воды в системе.
Система в морозы должна регулярно работать, иначе может подмерзнуть вода и трубы разорвутся.

Водяное отопление с котлом на газу — проверенная классическая система. Большинство приватных домов отапливаются собственно аналогичным образом. Для дома, в котором вы проживаете регулярно, данная система подходит, однако для обогрева дачи она чрезмерно затратна.

Отопление на пару

Старый вариант отопления не потерял актуальности на фоне современных систем. Тепловой носитель — пар, монтаж отопительные системы прост. Источник — паровой котел, из которого тепло поступает в трубы и отопительные приборы редукционно-охладительного оборудования или паровой турбины. Охлаждаясь, пар преобразуется в конденсат и возвращается обратно.
В теории вы можете соорудить отопление на пару собственными руками, но в приватизированных домах котлы не устанавливают. Котел довольно высок, температура пара превосходит 100оС, работа просит подхода с профессиональными навыками. Классически так обогревают предприятия, в процессе производства которых применяется пар, а его остатки идут на отопление.

От качества котла в данной системе значительно зависит эксплуатационная надежность и температура, по этому подбирать его необходимо с учитыванием площади и свойств сооружения. Работают паровые котлы на различном топливе: жидком, твёрдом, комбинированном, природном газе.