Отопление на батареях которые работают от солнечных лучей для приватного дома: варианты

Характерности отопления на солнечных элементах

Отопление на основе солнечных коллекторов
Аналогичным образом, в общем отопление энергией солнца коттеджа организовать можно. Нужно только взять во внимание все характерности его применения. Ведь наличие вакуумного нагнетателя воздуха, бака накопительного в доме и батарей, получающих энергию, на крыше предполагает наличие довольно протяженных коммуникационных линий.
Чтобы за системой отопления не доводилось регулярно наблюдать, ставят блок управления, включающий или отключающий насос в зависимости от показаний температурных датчиков. Причем датчики размещают на выходе коллектора и в накопительном баке. Конструкцию коллектора выполняют такой, чтобы его обслуживание не отнимало большое количество времени. Вакуумные трубки объединяют с приемниками тепла с помощью медных гильз, чтобы в случае их повреждения можно было быстро провести замену.

Такая система отопления экологична, потому как электрическая энергия вырабатывается без загрязнения внешней среды. По этому для тех, кто желает жить в гармоничности с природой, данный вариант может показаться самым привлекательным. Это замечательный способ организовать экологично чистую систему отопления в говоря иначе экопоселениях, становящихся все более распространенными.
Но нужно понимать, что сейчас такая технология достаточно новая, дорогая и непростая в плане покупки и локации оборудования. Возможно, в перспективе мы все, как минимум, в районах с очень приличным количеством солнечных деньков в году, придём к надобности перехода на такие системы. Но пока такая технология, как и электромобили, многими рассматривается как что-то необычное из далекого грядущего. Вроде есть, и в общем заманчиво и интересно, но по настоящему никто не пользуется.
Для обеспечения отопления и водообеспечения горячей водой в доме применяют две системы, применяющие различные тепловые носители — воду и воздух. Обустройство подобных систем несколько отличается, как и результативность.
Водяное солнечное отопление состоит из таких элементов:

солнечного коллектора с применением водяного носителя тепла;

Гидравлическая система солнечного отопления.
Такое солнечное домашнее отопление действует по принципу теплоотдачи от нагретой заранее воды, проходящей по трубопроводам и дизайн радиаторам. Расчет доказывает экономность расхода материала, который применяется для отапливания, это достигается за счёт теплоемкости воды. Считается, что при нагревании до одного уровня температуры вода в 4000 раз более теплоемкая, чем воздух.
Отзывы потребителей говорят о трудоемкости установки и эксплуатации водного солнечного оборудования, надобности строгого контроля работы генератора. При низкой температуре вода, наполняющая трубопровод, замерзает и становится шире, вызывая разрушение всей системы. Поставить оборудование можно лишь в процессе постройки дома или его капремонта.
Воздушное солнечное отопление и горячее обеспечение водой обеспечивается тёплым воздухом, нагнетаемым специализированными вентиляторами. Отличие данной конструкции состоит в применении не насосов, а мощных вентиляторов.
Воздушное солнечное отопление имеет высокий степень коофициэнта полезного действия, потому как в его схеме отсутствуют передаточные детали. Система отопления соединяется с климатической, что дает прекрасную возможность создавать и поддерживать удобный климат помещения. Вследствие небольшой инерционности помещение нагревается моментально.
Воздушная система солнечного отопления.
Перед закупкой нужного оборудования и его установкой нужно сделать расчет:

Мощности нагревателя воздуха взяв во внимание то, что помещение должно получить достаточный обогрев, а потери тепла обязаны быть компенсированы.
Скорости воздушной подачи, который нагревается.
Неизбежных теплопотерь, которые выполняются через стены помещения, окна, двери, вследствие сквозняков либо других причин.
Диаметра воздушного канала с учетом аэродинамических параметров всей системы, что позволит найти объем потерь воздушного напора.

Если расчет оказался неправильным, возможны перегревы тепловых нагревателей, появление вибрации, дополнительных шумов, что делает дискомфорт, а потом приводит к выходу системы из строя.
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.

Солнечные батареи для отопления дома - варианты конструкции

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.

Рабочий принцип

Домашнее отопление при помощи самодельных фотоэлектрических панелей выполняется на основе простых законов физики. Согласно одного из них, жидкость, имеющая высокую плотность, настоящим путём будет вытеснять менее плотную. Этот принцип функционирования используется для систем отопления, работающих на конвективной циркуляции основного носителя тепла.
Принцип функционирования солнечного коллектора

Нагрев носителя тепла имеет следующий вид:

тепловой носитель в трубках нагревается лучами солнца;
тепло, полученное таим образом, скапливается в аккумуляторе тепла.

Очень часто в роли носителя тепла выступает вода, нагреваемая солнечными лучами. Вода находится в вертикальном змеевике. При нагревании вода в данном устройстве поднимается вверх. Дальше она поступает в емкость. Из нее будет вестись забор жидкости.Для результативной работы фотоэлектрические панели нужно добиться процесса конвективной циркуляции жидкости.
Выпускаются сегодня модели способны генерировать электрическую энергию даже в облачную и чрезмерно плохую погоду. Впрочем КПД одного модуля сравнительно невысокий и составляет скромные 15-25%, вырабатывая примерно 50-300 Вт электрической энергии в зависимости от текущей находящейся вокруг обстановки. Для достижения большой производительности нужно подключение нескольких, а порой и десятков компонентов в единую сеть.
Фотографии приватных домов с подключенной системой солнечного отопления
Если говорить о системе отопления на основе фотоэлектрических панелей, традиционная схема состоит из трех компонентов:

Рассмотренный солнечный модуль , вырабатывающий электрическую энергию
Аккумулятор тепла – закрытый от потерь тепла бак, в котором находится нагреваемый Трубчатыми нагревателями тепловой носитель
Контур отопления , который состоит из трубных магистралей и отопительных радиаторов, по которому тепловой носитель двигается принудительным или по настоящему и возвращает тепло внешней среде

Видео — Дом на батареях которые работают от солнечных лучей

В зависимости от желаний и определенной избанной реализации солнечные отопительные батареи дома могут применяться в иных модифицированных схемах отопления, когда взамен коллектора ставится электрический проточный котел. Покупка нужного оборудования обойдется очень дорого, впрочем отопление будет намного практичнее и выгодным.
Клик для увеличения
Еще один из видов реализации отопления на батареях которые работают от солнечных лучей – применение электрообогревателей, полов с подогревом, электроконвекторов и т. д. Аналогичным образом, полученная электрическая энергия потребляется для питания отопительных электробытовых приборов. К аналогичным схемам прибегают лишь в маленьких домах за городом.
Ставить солнечные коллекторы рекомендуется на крыше дома на южной стороне. Чтобы нагреть загородный дом площадью более 100 квадратов, требуется покрыть фотоэлементами до 35-40 кв. м. В доме необходимо отвести индивидуальное помещение для локации устанавливаемого оборудования для отопления – теплогенерирующую установку.

Отрицательные и положительные стороны

Применение альтернативного отопления приватных домов имеет собственные бесспорные плюсы. Установка и дальнейшая работа солнечных модулей обладает следующими хорошими сторонами:

Длительный срок эксплуатации – до 25-40 лет без надобности очень дорогих мер по профилактике
Дополнительную накопившуюся и переработанную энергию солнца можно будет тратить на прочие нужды
Независимость от коммунальных служб и ощутимое уменьшение счётов за отопление
Дом будет обогреваться на протяжении круглого года

Впрочем имеются определенные тонкости, которые ограничивают эксплуатацию отопления на батареях которые работают от солнечных лучей. Самый первый из них – географическое проживание. В том или другом районе солнце греет по-разному. Если оно возникает спустя сутки или лишь на несколько часов в день, переделать систему отопления становится невыгодно в экономическом плане и необходимо подумать об иных экологически чистых источниках энергии (насосы для отопления, ветряные станции, биологическое горючее).
Среди других негативных сторон можно подчеркнуть:

Высокие первоначальные расходы
Трудность установки оборудования
Необходимость в резервном источнике отопления

Как сделать солнечный обогрев в собственном доме

Для начала нужно учитывать, что гелиосистема не ставится одна по себе. Для нормального обогрева строения потребуется ее одновременная работа с котлом отопления.
Нужно с самого начала установить главный тепловой источник — котел, из расчёта 100% покрытия всех теплозатрат строения. Исключительно после этого приступают к расчету коллекторов.

Расчет гелиосистемы

Отдача тепла у водонагревательных вакуумных и панельных коллекторов, а еще воздухонагревателей, применяющих солнечную энергию различная. Исходя из этого нет единой системы расчетов. Для комфорта воспользуйтесь специализированными online калькуляторами.

Варианты самостоятельных расчетов:

Воздушные гелиосистемы — дадут 1,5 кВт энергии тепла на каждый 1 м? поверхности коллектора. Дом на 100 м? будет полностью топиться с помощью 4 воздухонагревателей, совокупной площадью 8 м?.
Вакуумный трубчатый коллектор — 15 трубок дадут в общей трудности 4,8 кВт/час. Для удобного проживания одного человека потребуется от 2-4 кВт/час тепла. Последующие расчеты осуществляются по количеству живущих в одном доме.