0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система солнечного отопления загородного дома

Своими руками

Солнечное отопление частного дома своими руками

Соорудить солнечное отопление частного дома своими руками – не такая и сложная задача, как кажется неосведомленному обывателю. Для этого понадобятся навыки сварщика и материалы, доступные в любом строительном магазине.

Актуальность создания солнечного отопления частного дома своими руками

Получить полную автономию – мечта каждого владельца, затевающего частное строительство. Но действительно ли солнечная энергия способна отапливать жилой дом, особенно если устройство для ее накопления собрано в гараже?

Расчет мощности солнечного коллектора

В зависимости от региона солнечный поток может давать от 50 Вт/кв.м в пасмурный день до 1400 Вт/кв.м при ясном летнем небе. При таких показателях даже примитивный коллектор с низким КПД (45-50%) и площадью 15 кв.м. может выдавать в год около 7000-10000 кВт*ч. А это сэкономленные 3 тонны дров для твердотопливного котла!

Как рассчитать необходимую площадь солнечного коллектора для бытовых нужд:

  • в среднем на квадратный метр устройства приходится 900 Вт;
  • чтобы повысить температуру воды, необходимо затратить 1,16 Вт;
  • учитывая также теплопотери коллектора, 1 кв.м сможет нагреть около 10 литров воды в час до температуры 70 градусов;
  • для обеспечения 50 л горячей воды, необходимой одному человеку, понадобится затратить 3,48 кВт;
  • сверившись с данными гидрометцентра о мощности солнечного излучения (Вт/кв.м) в регионе, необходимо 3480 Вт разделить на получившуюся мощность солнечного излучения – это и будет нужная площадь солнечного коллектора для нагрева 50 л воды.

Как становится понятно, эффективное автономное отопление исключительно с использованием солнечной энергии осуществить довольно проблематично. Ведь в хмурую зимнюю пору солнечного излучения крайне мало, а разместить на участке коллектор площадью 120 кв.м. не всегда получится.

Применение солнечных коллекторов

Так неужели солнечные коллекторы нефункциональны? Не стоит заранее сбрасывать их со счетов. Так, с помощью подобного накопителя можно летом обходиться без бойлера – мощности будет достаточно для обеспечения семьи горячей водой. Зимой же удастся сократить затраты на энергоносители, если подавать уже нагретую воду из солнечного коллектора в электрический бойлер.
Кроме того, солнечный коллектор станет отличным помощником тепловому насосу в доме с низкотемпературным отоплением (теплыми полами).

Так, зимой нагретый теплоноситель будет использоваться в теплых полах, а летом излишки тепла можно отправить в геотермальный контур. Это позволит снизить мощность теплового насоса.
Ведь геотермальное тепло не возобновляется, так что со временем в толще грунта образовывается все увеличивающийся «холодный мешок». Например, в обычном геотермальном контуре на начало отопительного сезона температура составляет +5 градусов, а в конце -2С. При подогреве же начальная температура поднимается до +15 С, а к концу отопительного сезона не падает ниже +2С.

Устройство самодельного солнечного коллектора

Для уверенного в своих силах мастера собрать тепловой коллектор не составит труда. Можно начать с небольшого устройства для обеспечения горячей воды на даче, а в случае успешного эксперимента перейти к созданию полноценной солнечной станции.

Плоский солнечный коллектор из металлических труб

Самый простой в исполнении коллектор – плоский. Для его устройства понадобится:

  • сварочный аппарат;
  • трубы из нержавеющей стали или меди;
  • стальной лист;
  • закаленное стекло или поликарбонат;
  • деревянные доски для рамы;
  • негорючий утеплитель, способный выдержать нагретый до 200 градусов металл;
  • черная матовая краска, устойчивая к высоким температурам.

Сборка солнечного коллектора довольно проста:

    Трубы свариваются в решетку – две горизонтальные большего диаметра, по которым будет подаваться теплоноситель, а между ними вертикальные меньшего диаметра – по которым теплоноситель будет циркулировать в процессе нагревания.

Собирается рама из досок по размеру сваренной решетки.

Трубы привариваются к стальному листу – он выступает в роли адсорбера солнечной энергии, поэтому прилегание труб должно быть максимально плотным. Все красится в матовый черный цвет.

На лист с трубами кладется рама так, чтобы трубы оказались с внутренней стороны. Просверливаются отверстия для входа и выхода труб. Укладывается утеплитель. Если используется гигроскопичный материал, нужно позаботиться о гидроизоляции – ведь намокших утеплитель больше не будет защищать трубы от охлаждения.

  • Утеплитель фиксируется листом ОСБ, все стыки заполняются герметиком.
  • Со стороны адсорбера кладется прозрачное стекло или поликарбонат с небольшим воздушным зазором. Оно служит для предотвращения остывание стального листа.
  • Фиксировать стекло можно с помощью деревянных оконных штапиков, предварительно проложив герметик. Он предотвратит попадание холодного воздуха и защитит стекло от сжатия рамы при нагревании и охлаждении.
  • Для полноценного функционирования коллектора понадобится накопительный бак. Его можно сделать из пластиковой бочки, утепленной снаружи, в которой спиралью уложен теплообменник, соединенный с солнечным коллектором. Вход нагретой воды должен располагаться сверху, а выход холодной – снизу.

    Важно правильно разместить бак и коллектор. Чтобы обеспечить естественную циркуляцию воды, бак должен находиться выше коллектора, а трубы – иметь постоянный наклон.

    Если же солнечный коллектор расположен на крыше дома, придется включить в систему насос, который обеспечит движение воды.

    Солнечный нагреватель из подручных материалов

    Если со сварочным аппаратом дружбу свести так и не удалось, можно сделать простой солнечный нагреватель из того, что под рукой. Например, из жестяных банок. Для этого в дне делаются отверстия, сами банки скрепляются друг с другом герметиком, на него же садятся в местах соединения с ПВХ-трубами. Красятся в черный цвет и укладываются в раму под стекло также, как и обычные трубы.

    А вот работать с пластиковыми бутылками еще проще – достаточно нанизать их на покрашенные в черный цвет ПВХ-трубы.

    Для улучшения нагревания в каждую бутылку вкладывается черная подложка, сами же бутылки создают парниковый эффект, так что не требуют накрывания стеклом.

    Фасад дома из солнечных батарей

    Почему бы вместо обычного сайдинга не отделать дом чем-то полезным? Например, сделав с южной стороны на всю стену солнечный нагреватель.

    Такое решение позволит оптимизировать расходы на отопление сразу по двум направлениям – снизить затраты на энергоноситель и существенно сократить теплопотери за счет дополнительного утепления фасада.

    Устройство просто до безобразия и не требует специальных инструментов:

    • на утеплитель уложен окрашенный оцинкованный лист;
    • поверх уложена нержавеющая гофрированная труба, также выкрашенная в черный;
    • все прикрыто листами поликарбоната и зафиксировано алюминиевыми уголками.

    Если же и этот способ кажется сложным, на видео представлен вариант из жести, полипропиленовых труб и пленки. Куда уж проще!

    Отопление частного дома солнечными батареями: особенности монтажа

    Применение солнечной энергии для индивидуального отопления дома – дело достаточно экзотичное и не всегда целесообразное. Но в южных районах, богатых солнцем, такой способ обогрева дома можно применять. Тем более, что данный вид энергии относится к возобновляемым и является наиболее экологически чистым. Одновременно отопление от солнечных батарей сможет стать существенным источником экономии энергоресурсов и финансов

    1 В чем эффективность солнечных батарей 2 Как действуют батареи для солнечного отопления дома 3 Как выбирать требуемую мощность солнечного отопления дома 4 Монтаж системы солнечного отопления дома

    В чем эффективность солнечных батарей

    Энергию ультрафиолетового излучения люди научились использовать давно. Но только с изобретением солнечных коллекторов – устройств, позволяющих выполнять этот процесс с удовлетворительной эффективностью, – солнечная энергия стала повсеместно применяться не только для подзарядки калькуляторов, но и для более серьезных целей.

    В наших климатических условиях наиболее оптимальным вариантом представляется установка вакуумных солнечных батарей, которые:

    • допускают непрерывный режим работы (могут действовать даже в холодную пору года);
    • имеют длительный (до 20 лет) гарантированный рабочий ресурс.

    Учитывая реальный геометрический район размещения солнечных батарей для отопления дома, целесообразно использовать их не как основной источник поступления тепла, а в качестве дополнения к уже функционирующему отопительному котлу. Это позволяет снизить его энергопотребление на 40-50%. Электрический котел, ввиду более совершенной системы своего управления, в этом смысле получит преимущество.

    Как действуют батареи для солнечного отопления дома

    Солнечная батарея для отопления дома работает так. В корпусе устройства размещена система двойных вакуумных трубок:

    • внешняя трубка из ударопрочного стекла – прозрачна;
    • внутренняя трубка имеет покрытие на основе соединений алюминия и серы, которое активно поглощает солнечные лучи.

    Воздух из внутренней трубки откачан, поэтому наличие вакуума позволяет избавиться от непроизводительных потерь при теплопередаче. Энергия, накапливаемая адсорбирующим покрытием, передается медной трубке, расположенной коаксиально стенкам внутренней трубки. В медной трубке содержится легко закипающая жидкость, которая при повышении своей температуры отдает образующееся тепло в отопительную систему дома.

    Эксплуатационные характеристики вакуумной солнечной батареи:

    • Эффективность поглощения лучей Солнца – 96%.
    • Длина одной секции, мм – до 1800.
    • Температура теплоизлучающей трубки, °С – до 320.
    • Теплопотери, Вт/м2°С, не более – 0,55.
    • Наибольшее рабочее давление, МПа – до 0,8.

    Для повышения эффективности своей работы батареи устанавливаются в специальные панели, собираемые из нескольких коллекторов. В итоге суммарная мощность таких систем отопления дома может оказаться весьма значительной. Все остальные элементы системы солнечного отопления – такие же, как и для обычной системы индивидуального отопления. Потребуется циркуляционный насос, накопительный бак для горячей воды, а также комплект контрольно-регулирующей аппаратуры

    Как выбирать требуемую мощность солнечного отопления дома

    Предварительно рассчитываются потребности в энергоносителях. Считается, что среднестатистическая семья потребляет до 500 кВт в месяц. Если в доме обустроена система теплых полов, то расчетный показатель удельного энергопотребления составляет до 10 м2 площади пола на 1 м2 площади солнечной батареи.

    Читать еще:  Терраса на мансарде фото идей для открытой террасы

    Габариты батарей определяются с учетом скатности крыши и площади ее покрытия. Для установки батарей отопления рекомендуется использовать прежде всего южные скаты крыши, не затеняемые близкорастущими деревьями и другими постройками. Особое внимание уделяется ударопрочности: радиатор должен выдерживать удары града, для чего стеклянная панель выполняется достаточно большой толщины – до 25 мм.

    Экономическую эффективность и целесообразность установки отопления от солнечных батарей подсчитать несложно. Принимая среднюю площадь крыши не менее 40-50 м2, при количестве солнечных дней в месяце не менее 20, максимальная мощность солнечной батареи для отопления дома составит около 500 кВт – именно такой величины, которая требуется.

    Поскольку угол ската крыши будет определять эффективность падения солнечных лучей на воспринимающую панель батареи, то он должен находиться в пределах 30-45°. Принципиально возможна установка таких батарей и на плоских скатах, однако при этом возникнут ряд трудностей:

    • Ухудшится аэродинамика продувания крыши ветром, поскольку все элементы коллекторов придется закреплять под тем же оптимальным углом 30-45°.
    • Возникнут проблемы с обдуваемостью коллекторов и необходимостью очистки образующихся застойных зон зимой при наличии на крыше снежного покрова.
    • При наличии вентиляционных каналов придется монтировать систему солнечного отопления в промежутках между ними, что не всегда совпадает с наиболее целесообразными местами для установки отопления от солнечных батарей.

    Вопрос обустройства системы солнечного отопления должен решаться уже на стадии строительства дома. Например, суммарный вес панелей коллекторов должен быть учтен при возведении подстропильных конструкций: их недостаточная жесткость может стать причиной как обрушения панелей, так и их самопроизвольного прогиба под собственным весом. В результате солнечные лучи попадают под иным углом, и фактическая выработка тепловой энергии уменьшится.

    Монтаж системы солнечного отопления дома

    Процесс монтажа подразделяется на следующие этапы:

    • Сборка корпуса солнечного коллектора (его лучше выполнять на земле, в более удобных условиях).
    • Установка рамы на крыше дома.
    • Подъем и установка на крышу дома накопительного бака для воды.
    • Подвод воды и заполнение бака водой.
    • Монтаж вакуумных коллекторов блока и подключение их к системе.
    • Установка контрольно-регулирующей аппаратуры.
    • Запуск и испытание системы солнечного отопления дома.

    Во время выполнения работ обращают внимание на следующие мелочи, способные улучшить качество монтажа, а следовательно, и надежность функционирования системы солнечного отопления:

    • Учитывается не только качество прикрепления батарей к крыше, но коррозиеустойчивость крепежа солнечного коллектора. Болты, саморезы, шурупы и пр. соединительные элементы либо приобретаются с цинковым покрытием, либо после окончания монтажных работ смазываются солидолом.
    • При выборе материала для водопроводных труб ориентируются на показатели его морозоустойчивости (таким образом, полипропиленовые трубы получают преимущество перед стальными). Диаметр труб должен соответствовать диаметру входного водопровода, поскольку в этом случае снижается суммарное гидросопротивление трубопроводов.

    Сам монтаж батарей солнечного отопления дома производится в строгом соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя.

    Уважаемые строители и просто читатели, не забывайте подписываться на наш канал ЯСТРОИТЕЛЬ

    <<<Понравилась статья ЖМИ палец вверх

    Солнечное отопление частного дома

    Когда начинается постройка частного или загородного дома, важным моментом, который также требует довольно много финансовых вложений, а еще больше – внимания, является отопительная система и утепление сооружения. И вместо привычных систем и традиционных видов отопления все больше людей обращают свое внимание на альтернативное отопление – солнечное отопление частного дома.

    Использование солнечной энергии для отопления

    Распространение системы солнечного отопления частного дома постоянно растет, так как это инновационная технология, использующая солнечную энергию. На сегодняшний день уже абсолютно каждый владелец частного или загородного дома может установить у себя такую систему. Заметим, что финансовые средства потребуется вложить только в приобретение оборудования, которое понадобится для того чтобы накапливать тепло, а вот сама энергия достанется вам бесплатно.

    Если вы собираетесь оборудовать солнечное отопление дома для долговечной работы, то к выбору системы следует подойти серьезно. Требуется грамотно рассчитать площадь системы, мощность, подобрать хорошее место для монтажа.

    Отметим, что установленная система сможет прослужить вам более 25-ти лет, а окупится она примерно через 3 года, если эксплуатировать ее постоянно.

    Отопление дома от солнца может быть двух типов:

    • На основе солнечных батарей.
    • На основе солнечных коллекторов.

    Солнечное отопление обладает множеством преимуществ:

    • Существенно экономятся затраты на топливо.
    • Это полностью экологически безопасная система.
    • Простота использования.
    • На фотоэлементы цены падают, поэтому падает и стоимость оборудования и монтажа системы.

    Среди недостатков можно отметить следующие:

    • Когда день пасмурный, энергии будет вырабатываться существенно меньше.
    • Оборудование и монтаж такой системы – дорогое удовольствие.
    • Бесперебойная работа такой системы требует к себе особенного внимания: точных расчетов и верной установки всех элементов.

    Отопление на солнечных батареях

    В сущности, солнечные батареи представляют собой фотогенераторы электроэнергии. Как говорят нам законы физики, солнечный свет формирует постоянный ток, влияя на полупроводниковые элементы. А в цепях солнечной батареи появляется напряжение, которое затем подается на объекты. Специальный аккумулятор накапливает энергию, которую потом можно использовать в пасмурные дни.

    Отопление частного дома солнечной энергией при помощи батарей лучше всего ставить на южную сторону крыши, а угол крыши должен быть не менее 30 градусов. Специалисты рекомендуют учесть также наличие дополнительных помех – к примеру, если рядом стоят сооружения или деревья, которые впоследствии могут помешать функционированию системы. Поток лучей солнца должен идти из учета: 1000 кВт/ч на 1 кв.м за год. Солнечная энергия в таком расчете, которую вы получите, будет равняться использованию 100 литров газа.

    Некоторые мощные солнечные батареи площадью примерно 4 кв.м могут снабдить среднюю семью, состоящую из 3-х человек, горячей водой. Энергия при этом выработается – 2000 кВт/ч в год.

    Солнечная батарея состоит из следующих элементов:

    • Прозрачная верхняя панель, внутри нее будут циркулировать вода или воздух, сделанная из стекла или пластмассы.
    • Металлическая зачерненная поверхность, поглощающая теплоэнергию солнца.
    • Водяной бак или специальный накопительный резервуар, куда идет нагретая жидкость или газ, после чего они поступают в батареи.

    В солнечные системы отопления частного дома входят такие элементы:

    • Обыкновенный преобразователь.
    • Преобразователь постоянного в переменный ток.
    • Датчик, который регулирует уровень зарядки и разрядки батареи.
    • Аккумулятор.
    • Система отбора мощности.

    Солнечное отопление загородного дома на батареях применяется, в основном, для того чтобы получить электричество. Поэтому такие батареи будет лучше всего установить там, где используется электрическое отопление, электрообогреватели или теплый пол. Когда вы оборудуете отопление солнечными батареями большой мощности, можно будет снабдить свой дом горячей водой.

    Что касается эффективности такой системы, как отопление дома солнечной энергией от батарей, то этот показатель зависит от множества факторов, основной из которых – это поступающая солнечная энергия. Если ваше жилье располагается в северной широте, то лучше всего использовать совмещенные виды отопления, где солнечная энергия будет лишь дополнением. Это же касается и тех местностей, где наблюдается частая пасмурная погода, так как в такое время мощность батарей будет очень маленькой.

    Отопление солнечными коллекторами

    Отопление загородного дома от солнца при помощи солнечных коллекторов заключается в том же принципе: солнечная энергия собирается и преобразовывается. Однако в данном случае преобразовывается не электрическая энергия, а тепловая. Так, носитель тепла, который циркулирует в коллекторе, под действием лучей солнца нагревается и после этого передает свое тепло. Продуктивность здесь также зависит от того, какое количество солнечного света.

    Бывают такие виды коллекторов:

    • Работающие на воде или антифризе. Первый тип коллекторов – это плоские коллекторы, которые состоят из абсорбера, который и поглощает солнечную энергию, прозрачного слоя и покрытия с теплоизоляцией.
    • Работающие на воздушных массах и обеспечивающие воздушное солнечное отопление дома.

    Солнечное отопление своими руками – это реально

    На сегодняшний день известно несколько способов, как выполнить солнечное отопление дома своими руками. К примеру, можно использовать полиэтиленовую пленку или пластиковые бутылки, однако такая система не будет долго работать эффективно.

    Поэтому лучшим вариантом будет приобретение готового оборудования – это эффективно и выгодно. К тому же, стоимость его окупается через короткое время.

    Солнечные батареи для отопления частного дома

    Владельцы загородных коттеджей нередко устанавливают солнечные батареи для отопления дома. Популярность такой конструкции легко объяснить: экономия на топливе и экологически чистая система жизнеобеспечения. При умелом использовании энергии солнца, ветра или воды вполне реально превратить небольшую дачную постройку в современное экожилище. Но для начала стоит разобраться, как это сделать и насколько такие батареи выгодны жильцам.

    Энергию солнечного света применяют уже давно и успешно, поэтому технология не является инновацией. Но пользуются такой услугой чаще всего жители жарких стран и южных широт, так как в теплых климатических условиях добывать такой альтернативный ресурс можно круглогодично. А вот северные регионы, где существует недостаток естественного излучения, используют солнечное отопление только как дополнительный вариант.

    Своеобразными посредниками между солнцем и механизмом, который образует энергию, являются солнечные батареи и специальные коллекторы. Притом эти элементы могут различаться как по назначению, так и по конструкции. Но суть их работы заключается в аккумулировании солнечной энергии для последующего использования.

    Батареи представлены в виде панелей, на одной стороне которых имеются фотоэлементы, а на другой — фиксирующий механизм. Такую конструкцию вполне реально смонтировать самостоятельно, но можно приобрести уже готовые изделия, продающиеся в широком ассортименте.

    Читать еще:  Что необходимо знать для сооружения детской горки

    Гелиосистема — прибор, который является частью системы отопления. Он представляет собой большой теплоизолированный короб, в который встроен теплоноситель. Такое устройство вместе с батареями закрепляют на приподнятом щите, обращенном к светилу. Разрешается также просто уложить обогревательные элементы на скате крыши.

    Можно значительно повысить эффективность отопительной системы, если поместить батареи на специальные динамические механизмы. Эти устройства работают по принципу системы слежения, то есть поворачиваются в ту сторону, куда направлены лучи солнца.

    Само преобразование осуществляется в трубах, которые расположены внутри коробки. Использовать солнечные батареи для отопления дома зимой вполне реально, но при условии, что солнечных дней в году будет не меньше двухсот.

    Система, позволяющая обогреть дом солнечной энергией, имеет большое количество положительных качеств. Каждое из них довольно весомое, что позволяет жильцам экспериментировать. Главные достоинства батарей заключаются в следующем:

    1. 1. Экологичность. Установка абсолютно безопасна как для жильцов, так и для окружающей среды. Это связано с тем, что для обогрева дома солнечными батареями не используется традиционное топливо.
    2. 2. Автономность. Потребитель совершенно не зависит от цен на электроэнергию или экономической обстановки в стране.
    3. 3. Общедоступность. Чтобы установить систему в частном доме, не требуется никакой разрешительной документации от государственных инстанций.
    4. 4. Экономичность. При использовании коллекторов значительно снижаются затраты на горячее водоснабжение.

    Кроме положительных аспектов существуют и отрицательные моменты. Например, чтобы определить, насколько качественно и эффективно работает система, требуется длительное время (от 3 до 5 лет). В этот период энергии должно быть в достаточно и использовать ее необходимо в активном режиме. К минусам солнечных батарей можно также отнести следующие факторы:

    • высокая стоимость комплектующих деталей, необходимых для подключения и запуска конструкции;
    • количество произведенного тепла полностью зависит от географического положения и погодных условий;
    • жилье нуждается в резервном источнике (газовом или твердотопливном котле).

    Нужно учесть, что для эффективной работы необходимо постоянно следить за чистотой установки, удалять наледь с её поверхности, ремонтировать поломки. Если температурный режим в регионе часто опускается ниже 0 °C, то придется дополнительно утеплять и сам коллектор, и дом в целом.

    Стоит также учитывать, что подобные системы подходят не всем. Например, в регионах, где солнечные дни наблюдаются редко, конструкция вряд ли себя оправдает. Но, несмотря на высокую стоимость, пластины пользуются большой популярностью, поэтому все чаще их можно увидеть на дачных участках и крышах домов.

    Существует два типа батарей: малые и большие фотоэлектрические системы. К первому виду относятся аккумуляторные панели, которые функционируют от напряжения 12—24 В. С их помощью можно смотреть телевизор и включить несколько осветительных приборов.

    Большие установки способны обеспечить электроэнергией весь дом, а при необходимости и полностью обогреть его. Но это относится только к небольшим частным коттеджам, многоэтажные строения они отопить не смогут.

    Что касается комплектации, то она может различаться в зависимости от модели. Как правило, в базовый набор входят:

    • вакуумный солнечный коллектор;
    • специальный контроллер, следящий за эффективностью работы;
    • насос, при помощи которого подается теплоноситель;
    • бак объемом 500—1000 литров для горячей воды;
    • электрический ТЭН либо тепловой насос.

    Все эти детали необходимы для нормального функционирования системы. Как именно их монтировать и использовать, прописывается в инструкции, которая также входит в комплект.

    При оборудовании мощной системы отопления дома с помощью солнечных батарей можно дополнительно обеспечить жилище горячим водоснабжением, а также смонтировать теплый пол. Большая фотоэлектрическая установка вполне справится с этими функциями.

    Перед тем как устанавливать коллекторы, необходимо рассчитать, какая мощность им нужна, чтобы полностью удовлетворить все нужды. При расчете стоит учитывать площадь частного дома, количество проживающих людей, а также расход энергии. Например, для небольшой семьи из трех человек в среднем за месяц потребуется от 200 до 500 Вт/м².

    Если планируется обеспечить жилище горячей водой, то затраты на энергию увеличатся. Для эффективности можно сделать комбинированный вариант системы отопления. В таком случае домочадцы будут застрахованы и не останутся без отопления при аварийных и непредвиденных ситуациях.

    При выборе отопительной системы рекомендуется тщательно изучить ее особенности и возможности. Но сначала нужно рассчитать общую площадь дома и необходимое количество тепла, которое потребуется для его обогрева. Кроме этого, необходимо определиться с местоположением устройства. Но для этого лучше всего обратиться к специалистам, поскольку даже незначительное отклонение может заметно повлиять на ее эффективность. При выборе места нужно учитывать следующие нюансы:

    • конструкцию, которая обеспечивает солнечное отопление, необходимо расположить на южной стороне, так как именно там сосредотачивается наибольшее количество тепла;
    • крыша не должна быть в горизонтальном положении, а иметь небольшой уклон (примерно 45 градусов);
    • само устройство довольно габаритное и тяжелое, поэтому ему требуется прочная стропильная система;
    • деревья и здания, которые расположены вблизи коллекторов, не должны образовывать тень или закрывать солнце.

    Правильная установка значительно увеличивает эксплуатационный срок солнечных батарей. Система в таком случае прослужит около 25—30 лет и окупит себя уже на третий год использования, обеспечив владельцу дома независимость от коммунальных служб.

    Лучше всего выбрать для системы место, которое максимально освещается на протяжении всего дня. Если дом находится в плохом состоянии и на его крыше нельзя закрепить коллекторы, то можно выбрать другое здание.

    Что касается накопителя, то его можно расположить в подвале или на чердаке. Таких элементов может быть несколько, тогда они будут более компактны, а значит, и места занимать станут гораздо меньше.

    Приобретение солнечных батарей хоть и затратное мероприятие, но вполне оправданное. Ведь получаемая энергия бесплатная, а ее источник неиссякаем.

    Как сделать коллектор для системы солнечного отопления своими руками

    Использование энергии Солнца для отопления загородного дома либо создание системы автономного теплоснабжения квартиры, находящейся в многоэтажном жилом доме, решительно и смело входит в повседневную жизнь современного человека.

    Использование энергии Солнца для отопления загородного дома входит в повседневную жизнь современного человека.

    Человеку, знакомому с базовыми понятиями школьного курса физики, организовать отопление дома солнечной энергией не составит большого труда.

    Более того, все работы по устройству теплоснабжения загородного дома от энергии Солнца вполне по силам выполнить своими руками.

    Речь идет не о непосредственном изготовлении вакуумного солнечного коллектора (хотя и это возможно), а о монтаже системы гелиоотопления, включающей в себя установку внутридомовых элементов системы отопления и коллекторов на крыше дома.

    Солнечное отопление отличается рядом особенностей и факторов, которые могут впоследствии оказать весьма существенное влияние на работу отопления загородного дома или квартиры.

    Данная статья посвящена анализу основных особенностей выбора и монтажа системы теплоснабжения (отопление и горячее водоснабжение) дома от солнца.

    Преимущества солнечного отопления

    Пассивное солнечное отопление, характеризующиеся отсутствием механических устройств отопления, способно снизить затраты на отопление практически на половину.

    Что тогда можно говорить об активном солнечном отоплении, в состав которого входят специальные устройства и элементы для поглощения, хранения и распределения солнечной энергии?

    Солнечное отопление обладает целым рядом конкурентных преимуществ и неоспоримых достоинств:

    1. Существенная экономия денежных средств на оплате отопления и эффективность работы.
    2. Безопасность использования, в том числе экологическая.
    3. Длительный срок эксплуатации.
    4. Эстетичный внешний вид, а также возможность подбора с учетом индивидуальных характеристик и параметров.

    Особенности установки солнечного отопления

    Солнечное отопление является наиболее эффективным в районах, характеризующихся большим количеством солнечных дней (особенно в зимний период времени).

    Солнечное (гелиоотопление) отопление дома, выполненное своими руками, должно производиться с учетом специфических особенностей установки:

    Схема работы солнечных батарей. Нажмите для увеличения.

    Один из наиболее оптимальных вариантов — комбинированное отопление дома газовым (либо электрическим) методом и солнечной энергией.

    Данный вариант, характеризующийся интеграцией элементов гелиосистемы в существующую схему теплоснабжения, позволяет значительно повысить эффективность нагрева и увеличить экономические показатели.

    При производстве работ в районах, характеризующихся низким значением уровня инсоляции (потока прямых солнечных лучей на горизонтальную поверхность), необходимо особое внимание уделять оптимальному выбору площади коллекторов и правильности их монтажа.

    При определении уровня инсоляции следует помнить, что ее интенсивность выше в середине дня. В данной связи плоскости коллектора следует ориентировать в южном направлении. Возможны некоторые отклонения в юго-западном либо в юго-восточном направлениях.

    При установке коллекторов необходимо следить за тем, чтобы на них не падала тень от соседних строений либо деревьев. Монтаж коллекторов под углом, равным географической широте данной местности, способен существенно повысить их эффективность.

    Это связано с тем, что максимальный уровень поглощения энергии Солнца приходится на расположенные под прямым углом к направлению инсоляции поверхности коллекторов.

    При установке коллекторов своими руками стоит учитывать и тот факт, что значение парусности трубок значительно ниже, чем у обладающих плоской формой аналогов.

    Именно поэтому необходимо произвести увеличение угла наклона, что позволит повысить эффективность работы коллектора в зимнее время, несколько увеличив потери тепла летом. Однако летом увеличение тепловых потерь вполне допустимо ввиду переизбытка тепловой энергии.

    Типовая комплектация солнечной системы отопления

    Солнечное (как и любое другое) отопление загородного дома может изменяться в зависимости от индивидуальных требований заказчика и производственных особенностей завода-изготовителя, но общий принцип комплектации данной системы остается, как правило, неизменным.

    Читать еще:  Сочетание желтого и фиолетового цвета в интерьерах

    Солнечное отопление состоит из следующих основных элементов:

    1. Вакуумный солнечный коллектор.
    2. Насос, осуществляющий подачу теплоносителя к накопительному баку от коллектора.
    3. Контроллер, выполняющий функцию управления работой всей гелиосистемы.
    4. Бак-аккумулятор (500-1000 литров) для горячей воды.
    5. Пиковый доводчик, представленный в виде теплового насоса, электрического тена либо иного источника.

    Отопление либо горячее водоснабжение солнцем в типовой комплектации позволит дополнительно осуществить устройство теплых полов, гарантируя довольно быструю окупаемость расходов, связанных с приобретением и монтажом оборудования.

    Изготовление солнечного коллектора своими руками

    Солнечное теплоснабжение (отопление и горячее водоснабжение) вполне можно изготовить своими руками из доступных материалов.

    Одним из простых и доступных вариантов является изготовление солнечного коллектора из змеевика обыкновенного холодильника.

    Для изготовления коллектора понадобятся следующие материалы:

    1. Змеевик от холодильника (старого либо неисправного).
    2. Рейки, предназначенные для сборки каркаса.
    3. Резиновый коврик.
    4. Обыкновенное стекло, фольга.
    5. Емкость для воды, трубы, предназначенные для слива и подачи воды.

    Перед началом сборки коллектора необходимо произвести тщательную промывку змеевика от остатков фреона, подогнать изготовленный из реек каркас под размеры змеевика (чтобы он там свободно помещался).

    Габаритные размеры резинового коврика должны быть идентичны размерам полученного каркаса.

    При сборке готового изделия необходимо соблюдать следующую последовательность действий:

    На резиновый коврик производится укладка фольги, каркаса из реек и змеевика в оговоренной последовательности. Сколачивание каркаса и устройство небольших отверстий в его стенках, достаточных для вывода трубок змеевика.

    Для закрепления змеевика можно использовать хомуты, снятые с того же холодильника. Хомуты с обратной стороны крепятся при помощи винтов. Производится прибивание реек с обратной стороны для придания конструкции требуемой жесткости.

    Заклеивание скотчем всех щелей между каркасом и фольгой. Данная мера позволяет максимально уменьшить тепловые потери. Готовый коллектор накрывается стеклом и проклеивается скотчем по всему периметру.

    Дополнительную герметизацию и надежность придаст крепление стекла при помощи нескольких шурупов. Завершающий этап — крепление на опоры солнечного коллектора.

    Принцип действия системы

    Солнечное (с использованием описываемого самодельного коллектора) отопление частного дома способно обеспечить при солнечной погоде нагрев воды до 70°C. Циркуляция в данной системе происходит естественным способом.

    Нагретая в коллекторе вода за счет уменьшения плотности движется вверх в специальную емкость для воды. Холодная вода, обладающая большей плотностью, перемещается в нижнюю часть коллектора. Далее процесс повторяется.

    Приведем схематичное изображение подобной системы.

    Схема коллектора, сделанного своими руками. Нажмите для увеличения.

    Где:
    1 — Труба для подачи горячей воды.
    2 — Вентиль для сброса давления.
    3 — Труба для слива горячей воды.
    4 — Запорный вентиль.
    5 — Вентиль для подпитки.
    6,7 — Труба для подачи холодной воды в коллектор.
    8 — Вентиль для слива.

    Вместо заключения

    Альтернативные источники теплоснабжения стремительно завоевывают популярность у все большего числа людей.

    Солнечное (с использованием вакуумного гелиоколлектора) отопление дома обладает целым рядом очевидных преимуществ, позволяющих успешно конкурировать с традиционными схемами устройства отопления и горячего водоснабжения.

    Безграничная солнечная энергия значительно превышает суммарную потребность человека. Она абсолютно бесплатна и безопасна с экологической точки зрения.

    Солнечное отопление дома – эффективный метод использования альтернативных источников энергии

    Разработка новых технологий в альтернативной энергетике побудила людей задуматься над применением их в повседневной жизни. В последнее время растет популярность использования солнечной энергии.

    За рубежом уже давно такой метод отопления вытеснил традиционный. Тем более сейчас возрастает стоимость поступления тепла в дома. А отопление от солнца не требует оплаты каждый месяц. Солнечная батарея для дачи – продуктивный способ уменьшения затрат в летний период.

    Проживая в квартире, многие задумываются об установке такой системы в загородном доме. Ведь она потребует вложений только на первоначальной стадии. Срок службы может достигать четверти века. А окупаемость данного метода будет достигнута в течение трех лет.

    Разновидности

    Солнечная энергия, используемая для отопления, может преобразовываться двумя видами оборудования:

    • батареи – производят электрический ток, который далее поступает на электрическое оборудование;
    • коллекторы – в них происходит нагревание теплоносителя (жидкости), который отдает свое тепло.

    Солнечный коллектор для отопления может быть подключен к действующей системе подачи тепла. Еще таким приспособлением можно нагревать воду.

    Преимущества и недостатки

    Подача тепла, обеспечиваемая светом, имеет такие положительные качества:

    • расходы на топливо уменьшаются;
    • неисчерпаемость источника;
    • экологическая чистота энергии;
    • простота употребления;
    • независимость от мировых проблем;
    • свободная возможность применения;
    • возможность установки дополнительных устройств;
    • бесшумность работы;
    • продолжительный срок эксплуатации.

    Но отопление на солнечных батареях обладает и рядом недостатков:

    • большие затраты при установке и монтаже;
    • необходимость размещения с южной стороны дома;
    • важно территориальное нахождение объекта, где будут установлены солнечные батареи для дома;
    • прочная поверхность крыши из-за тяжелого веса;
    • зимой результативность от работы снижается;
    • требуется точный расчет при монтаже;
    • совместимость с иным способом отопления для гарантии постоянного поступления тепла.

    Устройство батарей

    Установки лучше всего размещать на южной стороне дома, чтобы поток лучей был максимальным. Батареи на крыше должны располагаться под углом, который соответствует 30°.

    Отопление солнечными батареями предполагает появление напряжения под действием света. Затем напряжение подается на другие предметы. Они оснащены аккумулятором, который копит энергию, а затем в пасмурную погоду отдает ее.

    Батареи состоят из:

    • наружной прозрачной панели, внутри которой перемещается вода или воздух;
    • черной площадки из металла, которая вбирает лучи;
    • накопителя, в котором находится нагретая вода или газ.

    Система солнечного отопления включает основные составляющие:

    • преобразователь обыкновенный;
    • преобразователь постоянного тока в переменный;
    • датчик для регулировки уровня заряда;
    • аккумулятор;
    • механизм выбора мощности.

    Солнечные батареи на крыше преимущественно употребляются для производства электричества. Поэтому такой способ сочетается с электрическим способом подачи тепла в доме, а также там, где присутствуют теплые полы. При выборе обогрева дома мощными моделями можно еще получить питание для нагревания воды.

    Устройство коллекторов

    Солнечные коллекторы для отопления предполагают преобразование тепловой энергии. Тепловой носитель под воздействием света нагревается и в дальнейшем отдает тепло. Эффективность тепла, получаемого от солнечных коллекторов, зависит от объема светового потока, и влияет на отопление.

    Разновидности коллекторов:

    • в качестве теплоносителя применяется антифриз;
    • в качестве теплоносителя употребляется воздух.

    Если применяется жидкостный теплоноситель, то различают плоские и трубчатые коллекторы.

    Плоские коллекторы состоят из:

    • абсорбер – поглощает лучи света;
    • прозрачный слой;
    • поверхность с изоляцией тепла.

    Плоские коллекторы оснащены трубками, уложенными в виде змейки. Трубки имеют по два отверстия – входное и выходное. Возможно подключение от одного или двух патрубков.

    Трубчатые коллекторы, как и плоские, содержат трубки, по которым движется теплоноситель. Трубчатые коллекторы снабжены двумя категориями трубок. Первая категория – коксиальные. Их конструкция состоит из трубки, помещенной в другую трубку. Причем концы у обеих запаяны. Между стенками получается вакуум. Вторая категория – перьевые, состоящие из одной трубки. Она содержит адсорберную перьевую планку.

    Воздушные коллекторы предполагают воздушную передачу теплоты. Поток воздуха поддается регулированию с учетом температуры помещения и уровня нагрева коллектора. Воздух из коллектора имеет прямую возможность поступать в помещение либо в вентиляционную систему. Воздушные коллекторы подходят для отопления гаража или дачи. Они обычно крепятся на стену.

    Выбор типа отопления


    Как выбрать солнечную батарею для дома – этот вопрос интересен многим, желающим приобрести этот тип подачи тепла для жилища. Для южных областей лучше выбирать плоский вид коллектора, так как при таких условиях эффективность установки будет выше.

    Территории, где господствует холодный климат, для отопления дома лучше использовать солнечный коллектор трубчатого типа. Эти нагреватели можно подобрать по находящемуся веществу в тепловом канале, который будет подходить климату местности.

    Воздушные коллекторы служат вспомогательным солнечным оборудованием для отопления. Они хорошо нагреваются солнцем, но при пасмурной погоде возникают проблемы. Гелиосистемы такого типа прекрасно впитывают энергию зимой, когда лучи еще отражаются от снега. Таким образом, выбрать солнечные батареи можно с учетом целей применения и климатических условий.

    Солнечные системы отопления, работающие от батарей, чаще всего находят применение при взаимодействии с другими видами отопительных приборов, работающих от электричества. Солнечные панели можно совместить с электрическими аккумуляторами и получить дополнительное электричество для дачи. Хотя гелиосистемы для отопления в этом случае потребуют большую площадь дома.

    Монтаж

    Это оборудование можно располагать на кровле. При этом монтаж солнечных батарей на крыше требует либо ее переделку, либо замену какой-либо части на пластины нагревателей. Можно подбирать нагреватели, внешне похожие на кровельный материал. Еще из выбираемых панелей солнечных батарей можно заменить полностью небольшую крышу.

    Монтаж солнечных батарей включает основные этапы:

    • панель устанавливается на крышу дома;
    • на какой-нибудь стене размещается контролер (для низковольтных приборов);
    • установка аккумулятора;
    • подсоединение инвертора (для высоковольтных приборов).

    Гелиосистемы для отопления дома необходимо устанавливать с помощью специальных квалифицированных служб.

    Солнечная система отопления в зимний период может быть очищена от снега специальной щеткой.

    Существует много мнений насчет того, что солнечные обогреватели слишком долго окупаются и обладают низкой эффективностью. Несмотря на это появляется все больше людей, которые используют солнечные батареи для отопления дома в комплекте с другими источниками. Ведь многие стремятся сэкономить средства благодаря гелиосистемам в столь нестабильной экономической ситуации. А обогреватель на даче, работающий на солнечных батареях, снижает многие затраты.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector