Solpaneler för uppvärmning av hem: typer, hur man väljer och installerar dem korrekt

Teknisk innovation är verkligen fantastisk, särskilt när det kommer till den praktiska sidan av livet.Tills nyligen var folk inte medvetna om system för att få lönsam energi, vilket skulle göra det möjligt att vägra dyr el. Håller med, nu finns alternativa källor tillgängliga för alla och det skulle vara bra att använda dem.

Innovativa solpaneler för uppvärmning av hem introduceras gradvis men ständigt i vår vardagliga verklighet. Men innan du går till butiken för att köpa dem bör du väga för- och nackdelar, annars kan du sluta köpa en helt olämplig modell. För att förhindra att detta händer kommer vi att avslöja hemligheterna med att välja dessa enheter.

Dessutom kommer du från vårt material att lära dig designfunktionerna hos solfångare och även hitta steg-för-steg-instruktioner för installation av solpaneler. För att underlätta förståelsen åtföljs materialet av tematiska fotografier och videor.

Principen att använda solenergi

Ofta, när man står inför behovet av att installera solpaneler, undrar en person om företagets genomförbarhet. För i de flesta fall är andelen soliga dagar betydligt sämre än samma värde för molniga dagar.

Ett liknande förhållande är typiskt för regionerna i mellanzonen, och klimatet i de norra regionerna kännetecknas av ett ännu större antal molniga dagar.

Det otillräckliga antalet soliga dagar är direkt relaterat till effektiviteten hos enheter som bearbetar energin från jordens stjärna. Som ett resultat minskar exponeringen av solljus till batteriets yta. Denna process kallas insolation.

Solpaneler kan användas i värmesystem som leverantör av kylvätska eller energi för att driva enheter

Dess väsen ligger i det faktum att vilket plan som helst, oavsett dess syfte, får en viss mängd solenergi. I de södra regionerna är denna mängd naturligtvis högre, vilket gör installationen av solpaneler mer relevant.

Men som praxis visar förbättrar marknaden för teknisk utrustning inom området solenergisyntes ständigt sina produkter, så moderna solceller är solpaneler De fungerar perfekt även i områden med låga nivåer av solinstrålning.

Fördelning av solaktivitet med exemplet på en karta över Ryssland. En högre koefficient är typisk för de södra regionerna (+)

En balanserad metod för installation

Innan du organiserar ett solvärmesystem bör du ta reda på nackdelarna och styrkorna med en struktur som drivs av solenergi.

Denna kunskap behövs för en bättre uppfattning om skillnaderna mellan utrustning och analoger och för att bedöma enhetens rationalitet och bedöma strukturens genomförbarhet.

De viktigaste faktorerna är:

• Effektivitet. Verklig effektivitet vid omvandling av solenergi till elektrisk energi. Hittills är energin från solbatterier nästan fem gånger dyrare än konventionell el.
• Säsongsbetonad användning. Solpaneler kan fungera produktivt endast om det inte finns några hinder i vägen för solljus, inklusive höga moln.
• Svagt ackumuleringsschema. I de flesta fall måste den resulterande energin förbrukas omedelbart. För att samla och lagra det behöver du ganska voluminösa enheter, vars placering kommer att kräva ett imponerande område.
• Behov av hjälpenergi. På vintern kommer solpaneler inte att kunna leverera tillräckligt med värme för att värma upp huset. Men de kan vara ett användbart tillskott till värmepannan vid soligt väder.
• Genomförbarhet av konstruktion. För tillfället lämnar återbetalningen av solpaneler mycket övrigt att önska. Deras installation är endast motiverad i områden som inte är anslutna till centraliserade nätverk. Där det inte finns något alternativ till solenergiapparater alls.

Det finns förhoppningar om utveckling och produktion av solenergiapparater som är mer tillgängliga för privata ägare. Det finns förtroende för att en dag kommer konstruktionen av system som bearbetar solenergi att bli lönsam.

Det är sant att om vi tar med i beräkningen att planetens energiresurser gradvis smälter, kan vi fullt ut betrakta solteknik som en lönsam, lovande investering.

Solkomplexet är helt säkert för miljön, avger inga giftiga förbränningsprodukter, stör inte den naturliga balansen och kräver inte förbränning av fossiler eller ved.

Men nu är detta bara ett tillägg till de viktigaste värmekällorna, men har redan sin egen uppsättning fördelar.

Betydande fördelar med solkomplexet:

• Lång drifttid. Strukturell enkelhet garanterar ett minimum av haverier. Panelerna kan skadas av misstag vid snöröjning, men glasbyte är ganska överkomligt att göra med dina egna händer.
  
• Stort utbud av modeller. Enheterna tillverkas av ett betydande antal utländska företag och enskilda representanter för inhemska tillverkare. Prisutbudet gör att du kan välja ett alternativ som passar din ficka.
• Individuella inställningar. Utrustningen kan konfigureras med hänsyn till naturens alla nycker i ett visst område.
• Billig energi. Mer exakt är dess fullständiga freeness en kvalitet som inte bör tas bokstavligt på grund av den betydande materialintensiteten i konstruktionen av solpaneler.
• Extern attraktivitet. Platta värmesystem bryter inte mot husens arkitektur och kan uppfattas som element i kreativ design.

Vi fick reda på att solkomplexet kan bli en hjälp i vardagen och komplettera traditionella värmekällor. Dessutom, med tanke på dagens bränslepriser, alternativ energi främjar besparingar, särskilt i den privata sektorn.

Ledande utrustningstillverkare, när de beskriver sina produkter, betonar starkt det absoluta miljövänlighet system. Naturligtvis sker processen att omvandla fotonenergi utan deltagande av några brandfarliga, giftiga eller kemiska explosiva ämnen.

Solpaneler placerade på taket förstör inte husets utsida och tar inte upp mycket plats

Mer generellt kommer den utbredda användningen av solpaneler säkerligen att minska förbrukningen av andra energikällor som kol eller naturgas. Naturligtvis kommer miljösituationen i detta fall att förbättras kvalitativt, och omättliga räkningar för uppvärmning och brännbara material kommer att förbli ett minne blott.

Panelernas effektivitet är direkt proportionell mot mängden solenergi som absorberas.Men den tekniska aspekten av olika typer av utrustning gör att du kan öka eller minska produktiviteten.

För att öka systemets prestanda rekommenderas att installera solvärme i symbios med andra, mer traditionella uppvärmningsmetoder.

Det finns ingen anledning att oroa sig för att solfångaren kommer att gå sönder mycket snart. Den genomsnittliga livslängden för sådan utrustning är cirka 15 år. Fotocellernas korrekta funktion beror i första hand på i vilket område installationen används.

Vanligtvis lägger den mest intensiva nivån av instrålning större stress på systemet. Därför, om utrustningen används i ett tempererat klimat, är den ganska kapabel att hålla i mer än 15 år.

Livslängden för solpaneler är från 12 till 15 år. Med rätt skötsel kommer de att hålla längre

Typer av solkomplex

Det har experimentellt bevisats att vissa ämnen är kapabla att reagera mer intensivt på inverkan av fotoner. Därför är tillverkningstekniken för solpaneler annorlunda.

Solenheter för hushållsbruk är indelade i två huvudtyper:

• Fotoelektriska omvandlare (kisel och film). De är grupper av fotoceller kopplade i serie eller parallellt med varandra och omvandlar solstrålning till elektricitet. Elementen som är sammansatta i ett enda halvledarsystem kallas solpanel, som levererar energi till elektriskt beroende värmeanordningar.
• Solfångare (platt, vakuum eller rörformig, koncentrator eller spegelsamlare).Detta är den vanligaste typen i vardagen, som tar emot solenergi och överför den till värmesystemet i form av el eller uppvärmd kylvätska.

Utöver de listade typerna finns det solcellsstationer som producerar energi i industriell skala. För en privat ägare kan de fungera som en centraliserad energileverantör.

Ett värmesystem med solfångare sörjer för förbrukningen av energi direkt efter mottagandet.

Fotoelektrisk omvandlare enhet

Funktionsprincipen för fotoelektriska omvandlare är baserad på att omvandla solenergi till dess elektriska typ. De tillverkas i form av moduler på en aluminiumram eller på en flexibel polymerplåt.

I det första fallet är toppen av modulen skyddad av höghållfast glas och botten av en isolerande film. I det andra fallet är båda skyddsskalen gjorda av polymerer.

Solceller ansluts via samlingsskenor, vars funktion är att överföra energi till batteriet eller konsumenten. Bussarna är kopplade till kontakter som tjänar till att koppla individuella batterier till ett komplett system och för att ansluta till konsumenter.

Funktionsprincipen för fotovoltaikomvandlare är baserad på elementens förmåga att omvandla solenergi till elektrisk energi

Baserat på organiseringen av kiselatomer delas solceller in i följande kategorier:

• Monokristallin. Levererar det renaste kiselet, vars produktionsteknik länge har använts vid tillverkning av halvledare. Kärnan i produktionen är den artificiella tillväxten av en enda kristall, som slutligen skärs i plattor 0,2-0,4 mm tjocka. Dessa är cellerna i det framtida batteriet, varav 36 kommer att krävas.
• Polykristallin. Tillverkningsprocessen använder wafers gjorda av smält kisel efter att det har kylts långsamt. Tekniken kräver mindre energi och arbetsinsats, så solpaneler med polykristaller kostar mycket mindre. Vanligtvis har dessa batterier en standard ljusblå färg.
• Tillverkad av amorft kisel. Deras produktionsteknik är fokuserad på principen om förångningsfasen. Som ett resultat av förångningsprocessen avsätts en tunn film av kisel på stödelementet, som är omslutet ovanpå med en transparent skyddsbeläggning. Denna kategori av solpaneler kallas tunnfilm och installeras på väggarna i hus.

Monokristallina batterier är de mest produktiva. Beroende på modell och tillverkare varierar deras effektivitet i intervallet 14–17 %. Polykristallina är sämre än dem när det gäller effektivitetskriterier; deras effektivitet är i genomsnitt 10–12 %.

De minst produktiva systemen är solbatterier baserade på amorft kisel. De är designade för att behandla spridd strålning och installeras på väggarna i hus som ett komplement till mer kraftfulla system placerade på taket. Effektiviteten ligger inom 5–6 %.

Alternativ för polykristallina solpaneler - Genomsnittligt utbud i pris och prestanda

Baserat på data erhållna från ledande solcellsmodultillverkare som SunTech Kraft, blir det tydligt att effektiviteten hos enkristaller ökar varje år, och snart kan effektiviteten nå cirka 33%.

Men idag tillhör de bästa prestationsindikatorerna företagets produkter Sanyo. Det speciella med dessa paneler är det externa elementet i flera lager, vilket avsevärt ökar effektiviteten och effektiviteten solfångare är 23 %.

På grund av den karakteristiska bearbetningsproceduren för kisel innehåller den polykristallina strukturen oönskade formationer som stör bättre absorption av solenergi.

Dessutom är de kristallina partiklarna i modulens mikrostruktur arrangerade i en kaotisk ordning i förhållande till varandra, vilket gör energisublimering svår. Som ett resultat överstiger panelens effektivitet sällan 18 %.

Ibland uppstår en symbios av amorfa och poly-/monokristallina reservoarer. Detta beror på att polykristaller kräver intensivt solljus för att fungera korrekt, till skillnad från amorfa paneler. Därför kan en kombination av de två teknikerna vara en utväg.

Det finns också märkbara förändringar i produktionen av filmsystem. Filmfilmer är alltså i nuläget ganska vanliga solcellsmoduler baserad på kadmium och indium.

Kiseldioxidbeläggningen övervakas ständigt i varje steg, annars kan prestationsproblem uppstå.

Det har bevisats att kadmium absorberar solljus mycket bra, varför många solenergitillverkare har anammat det. Som ni vet är ämnet radioaktivt, men det finns ingen anledning att oroa sig för möjligheten till exponering, eftersom andelen metall är inte så stor att den skadar atmosfären, för att inte tala om människor.

Halvledarindiumet producerar framgångsrikt 20 % effektivitet, framför kadmium. På grund av det faktum att indium är mycket mer efterfrågat i hushållsapparater, nämligen vid produktion av LCD-TV, ersätter tillverkare ofta metallen med en annan analog - gallium.

Filmsolutrustning har en flexibel struktur, vilket avsevärt förenklar installationen

På tal om fördelarna med polymermoduler och filmsamlare i allmänhet, skulle jag vilja lyfta fram det ganska låga priset jämfört med kristallina batterier, fullständig säkerhet och miljövänlighet, tack vare kemikaliens stabila tillstånd. ämnen. Dessutom inkluderar ytterligare fördelar flexibilitet och mångsidighet.

Designfunktioner för solfångare

Den enklaste versionen av en platt solfångare är ett slags lådhölje, vars framsida är en svärtad metallyta. Inuti finns en spole fylld med vatten, en blandning av vatten med ett frostskyddsmedel eller luft.

Lådans botten och väggar är täckta med värmeisolering, vilket är nödvändigt för att bevara den mottagna energin i batteriet.

En metallplatta tillsammans med rör samlar upp och överför den uppvärmda kylvätskan till värmesystemet. Denna del kallas absorbent. Oftast används plåtkoppar, kännetecknad av hög värmeledningsförmåga, för dess tillverkning.

Adsorbatorns utsida måste vara intensivt svart för maximal absorption av solstrålning.

Rörformade solpaneler är ett system av rör eller spolar med en metallplatta ovanpå

För att förhindra att strålar reflekteras från adsorbatorns metallyta, är en hållbar transparent beläggning installerad ovanpå. Vanligtvis är dessa alternativ härdat glas med minimalt metallinnehåll.

På utsidan appliceras ett speciellt optiskt skal, som inte avger värme i infrarött ljus. Det förbättrar enhetens prestanda, kan värma vatten upp till 200°C.

Rörformade paneler är känsliga för atmosfärisk negativitet.Efter kraftig nederbörd, särskilt hagel, rekommenderas det att noggrant kontrollera integriteten hos uppsamlarens ytbeläggning.

Vindblåsta löv, dammpartiklar och trasiga grenar kan också skada ytan. Repor och nagg kommer att leda till en kraftig försämring av utrustningens prestanda.

Det finns flera alternativ för att installera solpaneler, eftersom... Under drift eliminerade utvecklarna gradvis bristerna

Vakuumversionen är utrustad med ett flerskiktsrör utformat som en termos. Detta system låter dig behålla värmen 95 % bättre än tidigare modeller.

I botten av flerskiktsröret finns en vätska som förvandlas till ånga när den värms upp av solen. En kondensator är monterad på toppen av denna typ av förseglad kolv. När den når den kondenserar ångan och transporterar värme in i systemet.

Solpaneler som arbetar med vakuumprincipen är mer effektiva än konventionella rörformade i områden med ett litet antal soliga dagar.

Koncentratorsamlare är utrustade med en anordning med en spegelyta, som fokuserar energin den tar emot på absorbatorns yta. Spegelytan är större än samma absorbatorstorlek, vilket ökar effektiviteten i solenergimottagningen.

Spegelelementet kan i allmänhet koncentreras på en punkt eller en tunn linje utan den minsta prestandaförlust.

Genom att konstruera ett värmemottagande rör baserat på principen om en termos, fördubblas enhetens produktivitet nästan

Nackdelen med koncentratorer är att de bara kan uppfatta direkt strålning. Därför är den senaste utvecklingen utrustad med roterande spårningsanordningar för att eliminera eller minska påverkan av denna nackdel.

Spårningsanordningar tvingar samlaren att rotera efter stjärnans rörelse för att samla alla dess strålar.

Detta är den mest effektiva typen av solfångarpaneler, vilket gör att du kan värma kylvätskan till en maximal temperatur jämfört med andra. Det är sant att de fungerar bra i ökenområden, de kostar mycket, varför de främst efterfrågas av produktionsorganisationer.

En solkoncentrator fungerar genom att fokusera solenergin på en absorbator som har en mindre yta

En intressant ny lösning var en sfärisk samlarstruktur som fångar bokstavligen alla strålar den kan uppfatta. Den behöver inte vara utrustad med en roterande mekanism, som för övrigt är flyktig och kräver anslutning till strömförsörjningen.

Den sfäriska designen skiljer sig från den vanliga genom att den inte består av separata rör anslutna till inlopps- och utloppsrören, utan av en kylfläns med en skruv.

Mottagarspolen är fylld med processvatten, som vid uppvärmning rör sig upp längs en skruvbana och kommer ut uppvärmt i utloppsröret och därifrån in i värmesystemet.

Efter kylning återgår kylvätskan från värmekretsen till inloppsröret till den sfäriska kollektorn. Processen upprepas.

En betydande fördel med det sfäriska systemet är att uppvärmning sker under hela dagsljuset. Den behöver inte vara utrustad med roterande mekanismer som kräver strömförsörjning. Tack vare skruvdesignen kännetecknas den av minimala energiförluster i rörledningen.

Alla typer av solfångare tillhör kategorin säsongsbetonade hjälpenergisystem.Beroende på modell kan deras interna rörsystem rymma upp till 200 liter vätska, och den minsta mängden som används i vakuummoduler är cirka 60 liter.

Det är fullt möjligt att bygga en solfångare med dina egna händer. Webbplatsen har ett urval av artiklar dedikerade till hemmagjorda solsystem.

Vi råder dig att läsa:

1. Hur man gör en solfångare för uppvärmning med egna händer - steg för steg guide
2. Hur man gör ett solbatteri med egna händer: instruktioner för självmontering

Installationsanvisningar för solcellsbatterier

Det är tillrådligt att installera paneler som tillhör den "platta" klassen under sommarsäsongen, när solinstrålningen är högre. Detta kommer att vara det bästa alternativet för förhållandet mellan pris och energi som tas emot, vilket innebär att köpa en sådan solfångare kommer att helt motivera alla pengar som spenderas.

På ett eller annat sätt gör utrustningens energipotential att den kan användas i varmvattenförsörjning och värmesystem.

Energiomvandlingsprocessen är extremt känslig för temperaturförändringar. Detta bör beaktas vid installationen. Det första steget är att se till att bostaden är ordentligt isolerad, annars kan oväntade fel i systemet uppstå.

Ett värmesystem med solpaneler är en sluten krets med kylvätska som cirkulerar genom den

För varje region tillhandahålls det optimala utrustningsinstallationsalternativet. Beräkningen görs utifrån samma grad av solinstrålning. Enligt användningsreglerna ska solfångaren placeras så att infallsvinkeln för solljus på dess yta är 90°.

Endast i detta fall kommer systemets effektivitet att vara maximal.Du kan uppnå absolut noggrannhet när du installerar paneler genom att mäta områdets latitud.

En viktig faktor kommer att vara i vilken riktning panelerna placeras. På grund av att den högsta effektnivån uppnås främst mitt på dagen, lönar det sig att orientera panelerna i sydlig riktning. Vissa avvikelser under installationsprocessen är tillåtna, i öster eller väster riktning, men inte för mycket.

Dessutom observeras ofta en minskning av effektiviteten på grund av skuggor från träd som faller på samlarpanelen. På vintern rekommenderas det att öka lutningsvinkeln för solpaneler, detta kommer att förbättra nivån på systemets prestanda.

Steg 1. Välja lutningsvinkel

Effektiviteten hos kollektorer beror i första hand på panelens vinkel i förhållande till den horisontella ytan. För optimalt ljusabsorption Det rekommenderas att hålla lutningen runt 45°.

Den optimala lutningsvinkeln för solpanelen beror på årstid. Det skulle vara bra om enheten är utrustad med en anordning för att justera vinkeln

Azimuten måste hållas vid 0° (direkt riktning söderut). Vissa avvikelser på 30-40° tillåts för bättre solinstrålning. För att öka styvheten finns det en speciell. aluminiumstrukturer.

Detta är i första hand typiskt för installation av samlare på ett lutande tak. De kommer att förhindra ändringar i de inställda parametrarna på grund av väderförhållanden, och den snabba installationshastigheten, med hjälp av fästkrokar och profiler, kommer att spara tid.

Steg 2. Konstruktion av primärkretsen

I det första steget installeras alla värmekomponenter: pannor, kompressorer, värmeledare etc. För enkelhetens skull rekommenderas det att placera systemelementen på en lättillgänglig plats.Under installationen expansionskärl, frånvaron av hinder mellan den och samlarna bör beaktas.

Temperaturen inuti tanken mäts med en temperatursensor. Den ska fästas på botten av tanken.

Nästa steg blir att organisera ett ventilationssystem. När du installerar kretsen måste du skapa luftventillämnar expansionstanken. Den bästa lösningen skulle vara att ta kommunikationen till taket. Detta kommer att hjälpa till att reglera tryckskillnader inom värmesystemet.

Solfångare ingår i ett värmesystem som även ska omfatta pannor, centrifugalpumpar, rörledningar m.m.

Processen med flytande rörelse inuti DHW beror på cirkulationspump. Det rekommenderas att endast användas för system med sluten vattenkrets. Dessutom, för bekvämligheten med att byta vätska, måste expansionstanken vara utrustad med ett avloppssystem. För detta ändamål är det lämpligt att installera en kran någonstans längst ner på enheten.

Steg 3. Vi förstår driftsfunktionerna

Solsystem drivs från ett nätverk på 220 V. Varje modell har ett unikt anslutningsschema, som medföljer i satsen.

Ledningarna måste vara noggrant isolerade och termostater och alla typer av reläer måste placeras på en extremt torr plats. För bättre tätning rekommenderas att skydda utrustningen med ett hydrofobt material.

Se till att se till att systemet är anslutet till jord. Detta kommer att skydda dig från livshotande situationer.

Steg #4. Att välja en metod för att ansluta element

Lödning av kopparkretsar och elektriska delar måste göras med speciell lödpasta. Innan detta måste du rengöra lederna.Det är bättre att göra detta med en stålborste.

Element som leder till distributionstanken (rör, spolar) svetsas eller skruvas först skivning träsnideri Det är viktigt att förstå att röret med kyld vätska ska närma sig botten av tanken och röret med varm vätska ska gå till toppen.

Steg #5. Installation av solpaneler

Förberedande skede: vad som behöver förberedas för installation.

Därefter kommer processen att installera solpaneler. Installationsanvisningarna för 2 paneler är lämpliga för montering av valfritt antal solfångare: installationsprincipen ändras inte. Det viktigaste är att hitta ett område för installation.

Det sista steget är systemtestning.

Ytterligare information om installation och anslutning av solpaneler presenteras i artiklarna:

1. Schema och metoder för att ansluta solpaneler: hur man korrekt installerar en solpanel
2. Anslutningsschema för solpaneler: till regulatorn, till batteriet och servade system

Slutsatser och användbar video om ämnet

Tillämpning av solpaneler i autonoma kommunikationssystem:

Demonstration av produkter från en av ledarna inom produktion av solpaneler:

Principen för design och drift av ett vakuumgrenrör:

Solsystem förbättrar årligen sin prestanda när det gäller omvandling av solenergi. Utvecklare erbjuder redan ett stort urval av platta och rörformade samlare, med kvartsbeläggning eller monokristallina moduler.

Allt detta uppdaterar gradvis alternativa energikällor, vilket gör att solenergi snart kommer att bli tillgänglig för alla.

Har du erfarenhet av att ansluta eller använda solpaneler för att värma upp ditt hem? Eller har du fortfarande frågor om ämnet? Dela gärna dina åsikter, lämna kommentarer och delta i diskussioner. Kommunikationsblocket finns nedan.