Solvärmesystem: analys av värmeteknik baserad på solsystem

Frågan om att hitta alternativa värmekällor blir mer och mer akut. Detta underlättas av stigande priser på gas, kol och olja.En mycket lovande riktning är solvärmesystem som effektivt kan värma ett rum i många år.

Funderar du på att installera ett solsystem, men har tvivel och frågor? Vi hjälper dig att ta reda på när det är lämpligt att använda solenergi för uppvärmning och vi kommer att beskriva möjliga alternativ för att organisera uppvärmning. Dessutom kommer vi att erbjuda instruktioner för att göra hemmagjorda solsystem - platta och rörformade samlare.

Solenergi är en alternativ värmekälla

Tanken på att använda solenergi för uppvärmning är inte ny. Dessutom har genomförbarheten av dess användning bevisats av amerikaner, kineser, spanjorer, israeler och japaner.

Marknaden är full av erbjudanden om olika installationer för omvandling av solenergi och dess vidare användning för ekonomiska behov.

Solsystem används aktivt som den huvudsakliga värmekällan i många länder runt om i världen. På våra breddgrader används det fortfarande som ett komplement till värmesystemet

Kostnaden för system beror på deras typ, område och material som används vid tillverkningen. Från år till år är det en stadig nedåtgående trend i priserna för alla typer av solcellsinstallationer - solsystem.

Detta gör dem mer tillgängliga för en bredare befolkning. Men alla är inte redo att göra ett sådant köp ännu.

Men om du vill kan du bygga ett effektivt solvärmesystem med dina egna händer och spendera betydligt mindre pengar.

Ett konventionellt värmesystem som har utfört sina funktioner perfekt i många år blir allt dyrare. Anledningen till detta är den globala ökningen av priserna på energiresurser över hela världen. Ägarens naturliga önskan är att spara på uppvärmning, vilket äter upp en betydande del av familjens budget.

Så ett solvärmesystem kan helt ersätta det vanliga fasta bränslet, gasen eller något annat. Allt beror på typen och storleken på rummet där det kommer att användas.

Ett alternativ som är lämpligt för ett spannmålsmagasin är inte lämpligt för ett bostadshus, och ett system som tillfredsställer behoven hos ett sommarhus kan inte klara uppvärmningen av en 2-vånings herrgård.

Att helt ersätta traditionell uppvärmning med solel är ibland problematiskt. Ägaren är rädd att systemet kanske inte klarar sig eller att det inte finns fysiskt tillräckligt med utrymme för att installera det antal paneler som krävs.

Därför använder de ofta ett kombinerat värmesystem utan att helt överge den installerade gasutrustningen (elektrisk eller annan). Nivån på ersättning av konventionell uppvärmning med solenergi kan nå 90%.

Det årliga antalet soliga dagar i området där bostaden ligger är också viktigt. Dessutom är den genomsnittliga dygnstemperaturen inte så viktig. Många installationer absorberar effektivt ljus på frostiga vinterdagar (solfångare som använder frostskyddsmedel som kylvätska).

Förutom uppvärmning kan en solcellsanläggning förse ett hem med varmt vatten och el.

Var blir solcellsinstallation mest effektiv?

När det kommer till att byta ut värmen mot ett solsystem måste du ta hänsyn till ett antal faktorer som påverkar dess effektivitet.

för det första, du måste välja rätt typ av solsystem. I denna fråga bör du ta hänsyn till rummets område och dess syfte. Oftast är detta ett privat hus där en familj på 4-5 personer bor.

För det andra, beräkna noggrant ditt värmebehov baserat på maximal förbrukning under den kalla årstiden. Jämför dessa siffror med mängden energi som genereras per kvadratmeter. m solcellsinstallation. Allt som återstår är att beräkna arean av solstrukturen som kan klara uppvärmningen av ett visst rum.

Det resulterande värdet kommer att bli huvudfaktorn för att bestämma platsen för systemet. Vanligtvis föredrar hushållsägare att använda husets tak eller vägg. Använd sällan det intilliggande området eller taket på garaget. Ibland byggs speciella stativ för montering av installationen.

Konstruktionen av speciella stativ för installation av solsystem möjliggör den mest bekväma placeringen av dem i det lokala området

Det är viktigt att inget hindrar solljus fria penetration på den ljusabsorberande ytan. Du måste välja en syd-, sydost- eller sydvästvägg eller del av taket.

Efter att ha bestämt var solpanelerna ska placeras, är det nödvändigt att utföra en preliminär förberedelse av hemmet:

• Frigör utrymme. Skär ner överflödiga planteringar om de är i vägen.
• Förstärk taket. Här får vi inte glömma vikten av den föreslagna strukturen.
• Ytterligare isolering av byggnaden. När allt kommer omkring är det ingen mening att värma gatan.

Tredje, måste du bestämma om du ska köpa eller bygga ett värmesystem själv. Allt beror på ekonomiska möjligheter och viljan att spendera tid på att tillverka strukturen.

Efter att ha valt det andra alternativet måste du förstå driftsprincipen för det önskade systemet för att montera allt korrekt.

Möjliga alternativ för att ordna solvärme

Alternativen för att bygga ett solvärmesystem beror helt på hushållsägarens önskemål:

• Applicering av fabriksprodukter. Inköp av färdiga samlare med självinstallation och montering.
• Byggande av ett pilotprojekt. Det behövs för att kontrollera effekten av att använda systemet för ytterligare exakta beräkningar.
• Oberoende utförandet av en hel arbetscykel. Beräkning, design, konstruktion från grunden av ett solsystem, dess installation.

Alternativ 1. Detta innebär att man väljer rätt plats för solcellsinstallationer, eftersom effektiviteten i deras användning beror på detta. Installation kommer också att kräva speciella färdigheter.

Det finns inget behov av att beräkna antalet paneler - det räcker för att uttrycka alla dina önskemål till utrustningsleverantören.Du måste också svara på förtydligande frågor från chefer - det är det, att välja det optimala antalet paneler (samlare) kommer att ske utan några svårigheter.

För att själv installera en solcellsinstallation på taket måste du ta stöd av minst en assistent. Du kan inte göra det här jobbet ensam

Alternativ nr 2 — Uppförande av ett pilotprojekt. Det kommer att vara den optimala lösningen för tvivlande människor. När allt kommer omkring är det slutgiltiga beslutet att byta ut värmesystemet svårt att fatta direkt. Att bygga en solfångare (luft eller vatten) av liten storlek och testa den "in action" kommer att vara en givande upplevelse.

Efter att ha bedömt de verkliga produktionskostnaderna, jämfört dem med marknadsvärdet för liknande system och beräknat besparingarna från användning på gården, blir det lätt att fatta ett ansvarsfullt beslut.

Alternativ #3 – valet av riktiga mästare.

För att helt värma upp anläggningen kommer en kolossal mängd arbete att krävas:

• Beräkna den nödvändiga arean av solsystemet.
• Bestäm platsen för framtida installation och förstärk den.
• Tilläggsisolering av bostaden.
• Köp alla element för att bygga systemet.
• Bygga solbatteri.
• Installera det konstruerade systemet, med fokus på de grundläggande kraven - lutningsvinkeln i förhållande till förekomsten av solljus.

Att utföra en hel cykel av arbete med att installera ett system kan inte kallas en lätt uppgift, men processen är extremt spännande. Dessutom låter det dig spara ganska mycket.

När du väljer en typ av uppvärmning som använder solenergi bör du bestämma om den dessutom ska användas för att värma vatten och generera el (klicka för att förstora)

Typer av installationer för omvandling av solenergi

Beroende på funktionsprincipen finns det två typer av enheter som absorberar solljus:

• Batterier baserade på fotoelektriska omvandlare. Representerar system av serie- eller parallellkopplade halvledarelement. De levererar ström till hushållsvärmare.
• Solfångare. Paneler med ett system av rör fyllda med kylvätska: luft, frostskyddsblandning eller vatten. De levererar kylvätska som värms upp av solen till värmekretsen.

Låt oss överväga varje alternativ separat.

Solpaneler

Ett solbatteri omvandlar absorberat ljus till elektricitet. Den består av fotoceller (oftast kisel), som omedelbart kan extrahera elektrisk likström från solstrålning.

En sådan installation kan användas för att säkerställa funktionaliteten hos elektrisk uppvärmningsutrustning. Den ska anslutas till hemmets strömförsörjningssystem.

Effektiviteten för att omvandla solstrålning med denna installation är från 5 % till 20 %, beroende på vilken typ av enhet som behandlar solstrålning. Kapacitet 1 m² solbatteri – 120 W.

Det återstår att beräkna hur många kvadratmeter utrymme som kommer att behövas för att möta behoven hos ett visst hushåll, baserat på husets storlek, individuella värmebehov och konstruktionernas isoleringsnivå.

Det är mest bekvämt att placera solpaneler på husets tak och välja dess södra sluttning för detta ändamål

För uppvärmning är solpaneler mest effektiva i södra regioner. Deras största nackdel är en minskning av effektiviteten i skymning och molnigt väder, och en fullständig brist på prestanda på natten.

För att göra ett solbatteri med dina egna händer måste du först montera ramen, löda solcellerna och sedan försiktigt lägga ner allt och använda tätningsmedel.

För att göra ramen används träribbor och aluminiumhörn.Allt beror på storleken på strukturen som monteras och platsen för dess installation. Solceller - kiselwafers - är den mest förbrukningsbara delen av strukturen. De är monokristallina och polykristallina. De första är något dyrare, men deras prestanda är 5% högre.

Att göra dem själv är omöjligt. Det är bättre att köpa fotoelektriska omvandlare med redan lödda ledare.

De måste placeras på en fiberboardbas, sedan fixeras i ramen, leda ledningarna från elementen utanför och fylla alla hål med tätningsmedel. Låt strukturen torka ordentligt och täck med ett glas eller genomskinligt plastlock.

Installationsscheman och metoder för anslutning av solpaneler beskrivs i Denna artikel.

Solfångare

Samlare har ett fundamentalt annorlunda sätt att omvandla absorberat ljus. Deras arbete bygger på att kylvätska passerar genom rör.

Beroende på designen kan tre huvudtyper av samlare särskiljas, som oftast används för att bygga ett solvärmesystem:

• Platt. Kylflänsen - deras absorbator är gjord av plåt med en svärtad yttre yta. När den värms upp överför den energi till kylvätskan i värmesystemet.
• Vakuum. Samlare system av vakuumtyp tillverkad enligt termosdesignen, tack vare vilken värmen som tas emot från solen bevaras nästan dubbelt så bra.
• Hubs. Enheten är utrustad med en konkav spegeldel med stor yta som fokuserar solljus på en liten absorbatoryta.

De vanligaste solcellsinstallationerna i vardagen är utrustade med ett rörsystem i form av parallellkopplade element eller en spole. Rören fylls antingen med tekniskt vatten eller en blandning av vatten med icke-frysande vätska eller luft.

Efter att ha visualiserat huvuddelarna av en solcellsinstallation är det lättare att bestämma var det är bäst att placera vissa komponenter (+)

Luftinstallationen kan användas som en extra värmekälla. Den kan inte helt förse ett hem med värme, oavsett i vilken region den är belägen. Huvudfunktionen hos denna typ av solsystem är luft, som fungerar som kylvätska.

Rörsystem används ganska aktivt för uppvärmning året runt. Frostskyddsmedlet eller frostskyddsblandningen värms upp av solens strålar, passerar sedan genom interna värmeväxlarrör och skickas sedan till lagringstanken.

Vätskerörelsen stimuleras av en pump, tack vare vilken den rör sig från tanken till värmesystemet. Den uppvärmda kylvätskan tränger undan den kylda delen av vätskan, som måste återvända till uppsamlaren och värmas upp.

Funktionsprincipen för ett platt solsystem baseras på solljusets penetration in i panelen där värmeabsorbatorn är placerad. Den värms upp och avger värme, som överförs till vätskan som cirkulerar genom metallrör (oftast koppar).

Vad kan du bygga själv?

Du kan bygga ett solvärmesystem med hjälp av en luftuppsamlare med dina egna händer. Det är bäst att placera den på byggnadens södra vägg.

Ju större yta av det uppvärmda rummet, desto större yta kommer samlaren att uppta - kanske hela husets vägg. Dessutom kan detta solsystem byggas på vinden.

När du planerar att installera ett luftvärmesystem på vinden måste du se till att det tål installationens vikt (+)

En solfångare som värmer luftmassan utför sina uppvärmningsfunktioner på grund av luftflöden som passerar inuti systemet.Kylvätskan cirkulerar genom kretsen, kyler och kommer in i systemet igen. Rörelsen av luftflöden kan utföras naturligt eller med hjälp av en fläkt.

När det gäller materialen för att göra luftgrenröret kan du använda olika tillgängliga verktyg. Det finns ingen enskild regel.

Hemhantverkare förbättrar den här typen av solsystem, monterade hemma. Vissa människor strävar efter att få ett billigare alternativ och offra effektivitet, medan andra gör tvärtom.

Efter att ha förstått huvudelementen i luftsamlaren är det lättare att bestämma platsen för installationen - tak eller vägg (+)

Låt oss titta på de viktigaste metoderna.

Funktioner för att installera ett rörformigt solsystem

Ett rörformigt solvärmesystem kan användas i olika regioner. Det beror inte på yttre temperatur. Huvudsaken är att installationen får den maximala mängden solljus.

Frostskyddsmedel som används som kylvätska fryser inte vid låga temperaturer. På klara vinterdagar överstiger mängden solljus mängden ljus som tas emot på sommaren.

En rörformad solfångare består av ett system av genomskinliga vakuumrör kopplade till varandra. De innehåller ett ämne med låg kokpunkt. När det kokar avdunstar det, överför sin värme till kopparspetsen och rinner ner, där allt upprepas igen.

Vakuumrör av brandsäkert glas är fyllda inuti med ett ämne som kan koka vid låga temperaturer (+)

Vakuumrör absorberar upp till 90 % av all solstrålning (synlig och infraröd). Solenergi, omvandlad till värme, tillförs kylvätskan. Den överför denna energi vidare genom systemet - till en värmeväxlare placerad i en speciell lagringstank.

Rörelsen av kylvätska och vatten genom värmesystem uppstår på grund av pumpar. Det är viktigt att tanken har bra värmeisolering. Som regel finns det två värmeväxlare: en är ansluten till tilläggsvärmaren, den andra är ansluten till kollektorerna.

I hus med denna typ av solcellsinstallation är det fördelaktigt att ytterligare ansluta ett golvvärmesystem. Detta gör att byggnaden kan värmas upp mer effektivt.

När det gäller installationen av rörformiga samlare kan du installera den själv. Det enda du bör ta hänsyn till är arbetslutningsvinkeln - den måste vara minst 20°.

Den rörformade solfångaren placeras på taket och väljer den soligaste riktningen. Det är viktigt att det inte finns några höghus i närheten som stör den fria penetrationen av solljus

Det kommer inte att vara möjligt att bygga en vakuuminstallation med dina egna händer - det är omöjligt att göra vakuumrör hemma. Detta görs av fabriker som är specialiserade på produktion av vakuumsolsystem.

Platt solcellsinstallation

Ofta används en platt solfångare för uppvärmning.

För att bygga den behöver du:

• Metall ram;
• hållbar botten;
• värmeisoleringsskikt;
• ett svart absorberande skikt för solstrålning (adsorberare);
• genomskinligt lock - plast, glas;
• rör för vätska (koppar, aluminium).

Konstruktionen ska vara utrustad med inlopps- och utloppsrör och en pump för effektiv vätskecirkulation.

Du kan montera en platt solcellsinstallation med dina egna händer. För att göra detta använder de ofta improviserade medel och väljer billigare material som en analog (+)

Den platta uppsamlaren kan installeras i alla vinklar, en förutsättning är att rensa den från snö och damm. Det är särskilt bra för varma klimat.

Under den kalla årstiden observeras låg prestanda och höga värmeförluster.Vilket ifrågasätter användningen av detta solsystem enbart för fullständig uppvärmning. Det skulle vara optimalt att använda en platt solcellsanläggning tillsammans med gas-, el- eller fastbränsleuppvärmning.

Vi inbjuder dig att läsa artiklar om hemmagjorda solvärmesystem:

1. Hur man gör en solfångare för uppvärmning med egna händer - steg för steg guide
2. Hur man gör ett solbatteri med egna händer: metoder för att montera och installera en solpanel

Än en gång om ändamålsenlighet

Det är fördelaktigt att använda solenergi för uppvärmning istället för konventionella energiresurser. Beroende på vilken typ av solsystem som väljs kan besparingen på betald värmeförbrukning vara upp till 100 %.

Ett alternativ för att helt byta ut värmesystemet är att använda kollektorer med vakuumrör. Detta är ett ganska dyrt projekt i inledningsskedet. I framtiden kan den garantera fullständigt energioberoende och betala sig själv på 6-8 år.

Hemhantverkarnas uppfinningsrikedom känner inga gränser - en vanlig slang kan användas som en labyrint för att cirkulera vätska inuti grenröret

Livslängden för solcellsanläggningar är upp till 25 år. De kräver lite underhåll - periodisk rengöring av ytor från snö, damm och skräp. När det gäller reparationer kan du göra det själv. En betydande nackdel är att plattsamlare och solpaneler är "rädda" för orkaner.

Sådan uppvärmning är säker för invånarna i huset och miljön. Det är helt gratis och är inte beroende av valutakurser eller energipriser.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon kommer att demonstrera processen att bygga ett solbatteri med dina egna händer:

Ett visuellt hjälpmedel för konstruktion av ett luftvärmesystem:

Teknik för att göra en platt solcellsinstallation med dina egna händer:

Solkraftverk eller solvärmesystem har bevisat sig själva över hela världen. De låter dig ta emot värme gratis, vilket minskar kostnaden för att betala elräkningar för uppvärmning med 30%.

Det är möjligt att helt ersätta energiresurser med solenergi i ditt värmesystem. En annan betydande fördel är att du kan montera solcellsanläggningen själv.

Har du praktiska kunskaper i att montera eller driva solvärmesystem? Dela din samlade kunskap, ställ frågor om ämnet och delta i diskussioner. Kommentarsformuläret finns nedan.