Солнечные батареи для отопления дома — будьте автономны!

Солнечные батареи для отопления дома: виды, инструкция по монтажу

Современные технологии значительно расширили возможные способы создания автономных отопительных систем для частных и загородных домов.

Если еще век назад практически все жилища отапливались дровяными печами, то за прошедшее время в больших городах были построены системы магистрального теплоснабжения, а способы прогрева помещений в частных дома существенно увеличились.

Современный частный дом можно отапливать с помощью автономных систем, работающих на газе, при помощи эффективного оборудования, работающего на различных типах твердого и жидкого топлива.

В последнее время все большую популярность приобретают отопительные и энергетические системы, работающие на возобновляемых источниках энергии. Одним из таких передовых, экологически чистых решения являются солнечные батареи для отопления дома.

Cолнечные батареи для отопления дома

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи – это высокотехнологичный прибор, которые преобразует неиссякаемую энергию солнца в электрическую энергию. Такие устройства широко используются уже несколько десятков лет и успешно работают во многих бытовых приборах, например в часах или в микрокалькуляторах.

Современное производство позволило сделать изготовление солнечных батарей достаточно дешевым, что позволило не только запитывать от них миниатюрные устройства, но и создавать на основе солнечной энергии автономные системы сравнительно больших размеров для отопления загородных домов и обеспечения в них устойчивого энергоснабжения.

Преимущества солнечных батарей

Несмотря на довольно высокую стартовую стоимость оборудования частного дома полноценным пакетом солнечных батарей – общая эксплутационная стоимость такого оборудования является сравнительно низкой, так как в итоге цена киловатт-часа будет состоять только из стартовых расходов на покупку и цены необходимых регламентных работ. Разделенная на довольно долгий срок службы такого оборудования – итоговая цена киловатт часа будет стремительно падать.

Устройство автономных систем на солнечных батареях

Но что делать, когда на небе нет солнца, или оно закрыто тучами?

схема солнечного отопления

Прежде всего стоит предусмотреть резервные источники энергопитания. Это может быть как обыкновенная электрическая сеть, так и автономный генератор, способный самостоятельно производить электрическую энергию.

Кроме того, разумным решением будет оборудования частного дома батареями резервного питания, в которых будет накапливаться энергия во время малого потребления.

Такая система аккумулирует электричество днем или в светлое время суток и возвращает его в сеть вашего дома ночью или в пасмурную погоду.

Расчет энергоэффективности солнечных батарей

При расчете необходимой площади солнечных батарей необходимо учитывать, что один квадратный метр такого оборудования даст в вашу сеть около 120 ватт.

А теперь пройдитесь по своему дому и прикиньте, какую мощность имеют имеющиеся у вас бытовые электрические приборы и оборудование. Разумно будет также прикинуть, какую экономию электричества может дать замена некоторых устройств на энергоэффективные.

После этого вы можете приступать к расчетам необходимого количества и площади солнечных батарей, стараясь учитывать время солнечной активности в вашей местности.

 Отопление частного дома от солнечной энергии

Кроме добычи электроэнергии из солнечной энергии – наше светило вполне может и обогреть ваш дом. Конечно, можно воспользоваться самым простым способом и подключить электрическую систему отопления к солнечным батареям. Но скорее всего это будет довольно неэффективно, особенно учитывая не очень большое количество солнечных дней в году на наших широтах.

Лучше всего будет комбинировать систему добычи электричества с помощью солнечных батарей и систему автономного отопления, основанную на нагреве солнечным теплом жидкости, поступающей затем в радиаторы отопления вашего дома.

 Принцип работы отопления на солнечной энергии

Ключевым звеном такой автономной системы солнечного отопления будут являться нагревательные коллекторы. Это специализированные устройства, которые с минимальными потерями передают солнечную лучистую энергию на теплоноситель, в качестве которого может выступать вода или специальный антифриз.

солнечный нагреватель

Немаловажным преимуществом такого высокотехнологичного подхода является то, что такая система будет эффективно работать даже в самых суровых климатических условиях, ее коэффициент полезного действия не снижается даже при низких отрицательных температурах на улице.

Такие системы, называемые также солнечными коллекторами отлично зарекомендовали себя, например, в северных районах Китая – в местности с весьма суровым климатом. При этом в тех регионах они устанавливаются даже на многоквартирных домах.

После нагрева в коллекторе теплоноситель обычно попадает в аккумулирующих бак, оснащенный отличной теплоизоляцией. Температура жидкости в таком баке сохраняется довольно продолжительное время. В случае, если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то, помимо отопления – такую жидкость также можно использовать для бытовых целей, например, для умывания.

Разновидности солнечных отопительных коллекторов

В настоящее время используются следующие разновидности солнечных отопительных коллекторов: плоские и вакуумные.

Отличаются они друг от друга устройством передачи лучистой энергии Солнца.

самодельный коллектор

В плоском солнечном отопительном коллекторе устройством для сбора такой энергии служит ящик, заполненный специальным адсорбирующим материалам. В толще материала проложены трубопроводы системы теплоснабжения. Жидкость, циркулирующая по ним, нагревается от воздействия солнечных лучей и затем сбрасывается в бак теплоаккумулятора.

В вакуумном отопительном коллекторе вместо плоского ящика используется система прозрачных трубок, из которых откачан воздух. Внутри трубок имеются трубопроводы системы теплоснабжения различной конфигурации.

Интересный физический эффект такого устройства заключается в том, что солнечные лучи беспрепятственно проходят через наружный слой стекла и вакуум и нагревают жидкость в трубопроводах. А вот обратно тепло от жидкости в трубопроводах уже не утекает, так как вакуум является отличным теплоизолятором. В общем.

Такая конструкция в миниатюре напоминает нашу планету: ведь у нас тоже имеется теплоизолятор в виде межзвездного вакуума, который, тем не менее не мешает солнечным лучам эффективно нагревать землю.

Преимущества солнечных систем и особенности их проектирования и монтажа

Для того, чтобы система на возобновляемых источниках энергии стала действительно эффективной для вашего частного дома – необходимо провести тщательный расчет.

Прежде всего определяется необходимый уровень энергопотребления в доме, рассчитывается суммарная мощность всех бытовых приборов и их максимальная нагрузка. Затем рассчитывается максимально возможная эффективность предполагаемых к использованию солнечных батарей и их площадь.

Возможно, потребное количество батарей для добычи солнечной энергии просто не поместятся на крыше вашего дома и вам придется подыскивать дополнительные источники энергии.

чертеж коллектора

В любом случае – система с энергоснабжением от солнечной энергии должна иметь резервный источник питания, что позволит вам не зависеть от капризов погода.

Аналогичный подход необходимо применить и при проектировании солнечных систем отопления. Производители как правило указывают возможность солнечных отопительных коллекторов по работе в определенных температурных условиях. Не стоит пренебрегать этими сведениями.

И опять же – на случай длинной зимней пасмурной непогоды ваш дом должен быть оборудован альтернативным источником теплоснабжения – это может быть любой отопительный котел на ваш выбор, начиная от традиционной русской каменной печи на дрова, оканчивая новомодными электрическими бойлерами.

При разумном сочетании новшеств в области теплоснабжения и традиционного, проверенного временем подхода вы сможете в полной мере насладиться всеми преимуществами солнечной энергии, достающейся нам абсолютно даром.

Солнечные батареи для отопления дома видео

Источник: https://kamin-expert.ru/otopitelnaya/colnechnyie-batarei-dlya-otopleniya-doma.html

Солнечные батареи для отопления частного дома, схема, преимущества

Благодаря современным технологиям каждый из нас имеет возможность твердо идти в ногу со временем. Наиболее значимое достижение научного мира – это извлечение энергии из некоторых природных феноменов. Современный человек давно уже научился использовать энергию таких стихий, как ветер и вода.

Сегодня настало время для получения энергии от солнечного тепла. Солнечная энергия является неиссякаемым источником, поэтому грех ее не использовать на благо всего человечества. Солнечные батареи для отопления дома приобретают все большую популярность среди владельцев частных и загородных домов.

Отопление частного дома солнечными батареями

Уже давно датируется тот день, когда были изобретены устройства, которые могут заряжаться от света.

Еще в 90-х годах человечество ознакомилась с такими изобретениями, как батарейки для часов, калькуляторов и других мелких устройств. Ученые из других стран научились использовать энергию солнечных лучей несколько раньше, чем наши отечественные исследователи.

Некоторый опыт есть и у наших специалистов, поэтому сейчас необходимо только заняться усовершенствованием некоторых достижений и результатов.

Строение солнечной батареи

Удачным достижением можно назвать использование солнечных лучей для организации отопительной системы частного или загородного дома.

Солнечная система отопления входит в категорию альтернативных, особенно в тех странах, где солнце светит более 20 дней в месяц. Стандартные системы отопления дорогостоящие не только в плане организации, но и в плане коммунальных тарифов.

Альтернативные отопительные системы помогут избавиться от зависимости коммунальных контор.

Преимущества отопительной системы на солнечных батареях

Можно отметить несколько достоинств солнечных батарей для отопления дома:

  • Круглый год ваш дом обеспечен необходимым теплом. Также можно регулировать температурный режим в доме по своему усмотрению.
  • Тотальная независимость от жилищно-комунальных служб. Теперь вам не придется платить огромные счета за отопление.
  • Солнечная энергия – это такой запас, который можно использовать на различные нужды бытового характера.
  • У таких батарей очень хороший эксплуатационный срок. Они редко выходят из строя, поэтому не придется беспокоиться о том, что необходим ремонт или замена некоторых компонентов.

Есть некоторые нюансы, на которые стоит обратить внимание перед тем, как остановить свой выбор на данной системе. Ведь такая система может подойти не для всех. Во многом качество такой отопительной системы зависит от географии проживания.

Если вы проживаете в таком регионе, где солнце светит далеко не каждый день, то такие системы будут неэффективными. Еще одним недостатком данной системы является то, что солнечные батареи стоят недешево.

Правда, не стоит забывать о том, что такая система со временем себя полностью окупит.

Продолжительность солнечного сияния на территории России

Для того чтобы снабдить дом необходимым количеством тепла, потребуется от 15 до 20 кв. метров площади солнечных батарей. Один квадратный метр выделяет в среднем до 120Вт.

Обязательным условием является установка солнечных батарей на южную сторону крыши, так как на нее распространяется больше всего тепла. Для того чтобы отопление от солнечных батарей было максимально эффективным, угол наклона крыши должен составлять около 45 градусов.

Желательно, чтобы возле дома не росли высокие деревья и не находились другие предметы, которые могут создавать тень. Стропильная система дома должна обладать необходимой прочностью и надежностью. Так как солнечные батареи не совсем легкие, нужно позаботиться о том, чтобы они не нанесли вред зданию и не спровоцировали разрушительные процессы.

Вероятность обрушения возрастает зимой, так как в это время на крыше, помимо тяжелых батарей, будет накапливаться снег.

Солнечные батареи как правило размешают на крыше дома

Несмотря на то, что солнечные батареи стоят довольно дорого, они все больше набирают популярность. Их используют даже там, где климат не слишком жаркий.

Такую систему можно использовать и в качестве дополнительного отопления дома. Наиболее эффективны такие системы в летние месяцы, когда солнце светит почти каждый день.

]

Однако не стоит забывать о том, что дом необходимо отапливать преимущественно в зимние месяцы.

Типы солнечных батарей, а также их комплектации

Батареи можно разделить на два основных типа:

  • Малые фотоэлектрические системы.
  • Большие фотоэлектрические системы.

К первой категории можно отнести аккумуляторные панели, работающие от напряжения в 12-24В. Такие системы обеспечат электроэнергией, необходимой для работы телевизора и нескольких осветительных приборов в доме.

Большие системы могут не только полностью обеспечить дом необходимой электроэнергией, но и сыграть важную роль в организации отопительной системы.

Стоит учитывать, что солнечные батареи не смогут обеспечить необходимым теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами.

Солнечные батареи различного типа и размера

Комплектация солнечных батарей может несколько отличаться. В базовую комплектацию входят такие компоненты, как:

  • Вакуумный солнечный коллектор.
  • Контроллер, который способен следить за тем, чтобы работа системы была максимально эффективной.
  • Насос, который будет подавать теплоноситель от коллектора в отопительный бак.
  • Емкость для горячей воды, которая имеет объем от 500 до 1000 литров.
  • Электрический тэн или тепловой насос.

Схема системы отопления работающей на солнечных батареях

Если вы оборудуете достаточно мощное отопление частного дома солнечными батареями, то дом можно обеспечить еще и горячим водоснабжением. Кроме того, можно дополнительно оборудовать такую систему, как теплый пол.

https://www.youtube.com/watch?v=_g-08yNnTwo

Если семья состоит из трех человек, то потребуется от 200 до 500 кВт энергии в месяц. Если вы планируете организовать горячее водоснабжение, то потребуется больше электроэнергии. Наиболее эффективной считается комбинированная отопительная система. Она позволяет подстраховать жильцов дома на случай непредвиденных или аварийных ситуаций.

Выбор системы и ее установка

Перед тем, как остановить свой выбор на определенной отопительной системе, нужно тщательно изучить ее возможности. Обязательным условием будет расчет площади дома, а также необходимого количества тепла, которое уйдет на его обогрев. Также необходимо максимально правильно подобрать место, куда она будет установлена.

Если отопительная система будет установлена правильно, то она прослужит не менее 25 лет. Такая система окупит себя полностью максимум через 3 года. Для многих такой срок наверняка не покажется слишком долгим. К тому же, вы полностью не будете зависеть от коммунальных служб.

Солнечный коллектор должен быть установлен на площади с максимальным солнечным освещением. Если здание непригодно для установки коллектора, такое устройство можно установить на соседнем строении. Накопитель можно разместить в подвале. Нередко встречаются такие системы, где накопителей несколько. В таком случае они будут обладать более компактным размером.

Те, кто выбрал для обогрева своего дома такую отопительную систему, как солнечные батареи, может сказать, что он поступил правильно.

Солнечная энергия не стоит денег и, к тому же, является неиссякаемым источником тепла.

Все, что нужно, — это вложить некоторые средства в оборудование и установку такой системы, зато потом она себя полностью окупит и избавит вас от зависимости платить деньги коммунальным службам.

Источник: http://otoplenie-doma.org/solnechnye-batarei-dlya-otopleniya-doma.html

Системы солнечных батарей для дома

Краткое содержание статьи:

Технологии, связанные с выработкой возобновляемой энергии, развиваются быстрыми темпами. Современные комплексы фотоэлектрических энергосистем способны преобразовывать энергию Солнца в электрическую. Теперь система солнечных батарей для дома или загородной дачи считается не роскошью, а отличным способом стать энергетически независимым.

Выбор солнечной системы

Энергия Солнца – неиссякаемый и дешевый источник экологически чистого электричества. В первую очередь – это выгодно. Но перед покупкой подобного комплекта, нужно разобраться в некоторых нюансах.

Солнечные системы можно разделить на два типа:

  • Малые. Такие системы не способны в полной мере обеспечить жилище электроэнергией;
  • Большие. Способны обеспечить дом не только электроэнергией, но и участвовать в организации отопительной системы.

Основа энергетического комплекса – фотоэлектрические элементы. На отечественном рынке массово продают следующие типы:

Название Материал Срок службы КПД Характерные особенности
Монокристаллические чистый кремний 45-50 лет 18-21% Высокая мощность, компактные размеры.
Поликристаллические поликристаллический кремний 30-35 лет 14-15% Простота в производстве. Малая стоимость.
Тонкопленочные (аморфные) кремний 10-12 лет 9-10% Относительно низкая себестоимость и эстетичный вид.

Как видно из таблицы, КПД панелей достаточно низок. Но постоянное усовершенствование материалов и конструкций солнечных пластин, постепенно увеличивают этот показатель. В частности появляются гибридные варианты конструкций. КПД таких панелей превышает отметку в 25%.

В данном видео Максим Стасов расскажет, как устроена автономное энергоснабжение в его доме, покажет, как это все работает:

Преимущества и эффективность солнечных модулей

Приобретая солнечные системы, владелец получает следующие преимущества:

  • Неисчерпаемый источник энергии. Пока есть доступ к энергии Солнца – есть обеспечение жилища электроэнергией;
  • Конструкция не содержит токсичных элементов. Использование солнечных систем не вызывает загрязнения окружающей среды;
  • Бесшумность. Выработка электроэнергии не сопровождается шумом;
  • Сокращение расходов. Разовая инвестиция в солнечные модули окупается в течение 2-3 лет, после чего вы не оплачиваете электроэнергию годами.

Эффективность технических параметров солнечных модулей зависит от следующих факторов:

  • Пайка элементов. Если пайка элементов некачественна, повышается возможность прогорания контакта;
  • Герметизация элементов. При некачественной герметизации модуля системы, внутри конструкции накапливается влага, которая может нарушить контактную схему элементов;
  • Качество модулей. Общая эффективность системы может быть разной, и зависит от качества использованных в конструкции материалов и оборудования.

Важный момент: батареи системы должны находиться под действием солнечных лучей длительное время. Расположение панелей на южном и восточном скате крыши значительно увеличит дневную выработку солнечной энергии. Частичное затемнение заметно снижает КПД конструкции.

Планирование автономной солнечной системы

Перед тем как купить солнечную систему, следует рассмотреть важные аспекты, учет которых может повлиять на окончательный выбор конструкции:

  • Площадь. Важно учитывать площадь крыши отведенной для монтажа фотоэлектрической энергосистемы. Если она ограничена – лучше всего использовать эффективные монокристаллические батареи;
  • Прочность основания. Выдержит ли крыша вес солнечных батарей? Если постройка дома датируется серединой прошлого века, следует сделать дополнительные расчеты;
  • Эффективность работы и стоимость. Насколько эффективную систему вы хотите получить? Естественно, что мощная солнечная система стоит дорого. В этом вопросе в паре КПД/стоимость нужно найти «золотую середину».

Размеры солнечных батарей отвечают за мощность, которая находится в диапазоне 100-150 Вт на 1 м². Для формирования эффективной фотоэлектрической энергосистемы, нужно знать суточную потребность в энергии, и, комбинируя панелями различной площади, достичь необходимого результата.

Система солнечного электроснабжения дома

Надоели перепады электроэнергии? Пора рассмотреть популярные конфигурации солнечных систем для дома:

  • Автономная. Используется для обеспечения электроэнергией дома при полном отсутствии сети электропередач. В комплект входит солнечная батарея, аккумуляторная батарея и контроллер заряда;
  • Сетевая. Вся выработанная электроэнергия поставляется непосредственно в сеть. Система аккумуляции в такой системе отсутствует. В состав входит солнечная батарея и сетевой инвертор;
  • Гибридная. Помимо солнечных батарей, в сеть включается дополнительный источник энергии (тепловой насос, ветряная электростанция и т.п.). Этот вариант значительно повышает надежность системы.

Важный момент: система сетевой конфигурации способна обеспечивать жилище электричеством только в дневное время суток. Ночью дом следует подпитывать посредством местной ЛЭП.

Солнечная система отопления частного дома

С солнечным электроснабжением разобрались, а что делать в частном доме с автономным отоплением? Хватит ли на это энергии, ведь интенсивность солнечных лучей в зимнее время года значительно уменьшается. Ответ прост – для обогрева частного дома при помощи солнечных панелей подойдет воздушная система отопления:

Тип системы отопления Воздушная Водяная
КПД 92-95% 50-55%
Электропотребление (на каждые 100 м² помещения) 400 Вт 1000-1200 Вт.

Делаем расчёт: в среднем 1 м² солнечной батареи вырабатывает около 150 Вт. В зимнее время года этот показатель может уменьшиться в два раза (все зависит от региона страны) до 75 Вт:

400 Вт/75 Вт=5,3 м²

Площадь солнечной панели для организации автономного воздушного отопления составит чуть более 5 квадратов. Для частного дома это пустяки, а если сюда добавить простой монтаж и отсутствие протечек – данный вариант можно назвать идеальным.

Можно сделать вывод: система солнечных батарей для дома позволит потребителю стать полностью независимым от тарифов ЖКХ. Получая в свое расположение автономную систему энергообеспечения, человеку также станут не страшны природные катаклизмы, которые способны повредить линии электропередач и обесточить целые районы.

Ну и самое главное – экология: переход на «чистые» источники энергии, позволит сохранить и передать природу нашей планеты будущему поколению чистой, прекрасной и безупречной.

Видео: устройство домашних солнечных батарей

В данном ролике Андрей Лапочкин покажет, как работает автономная система из солнечных батарей в сибирской тайге:

Источник: http://1-vopros.ru/912-sistema-solnechnyh-batarej-dlya-doma.html

Солнечные батареи для отопления дома (описание, фото, цены)

Постоянное удорожание привычных энергоносителей, периодические экономические кризисные явления, являются поводом для актуальности вопроса об использовании альтернативных источников энергии, например, солнечные водонагреватели, воздушно солнечное отопление. Ведь в современных условиях жизнедеятельности, ведение хозяйства — это способ экономии и забота об экологии на нашей планете.

Особенности

Солнечные панели представляют собой полупроводниковое сооружение, которое призвано преобразовывать солнечное излучение в электроэнергию. В отдаленных местах проживания или при регулярных перебоях электроэнергии, ключом решения проблем будут такие системы, они используются для бесперебойного, экономичного и надежного электроснабжение дома.

Солнечные панели встроенные в крышу

Принцип работы

На отрицательно заряженную панель падает солнечный свет. Он вызывает активное образование дополнительных отрицательных зарядов. Под воздействием электрического поля, которое присутствует в p-n переходе, происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц.

Первые из них направляются в верхний слой, а вторые вниз. Так, появляется разность потенциалов. Исходя из этого видно, что работа происходит по принципу батарейки. После того когда к нему подсоединяется нагрузка, в цепи возникает ток.

Сила тока зависит от таких параметров:

  • уровень инсоляции;
  • размер фотопреобразователя;
  • тип фотоэлемента;
  • общего сопротивления приборов, подключенных к солнечной батарее.

Принцип работы солнечной панели

Где данный метод отопления будет наиболее эффективен

Целесообразнее использовать мощность солнечных панелей при недостатке электроэнергии в регионе, например, где вводятся ограничения ее потребления. Или же когда прокладка сети проводов дороже, чем себестоимость батарей.

Схема получения энергии

Когда солнце действует на батарею, фоторецепторы, находящиеся на поверхности, создаются микро заряды, если полученную энергию батареями не используют, она накапливается в аккумуляторы.

Принцип получения энергиик содержанию ↑

Комплектация

В комплектацию панелей входят:

  • вакуумный коллектор;
  • контролер, следящий за эффективностью работы системы;
  • насос, подающий теплоноситель к накопительному баку от коллектора;
  • емкость объемом 500-1000 л для горячей воды;
  • тепловой насос или электрические тэны.

Преимущества и недостатки

  • На протяжении года ваш дом обеспечен необходимым теплом. Температурный режим в доме можно регулировать по своему усмотрению.
  • Полная независимость от коммунальных служб, вам не придется платить за общее отопление.
  • Независимость от общей распределительной сети. Собственный запас энергии вы можете израсходовать на различные нужды бытового характера.
  • Длительный срок службы батарей. Вам не придется, беспокоится о том, что необходима замена компонентов или ремонт.
  • Электроэнергия вырабатывается без вреда для экологической среды.
  • Малый вес конструкции.
  • Бесшумность системы при работе.
  • Неэффективно использовать солнечные батареи, если вы проживаете в регионе, где количество солнечных дней не велико.
  • Высокая стоимость системы.
  • Потребность места для размещения дополнительных комплектующих.
  • Зависимость от природного фактора, количества (пасмурных или солнечных дней).
  • Установку батареи нужно производить на южную сторону крыши. В тех местах, где солнце светит длительнее всего.
  • Необходим постоянный уход (происходит загрязнение).
  • Длительный срок окупаемости.
  • Проблемы утилизации батарей.

Цены

Стоимость на автономное энергосбережение зависит от ее мощности и производительности.

Приблизительные расценки в интернет-магазинах:

  • мини солнечная станция 140 Вт от 18 000 руб.;
  • солнечная сетевая электростанция 1 кВт от 65 000 руб.

Продажа солнечных батарей в условиях рынка, может составлять от 350 до 550 у. е., к тому же не забываем об остальных комплектующих к системе энергообеспечения, для того что бы обеспечить жилой дом электроэнергией на 4 человека потребуется 15 – 25 тыс. у. е.

Уязвимость альтернативной системы отопления

Уязвимость системы состоит в следующих факторах:

  • «Блуждающий ток» в этом случае батарея может и вовсе выйти из строя.
  • Не перегружать систему, стоит просчитать, для питания чего будет использоваться.
  • Поломка панелей может возникнуть вследствие неправильного подбора вышедших из строя элементов.
  • Повреждение по причине неблагоприятных условий природы (град, обильные осадки, снег) им не страшны.

Монтаж и его стоимость

Для того чтобы система работа с хорошей отдачей, угол наклона крыши должен составлять примерно 45°. Более максимальный наклон позволит эффективнее использовать солнечную энергию зимой. В летний период оптимальный наклон поможет избежать перегревов. Очень важно окружение дома, ничего не должно отбрасывать тени на крышу.

Коллектор размещают на хорошо освещаемой стороне, отклонение от юга может быть максимум на 30° к востоку или западу.

Также систему накопления можно установить в подвале дома, она с легкостью разбирается на детали и монтируется в том помещении, где планируете ее поставить.

Стоимость монтажа солнечной станции может составлять от 0,5 $ до 1 $ за Вт. А также зависит от сложности работ.

к содержанию ↑

Типы солнечных батарей

Существуют следующие виды солнечных батарей:

  • тонколистовые;
  • монокристаллические;
  • поликристаллические.

Тонколистовые

В результате напыления полупроводникового соединения на гибкую (полимерную) подножку образуется тонколистовая солнечная батарея. Одними из перспективных материалов для такого типа панелей является меди-галлия-индия селенида.

Коэффициент полезного действия медно-индий-галлиевых батарей достигает 20%. К сожалению, число подобных тонколистовых панелей на рынке невелико.

В частности, более распространены на основе кадмия теллурида (КПД которого составляет до 16%).

Тонколистовой вид батарей имеет множество отличий от габаритных кристаллических вариантов, например, толщина составляет всего лишь менее 1 мкм и гибкость, которая позволяет на любой кровельной поверхности (даже цилиндрических).

Достоинства тонких фотоэлементов:

  • рабочие параметры сохраняются при рассеянном свете, вследствие чего повышается суммарная выработка энергии;
  • себестоимость производства ниже, также ниже и цена;
  • в условиях жаркого климата более высокая эффективность;
  • к тому же высокие показатели оптического поглощения солнечного света.

Более значительные габариты (нежели у кристаллических) можно отнести к недостаткам таких панелей. Помимо того, в использовании тонколистовых батареях нужны высоковольтные инверторы и контролеры.

Применяют их в большей мере в регионах с пасмурной погодой жарких странах и в мощных гелиостанциях.

Монокристаллические

Типы солнечных батарей

Для изготовления монокристаллических батарей используют очищенный кремний. Выглядят такие солнечные панели, как силиконовые соты или, ячейки которые соединены в одну структуру.

После затвердевания монокристалла его разделяют на тонкие пластины толщиной до 300 мкм. Соединены готовые пластины тонкой сеткой из электродов.

Светочувствительные ячейки такой батареи направлены в одну сторону, это позволяет достичь довольно высокого коэффициента полезного действия (КПД) в 26%, что является хорошим показателем для этого вида.

Но минусом такой панели является то, что она должна всегда быть направлена лицевой стороной к источнику света (Солнцу) или же, в противном случае, мощность отдачи существенно снижается. То есть такая батарея хороша в солнечную погоду.

Поликристаллические

поликристаллическая панель

Для получения поликристаллической батареи используют метод медленного охлаждения кремневой субстанции.

Такой подход к производству на порядок дешевле, чем в монокристаллическом типе панелей, соответственно и цена на этот вид значительно ниже. Также принцип ее работы позволяет изготавливать их не только из чистого кремния, но даже из вторичных материалов.

Пластины кремния направлены в разные стороны, что дает сравнительно низкий показатель коэффициента полезного действия (КПД) от 16 до 18%.

к содержанию ↑

Правила установки солнечных панелей

Установка солнечной панели

  • Перед установкой убедитесь, что кровля помещения способна выдержать нагрузку от веса конструкции.
  • Важно помнить, что объекты, которые расположены вблизи, могут откидывать тень на поверхность батарей. В этом случае панели будут получать недостаточное количество солнечной энергии, что существенно снизит КПД.
  • Установленная конструкция не должна представлять собой «парусник» тогда ветер не будет представлять угрозу.
  • За поверхностью панели потребуется уход (отмывать от загрязнения, зимой очищать от снега и т. д.).
  • Если вы уже определились, где будет размещена конструкция можно, переходить к сборке и установке ее на кровлю. Каркас изготавливать и использовать из бруса не рекомендуется, так как он теряет свою прочность быстрее, нежели металлические уголки и профиля. В зависимости от площади, которую будут занимать батареи, выбор сечения профиля будет индивидуален.

Источник: https://LampaExpert.ru/alternativnye-istochniki/chem-horoshi-solnechnye-batarei-dlya-otopleniya-doma

Солнечные батареи для отопления

Содержание[Скрыть]

Большинство людей стремятся к независимой и комфортной жизни. Научный прогресс не стоит на месте и у нас есть возможность, использовать его уникальные технологии в своих целях. В последнее время тарифы за электроэнергию постоянно повышаются, что совершенно нас не устраивает. 

Многие люди начали применять автономное отопление в своем доме. Солнечные батареи для отопления отличная альтернатива традиционному оборудованию. Этот метод существует давно, но большую популярность в нашей стране обрел недавно — с момента подорожания энергоносителей. 

Техническая характеристика

Батареи представляют собой фотоэлектрические элементы, которые перерабатывают солнечную энергию света в электрическую. В последствии чего – получаем ток, который попадает на аккумуляторы, а затем через инвертор подается в электросеть дома. 

Аккумулятор накапливает и сохраняет энергию в течение всего дня, его объем играет большую роль в солнечной станции. Так как от него зависит работоспособность системы в пасмурные дни и ночное время. Солнечные батареи для отопления дома, лучше всего устанавливать на южную сторону крыши под наклоном. Попаданию лучей не должны мешать деревья.

Располагают фотоэлементы на поверхности один возле другого. Если не хватает мощности для солнечных батарей, их часто соединяют между собой в каскад. В некоторых случаях используется значительная площадь крыши, иногда задействованы стены дома. Обладатели квартир могут разместить преобразователи на балконе. 

Виды и особенности солнечного отопления 

Известны два вида системы, которые обеспечат ваш дом электрической энергией и горячей водой

  1. Фотоэлектрическая установка
  2. Солнечный коллектор

Малые системы вырабатывают небольшое напряжение всего до 24 вольт. Этого заряда хватает для круглосуточной функциональности телевизора. Большие фотоэлектрические установки обеспечивают отопление и освещение дома. Солнечные батареи для отопления комплектуются дополнительными элементами:

  • Контроллер – отвечает за работу системы
  • Насос – перемещает теплоноситель с коллектора к резервуару
  • Вакуумный коллектор
  • Электрический тэн
  • Емкость для горячей воды

При наличии мощного комплексного оборудования вы будете обеспечены горячей водой, и ощутите под ногами теплый пол. Чтобы система эффективно работала необходимо учитывать размер помещения и количество в нем жителей.

На семью из троих человек расходуется примерно от 300 до 500 кВт в месяц. Срок минимальной эксплуатации солнечных батарей 25 лет, на протяжении этого времени большой редкостью бывают технические неполадки.

Единственное что надо учесть, периодически необходимо менять внешние аккумуляторы и очищать систему от загрязнений.

Типы солнечных панелей

Чтобы солнечные батареи для отопления работали с высокой производительностью, необходимо подобрать элементы которые лучшим образом подойдут для вашего региона. Фотоэлементы имеют несколько видов и техника изготовления у них отличительная. 

Из аморфного кремния

С применением аморфного кремния. Такой тип панелей не очень востребован и развит. Панели не сильно пользуются спросом и производятся в малом количестве.

Из монокристаллического кремния

Фотоэлементы монокристаллического кремния. Это самые дорогостоящие батареи, которые безупречно работают в любую погоду. Пользуются высоким спросом, имеют темно — синий цвет.

Из поликристаллического кремния

С использованием поликристаллического кремния. Уступают предыдущему типу в электротехнических показателях. Цена на них значительно дешевле и доступнее.

Необходимо учитывать климатические условия, при выборе батареи. Для южных регионов подойдут поликристаллические панели. А для северной местности, хорошим вариантом станут монокристаллические, они отлично собирают рассеянный свет.

Преимущества солнечного отопления

Солнечные батареи имеют ряд преимуществ:

  • Установка такой системы обеспечит вас теплом и уютом круглый год
  • Вам не придется оплачивать огромные счета коммунальным службам 
  • Батареи имеют длительный срок эксплуатации
  • Возможность отрегулировать температуру
  • Автономность и независимость

Есть некоторые моменты, которые необходимо учитывать при выборе солнечных батарей. Качество отопительной системы зависит от географического расположения вашего дома. Если в вашей местности постоянно облачно, а солнце светит крайне редко, то такая система будет не, особо, эффективной.

В остальных случаях это незаменимое устройство. К недостаткам можно отнести недешевую стоимость такого отопления. Но не стоит забывать, что батареи окупят себя через пару лет и этот недостаток перерастет в большое преимущество. Выбирайте солнечные батареи для отопления своего дома. И вы смело скажете, что сделали отличный выбор!

Источник: http://chastnyi-dom.com/otoplenie/solnechnye-batarei-dlya-otopleniya.html

Солнечное отопление |

Основная доля расходов по содержанию собственного дома приходится на расходы за отопление. Почему бы не использовать бесплатную энергию естественных источников, например, солнца, для обогрева строения? Ведь современные технологии позволяют это осуществить!

Солнечная энергия в отоплении дома. Достоинства и недостатки

Для аккумуляции энергии солнечных лучей применяются специальные солнечные батареи, установленные на крыше дома. После приема, эта энергия трансформируется в электрическую энергию, которая затем расходится по электросети и используется, как в нашем случае, в обогревательных приборах.

Солнечное отопление

По сравнению с другими источниками энергии – стандартными, автономными и альтернативными – преимущества солнечных батарей налицо:

  • практически бесплатное использование;
  • независимость от энергопоставляющих компаний;
  • количество получаемой энергии легко регулируется путем изменения числа солнечных батарей в системе;
  • длительный срок службы (порядка 25 лет) солнечных элементов;
  • отсутствие систематического технического обслуживания.

Конечно, у данной технологии есть и свои минусы:

  • зависимость от погодных условий;
  • наличие дополнительно оборудования, включая громоздкие аккумуляторы;
  • достаточно высокая стоимость, которая увеличивает срок окупаемости;
  • синхронизация напряжения от батарей с напряжением местной подстанции требует установки специального оборудования.

Применение солнечных батарей

Батареи, преобразующие солнечную энергию, монтируются непосредственно на поверхности крыши дома путем соединения их друг с другом в систему требуемой мощности.

Если конфигурация крыши или другие особенности строения не позволяют их закрепить непосредственно, то на крыше или даже на стенах устанавливаются каркасные блоки.

Как вариант, возможен монтаж системы на отдельных стойках в окресностях дома.

Солнечные батареи

Солнечные батареи являются генератором электрической энергии, которая выделяется в процессе фотоэлектрических реакций. Невысокий КПД элементов цепи общей площадью 15-18 кв. м тем не менее позволяет отапливать помещения, площадь которых превышает 100 кв. м! Стоит заметить, что современная технология такого оборудования позволяет использовать энергию солнца даже в периоды средней облачности.

Помимо монтажа солнечных батарей реализация системы отопления требует установки дополнительных элементов:

  • прибор для отбора электротока от батарей;
  • первичный преобразователь;
  • контроллеры для солнечных элементов;
  • аккумуляторы с собственным контроллером, который в автономном режиме будет переключать систему на сеть подстанции в случае критической нехватки заряда;
  • устройство для преобразования постоянного электрического тока в переменный.

Наиболее оптимальный вариант отопительной системы при использовании альтернативного источника энергии – электрическая система. Это позволит обогревать большие помещения путем монтажа токопроводящих полов. Более того, электрическая система позволяет гибко менять температурный режим в жилых помещения, а также исключает необходимость установки объемистых радиаторов и труб под окнами.

В идеальном варианте обогревательная электрическая система, использующая солнечную энергию, должна быть дополнительно оснащена термостатом и автоматическими регуляторами температуры во всех комнатах.

Применение солнечных коллекторов

Системы отопления на основе солнечных коллекторов позволяют обогревать не только жилые дома и коттеджи, но и целые гостиничные комплексы и промышленные объекты.

Солнечный коллектор

Такие коллекторы, принцип работы которых основан на «парниковом эффекте», аккумулирует солнечную энергию для дальнейшего использования практически без потерь. Это позволяет осуществить ряд возможностей:

  • обеспечить жилые помещения полноценным отоплением;
  • установить автономный режим горячего водоснабжения;
  • реализовать обогрев воды в бассейнах и саунах.

Работа солнечного коллектора заключается в преобразовании энергии солнечного излучения, попадающего в замкнутое пространство, в тепловую энергию, которая аккумулируется и сохраняется на протяжении длительного времени.

Конструкция коллекторов не позволяет сохраненной энергии выходить наружу через прозрачную установку.

Центральная гидравлическая система обогрева использует термосифонный эффект, за счет которого нагретая жидкость вытесняет более холодную, заставляя последнюю перемещаться к месту обогрева.

Существует две реализации описанной технологии:

  • плоский коллектор;
  • вакуумный коллектор.

Наиболее распространенным является плоский солнечный коллектор. Благодаря своей простой конструкции, он успешно применяется для отопления помещений жилых домов и в бытовых системах водообогрева. Устройство состоит из пластины энергопоглотителя, вмонтированную в остекленную панель.

Второй вид — вакуумный коллектор с прямой теплопередачей — представляет собой бак с водой с установленными под углом к нему трубками, по которым нагретая вода поднимается вверх, освобождая место для холодной жидкости. Такая естественная конвекция обуславливает беспрерывную циркуляцию рабочей жидкости в замкнутом контуре коллектора и распределение тепла по отопительной системе.

Другая конфигурация вакуумного коллектора представляет собой конструкцию из закрытых медных трубок со специальной жидкостью низкой температуры кипения. Нагреваясь, эта жидкость испаряется, поглощая тепло из металлических трубок. Поднятые кверху пары конденсируются с передачей тепловой энергии теплоносителю – воде в отопительной системе или основному элементу контура.

При реализации отопления дома посредством использования солнечной энергии необходимо учитывать возможную перестройку крыши или стен здания для получения максимального эффекта. В проекте должны быть учтены все факторы: от местоположения и затемнения строения до географических погодных показателей местности.

Источник: http://vseproteplo.ru/raznoe/solnechnoe-otoplenie.html

Ссылка на основную публикацию