Solvärmesystem: analys av värmeteknologi baserad på solsystem

Frågan om att hitta alternativa värmekällor blir allt viktigare. Detta underlättas av stigande priser på gas, kol, olja. Ett mycket lovande område är solvärmesystem som effektivt kan värma ett rum i många år.

Tänker du på att ordna ett solsystem, men finns det tvivel och frågor? Vi hjälper dig att ta reda på när det är lämpligt att använda solens energi för uppvärmning och beskriva möjliga alternativ för att organisera uppvärmning. Dessutom kommer vi att erbjuda instruktioner för tillverkning av hemmagjorda solsystem - plana och rörformiga samlare.

Solenergi - en alternativ värmekälla

Idén att använda solenergi för uppvärmning är inte ny. Dessutom har amerikanerna, kineserna, spanjorerna, israelerna och japanerna bevisat att det är lämpligt att använda det.

Marknaden är full av erbjudanden från olika anläggningar för omvandling av solenergi och dess ytterligare användning för hushållens behov.

Heliosystems används aktivt som den viktigaste värmekällan i många världsländer. På våra breddegrader används det fortfarande som ett tillägg till värmesystemet.

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

Detta gör dem mer tillgängliga för allmänheten. Det är bara inte alla som är redo att göra ett sådant köp.

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

Ett känt värmesystem som utför sina funktioner perfekt under många år blir dyrare. Anledningen till detta är den globala prisökningen på energiresurser runt om i världen. Ägarens naturliga önskan är att spara på uppvärmning, som äter en betydande del av familjens budget.

Så solvärmesystemet kan helt ersätta det vanliga fasta bränslet, gasen eller något annat. Det beror på typ och storlek på rummet där det kommer att användas.

Ett alternativ som är lämpligt för ett kornmaterial är inte lämpligt för ett bostadshus, och ett system som uppfyller behoven i en sommarstuga kan inte klara av att värma en 2 våningar herrgård.

Komplett ersättning av traditionell solvärme är ibland problematisk. Ägaren fruktar att systemet kanske inte klarar eller att det inte finns tillräckligt med fysiskt utrymme för att installera det nödvändiga antalet paneler.

Därför använder de ofta ett kombinerat värmesystem som inte helt avger upp installerad gas (elektrisk eller annan) utrustning. Ersättningsnivån för konventionell solvärme kan nå 90%.

Dessutom är det årliga antalet soliga dagar i det område där hemmet ligger viktigt. Dessutom är den genomsnittliga dagliga temperaturen inte så viktig. Många installationer absorberar effektivt ljus under frostiga vinterdagar (solfångare som använder frostskyddsmedel som kylvätska).

Förutom uppvärmning kan en solinstallation förse bostäder med varmt vatten och el.

Där solinstallation kommer att vara mest effektiv

I frågan om att ersätta värme med en solinstallation måste ett antal faktorer som påverkar dess effektivitet beaktas.

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

För det andra, beräkna noga värmebehovet, baserat på den maximala förbrukningen under den kalla säsongen. Jämför dessa siffror med mängden energi som genereras 1 kvadratkilometer. m för solinstallation. Det återstår att beräkna arean på solstrukturen som kan hantera uppvärmningen av ett visst rum.

Det resulterande värdet kommer att vara huvudfaktorn för att bestämma platsen för systemet. Vanligtvis föredrar husägare att använda taket eller väggen i huset. Använd sällan husområdet eller taket i garaget. Ibland bygger de specialstativ för installation.

Konstruktionen av specialstativ för installation av solsystem gör det möjligt att placera dem i det angränsande området så bekvämt som möjligt.

Det är viktigt att ingenting stör den fria penetrationen av solljus på en ljusabsorberande yta. Du måste välja en syd-, sydost- eller sydvästvägg eller en del av taket.

Efter att ha bestämt var solpanelerna ska placeras kommer en preliminär förberedelse av bostaden att genomföras:

• Frigör utrymme. Skär ner extra plantager om de stör.
• Stärka taket. Här får du inte glömma hur mycket vikt den föreslagna designen kommer att ha.
• Dessutom isolera byggnaden. Det är ju meningslöst att värma upp gatan.

tredje, det är nödvändigt att lösa frågan: att köpa eller bygga ett värmesystem själv.Det beror på ekonomisk kapacitet och önskan att spendera tid på tillverkningen av strukturen.

När du har valt det andra alternativet måste du förstå principen för driften av det önskade systemet för att kunna montera allt på rätt sätt.

Möjliga alternativ för solvärme

Alternativen för att bygga ett solvärmesystem är helt beroende av hushållets ägares önskemål:

• Användning av fabriksprodukter. Köp av färdiga samlare med självinstallation och installation.
• Byggandet av ett pilotprojekt. Det behövs för att verifiera effekten av att använda systemet för vidare produktion av exakta beräkningar.
• Självförande av en fullständig arbetscykel. Beräkning, design, konstruktion "från grunden" av solsystemet, dess installation.

Alternativ nummer 1. Det innebär att man väljer rätt plats för solinstallationer, eftersom effektiviteten av deras användning kommer att bero på detta. Installation kräver också speciella färdigheter.

Det kommer inte att behövas beräkna antalet paneler - det räcker för att lämna alla dina önskemål till utrustningsleverantören. Det kommer fortfarande att vara nödvändigt att svara på de förklarande frågorna från cheferna - allt, valet av det optimala antalet paneler (samlare) kommer att ske utan problem.

För att installera en solinstallation med dina egna händer på taket måste du få stöd från minst en assistent. Man kan inte klara sådant arbete

Alternativ nummer 2 - byggande av ett pilotprojekt. Det kommer att vara den bästa lösningen för tvivlar. När allt kommer omkring är det slutliga beslutet att byta ut värmesystemet svårt att fatta direkt. Att bygga en liten solfångare (luft eller vatten) och testa den "i aktion" kommer att vara en givande upplevelse.

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

Alternativ nummer 3 - valet av verkliga mästare.

För komplett uppvärmning av anläggningen måste du utföra enormt arbete:

• Beräkna det solsystem som krävs.
• Bestäm platsen för framtida installation, förstärk den.
• Dessutom isolera hemmet.
• Köp alla element för konstruktion av systemet.
• Att bygga solbatteri.
• Installera det konstruerade systemet med fokus på de grundläggande kraven - lutningsvinkeln relativt solljuset.

Att utföra en hel arbetscykel på systemet kan inte kallas en enkel uppgift, men processen är extremt spännande. Dessutom sparar det ett ganska betydande belopp.

Om du väljer vilken typ av uppvärmning som använder solenergi bör du bestämma om den kommer att användas för att värma vatten och generera el (klicka för att förstora)

Typer av installationer för omvandling av solenergi

Beroende på driftsprincipen skiljer man två typer av enheter som absorberar solljus:

• Batterier på fotoelektriska omvandlare. Representerar system av seriekopplade eller parallellkopplade halvledarelement. De levererar ström till kraftvärmare.
• Solfångare. Paneler med ett system med rör fyllda med kylvätska: luft, frysblandning eller vatten. De levererar soluppvärmd kylvätska till värmekretsen.

Vi överväger varje alternativ separat.

Solpaneler

Solbatteriet omvandlar det absorberade ljuset till elektricitet. Den består av solceller (oftast kisel), som omedelbart kan utvinna likström från solstrålning.

En sådan installation kan användas för att säkerställa driften av elektrisk uppvärmningsutrustning. Den måste vara ansluten till husets strömförsörjningssystem.

Konverteringseffektiviteten för solstrålning från denna installation är från 5% till 20%, beroende på typen av solbehandlingsanordning. Produktivitet 1 m² solbatteri - 120 watt.

Det återstår att beräkna hur många kvadratområden som behövs för att tillgodose behoven hos ett visst hushåll, baserat på husets storlek, individuella värmebehov och konstruktionsisoleringsnivå.

Det är mest bekvämt att ha solpaneler på husets tak och välja den här södra sluttningen

För uppvärmning används solpaneler mest effektivt i de södra regionerna. Deras största nackdel är en minskning av effektiviteten i skymningen och molnigt väder, en fullständig brist på prestanda på natten.

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

För tillverkning av ramen används träspår, aluminiumhörn. Det beror på storleken på monteringen och platsen för installationen. Solceller - kiselskivor - den mest använda delen av designen. De är monokristallina och polykristallina. De första är något dyrare, men deras produktivitet är 5% högre.

Att göra dem själv är omöjligt. Fotoelektriska omvandlare köps bäst med lödade ledare.

De måste placeras på botten av fiberplatta, sedan fixeras i ramen, ta ut ledningarna från elementen och fylla alla hålen med tätningsmedel. Låt strukturen torka väl och täck med ett glas eller ett klart plastlock.

Installationsscheman och metoder för anslutning av solpaneler beskrivs i den här artikeln.

Solfångare

Ett grundläggande annorlunda sätt att konvertera absorberat ljus från samlare. Kärnan i deras arbete är kylvätskan som passerar genom rören.

Beroende på design finns det tre huvudtyper av samlare som oftast används för konstruktion av ett solvärmesystem:

• Flat. Kylfläns - deras absorber är tillverkad av plåt med en svart yttre yta. Vid uppvärmning överför den energi till kylvätskan i värmesystemet.
• Vakuum. Fördelare vakuumtypsystem tillverkad enligt termoschemat, varför värmen från solen är nästan dubbelt så bra.
• Koncentratorer. Enheten är utrustad med en konkav spegeldel med en stor ytarea, med fokus på solljus på ett litet område av absorbenten.

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

Genom att visualisera huvuddelarna i solinstallationen är det lättare att bestämma var det är bäst att arrangera dessa eller dessa komponenter (+)

En luftinstallation kan användas som ytterligare värmekälla. Det kan inte till fullo ge hemägande med värme, oavsett regionens plats. Huvudfunktionen i denna typ av solsystem är luft, som fungerar som en kylvätska.

Rörsystem används ganska aktivt för uppvärmning året runt. Frostskyddsmedel eller en blandning av frostskyddsmedel värms upp under solljus, passerar sedan genom de inre värmeöverföringsrören och skickas sedan till lagringstanken.

Vätskans rörelse stimuleras av pumpen tack vare vilken den rör sig från tanken till värmesystemet. Det uppvärmda kylmediet förskjuter den kylda delen av vätskan, som åter kommer att återgå till kollektorn och värmas upp.

Grundprincipen för ett platt solsystem är baserat på att solljus tränger in i panelen där värmeabsorberaren är belägen. Den värms upp och utstrålar värme, som överförs till vätskan som cirkulerar genom metallrören (oftast koppar).

Vad kan du bygga på egen hand?

Du kan bygga ett solvärmeanläggning med en luftkollektor med dina egna händer. Det är bäst placerat på byggnadens södra vägg.

Ju större arean i det uppvärmda rummet är, desto större blir området samlaren - eventuellt hela husets vägg. Detta solsystem kan också byggas på vinden.

När du planerar att installera ett luftvärmesystem på vinden måste man vara noga med att bära installationens vikt (+)

Soluppsamlare som värmer luftmassan - utför sina uppvärmningsfunktioner på grund av luftflöden som passerar inuti systemet. Kylvätskan cirkulerar genom kretsen, kylning, kommer igen in i systemet. Luftflöde kan uppstå naturligt eller med en fläkt.

När det gäller materialen för tillverkning av luftgrenröret, här kan du använda olika improviserade verktyg. Det finns ingen enda regel.

Hemmahantverkare förbättrar denna typ av solsystem som monteras hemma. Någon försöker få ett billigare alternativ, samtidigt som man offrar effektiviteten, medan andra - tvärtom.

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

Tänk på de viktigaste metoderna.

Funktioner för installation av ett rörformat solsystem

Det rörformiga solsystemet för uppvärmning kan användas i olika regioner. Det beror inte på extern temperatur. Det viktigaste är att installationen får den maximala mängden solljus.

Frostskyddsmedel som används som kylmedel fryser inte vid låga temperaturer. På klara vinterdagar överskrider mängden solljus mängden ljus som kommer in på sommaren.

Den rörformade solfångaren består av ett system med transparenta vakuumrör som är sammankopplade. De innehåller ett ämne med låg kokpunkt. Kokande, förångas, överför sitt värme till kopparspetsen och flyter ner, där allt upprepas igen.

Vakuumrör gjorda av eldfast glas fylls inuti ett ämne som kan koka vid låg temperatur (+)

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 värmeväxlaren i en speciell lagringstank.

Rörelse av kylvätska och vatten genom värmesystemen beror på pumparna. Det är viktigt att tanken har god värmeisolering. Som regel finns det två värmeväxlare: en är ansluten till en extra värmare, den andra till samlare.

I hem med denna typ av solinstallation är det fördelaktigt att ansluta ett system för golvvärme. Detta gör att du kan värma byggnaden mer effektivt.

När det gäller installationen av rörformade samlare kan den installeras på egen hand. Det enda man bör tänka på är arbetsvinkeln - den måste vara minst 20 °.

En rörformig solfångare placeras på taket och väljer den mest soliga riktningen. Det är viktigt att det inte finns några höghus i närheten som hindrar den fria passagen av solljus.

Det fungerar inte 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 solinstallation

Ofta används en platt solfångare för uppvärmning.

För dess konstruktion behöver du:

• metallram;
• stark botten;
• värmeisoleringslager;
• svart absorberande lager (adsorber);
• genomskinligt lock - plast, glas;
• vätskerör (koppar, aluminium).

Konstruktionen måste vara utrustad med inlopps- och utloppsmunstycken och en pump för effektiv vätskecirkulation.

Du kan montera en platt solinstallation med dina egna händer. För att göra detta, använd ofta improviserade medel, välj material billigare som analog (+)

Du kan installera en platt samlare i valfri vinkel, en förutsättning är att rengöra från snö och damm. Det är särskilt bra för varmt klimat.

Under den kalla säsongen observeras låg effektivitet och hög värmeförlust. Vilket ställer tvivel om användningen av detta solsystem bara för korrekt uppvärmning. Den kommer optimalt att använda en platt solinstallation tillsammans med en uppvärmning av gas, elektrisk eller fast bränsle.

Vi erbjuder dig att läsa artiklar om hemmagjord montering av solvärmesystem:

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

Återigen om skicklighet

Att använda solenergi istället för den vanliga energin för uppvärmning är fördelaktigt. Beroende på den valda typen av solsystem kan besparingarna på förbrukningen av betald värme vara upp till 100%.

Ett alternativ för en fullständig ersättning av värmesystemet är användningen av grenrör med vakuumrör. Detta är ett ganska dyrt projekt i början. I framtiden kan han garantera fullständig energioberoende efter att ha betalat för sig själv på 6-8 år.

Hemmästarnas uppfinningsrikedom känner inga gränser - en vanlig slang kan anpassas som en labyrint för cirkulation av vätska inuti samlaren

Solens livslängd upp till 25 år. De kräver lite underhåll - periodisk rengöring av ytor från snö, damm, skräp. När det gäller reparation kan den utföras på egen hand. En betydande nackdel är att platta samlare och solpaneler är "rädda" för orkaner.

Sådan uppvärmning är säker för boende i hemmet och miljön. Det är helt gratis och beror inte på växelkursen, energipriserna.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon kommer att visa processen för att konstruera ett solbatteri med dina egna händer:

Visuellt stöd för konstruktion av ett luftvärmesystem:

DIY tillverkningsteknik för en platt solinstallation:

Solinstallationer eller solvärmesystem har bevisat sig över hela världen. De låter dig få värme gratis, vilket minskar kostnaden för att betala verktygsräkningar för uppvärmning från 30%.

Det är möjligt att helt ersätta energi med solenergi i ditt värmesystem. En annan viktig fördel är att du kan montera en solinstallation med dina egna händer.

Har du praktiska färdigheter i montering eller drift av solvärmesystem? Dela din kunskap, ställa frågor om ämnet och delta i diskussioner. Kommentarformuläret finns nedan.