Отопление от солнечных батарей: плюсы и минусы

Плюсы и минусы солнечных батарей для дома

Альтернативные источники энергии позволяют использовать возобновляемые ресурсы для удовлетворения потребностей в электричестве и отоплении для помещений разной площади.

Одним из таких ресурсов является солнечная энергия, которая имеет низкую себестоимость из-за более доступного оборудования и высокой эффективности.

Расчёт окупаемости солнечных батарей зависит от многих факторов, но благодаря зелёному тарифу этот процесс проходит намного быстрее, позволяя не только получать бесплатную энергетику, но и пассивно зарабатывать через продажу альтернативного электричества.

Солнечные модули, сетевые системы с их участием отлично подходят как в роли дополнительного источника бесперебойного электричества, так и для автономного использования. Благодаря основательным преимуществам всё больше жителей частных домов и квартир предпочитают вкладывать финансы в покупку энергосберегающей установки.

Солнечные батареи для дома: обзор основных плюсов и минусов установки.

Прежде всего нужно обозначить тот факт, что всё зависит от цели конструкции и её

Достоинства установки солнечных панелей для дома:

  • Для домашнего использования не обязательно сразу приобретать самую мощную батарею за баснословные деньги, так как солнечные батареи купить и улучшить личную систему энергообеспечения можно в любой удобный момент. Наращивание мощности может происходить в несколько этапов и это никак не отразится на общее состояние дополнительных устройств, например, генераторе, аккумуляторах, инверторе и прочих.
  • Солнечные батареи становятся всё доступнее, с каждым годом цена на них падает, что делает этот тип альтернативных источников энергии доступным даже среднестатистическому жителю частного дома или квартиры.
  • Многие электроприборы зависят от постоянного напряжения, а потому разные сбои могут стать причиной поломок. Солнечные батареи с аккумуляторами предотвращают резкое прекращение подачи электричества, защищая бытовую технику от перепада напряжения, перегорания проводки и прочих неустоек традиционного электричества.

Недостатки солнечных модулей для дома:

  • Солнце не постоянно, а потому в пасмурные дни выработка энергии намного меньше, что может стать проблемой для маломощных батарей. Впрочем, если в системе имеются аккумуляторы, то смена погоды не нанесут особого вреда.
  • Если солнечные модули имеют низкую производительность и мощность, то срок их окупаемости будет слишком большим, что невыгодно и не рационально. А потому лучше изначально устанавливать такие батареи, которые позволят пользоваться бесплатной энергией и продавать электричество государству по зелёному тарифу.

Солнечные батареи для дома имеют больше достоинств, чем недостатков, однако перед установкой нужно всё тщательно взвесить и обдумать. Специалисты из компании Аванте помогут сделать правильный выбор, чтобы результат не только оправдывал ожидания, но и превозмогал их.

Источник: http://strana.in.ua/news/other/71453-plyusy-i-minusy-solnechnyh-batarej-dlya-doma.html

Солнечные батареи для отопления дома: положительные и отрицательные стороны

В настоящий момент мир борется с энергетическим кризисом, ведь по оценкам экспертов серьезные проблемы из-за нехватки органического топлива жители планеты смогут испытать уже через несколько десятков лет.

Поэтому ученые ищут новые пути преодоления проблемы и предлагают, чтобы солнечная энергия для отопления дома в будущем стала основой базовых систем обогрева.

Используя солнечные батареи для частного дома отзывы о которых говорят об их эффективности, собственники смогут сделать свой вклад в сохранение экологического баланса.

Обратите внимание

Устанавливая отопление солнечное, собственник может добиться значительной экономии, ведь активная энергия солнца может использоваться для подогрева теплоносителя, питания электрических обогревателей и турбин.

А пассивная система солнечного отопления поможет повысить общую энергоэффективность дома и существенно снизить затраты на отопление, ведь в процессе работы она использует конструктивные элементы внутри дома – окна, поверхности стен и полы для сбора и сохранения энергии.

Особенности работы системы

Использование солнечной энергии в целях обогрева здания – это пока еще новое и недостаточно изученное направление в энергетике. С каждым годом технология усовершенствуется новыми решениями, и разработчики предлагают все более выгодные варианты отопления домов и коммерческих зданий с помощью возобновляемой, экологически чистой энергии солнца.

Есть множество положительных моментов, которые обуславливают солнечные батареи для отопления дома, но кроме них есть и определенные минусы. Их также следует учитывать при принятии решения об отоплении дома альтернативным способом. О различных способах отопления дома при отсутствии газовой магистрали можно прочитать здесь.

Положительные стороны использования энергии солнца

Основным преимуществом использования солнечной энергии для обогрева дома является то, что отопление от солнечных батарей цена которых зависит от модели, не вредит экологии.

Солнечная энергия является полностью возобновляемым источником энергии, наличие которого не зависит от деятельности привычных участников топливного рынка — традиционных энергетических компаний или мировых экспортеров нефти и газа.

Современная солнечная батарея является полностью автономным изобретением, которое не зависит от использования электричества, нефти и природного газа и работает только от получаемой извне энергии солнца.

В процессе преобразования энергии в тепло не выделяются загрязняющие вещества.

А это значит, что солнечные батареи намного экологичнее, нежели газовые котлы, дровяные печи или жидкотопливные отопительные приборы.

Если не учитывать огромных начальных капиталовложений, то в долгосрочной перспективе солнечные батареи для отопления дома отзывы о которых можно найти в сети, позволят качественно сократить затраты на отопление.

Ведь как только солнечная батарея будет установлена и подключена, энергию для отопления дома можно будет получать в любое время.

Энергия солнца является доступной и абсолютной бесплатной для всех жителей планеты и будет такой оставаться в обозримом будущем.

В процессе генерирования энергии для отопительных приборов солнечные батареи работают абсолютно бесшумно, поэтому устанавливая их в доме, владелец может не беспокоиться о нарушении тишины и комфорта в своем жилище.

Грамотно спроектированная схема подключения солнечных батарей загородного дома позволит получать солнечную энергию в любое время года.

Отрицательные стороны

Солнечные батареи — это достаточно новое явление на рынке отопительных приборов, поэтому огромная сумма на ценнике устройства, которая может превышать десятки тысяч долларов, вполне объяснима технологической сложностью и использованием дорогих закрытых патентов в процессе производства. Однако такие затраты являются недостатком лишь на первых порах и их стоит рассматривать как долгосрочные финансовые инвестиции.

Поскольку солнечные панели работают путем преобразования солнечной энергии для полноценного функционирования их нужно устанавливать только в определенных регионах, поэтому жители не каждой местности планеты могут рассчитывать на использование этого альтернативного вида отопления.

Стоит учитывать и то, что солнечные системы отопления могут быть громоздкими, ведь в самый разгар зимы дом должен оставаться теплым на протяжении дня и ночи, а для генерирования большого количества энергии необходимо наличие батарей соответствующей мощности. Для этого потребуется монтаж целого комплекса устройств, который при необходимости следует дополнить мощными аккумуляторами.

Разработчики дают солидную гарантию на солнечные батареи, однако в случае сбоев в работе или поломок, их ремонт обойдется собственнику в круглую сумму, ведь починить оборудование смогут только в специализированном сервисе.

Важно

Даже при высоком качестве сборки, солнечные батареи могут пострадать от бури, града, сильных ветров и катаклизмов.

А починить батарею, аккумулятор или солнечный конвектор своими руками очень сложно и под силу лишь профильным специалистам.

Альтернативные источники обогрева, среди которых и присутствует солнечная система отопления, требуют значительных первоначальных инвестиций, и в условиях сегодняшнего рынка отопления они неконкурентоспособны, поскольку люди выбирают более доступные и рентабельные варианты.

Пока стоимость технологии не станет доступней, говорить о повсеместном распространении солнечного отопления домов рано, ведь многие собственники еще не верят в эффективность использования альтернативного отопления, и не готовы рисковать огромными деньгами для его реализации в своем доме.

Рекомендации по установке

Выделив из бюджета деньги на покупку дорогостоящего оборудования, собственник также должен позаботиться о заключении контракта с профессиональными подрядчиками, которые имеют опыт работы в строительстве и в вопросах проектирования энергоэффективных домов.

При выборе компании, которая подберет и установит солнечные батареи, не лишним будет узнать, занимается ли фирма послепродажным обслуживанием устройств и предоставляет ли гарантию на проведенные работы.

Источник: http://SpetsOtoplenie.ru/sistemy-otopleniya/varianty-ustrojstva-sistem-otopleniya/solnechnye-batarei-dlya-otopleniya-doma-polozhitelnye-i-otritsatelnye-storony.html

Стоимость комплекта солнечных батарей для дома – цена, отзывы и виды

Солнечные батареи – один из вариантов для обеспечения электроснабжением частного жилого дома. Каждая отдельная единица батареи представляет собой ячейку квадратной или прямоугольной формы, состоящую из множества фотоэлектрических элементов, которые преобразуют тепловую энергию солнечного света в электрический ток.

Батареи, установленные на кровле жилого здания, позволяют владельцу осуществлять жизнедеятельность независимо от состояния общей системы электроснабжения. Элементы, способные преобразовать энергию солнца в полезную – это полноценная автономная электросистема, способная снабдить электрическим током каждый нуждающийся электроприбор.

Плюсы и минусы использования батарей

Солнечные батареи, как и любое другое устройство, обладает как положительными, так и отрицательными сторонами.

Плюсы:

  1. Обособленность. Как уже было отмечено выше – подобная система является автономной, то есть позволяет не зависеть от стандартного производителя электроэнергии. Особенно этот положительный момент заметен тогда, когда в общей системе случаются перебои.
  2. Экологичность. Система, состоящая из таких элементов полностью экологична. В процессе работы не происходит выработки вредных веществ. Это значит, что конструкция полностью безопасна для человека и окружающей среды.
  3. Удешевление. На фоне общей инфляции и повышения цен, стоимость батарей падает из года в год. Это связано с развитием новых технологий, увеличением темпов производства и уменьшением себестоимости данного продукта. Также на отрицательную динамику стоимости оказывает влияние конкуренция. С каждым годом компаний, занимающихся монтажом и продажей солнечных элементов, становится все больше.
  4. Окупаемость. Так как сама по себе солнечная энергия бесплатна, владелец терпит материальные затраты только на начальном этапе устройства данной конструкции – на приобретение материала и оплату услуги по монтажу. Если в доме ежедневно обслуживается достаточное количество электроприборов, срок окупаемости составляет всего несколько лет.
  5. Долговечность. Солнечный элемент практически не подвержен естественному износу. Конструкция не требует регулярного обслуживания со стороны специалистов, поскольку в своем составе она не содержит движущихся компонентов, которые выходили бы из строя по физическим причинам — постоянного контакта между собой, трения и т. д.

Несмотря на значительное количество плюсов, конструкция также не лишена недостатков:

  1. Низкий КПД. Привести точное фиксированное значение коэффициента полезного действия (КПД) для солнечных батарей очень трудно, поскольку солнечная активность напрямую зависит от географического расположения. В среднем КПД имеет значение 15%, что гораздо ниже, чем значение этого же параметра для прочих источников электроэнергии. В среднем 1 м2 площади солнечных элементов выдает значение мощности, равное 150 Вт. На деле этого не хватит даже для того, чтобы обеспечить стабильную работу домашнего компьютера.
  2. Необходимость использования дополнительного источника. Территория нашей страны никогда не отличалась повышенной солнечной активностью. Чтобы избежать перебоев в работе системы электроснабжения на основе батарей в зимний период, либо в пасмурные дни, необходимо иметь резервные источники. Это может быть бензиновый генератор с номинальной мощностью в 4-5 кВт, который сможет обеспечить работу всех электроприборов в случае малой активности солнечных элементов. Также в качестве дополнительного варианта можно пользоваться стандартной общей системой электроснабжения.

Виды

В данный момент на рынке представлены четыре основных типа солнечных батарей:

Элементы на основе монокристаллического кремния.

Идеально подходят для тех случаев, когда площадь, на которой предполагается разместить панели, ограничена – данные элементы обладают наибольшей мощностью из расчёта на одну единицу площади по сравнению с другими видами солнечных панелей. Исходя из этого соотношения несложно сделать вывод – КПД панелей из монокристаллического кремния самое высокое по отношению к другим видам батарей.

Читайте также:  Электрические отопительные системы для дома своими руками: что выбрать (видео)

Элементы на основе поликристаллического кремния. Применение батарей такого типа идеально в том случае, если владелец не имеет ограничений по площади. Продукция этого типа дешевле предыдущей и благодаря особой структуре кристаллов кремния способна вырабатывать небольшой объем электроэнергии даже в пасмурную погоду.

Элементы на основе аморфного кремния. Батареи такого типа удобно применять в том случае, если плоскость крыши непостоянна – имеет изогнутые элементы в своей структуре (конек крыши либо элемент, образующий внутренний угол – ендову).

Прилегая к поверхности, элементы из аморфного кремния полностью повторяют структуру кровли, являясь, к тому же, самоклеящимся материалом, который самостоятельно, без применения постороннего крепежа и лишних конструкций,надежно фиксируется на любой поверхности.

Панели на основе микроморфного кремния. Новинка среди всей линейки данной продукции.

Солнечная энергия одинаково хорошо воспринимается элементами этого типа, как при попадании под прямым углом, так и под более острым значением угла.

За счет того, что при производстве процент кремния не так высок, как в случае батарей остальных типов,производитель имеет возможность снизить стоимость для конечного потребителя.

Расчет стоимости солнечных батарей для дома. Пример расчета

При выборе системы такого типа как основного источника электроэнергии необходимо произвести правильный расчет для того, чтобы понять,способна ли данная система удовлетворить потребности всех электроприборов, находящихся в здании, и какое количество требуется для обеспечения их нормального функционирования.

Мощность. Для того, чтобы выяснить значение необходимой мощности фотоэлемента,нужно определиться с потреблением энергии (высчитать среднее значение в определенный промежуток времени, например в месяц).

 К примеру, в месяц общее количество потребляемой всеми электроприборами электроэнергии составляет 450 кВт*ч. Поделив эту цифру на 30, узнаем потребление энергии в сутки. Оно равняется 15 кВт*ч.

В год, соответственно, 5400 кВт*ч.

После того, как стало известно базовое значение энергопотребления, необходимо познакомиться с понятием «инсоляция».

Этот термин показывает значение солнечной активности в зависимости от времени года и имеет важное значение при расчете, поскольку максимальное и минимальное значение инсоляции для определенного региона может отличаться в несколько раз. Для наглядного примера примем значение солнечной активности (инсоляции) равным 2кВт*ч/м2.

Чтобы произвести окончательный расчет количества панелей, не хватает последнего значения – мощности панели. Ее можно легко узнать, посмотрев в паспорт изделия. Примем мощность равной 300 Вт.

Чтобы произвести итоговый расчет, нужно норму потребления в сутки разделить на значение солнечной активности в текущем месяце, а получившийся результат еще раз разделить на мощность панели, не забывая перевести ее из Ватт в Киловатты, разделив на 1000(300/1000=0,3 кВт).

Количество панелей=15 кВт*ч/2 кВт*ч/м2/0,3кВт=25 шт.

В случае получения дробного значения необходимо округлить результат в большую сторону (25,86=26шт). В приведенном примере значение инсоляции было принято с учетом летнего периода.

В зимний период значение активности солнца уменьшается и находится в пределах от 0,5 до 1,3 кВт*ч/м2.

Соответственно, подставляя эти значения в общую формулу, в итоге мы получаем большее количество панелей.

Стоимость

  1. Наименьшую стоимость имеют панели на основе аморфного кремния. Исходя из расчета общей стоимости системы, цена за 1 Вт составит от 0,8 до 1,0 доллара.

  2. Стоимость 1 Вт при использовании панелей на основе микроморфного кремния составит 1,0-1,3 доллара.
  3. Батареи на основе поликристаллического кремния будут стоить в пределах 1,1-1,4 доллара за 1 Вт.

  4. Самая дорогая – продукция на основе монокристаллического кремния. В этом случае стоимость составит около 1,5 доллара за 1 Вт.

Отзывы

Отзывы владельцев, использующих панели, как источник электроэнергии – неоднозначны. С одной стороны, иметь автономную систему, не зависящую от постороннего вмешательства, довольно удобно. С другой – регионов на территории нашей страны, активности солнца которых хватило бы для того, чтобы система из батарей стала основной, очень мало.

Поэтому при устройстве подобного источника приходиться задумываться о дополнительных, резервных систем, что ведет к дополнительным расходам.

Хотя, с развитием новых технологий, нехватка лучей солнца уже не так сильно сказывается на эффективности батарей, поэтому с течением времени все большее количество людей становится потребителями полезной солнечной энергии.

Источник: https://homehill.ru/electro/generatory/solnechnye/stoimos.html

Отопление солнечными батареями

Главная » Отопление » Отопление солнечными батареями

Большинство современных людей, думающих о будущем, стремятся организовать автономное отопления загородных домов и коттеджей не на основе традиционного отопительного оборудования, а посредством альтернативных источников энергии и тепла. В регионах, где световой день достаточно продолжителен и повышенная солнечная активность, все чаще применяются солнечные батареи и солнечные коллекторы, обеспечивающие достаточную мощность, для отапливания небольших помещений.Современные солнечные водонагреватели для отопления обладают широким спектром преимуществ, выделяющих такое оборудование из широкой гаммы отопительных устройств:

  1. В процессе работы солнечных коллектором или солнечных батарей не происходит сжигание энергоносителей, соответственно выбросы, загрязняющие окружающую среду, отсутствуют.
  2. В зависимости от мощности, солнечные установки способны обеспечить полноценную систему отопления и снабдить объект электричеством.
  3. Минимальный риск того, что системы отопления на солнечных батареях могут стать причиной возгорания. В подобных установках не используется горючий энергоноситель, единственное, что может привести к бытовой катастрофе – это короткое замыкание электропроводки, подающей напряжение от солнечных батарей.
  4. Современные технологии позволили добиться работоспособности батарей круглый год и даже в ночное время. Это стало возможным после изобретения фотоэлементов работающих на инфракрасном излучении, пробивающееся даже сквозь плотную облачность.
  5. Использование такого оборудования обеспечивает полную независимость от поставок сторонних энергоносителей.
  6. Максимальная автоматизация всех рабочих процессов, получения электричества, отапливания дома, поддержания температуры.
  7. Установив оборудование один раз, не приходится вкладывать дополнительные средства для его работы на протяжении длительного времени.
  8. Отопление частного дома солнечными батареями не требует дополнительных затрат по причине длительных эксплуатационных сроков батарей – около 25-30 лет.

Отопление загородного дома солнечными батареями имеет и некоторые недостатки. Прежде всего, это небольшая мощность оборудования, не позволяющая организовывать полноценные системы отопления в странах, где зимние температуры очень низкие. Для получения достаточной мощности приходится собирать панели большой площади и соответственно цена может возрастать в разы.

Некоторые варианты отопления солнечной энергией

Сейчас отопление солнцем позволяет использовать несколько типов оборудования, работающих на солнечной энергии, но по разным принципам:Принцип работы солнечной батареи основан на поглощении солнечных лучей панелями с множеством фотоэлементов, в которых происходят электрохимические реакции при попадании на них света.

Минимально образующийся ток в каждом отдельном фотоэлементе собирается в один поток и выводится из панели. Одна панель способна выдавать до 250 Вт, по этой причине необходимо собирать несколько отдельных панелей в солнечную станцию, для обеспечения достаточной мощности.

По средним подсчетам достаточно установить панели площадью от 20 до 30 кв.м. для полноценного обеспечения электричеством обычную семью.Получаемый в результате фотосинтеза ток, через контроллер подается на аккумуляторы, а из них через инвертор в электросеть дома.

Объем внешних аккумуляторов напрямую зависит на продолжительность работоспособности солнечной станции в темное время суток, когда сами батареи практически не вырабатывают напряжение. Зарядка аккумуляторов происходит постоянно на протяжении всего светового дня, когда вырабатываемое электричество в избытке.

Инвертор необходим для изменения постоянного тока в переменный потребляемый всеми современными электроприборами. В том числе и электрокотлами использующимися для отопления загородного дома солнечными батареями.

Совет

Для обеспечения отоплением частного дома при помощи солнечных батарей, обычно используют системы теплый пол, основанные на электрических или инфракрасных Тэнах. Реже используется в совокупности с водяной системой отопления.

В таких случаях необходимо грамотно подбирать теплоноситель для систем солнечного отопления, способный быстро нагреваться и отдавать свое тепло.Принцип работы солнечных коллекторов несколько отличается от принципа работы солнечных батарей. Коллекторы представляют собой ряд вакуумных труб соединенных в одну систему.

Каждая отдельная трубка состоит из нескольких элементов.

  1. Наружная трубка из ударопрочного стекла выдерживающая сильные физические и механические нагрузки.
  2. Внутренняя трубка меньшего диаметра с покрытием из селективного слоя, в разы увеличивающего поглощение солнечной энергии.

  3. Световой рефлектор из алюминиевой фольги, устанавливается на тыльную сторону трубок для улучшения фокусировки рассеянного света.
  4. Медный теплообменник, встроенный во внутреннюю малую трубку, заполняется теплоносителем с минимальной температурой вскипания.

Для сохранения максимума тепла внутри коллектора использующегося в системах отопления загородного дома солнечными батареями-коллекторами, пространство между внешней и внутренней стеклянной трубкой герметично закрыто создавая тепло сберегающий вакуум, по принципу колбы в термосе.

В процессе нагрева коллектора, жидкость в медных трубках вскипает и, поднимаясь в виде горячего газа, отдает тепло общему тепловому контуру заполненному антифризом, остывая, пар превращается в конденсат и возвращается в коллекторные трубы обратно в жидком состоянии. Специальный антифриз способен не замерзать при температуре -50˚ градусов, это обеспечивает работу солнечных коллекторов в зимнее время.

Теплообменный процесс внутри коллектора начинается, как только температура отдельных труб достигает +20-30˚ градусов. Учитывая их особенную конструкцию, даже в морозный, но солнечный день добиться этого совсем не сложно.

Если, по каким либо причинам нагрев коллектора не равномерен, отдельные трубки, не нагревающиеся до нужной температуры, автоматически закрываются, сохраняя теплоизоляцию всего коллектора в целом.

Для обеспечения горячей водой и теплом система солнечного отопления загородного дома комплектуется накопительным резервуаром, объем которого зависит от мощности самого коллектора. Во внешнем баке устанавливается спиральный теплообменник, присоединяемый к тепловому контуру коллектора заполненного антифризом.

Идеальным решением будет объединять солнечные коллекторы с тепловыми насосами, получая солнечно-воздушное отопление, с системами теплый пол, или дополнительным источником питания, поддерживающим систему отопления в особо холодные периоды.

Обслуживание в процессе эксплуатации

По сути, элементы отопления загородного дома солнечными батареями или коллекторами обладают практически безграничными сроками эксплуатации.

Единственное в чем они нуждаются – это в регулярном очищении от оседающей пыли и грязи.

Отопление электрическими солнечными панелями вынуждает менять внешние аккумуляторные батареи, по мере того как они перестают держать полную емкость.

avtonomnoeteplo.ru

Отопление дома от солнечных батарей

Источник: https://www.teplo-ltd.ru/otoplenie/otoplenie-solnechnymi-batareyami.html

Подключение солнечных батарей для отопления частного дома – Школа по утеплению дома

ГлавнаяОтопление в домеПодключение солнечных батарей для отопления частного дома

11.10.2014

Отопление – самая затратная статья в квитанции об оплате за жилище. Современная тенденция развития рынка такова, что традиционные источники энергии дорожают. Однако расходы можно снизить, если задействовать возобновляемые природные ресурсы, которые доступны совершенно каждому.

Одно из решений проблемы – установить солнечные батареи для отопления дома. Всего один квадрат покрываемой площади позволит получить и переработать до 1300 кВт*ч энергии Солнца, часть которой можно направить на другие хозяйственные нужды (электроснабжение, подогрев воды и т. д.).

Современные солнечные кремниевые батареи представляют собой приборы, которые захватывают энергию солнца и преобразуют ее в электрическую. Основной принцип их работы основывается на физическом явлении фотоэлектрической реакции.

Читайте также:  Обогрев водосточных труб: способы

Принцип работы

Выпускаемые сегодня модели способны вырабатывать электроэнергию даже в облачную и слишком пасмурную погоду.

Однако КПД одного модуля сравнительно невысок и составляет скромные 15-25%, вырабатывая в среднем 50-300 Вт электроэнергии в зависимости от текущей окружающей обстановки.

Для достижения высокой производительности необходимо подключение нескольких, а иногда и десятков элементов в единую сеть.

Фотографии частных домов с подключенной системой солнечного отопления

Если говорить об отопительной системе на основе солнечных батарей, классическая схема состоит из трех элементов:

  1. Рассмотренный солнечный модуль, вырабатывающий электроэнергию
  2. Тепловой аккумулятор – изолированный от тепловых потерь бак, в котором находится нагреваемый Тэнами теплоноситель
  3. Отопительный контур, состоящий из трубных магистралей и радиаторов отопления, по которому теплоноситель циркулирует принудительным или естественным образом и отдает тепло окружающей среде

Видео — Дом на солнечных батареях

В зависимости от предпочтений и конкретной выбранной реализации солнечные батареи для отопления дома могут использоваться в других модифицированных схемах отопления, когда вместо коллектора устанавливается электрический котел проточного типа. Покупка необходимого оборудования обойдется дороже, однако отопление будет более практичным и экономичным.

Клик для увеличения

Еще один из вариантов реализации отопления на солнечных батареях – использование электрических обогревателей, теплых полов, электрических конвекторов и т. д. Таким образом, полученная электроэнергия потребляется для питания отопительных электроприборов. К подобным схемам прибегают лишь в небольших загородных домах.

Положительные и отрицательные стороны

Использование альтернативного отопления частных домов имеет свои неоспоримые преимущества. Установка и последующая эксплуатация солнечных модулей обладает следующими положительными сторонами:

  • Продолжительный эксплуатационный срок – до 25-40 лет без необходимости дорогостоящих профилактических работ
  • Лишнюю накопленную и переработанную солнечную энергию можно будет расходовать на другие нужды
  • Независимость от служб ЖКХ и значительное уменьшение счетов за отопление
  • Дом будет обогреваться на протяжении всего года

Однако имеются некоторые нюансы, которые ограничивают эксплуатацию отопления на солнечных батареях. Самый первый из них – географическое проживание. В том или ином районе солнце греет по-разному.

Если оно появляется через сутки или лишь на пару часов в день, переоборудовать отопительную систему становится экономически невыгодно и следует подумать о других альтернативных источниках энергии (тепловые насосы, ветряные станции, биологическое топливо).

Клик для увеличения

Среди прочих отрицательных сторон можно отметить:

  • Высокие первоначальные затраты
  • Сложность монтажа оборудования
  • Необходимость в резервном источнике отопления

Выбираем подходящий солнечный коллектор

Необходимо ознакомиться с рынком и выбрать самые подходящие солнечные батареи для отопления дома. Они бывают 3-х типов:

  • Воздушные – внутри них располагается воздух и абсорбирующий тепло элемент. Несмотря на скромную стоимость, они должного распространения не получили, так как характеризуются низким КПД
  • Вакуумные – внутри располагаются определенного диаметра стекло трубки, содержащие в себе трубки меньшего диаметра, по которым циркулирует теплоноситель. Между трубками создается вакуум, характеризующийся высокими теплопроводящими свойствами
  • Плоские – наиболее распространенные коллекторы. Они представляют собой короб, лицевая сторона которого накрыта стеклом. Под ним пролегает абсорбирующий тепло элемент, который контактирует с трубками, содержащими теплоноситель. Энергия последнего забирается и аккумулируется в электрическую

Видео тест

Когда стоит обратить внимание на солнечные батареи

Переоборудовать стандартную отопительную систему в более современную и установить солнечные батареи для отопления дома можно в любой момент. Однако останавливаться на таком решении стоит лишь при выполнении нескольких важных правил:

  • Была произведена проверка уровня инсоляции мастером, на основании результатов которой удалось узнать, насколько эффективным будет каждый квадратный метр установленных батарей. Она даст возможность определить наиболее оптимальную покрываемую модулями площадь
  • Дом необходимо обязательно утеплить, чтобы снизить уровень нежелательных потерь тепла
  • Стоит проанализировать каждый из месяцев отопительного периода. Если количество солнечных дней менее 20, большую часть времени небо затягивают тучи и облака, гелиосистемы рекомендуется заменить тепловыми насосами
  • Обязательно должна присутствовать резервная отопительная система, чтобы обезопасить себя от непредвиденных обстоятельств

Как подключить солнечную батарею

Прежде чем начать подключение солнечных батарей к отопительной системе, необходимо определиться с типом циркуляции теплоносителя по трубным магистралям:

  • Принудительная
  • Естественная

Наиболее востребованной считается система с принудительной циркуляцией. Ее обустройство обойдется дороже за счет приобретения дополнительного оборудования и автоматики. Однако многие владельцы собственных домов ставят превыше комфорт и практичность.

Клик для увеличения

Классическая схема подключения солнечной батареи к потребителю выглядит следующим образом:

  1. Вначале по всем правилам на крыше размещают закупленные солнечные элементы и соединяют их друг с другом
  2. В отведенном помещении необходимо установить контроллер, который будет следить, сколько энергии производится в данный момент
  3. За контроллером должны идти аккумуляторы, которые будут накапливать в себе лишнюю энергию и снабжать ею в тех ситуациях, когда солнечные модули не справляются со своей задачей
  4. За аккумуляторами устанавливается инвертор, который служит для преобразования электрической энергии к требуемым характеристикам
  5. За инвертором располагаются потребители, роль которых может выполнять электрический котел отопления, накопительные баки с Тэнами, обогреватели и прочие греющие установки

Если солнечная батарея подключается к водяному отоплению с принудительной циркуляцией, на выход коллектора, обратку и бак-накопитель устанавливают датчики температуры (термостаты), которые подсоединяются к автоматике. Последняя в свою очередь будет управлять работой всей системы, при определенных условиях включать или выключать ее.

Наиболее просто осуществляется подключение солнечных модулей к отоплению с естественной циркуляцией. Однако автоматизировать ее будет очень сложно. Необходимо придерживаться следующих правил:

  • Накопительный бак располагают выше уровня коллектора
  • Нижний вывод подключается к обратке
  • Верхний вывод подключается ко входу разогретого теплоносителя

Прочие нюансы подключения

Предусмотреть солнечные батареи для отопления дома необходимо на этапе проектирования или строительства дома, чтобы избежать лишних хлопот. Нужно придерживаться нескольких важных правил:

  1. Установка батарей должна вестись преимущественно на южной стороне. Перед модулями не должно располагаться деревьев или более высоких построек, которые будут преграждать путь свету или отбрасывать на них свою тень – это существенно снизит эффективность
  2. Необходимо убедиться, что стропильная система обладает достаточным запасом прочности. Она должна выдерживать не только закрепленные модули, но и снежный покров в зимний период, иначе может произойти обрушение кровли
  1. Оптимальный угол ската крыши – в интервале 30-45 градусов в зависимости от того, как высоко поднимается на протяжении суток солнце
  2. Чтобы увеличить эффективность отопительной системы или распараллелить несколько контуров, иногда ставят более одного накопительного коллектора
  3. К гелиосистемам рекомендуется подключать отопительные контуры с более низкой температурой циркулирующего теплоносителя (панельные змеевики, водяные теплые полы и т. д.)

В заключении

Решившись установить солнечные батареи для отопления дома, необходимо быть готовым к большим первоначальным затратам. Стоимость требуемого оборудования и проводимых работ обойдется от 30 тыс. и выше в зависимости от сложности отопительной системы, выбранных модулей и их количества.

Окупаемость также зависит от большого числа факторов. Если зимы холодные, солнечные и продолжительные, сэкономить затраченные средства удастся через 2-3 года при эксплуатационном сроке до 30 лет. Однако не стоит торопиться, узнав подробнее о других альтернативных методах отопления.

Источник: https://v-teplo.ru/solnichnie-batarei-dlya-doma.html

Как правильно организовать систему отопления дома с помощью солнечных батарей

Солнечная энергия для отопления и освещения дома доступна каждому человеку. Важно знать и использовать способы ее эффективного извлечения. Чаще всего для этих целей используют солнечные батареи и коллекторы, добывающую солнечную энергию. Важным преимуществом этого вида энергии является то, что его можно использовать даже там, где не проложены электросети.

Солнечные батареи преображают световую энергию в электрическую. Причем, полученную энергию можно либо использовать сразу, либо накапливать в специальных аккумуляторах (чтобы использовать ночь).

Что представляют собой солнечные батареи

Они состоят из панелей и аккумуляторов, имеющих напряжение от 12 до 24 вольт. Их еще называют малыми фотоэлектрическими системами. Энергия аккумуляторов подходит для работы большинства электроприборов, освещения. Для отопления жилого дома солнечной энергией используются большие фотоэлектрические системы. Солнечные батареи этого типа обеспечивает в сети напряжение в 220 вольт.

Комплектация солнечной системы

Комплектация может варьироваться в соответствии с требованиями владельца к количеству тепла. Но принцип работы всех батарей одинаковый.

Батареи состоят из:

  •  Вакуумного солнечного коллектора
  •  Контроллера, отвечающего за эффективность системы
  •  Насоса, подающего теплоноситель к накопительному баку от коллектора
  •  Бак объемом от 500 до 1000 литров для горячей воды
  •  Тепловой насос или другие источники

Солнечные батареи могут нагревать много воды, которая используется не только для отопления дома, горячего водоснабжения, но также для работы систем теплого пола. Батареи обеспечат поступление горячее воды 280 дней в году. Расходы на установку этого способа отопления окупаются быстро.

Принцип действия солнечных батарей

Фотоэлектрические преобразователи могут быть сделаны из монокристаллического или поликристаллического кремния

Солнечные батареи состоят из фотоэлектрических преобразователей. Они занимаются преобразованием солнечной энергии в электрическую. Большинство элементов производится из кремния. Именно тот факт, что кремний имеет высокую стоимость и определяет дороговизну конструкции.

Фотоэлектрические преобразователи могут быть сделаны из монокристаллического (КПД 17, 5%) или поликристаллического кремния (КПД 15%). Эти виды отличаются технологий производства. Полезная мощность – самый важный технический параметр солнечной батареи. Определяется она выходным током и напряжением. Параметры напрямую зависят от количества солнечного света, попадающего на батарею.

Где данный метод отопления будет наиболее эффективен:

  • Солнечные батареи подходят для районов, где количество солнечных дней в году большое. В зимний период батареи тоже могут работать хорошо, но только, если светит яркое солнце;
  • На установленные батареи не должно падать никаких теней. Коллектор будет поглощать энергию эффективно, если будет расположен под прямым углом к инсоляции;
  • Перед установкой солнечных батарей отопления проводится обязательное утепление жилого дома;
  • Интенсивность поглощения энергии солнца наиболее эффективна в середине дня. Плоскости в это время должны быть ориентированы на юг;
  • Специалисты советуют комбинировать солнечное отопление с газовым или электрическим.

Возведение системы отопления: полезные советы

Советы по установке коллектора

Чем более максимальным будет наклон, тем более эффективно можно будет использовать солнечную энергию зимой

Площадь этой части солнечного отопления может отклоняться не более чем на тридцать градусов на восток или запад. Наклон должен быть на 45-60 градусов (минимально на 35 градусов).

Чем более максимальным  будет наклон, тем более эффективно можно будет использовать солнечную энергию зимой. Летом оптимальный наклон поможет избежать перегревов.

Если нет возможности выполнить условия по установке коллектора на крыше, то можно поместить его на южном фасаде или даже на здании, которое находится рядом.

Обратите внимание

Обычный дом отличается от солнечного. Если планируется установление такой системы отопления на обычный дом, то изначально его следует подготовить. Проводится энерготехническое переустройство дома.

Окупить расходы на покрытие дома гелиоустановкой можно лишь при обеспечении дома отличной теплоизоляцией.

Также, чтобы установить коллектор вертикально иногда надо провести дополнительные строительные мероприятия.

Лучше всего использоваться коллекторы большой площадью, которые имеют возможность монтажа в готовом состоянии непосредственно на крышу дома (с помощью крана). В качестве связующей площади используется металлическое обрамление. Этот способ не только защити коллектор от атмосферного воздействия, но и придаст дому внешний эстетический вид.

Читайте также:  Помпейская печь своими руками — особенности постройки

Советы по установке накопителя

Площадь крыши для установки солнечных батарей должна быть не мене 40 метров квадратных. С такой площади при 20 солнечных днях в месяц можно будет получать до 500 кВт энергии. Для домов, которые планируется отапливать только с помощью солнечной энергии накопитель должен иметь размер не менее 40 м³.

Наиболее удобна удлиненная форма резервуара. Толщины изоляции требуется не менее 30 см.Выбирайте наиболее большой накопитель, который вмещает достаточное количество тепла

Он используется для хранения солнечного тепла. Поэтому по возможности следует выбирать наиболее большой накопитель.

Иногда в старых домах поместить большой накопитель довольно сложно. Можно использовать для его хранения подвал. В таком случае накопитель будет состоять из отдельных деталей, которые можно собирать на месте.

Как вариант размещения, когда нет возможности найти свободное пространство для большого накопителя, можно использовать много маленьких. Предварительно их следует соединить друг с другом.

Советы по отоплению низкими температурами

Наиболее эффективной гелиосистема будет в том случае, чем ниже будет температура отопления. Панельное отопление – наиболее оптимальный вариант. Панели установить проще, чем систему теплого пола. К тому же, такие панели дополнительно защитят стены дома от влажности. При более низкой температуре могут также работать имеющиеся радиаторы.

Солнечные батареи имеют долгий срок службы, несмотря на то, что их установка довольно затратная. Зато способ отопления дома на солнечных батареях  дает возможность независимо от работы организаций по поставке энергии отапливать свой дом и обеспечивать его светом. Специалисты утверждают, что солнечные батареи очень редко ломаются, их не нужно постоянно обслуживать.

Источник: http://orcmaster.com/otoplenie/boilery/solnechnye-batarei-dlya-otopleniya-doma.html

Солнечные батареи: особенности использования панелей для частного дома

В последнее время отмечается необыкновенный рост популярности альтернативных источников энергии.

И если несколько лет назад покупка солнечных батарей для частного дома считалась неведанной роскошью, то сегодня такие конструкции появляются на многих загородных домах и коттеджах.

С точки зрения экономичности, надежности и простоты обслуживания солнечные панели являются весьма выгодным решением.

Причина популярности солнечных панелей для частного дома очевидна и заключается в возможности снизить расходы на электроэнергию и обеспечить помещение экологически чистым источником жизнеобеспечения. Однако нужно знать, как правильно обустроить такую систему и сколько это будет стоить.

Применение энергии солнца для добычи электричества не считается чем-то инновационным.

В течение нескольких десятилетий жители европейских стран, Америки и Австралии активно использовали тепло для восполнения своих ежедневных потребностей в электроэнергии.

Однако в северных регионах, где солнечная активность не такая высокая, как на юге, панели не обрели широкой популярности. Из-за этого в такой местности установка батарей считается дополнительным или запасным вариантом энергообеспечения.

Сама конструкция солнечной панели выглядит незамысловато. Ключевой деталью батареи являются фотоэлемент на одной стороне и фиксирующий механизм на другой. Если владеть определенными навыками и знаниями, тогда изготовить такое оборудование можно своими руками. Однако гораздо проще и удобнее приобрести готовый элемент в магазине, тем более выбор моделей и предложений очень обширный.

Чтобы достичь максимальных показателей КПД, панели размещаются на динамических механизмах, которые похожи на систему слежения (они способны поворачиваться вслед за направлением солнечных лучей). Преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется в специальных трубках, которые расположены внутри конструкции.

Плюсы и минусы

Если в недалеком прошлом солнечная электроэнергия упоминалась только в футуристических фильмах и считалась чем-то нереальным, то сегодня она активно внедряется при обустройстве источников жизнеобеспечения для частного дома. Солнечные батареи характеризуются массой плюсов, которые делают их востребованными и продаваемыми. Среди самых важных преимуществ:

  1. Полная экологичность. Солнечная энергия считается безопасной как для людей, так и для окружающей среды. Она является наиболее чистым источником тепла, который не выбрасывает вредных веществ в атмосферу, не вредит природе и жильцам дома.
  2. Автономность и независимость от тарифов на электроэнергию или экономических изменений в государстве.
  3. Общедоступность. Для монтажа панелей на крыше собственного дома не нужно получать каких-либо разрешений или оформлять многочисленные документы.
  4. Экономичность. Если в помещении обустроена традиционная система отопления, монтаж солнечных панелей может стать хорошим способом снизить расходы на обогрев и горячее водоснабжение.

Однако кроме плюсов у таких источников энергии есть и минусы. К ним относится высокая стоимость оборудования, монтажных работ и технического обслуживания системы. Чтобы определить эффективность работы панелей, нужно следить за ними в течение 3 лет (при условии, что солнечная энергия вырабатывается активно и постоянно).

Владельцы таких конструкций становятся зависимыми от географического расположения и погодных условий, ведь чем меньше солнечной активности замечается в их регионе, тем ниже будет КПД оборудования.

При использовании панелей необходимо заранее обустраивать резервные источники энергии, например, газовые или твердотопливные котлы. В качестве хорошей альтернативы может использоваться гелиосистема.

Для достижения высокой продуктивности работы важно постоянно следить за исправностью коллекторов, чистить их от технического мусора, а также избегать появления наледи в период сильных морозов. Если система устанавливается в регионах с высокой вероятностью ночных морозов, ее нужно дополнительно защищать от холода.

Основные типы

Перед тем как отправиться за покупкой панелей и установить их на крыше своего дома, нужно тщательно разобраться в рабочих характеристиках, принципе работы и других особенностях оборудования.

С технической точки зрения панель представляет собой фотоэлектрическую систему электроснабжения, которая преобразовывает солнечные лучи в источник электроэнергии и работает по принципу физического закона фотоэффекта.

В течение двух столетий ученые работали над усовершенствованием подобных установок, поэтому современные батареи демонстрируют отличные результаты и являются высокопродуктивными. Показатели КПД новых панелей варьируются в диапазоне от 1 до 46%.

Более того, на рынке представлены десятки моделей подобного оборудования, которые отличаются не только своими техническими характеристиками, но и эффективностью работы и преимуществами.

В настоящее время все типы солнечных систем, доступных на рынке, относятся к трем группам:

  1. Первая категория включает в себя установки, которые работают автономно и без взаимодействия с централизованной электрической сетью. Работа таких панелей базируется в собственном контуре, что позволяет запускать прямое электропитание бытовых приборов. Встроенные аккумуляторы способны накапливать энергию на долгое время, что необходимо для восстановления электроснабжения при падении интенсивности солнечного света или превышении потребляемой мощности выше допустимого уровня.
  2. Вторая группа солнечных панелей состоит из открытых ФСЭ. В конструкции таких систем не предусмотрены аккумуляторы, при этом они зависимы от общей сети электропитания. Если уровень потребляемой мощности не превышает значение вырабатываемой, тогда основная сеть отсоединяется. В противном случае ФСЭ отключится, а электроэнергия будет поставляться основной сетью. Представители второй категории характеризуются максимальной надежностью, дешевизной и доступностью.
  3. К третьей категории солнечных батарей относятся комбинированные системы. Они совмещают в себе свойства двух предыдущих типов, что гарантирует высокий показатель КПД и открывает дополнительное свойство — оставшаяся энергия, которая вырабатывается или накапливается панелью, передается в основную сеть и может использоваться для коммерческих целей.

Обустройство отопления

Не секрет, что современные солнечные батареи для дома могут использоваться не только для питания бытовых приборов, но и для обустройства автономной отопительной системы.

Чтобы воплотить такой замысел в реальную жизнь, нужно собрать специальную конструкцию с накопительным баком, где будет осуществляться нагрев теплоносителя.

Как только жидкость прогреется до определенных показателей, она начнет циркулировать по трубам, выполняя обогрев помещения. Для обустройства системы отопления можно использовать три типа панелей:

  1. Монокристаллические. Они представляют собой тонкие пластины из чистого кремния, которые создаются из специального кристалла. Показатели КПД таких конструкций достигают 17—18%, а лучшей температурой для работы считается диапазон от 5 до 25 °C.
  2. Поликристаллические. В качестве материала изготовления используются специальные пластины, созданные посредством охлаждения кремниевого расплава. Создаются такие панели по немного упрощенной технологии, но их КПД составляет всего лишь 12%.
  3. Аморфные. Второе название — пленочные. Такие панели изготавливаются с помощью испарительной фазы, в результате чего конденсат кремния оседает на полимерной гибкой основе, превращая конструкцию в фотоэлемент. Из-за невысокой стоимости аморфные модели пользуются широким спросом, однако показатели их производительности не превышают 7%.

Внешние элементы эффективно поглощают ультрафиолетовые лучи, а затем концентрируют высвобожденную энергию в специальный носитель.

Один монокристаллический элемент способен аккумулировать около 100—250 Вт энергии, а целая панель, занимающая площадь 25—30 квадратных метров, свободно обслуживает целый жилой домик.

Если задача заключается в подготовке системы отопления, то энергии нужно в 2—3 раза больше.

В качестве преобразователя постоянного тока может использоваться инвертор, ведь отопительное оборудование и все бытовые приборы функционируют только от переменного тока.

Эффективность использования

Чтобы не задумываться над тем, оправдывает ли себя покупка панелей для дома, желательно сразу составить оптимальную схему расположения таких конструкций и выбрать наиболее подходящий тип, руководствуясь географическими условиями, финансовыми возможностями и другими критериями выбора. Если на крыше уже имеется продуктивная панель с генератором, которая отлично обслуживает бытовые приборы и решает задачу горячего водоснабжения, то нет смысла тратить много средств на покупку еще одной такой системы.

Вместо этого можно обойтись доступными фотоэлектрическими преобразователями, например, кремниевыми панелями с показателем КПД до 23—25%. К установке дополнительно подключается отопительный прибор, как правило, котел с распределительной разводкой.

Правильная организация солнечной системы в частном доме — залог быстрого и доступного восполнения потребительских нужд в отоплении и горячем водоснабжении.

Важно

В большинстве случаев об успешном монтаже батарей можно узнать по внешнему виду кровельной конструкции — она будет полностью заполнена панелями.

Более того, порой приходится возводить дополнительно стоящие конструкции, ведь площади кровли может не хватить.

Проведение расчетов и обзор факторов

К сожалению, даже самые тщательные математические расчеты не дают возможности точно определить количество требуемой энергии и схему монтажа системы. На эффективность работы подобного оборудования могут влиять разные препятствия и факторы. Среди них:

  1. Погодные условия. Точное число солнечных дней в году неизвестно, ведь даже в самых южных районах встречается затяжная пасмурная погода. На севере предугадать такой фактор вообще невозможно.
  2. Нерегулярность получения электричества. В зимнюю пору продолжительность светового дня в северных районах очень короткая. Это значит, что существенный процент выработанной энергии уходит на освещение. Да и солнечная активность в такой промежуток времени совсем незначительная.
  3. Временные сбои в работе и поломки. К сожалению, как и любые другие технические устройства, солнечные панели могут выходить из строя и терять свой рабочий потенциал. Объясняется это повреждением отдельных деталей, контактов и защитных поверхностей.

Учитывая такие факторы, можно сказать, что определить эффективность солнечных панелей для дома можно только через какой-то промежуток времени. В идеале он занимает один год, но на практике — не меньше трех. Перед тем как решиться на покупку такого оборудования, нужно тщательно взвесить все за и против, проконсультироваться с экспертом, а также оценить рентабельность своего решения.

Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/solnechnaya-energiya/vybor-solnechnyh-batarey-dlya-chastnogo-doma.html

Ссылка на основную публикацию