- Що являють собою сонячні батареї↓
- Комплектація сонячної системи ↓
- Батареї складаються з: ↓
- Принцип дії сонячних батарей ↓
- Де даний метод опалення буде найбільш ефективний: ↓
- Зведення системи опалення: корисні поради ↓
- Поради по установці колектора ↓
- Поради по установці накопичувача ↓
- Поради по опаленню низькими температурами ↓
Сонячні батареї перетворюють світлову енергію в електричну. Причому, отриману енергію можна або використовувати відразу, або накопичувати в спеціальних акумуляторах (щоб використовувати ніч).
Що являють собою сонячні батареї
Вони складаються з панелей і акумуляторів, які мають напругу від 12 до 24 вольт. Їх ще називають малими фотоелектричними системами. Енергія акумуляторів підходить для роботи більшості електроприладів, освітлення. Для опалення житлового будинку сонячною енергією використовуються великі фотоелектричні системи. Сонячні батареї цього типу забезпечує в мережі напруга в 220 вольт.
Комплектація сонячної системи
Комплектація може варіюватися відповідно до вимог власника до кількості тепла. Але принцип роботи всіх батарей однаковий.
Батареї складаються з:
- Вакуумного сонячного колектора
- Контролера, відповідального за ефективність системи
- Насоса, що подає теплоносій до накопичувального баку від колектора
- Бак об'ємом від 500 до 1000 літрів для гарячої води
- Тепловий насос або інші джерела
Сонячні батареї можуть нагрівати багато води, яка використовується не тільки для опалення будинку, гарячого водопостачання, але також для роботи систем теплої підлоги. Батареї забезпечать надходження гаряче води 280 днів в році. Витрати на установку цього способу опалення окупаються швидко.
Принцип дії сонячних батарей
Фотоелектричні перетворювачі можуть бути зроблені з монокристалічного або полікристалічного кремнію
Сонячні батареї складаються з фотоелектричних перетворювачів. Вони займаються перетворенням сонячної енергії в електричну. Більшість елементів проводиться з кремнію. Саме той факт, що кремній має високу вартість і визначає дорожнечу конструкції.
Фотоелектричні перетворювачі можуть бути зроблені з монокристалічного (ККД 17, 5%) або полікристалічного кремнію (ККД 15%). Ці види відрізняються технологій виробництва. Корисна потужність - найважливіший технічний параметр сонячної батареї. Визначається вона вихідним струмом і напругою. Параметри безпосередньо залежать від кількості сонячного світла, що потрапляє на батарею.
Де даний метод опалення буде найбільш ефективний:
- Сонячні батареї підходять для районів, де кількість сонячних днів в році велике. У зимовий період батареї теж можуть працювати добре, але тільки, якщо світить яскраве сонце;
- На встановлені батареї не повинно падати ніяких тіней. Колектор буде поглинати енергію ефективно, якщо буде розташований під прямим кутом до інсоляції;
- Перед установкою сонячних батарей опалення проводиться обов'язкове утеплення житлового будинку;
- Інтенсивність поглинання енергії сонця найбільш ефективна в середині дня. Площині в цей час повинні бути орієнтовані на південь;
- Фахівці радять комбінувати сонячне опалення з газовим або електричним.
Зведення системи опалення: корисні поради
Поради по установці колектора
Чим більше максимальним буде нахил, тим ефективніше можна буде використовувати сонячну енергію взимку
Площа цієї частини сонячного опалення може відхилятися не більше ніж на тридцять градусів на схід чи захід. Нахил повинен бути на 45-60 градусів (мінімально на 35 градусів). Чим більше максимальним буде нахил, тим ефективніше можна буде використовувати сонячну енергію взимку. Влітку оптимальний нахил допоможе уникнути перегрівів. Якщо немає можливості виконати умови по установці колектора на даху, то можна помістити його на південному фасаді або навіть на будівлі, яке знаходиться поруч.
Звичайний будинок відрізняється від сонячного. Якщо планується встановлення такої системи опалення на звичайний будинок, то спочатку його слід підготувати. Проводиться енерготехнічна перебудову будинку. Окупити витрати на покриття будинку геліоустановкою можна лише при забезпеченні будинку відмінною теплоізоляцією. Також, щоб встановити колектор вертикально іноді треба провести додаткові будівельні заходи.
Найкраще використовуватися колектори великою площею, які мають можливість монтажу в готовому стані безпосередньо на дах будинку (за допомогою крана). Як сполучною площі використовується металеве обрамлення. Цей спосіб не тільки захисти колектор від атмосферного впливу, а й додасть дому зовнішній естетичний вигляд.
Поради по установці накопичувача
Площа даху для встановлення сонячних батарей повинна бути не менше 40 метрів квадратних. З такою площі при 20 сонячні дні на місяць можна буде отримувати до 500 кВт енергії. Для будинків, які планується опалювати тільки за допомогою сонячної енергії накопичувач повинен мати розмір не менше 40 м³. Найбільш зручна подовжена форма резервуара. Товщини ізоляції потрібно не менше 30 см.
Вибирайте найбільш великий накопичувач, який вміщує достатню кількість тепла
Він використовується для зберігання сонячного тепла. Тому по можливості слід вибирати найбільш великий накопичувач. Іноді в старих будинках помістити великий накопичувач досить складно. Можна використовувати для його зберігання підвал. В такому випадку накопичувач буде складатися з окремих деталей, які можна збирати на місці. Як варіант розміщення, коли немає можливості знайти вільний простір для великого накопичувача, можна використовувати багато маленьких. Попередньо їх слід з'єднати один з одним.
Поради по опаленню низькими температурами
Найефективнішою гелиосистема буде в тому випадку, чим нижче буде температура опалення. Панельне опалення - найбільш оптимальний варіант. Панелі встановити простіше, ніж систему теплої підлоги. До того ж, такі панелі додатково захистять стіни будинку від вологості. При більш низькій температурі можуть також працювати наявні радіатори.
Сонячні батареї мають довгий термін служби, не дивлячись на те, що їх установка досить витратна. Зате спосіб опалення будинку на сонячних батареях дає можливість незалежно від роботи організацій з постачання енергії опалювати свій будинок і забезпечувати його світлом. Фахівці стверджують, що сонячні батареї дуже рідко ламаються, їх не потрібно постійно обслуговувати.
Давно вивчаю цю тему. Поки все це знаходиться в розряді дослідницької роботи. Є, звичайно, і випадки практичної реалізації, але системи виходять досить дорогими, по крайней мере, для середнього обивателя, і вимагають серйозної підготовки для впровадження. Навіть найкращі реалізації окупаються в районі 6-8 років, і то рекомендується поєднувати використання сонячної енергії в комбінації з електричним або газовим опаленням. Особливо в зимовий час. Також необхідно правильно розрахувати потужність системи при мінімальної сонячної активності, що на території середньої смуги Росії, наприклад, не рідкість. Навіть в Приморському краї, де ситуація набагато сприятливішими, далеко не всі будинки обладнуються сонячними системами для обігріву. До речі, для більш точних розрахунків необхідної потужності є калькулятори сонячного опалення. рекомендую почати опрацювання питання зі знайомства з них.
Цікава замітка, але, в ній суміщені два різних типи систем альтернативної енергетики. Перша - це сонячні фотоелектричні батареї, за допомогою яких отримують електроенергію, і другий тип - це системи сонячного нагріву води, в них немає ніякого електрики, а вода нагрівається безпосередньо сонячним промінням. Сонячні системи нагріву води, бувають сезонні і цілорічні. У сезонних установках сонячне проміння нагріває безпосередньо воду, а вона після цього надходить в водорозбірні крани в будинку. Ця установка дуже доступна за ціною, і окупається за один сезон, але, взимку її використовувати не можна, т. К. Вода замерзне в вакуумних, скляних трубках і вони лопнуть.
На мій погляд, ідея спочатку провальна для нашої широти. Якщо розглядати сонячні батареї, то потужність струму, що виробляється ними, не йде ні в яке порівняння з потужністю, що витрачається на електричний обігрів. При включенні електричного обігріву напруга навіть при звичайній підводці живлення просаживается, що вже говорити про сонячну енергетику.
Що стосується обігріву сонячною енергією за допомогою теплообмінників, так це взагалі підійде тільки для пустельній і місцями гірській місцевості, коли температура вночі опускається нижче нуля, а вдень стоїть пекло.