Забезпечення ефективного опалення приватного будинку - тема неугавній дискусій. Причому її актуальність зростає з кожним днем. Сформоване стійка думка про те, що газ - це дешево і зручно, заперечується багатьма опонентами. Передчуття недалекого майбутнього, коли ціна тепла в будинках, уже підключених до системи газопостачання, стане захмарною, змушує мешканців котеджів і будинків замислюватися про енергетичну альтернативу.
У цих умовах багато знову згадують про сумнівну екологічності газових печей. А якщо до проблем, які потребують вирішення, додати ще й потреба в будівництві трубопроводів, скепсис стає критичним.
Серед питань, що розбурхують уми, - взаємини з енергопостачальниками, непрозорість процедури підключення, захмарна вартість обладнання, нестійка ціна енергії, її доставки.
Ймовірно, з цієї причини технологічні новинки сьогодні викликає жвавий інтерес. Фахівці, обговорюючи альтернативні джерела отримання тепла, все частіше згадують про сонце. З одного боку, його енергія може забезпечити оселі автономність, а з іншого - виробники з кожним днем пропонують нові надійні і ефективні прилади, що перетворюють в тепло сонячне світло.
Типи сонячних батарей для опалення будинку та дачі
Все різноманіття генераторів поділяють з вигляду одержуваної енергії на дві великих групи:
Перша група об'єднує всі пристрої, які перетворюють сонячні промені в стійкий електричний сигнал. Це батареї - напівпровідникові модулі, зібрані з кварцових елементів. Вони знайшли широке застосування в високотехнологічних промислових галузях. Для побутових потреб застосовуються відносно недавно, проте їх популярність неухильно зростає. Використовуються в основному як джерело, що дає світло і живить електроприлади.
Для отримання тепла в наших широтах застосовуються в якості допоміжного обладнання, що дозволяє компенсувати власнику частину його витрат.
Геліоколлектори - накопичувачі сонячного тепла - в якості нагрівальних систем індивідуальних жител зустрічаються значно частіше. Це пояснюється їх більш високою продуктивністю в порівнянні з сонячними електростанціями. Процес прямої теплогенерації, що протікає з мінімальними втратами, дозволяє використовувати нагрівачі в автономному режимі без додаткової енергетичного підживлення.
Технічні особливості, характеристики
електричні батареї
Розрізняють монокристалічні батареї. Це елементи, кристалічні решітки яких мають чітку одноманітну структуру. Їх вважають найбільш ефективним пристроєм з максимальним ККД (іноді понад 16%). Однак високий рівень питомих показників цих батарей відповідає їх високу вартість.
Полікристалічні елементи мають менш однорідної гратами, що знижує кількісні характеристики вироблюваної енергії. Коефіцієнт співвідношення спожитої потужності сонячного світла до виробленого електрики становить 11%. Проте кінцева вартість одного вата потужності, отриманої за допомогою цих елементів, часто виявляється вище, ніж у їх монокристалічних побратимів.
Плівкові електрогенератори з аморфного кремнію - найбільш низькопродуктивні прилади. Їх коефіцієнт корисної дії за різними оцінками рідко перевищує 6-8%. Однак завдяки високій технологічності монтажу плівка завоювала визнання багатьох користувачів, що забезпечило їй стійку нішу споживання.
термічні батареї
Термічні геліоустановки використовують інший ефект - прямий нагрів теплоносія. Пристрій таких батарей відрізняється максимальною
Залежно від використовуваних фізичних властивостей колектори бувають:
Плоскі нагрівачі представляють ряд тонкостінних трубопроводів, поміщених в засклений корпус з термоизолирующим наповнювачем. Особливістю всіх елементів є висока светопоглощающую здатність і низький коефіцієнт відображення.
Вакуумний пристрій - термоблок з капілярів, поміщених в безповітряну середу. Система заповнена легкоиспаряющихся рідиною, яка виконує функцію теплоносія. Володіє високим ККД, простотою обслуговування, ремонтопридатністю.
Концентратор являє собою систему дзеркал або лінз, фокусуючих промінь в точці нагріву. Високий ККД таких пристроїв (близько 100%), керована фокусування роблять їх максимально ефективними для отримання тепла в промислових масштабах. На підставі подібних систем зводяться термальні електростанції. У побуті застосовуються рідко через високу вартість.
Цілі і оптимальність застосування пристроїв
Найбільш поширені полікристалічні блоки. Вони мають досить високою технічною ефективністю і відносно доступною ціною. Ці фотоелементи застосовуються для енергетичного підживлення побутової техніки.
За рахунок сонячних променів власники енергоустановок економлять до третини електрики, що купується в розподіляє компанії.
Безпосередньо на обігрів отримана енергія спрямовується рідко. В основному сонячні батареї є частиною гібридних енергосистем - гео-, ветрообразующіх. У невеликих будівлях за допомогою джерела сонячного тепла іноді обладнають теплі підлоги - ця технологія довела свою економічність.
Труднопреодолімой складністю, яка обмежує застосування сонячної електрики для опалювання, є недолік простору. Щоб електростанція виробляла потужність, достатню для повної забезпеченості житла теплом, вона щорічно повинна доставляти на кожен квадрат житла 2 кВт енергії. При цьому з 1 кв. метра батарей сьогодні можна зняти 120 Вт. Таким чином, щоб розмістити потужний генератор, може знадобитися до 100 кв. м поверхні, орієнтованої на сонці.
Другою особливістю подібних установок є сезонна і добова нерівномірність отримання електрики. До того ж його вироблення важко збалансувати зі своєчасним споживанням. Для збереження надлишкової потужності потрібні акумулятори.
І ще. Геліоустановки виробляють постійний струм. Для перетворення його в змінний, що володіє заданою частотою, потрібен інвертор.
Інша справа колектори сонячної теплової енергії. Ці пристрої, що передають сонячне тепло, найкраще пристосовані для пристрою гарячого водопостачання та обігріву будівлі. Накопичена рідиною енергія доставляється до теплових приладів за допомогою циркуляційного насоса. Якщо його підключити до живлення від сонячних батарей, будинок буде обладнаний повністю незалежною енергосистемою.
Старі меблі не потрібна? У неї може бути друга життя! Багато цікавого в статті.
Плюси і мінуси використання альтернативних джерел тепла
Переваги, які забезпечують високорівневі технології:
- відносна дорожнеча імпортного обладнання
- необхідність зміни звичного укладу життя.
Наявність дешевого газу і інших видів органіки, які можна спалювати, створюють відчуття, що необхідність переобладнання всіх інженерних систем будинків настане ще не скоро. Однак швидкоплинність багатьох процесів, буквально промайнула в часі, підказує, що стрімкість технічного прогресу часто перевершує найсміливіші очікування. Сьогоднішні традиційні засоби зв'язку, способи переміщення в просторі ще зовсім недавно були альтернативними і незрозумілими більшості населення.