Опалення без палива: як зігрітися взимку, не сплачуючи за

21-04-2018
Опалення

Однією з основних тенденцій сучасного світу є те, що ціна на традиційні види енергоносіїв, які використовуються для опалення будинку, постійно підвищується. Тому все більшу кількість людей замислюються про повне або часткове переведення своїх осель на альтернативні види обігріву, які не використовують палива в традиційному розумінні цього слова.

Особлива увага приділяється невичерпних природних ресурсів, до яких, наприклад, відноситься сонячне світло.

Альтернативні джерела енергії - майбутнє систем опалення

Способи отримання безкоштовної теплової енергії

Як це не дивно звучить, існує навіть не один, а кілька різних способів опалення власного будинку без використання газу або твердого палива.

До них відносяться:

  1. енергія землі. Грунт нижче рівня промерзання навіть взимку має постійну температуру, правильно використовуючи яку можна опалювати приміщення будинку.
  2. енергія води. Принцип використання той же, що і у землі. Якщо недалеко від будинку є відкрита водойма, яка не промерзає до дна в зимовий час, цю енергію також можна перетворити в тепло, що йде на опалення.
  3. енергія повітря. Повітря на вулиці служить джерелом тепла. Охолодивши його за допомогою спеціальної апаратури, отриману енергію можна направити на підвищення температури в будинку.
Теплова енергія землі може використовуватися для опалення будинку

Всі перераховані вище технології відомі інженерам вже досить давно, але вони мають істотний недолік: для отримання теплової енергії повинні бути використані спеціальні пристрої, які працюють від електрики. Тому отримати повністю безкоштовне тепло тут не вийде.

Єдиним варіантом залишається сонце. Хоча обладнання, необхідне для трансформації сонячної енергії в теплову, коштує досить дорого, інструкція по його монтажу проста. Ви зможете сконструювати колектори опалення і своїми руками, забезпечивши себе безкоштовним теплом в майбутньому.

Зверніть увагу! Ефективно працювати така установка буде тільки в південних районах, де сонце добре обігріває землю. Для інших регіонів нашої країни можна порадити використовувати таку конструкцію як доповнення до традиційних методів опалення.

Сонячна енергія - найбільш перспективне джерело тепла для опалення будинку

Використання геліосистеми для опалення

Загальні вимоги

Перед прийняттям рішення про встановлення сонячної системи опалення врахуйте наступні обставини:

  1. Доцільно встановлювати сонячну систему опалення тільки як частина основної. У певні дні і місяці вона збільшує потужність традиційної кліматичної мережі, знижуючи витрати на оплату палива. Сучасне обладнання ще не дозволяє використовувати сонячні колектори як основне джерело тепла.
  2. Сонячна система обігріву не применшує ефективність основної системи опалення, так як функціонує окремо.
  3. Існує обладнання, здатне акумулювати енергію сонця, накопичуючи її в спеціальних пристроях. Однак ці технології перебувають на стадії розробки і широко не застосовуються. Тому будинок і повинен бути обладнаний традиційним котлом.
  4. Влітку опалювальна система може бути використана як джерело гарячої води для побутових потреб. Опалювальний контур відключається.
Гелиосистема не здатна покрити всі потреби будинку в тепловій енергії

Площа сонячних колекторів

Для визначення площі полів, які збирають сонячну енергію і перетворюють її в теплову, необхідно взяти за основу потреба в теплі всіх літніх споживачів.

Сюди відносяться:

  • система постачання гарячої води;
  • система запобігання конденсації вологи в підвальних приміщеннях;
  • інші інженерні мережі, не пов'язані з опаленням.

Потім отримане значення необхідно збільшити в 2-2,5 рази, отримавши тим самим шукану потужність геліосистеми. Точні розрахунки доцільно доручати фахівцям, так як на цей параметр впливає безліч інших чинників.

Порада! Для зразкового (дуже грубого) визначення площі сонячних колекторів можна взяти наступне співвідношення: на опалення 1 км.метра будинку необхідно Гелиополе площею від 0,1 до 0,2 кв. метра.

Необхідно точно розрахувати площа сонячних панелей

Кут нахилу сонячних панелей

При монтажі геліосистеми дуже важливо дотримуватися рекомендований кут нахилу колекторів по відношенню до горизонту. Якщо у вас є можливість вибрати цю величину, що буває не завжди, то сонячні панелі необхідно розміщувати під кутом 60 градусів до горизонту, спрямованими в південну сторону.

Зверніть увагу! Цей параметр дещо відрізняється від того, який використовується в системах забезпечення гарячою водою. Таким чином, досягається велика ефективність роботи панелей в зимовий час, і зменшуються надлишки теплової енергії, що утворюється влітку.

У разі коли панелі, що вловлюють сонячне тепло, передбачається монтувати на даху, кут якої не перевищує 30 градусів, доцільно віддати перевагу не плоским, а трубчастим конструкціям (з вакуумними трубками). Їх кронштейни передбачають можливість індивідуального орієнтування і зміни кута нахилу над горизонтом, що істотно збільшує ефективність.

На фото - сонячні колектори, що складаються з вакуумних трубок

Ємність накопичувача води

Щоб покрити потребу мешканців будинку в гарячій воді, необхідно до складу сонячної кліматичної системи включити накопичувальну ємність. Вона дозволяє забезпечувати мешканців водою в похмурі дні.

Ємність бака розраховується наступним чином:

  • 50 літрів на кожен квадратний метр плоских сонячних колекторів;
  • 90 літрів на кожен квадратний метр трубчастих накопичувачів.
Схема роботи сонячної системи опалення

Різновиди сонячних систем опалення

При конструюванні кліматичної геліосистеми ви можете вибрати між двома основними варіантами:

  1. Акумулювати сонячну енергію в спеціальних пристроях для подальшого використання. В цьому випадку частиною системи служить накопичувальний бак, в якому нагрівається вода. Щоб забезпечити роботу системи в похмурі дні, необхідний додатковий котел на традиційних джерелах енергії. Він буде гріти воду в баку при недостатньо ефективній роботі сонячної кліматичної системи. З ємності по трубопроводах розігрітий теплоносій надходить в радіатори опалення, які працюють також, як і в класичній системі обігріву.
  2. Безпосередньо використовувати отримане тепло в систему обігріву будинку. Тут сонце гріє воду, що йде від батарей (обратку). Таким чином в котел надходить теплоносій з більш високою температурою, що істотно знижує витрати на обігрів - нагрівач буде працювати з набагато меншим навантаженням.
Комбінована система опалення з котлом і сонячними панелями

Деякі особливості експлуатації

Відзначимо найбільш важливі моменти, що стосуються використання геліосистем:

  • вона може покрити не більше третини потреб будинку в опаленні;
  • її роблять частиною традиційної системи з рідким теплоносієм, де в якості нагрівального обладнання використовуються радіатори;
  • як основне джерело енергії доцільно використовувати конденсаційний газовий котел, що володіє найвищим ККД;
  • кут нахилу колекторів необхідно робити рівним 60 градусам, інакше ефективність роботи геліосистеми істотно знижується взимку.
Тепло Сонця можна використовувати по-різному

висновок

Хоча існуючі в даний час геліосистеми і не можуть замінити традиційне опалення, вони істотно знижують навантаження на котел, економлячи використовуване паливо. І сонце не єдиний помічник у цьому. Більш докладно про комбінованих схемах опалення ви можете дізнатися з відео в цьому матеріалі.