Сонячні батареї для опалення будинку - види і особливості

Сучасні технології не стоять на місці і регулярно пропонують нові рішення для забезпечення комфортних умов проживання. Прикладом тому служать системи опалення, що працюють від сонячних батарей.

У даній статті ми розглянемо види пристроїв, які дозволяють використовувати для обігріву енергію сонця, і їх особливості.

Встановлені на даху сонячні батареї

Загальні відомості

Батареї, які здатні перетворити сонячне світло в електроенергію, були придумані щодо давно. У нашій країні вони з'явилися в калькуляторах і інших всіляких пристроях на початку 90-х, однак на заході стали використовувати набагато раніше.

Зокрема, в «сонячних» країнах люди придумали використовувати енергію сонця для обігріву приміщень, встановлюючи батареї на даху своїх будинків. Незабаром це рішення набуло широкого поширення у всьому світі.

Популярність такої технології обігріву пов'язана з наступними її достоїнствами:

  • Немає необхідності платити за опалення або джерела енергії для обігріву.
  • Незалежність від комунальних служб.
  • Запас енергії можна витратити не тільки на опалення, а й інші побутові потреби, наприклад, для освітлення (при використанні в якості батарей фотоелектричних елементів).
  • Довгий термін служби пристроїв, тому про їх заміну можна не замислюватися протягом як мінімум 25 років.
  • Можливість регулювати рівень обігріву.
Тонкоплівкові фотоелектричні пластини

Звичайно, поряд з перевагами такого опалення є і деякі недоліки, найбільш серйозними серед яких є такі:

  • Висока вартість батарей, причому, один квадратний метр дає всього 120 Вт на місяць. Тому, для обігріву невеликого будинку знадобиться 15 - 20 квадратних метрів батарей.
  • Опалення на сонячних батареях неефективне в регіонах, де мало багато похмурих днів. Щоб отримати в місяць близько 500 кВт енергії в регіоні має бути не більше десяти похмурих днів.
  • Щоб встановити батареї, потрібна велика площа покрівлі.
  • Облаштувати опалення будинку сонячними батареями можна тільки в тому випадку, якщо біля будинку немає високих будівель або дерев, які затінюють покрівлю.
  • Пристрої мають певну вагу, тому кроквяна система покрівлі повинна володіти певним запасом міцності.

Порада! Планувати опалення сонячними батареями бажано на етапі проектування житла. Зокрема, необхідно враховувати розташування елементів відносно сторін світу, відвести під них певну площу даху, а так же, як уже було сказано вище, забезпечити більш міцну кроквяну систему.

Розташування сонячних батарей на плоскому даху

види батарей

Всі існуючі сонячні для опалення батареї для дому бувають двох видів:

  • Звичайні сонячні фотоелектричні елементи - з кремнієвої плівки або на кристалах фотоелементів.
  • Вакуумні колектори (геліосистеми).

Незважаючи на те, що обидва види пристроїв вловлюють промені сонця, принцип роботи у них абсолютно різний. Відповідно, у кожного з них є свої позитивні і негативні сторони. Тому нижче розглянемо особливості модулів обох типів.

Сонячні фотоелектричні елементи

фотоелектричні елементи

Коли говорять про сонячних батареях, найчастіше мають на увазі саме фотоелектричні елементи, які просто забезпечують електропостачанням електричні бойлери (котли). Ефективність такої системи залежить від площі, яка покрита светоулавлівающімі модулями.

Наприклад, якщо на даху розташована панель потужністю в 800 Вт, то її буде достатньо лише для підключення одного обігрівача, і то не на тривалий час. А ось потужності в 8 кВт вистачить для обігріву кількох невеликих кімнат. Щоб повноцінно обігріти будинок середніх розмірів, а також забезпечити електроенергією водонагрівач і побутову техніку, знадобляться модулі з виходом близько 20 кВт.

Схема підключення фотоелектричних елементів для системи опалення

Недоліком таких батарей є зайнята ними площа, якої знадобиться дуже багато. Крім того, опалення від сонячних батарей є ефективним тільки при гарній сонячній погоді, яка взимку в наших широтах буває рідко. Правда, винятком є ​​тонкоплівкові пластини, здатні видавати електрику навіть від розсіяного світла.

Порада! Якщо дах будинку не відповідає основним вимогам, встановити батареї можна на сусідній покрівлі.

колектори

Система опалення на сонячних батареях колекторного типу, на відміну від фотоелектричних модулів, працює не від електрики, а за рахунок тепла рідини, що протікає по трубках колектора і нагрівається сонцем. Відразу слід сказати, що такі колектори бувають двох типів:

Прямого нагріву води Накопичувальний бак розташовується всередині корпусу колектора. Вакуумні трубки, по яких протікає вода, з'єднуються з ємністю безпосередньо. Такі моделі не годяться для систем опалення, так як взимку вода в них замерзне.
Непрямого нагріву води Ці сонячні колектори для опалення будинку успішно функціонують навіть при сильних морозах, так як по трубках між спіралями рухається спеціальна рідина, температура замерзання якої значно нижче, ніж у води. Вода ж використовується тільки в накопичувачі. Тому між трубками і накопичувачем встановлюється спеціальний теплообмінник.

Треба сказати, що колектори здатні забезпечити житло теплом навіть в саму похмуру погоду, так як вакуум між двостінними трубками зберігає тепло. Що стосується недоліків, то до них відноситься потреба в системи в електриці, адже легкокипящая рідина подається в колектор під тиском, яке забезпечує електронасос.

Схема роботи системи опалення на геліоколектори

Правда, для вироблення струму можна додатково встановити фотоелектричні елементи. Щоб системи працювала автоматично, до неї підключають електроніку, яка включає і вимикає системи в залежності від показань датчиків температури.

Слід зазначити, що нагрів теплоносія в колекторі може здійснюватися до 200 градусів за Цельсієм. При цьому абсолютно не має значення температура навколишнього середовища. Важливий лише світло від сонця, який повинен потрапляти на геліоустановку.

Тому, якщо ви вирішили організувати опалення приватного будинку сонячними батареями, найкраще віддати перевагу колекторам непрямого нагріву води, які ще називають всесезоннимі.

Порада! Існують моделі даних пристроїв, які протягом дня здатні змінювати своє положення і таким чином вловлювати максимальну кількість сонячного світла в різний час доби. Звичайно, вартість їх вище, але зате вони більш ефективні.

Сонячний колектор для установки на плоску покрівлю

Нюанси опалення на сонячних батареях

Щоб опалення було ефективним, важливо не тільки правильно вибрати батареї для нього, а й врахувати деякі нюанси, які наведені нижче:

  • Встановлювати колектори і фотоелектричні елементи необхідно з південного боку даху.
  • Кут нахилу покрівлі не повинен перевищувати 45 градусів.
  • Обов'язково потрібно виконати правильний розрахунок необхідної потужності системи. Проектування краще довірити фахівцям, як і монтаж модулів.

Порада! У зимовий час низька сонячна активність може істотно знизити ефективність системи опалення. Тому фахівці не рекомендують повністю відмовлятися від традиційних видів обігріву.

Ось, мабуть, всі основні моменти, які варто знати, перш ніж прийняти рішення про встановлення подібної системи обігріву будинку.

висновок

Опалення заміського будинку сонячними батареями є розумним рішенням. Головне - вибрати модулі, що відповідають вашим потребам, а також правильно розрахувати систему. При цьому можна з упевненістю сказати, що всі витрати на облаштування такого опалення з часом окупляться (читайте також статтю Ремонт вентиляції: деякі особливості та рекомендації майстрів).

Додати коментар