Солнечные коллекторы для отопления дома: Солнечные коллекторы для отопления дома зимой

Содержание

Установка солнечного коллектора в своем доме

Использовать солнечную энергию в горячем водоснабжении и отоплении частного дома в настоящее время стало возможным благодаря развивающейся системе солнечных коллекторов. Их конструкции совершенствуются, и в некоторых случаях их использование позволяет даже полностью заменить традиционные системы. В будущем роль таких источников тепла несомненно будет возрастать.

1. Принцип работы солнечного коллектора

Основными источниками тепла для отопления частного дома служат газ, жидкое и твердое топливо, а также электричество. Однако сегодня все большую популярность приобретают так называемые возобновляемые источники, среди которых можно выделить использование тепловой энергии солнца.

Конечно, использовать энергию Солнца непосредственно для отопления или нагрева воды в хозяйстве очень заманчиво, только как это сделать, если дом заключен в теплоизолирующую оболочку?

Энергия световых лучей, собственно, не зависит от климатического сезона. Удельный нагрев небольшого объема одинаков, что зимой, что летом. Представим себе, что солнце нагревает небольшую стеклянную колбу. Летом при палящем солнце она быстро нагреется. Но зимой этого вроде бы не происходит. Дело в том, что нагретый объем воды быстро отдает свое тепло в окружающее холодное пространство. Летом температура воздуха выше, и отвод тепла от нагретого солнцем замкнутого объема невелик. Многие замечали, как нагреваются стоящие на солнце пластиковые бутыли с водой. Вода в них становится горячее, чем даже воздух вокруг! Это происходит из-за того, что разогретые бутыли не успевают отвести свое тепло в окружающее разогретое пространство. В таких случаях говорят, что тепловая энергия Солнца аккумулируется в бутылях. Это действительно так – только ночью они охлаждаются до температуры окружающего воздуха. Все мы знаем, что вечером вода в озере или море кажется особенно теплой – за день она аккумулирует энергию солнца.

Думается этот эффект и подвел изобретателей к созданию коллекторов для отопления. Простейший такой коллектор – это бак над летним садовым душем. Вы можете под вечер помыться практически горячей водой и даже использовать ее для мытья посуды, если проведете водопровод в домик.

Но как использовать этот эффект для качественного отопления и горячего водоснабжения целого дома?

Во-первых, нужно увеличить объем нагреваемого солнцем элемента. В простейшем случае, чем объемнее бак, стоящий над душем, тем больше нагретой воды мы получим. С другой стороны, чем он объемнее, тем дольше будет прогреваться. Если солнце в течение дня не скрыто за тучами  три-четыре часа,  большой бак не успеет прогреться.

Значит целесообразней нагревать не бак, а несколько небольших емкостей, допустим, тех же пластиковых бутылок. Это первый принцип солнечного коллектора – он состоит их нескольких нагреваемых элементов.

Во-вторых, нужно обеспечить максимальный прогрев емкости. Понятно, что металлический бак, да еще и покрашенный в белый цвет будет лучше отражать своей поверхностью лучи, чем окрашенный в темный цвет. Еще лучше нагреваются те же полупрозрачные пластиковые бутыли. В быту самый лучший эффект дадут прозрачнее стеклянные емкости.

Отсюда второй принцип работы солнечного коллектора – стенки емкости должны отражать минимум солнечной энергии.

В третьих, все мы помним из детства опыты с линзой, преломляясь в которой, солнечный луч мог зажечь кусочек дерева или спичку даже в холодную погоду. Именно преломление свет и концентрация солнечной энергии в небольшом объеме позволяет использовать повышенную температуру для каких-то целей, в том числе и для отопления дома.

В результате получаем третий принцип – солнечные лучи по возможности должны преломляться и концентрироваться в замкнутом объеме.

Обобщим принципы использования солнечной энергии в коллекторах:

  1. Увеличение удельного объема теплоносителя, нагреваемого солнцем
  2. Минимальные теплопотери поверхности солнечного коллектора
  3. Использование преломления солнечных лучей в конструкции коллектора

Эти три принципа приводят к схеме водяного солнечного коллектора. В общем виде это система прозрачных труб, нагреваемых на солнце. Вода из них постепенно отводится и заполняется новыми порциями.

В различных видах коллекторов используются эти принципы – по отдельности или в совокупности.

2. Простейший солнечный коллектор

Выше мы сделали описание простейшего коллектора, используемого для подачи горячей воды в дом. Бак с водой можно установить в верхней части дома и провести разводку воды в помещения. Обычно циркуляция воды в такой системе естественная – под действием силы тяжести.

Простейший солнечный коллектор

Бака с нагреваемой на солнце водой соединяют трубами с батареей коллектора. Чтобы сохранить внутри дома повышенную температуру батареи, она утепляется – по типу термоса. Для увеличения эффективности в систему можно встраивать циркуляционные насосы.

Такой вариант хорош летом, но зимой вода в баке быстро превращается в лед. Ее заменяют на незамерзающую жидкость – антифриз. В этом случае жидкость сначала нагревается снаружи в батарее, а потом попадает в бак, расположенный в доме, где уже через змеевик нагревает находящуюся в баке воду.

Зимний вариант с нагревом антифириза

В такую систему обязательно встраивают и устройства, отводящие избыточное давление пара и воды.

Нужно сказать, что степень нагрева антифриза под солнцем даже в зимнее время достаточно высока.

3. Трубчатый коллектор

Объем воды в баке может быть равен объему воды, заключенному в длинной трубе. Понятно, что в трубе вода нагреется значительно быстрее, чем в баке, той же емкости. Чтобы придать трубе компактное состояние, ее изгибают, образуя змеевик. В таком положении длинная труба занимает совсем немного места.

Простейшим видом такого коллектора может служить длинный шланг, сложенный в змеевик и смонтированный на крыше дома. Вода в нем нагревается быстро, и даже небольшой ее ток, при умеренном употреблении горячей воды позволяет быть змеевику нагретом достаточно долго. Для аккумуляции нагретой воды, она может отводиться в помещение, где установлен утепленный бак. Собственно, эту схему мы описали при рассмотрении зимнего варианта простейшего коллектора.

Солнечный коллектор из свернутого на крыше шланга

4. Современные виды коллекторов

Конечно, бак с водой или свернутый шланг на крыше — это примитивные варианты использования солнечной энергии. Сегодня промышленность освоила более эффективные системы.

Солнечные коллекторы выпускаются нескольких разных типов:

  • Плоские коллекторы
  • Вакуумированные трубчатые коллекторы

Рассмотрим подробнее их устройство.

Плоский коллектор выполняется в форме панели. Элементом, где жидкость нагревается под солнечными лучами, является так называемый поглотитель, встроенный в панель. Пластина поглотителя изготовлена из металла – чаще всего меди или алюминия, являющихся отличным теплопроводником. Для обеспечения максимального поглощения солнечной энергии и переработки ее в тепловую поверхность, пластины оснащены специальным покрытием с низким коэффициентом теплового излучения. Снаружи поглотитель заключен в капсулу со специальным гелиостеклом – материалом с низким содержанием железа.

Это обеспечивает высокую пропускную способность стекла с пониженным отражением света. Весь поглотитель закреплен в корпусе из алюминия или стали с теплоизоляцией – это защищает его от механических повреждений.

В корпус поглотителя вмонтирован трубопровод с теплоносителем, который циркулирует через коллектор. В качестве теплоносителя используется вода или антифриз, который обеспечивает бесперебойную работу в холодное время года.

Плоские солнечные коллекторы выпускаются в виде панелей стандартных размеров, площадью около 2-2,5 м2. В зависимости от уровня потребления тепла можно использовать несколько таких панелей, объединенных в единую систему.

Плоские коллекторы используются в подогреве воды для бытовых нужд и для отопления дома.

Схема плоского солнечного коллектора

Вакуумированные солнечные панели используют несколько иной принцип работы. Они состоят из отдельных трубок, каждая из которых как бы является отдельным солнечным коллектором.

Они объединены в верхней части и образуют единую систему. Устроен такой коллектор по типу термоса. Каждая ячейка состоит из двух трубок, одна из которых вставлена в другую. Между трубками воздух откачивается и создается вакуум. Внешняя трубка защищает внутреннюю от механических воздействий. Она изготавливается из уже упомянутого гелиостекла. В нее встраивается пластина поглотителя, изготовленная из меди или алюминия. Теплоноситель циркулирует в этой пластине – ему передается тепловая энергия. Вакуум между трубками прекрасно защищает коллектор от потери тепла – ведь теплопроводность вакуума значительно ниже, чем у воздуха или других материалов. Теплопотери в вакуумированных солнечных коллекторах в 2-2,5 раза ниже, чем у обычных.

Особенно высокое значение выбор солнечного коллектора имеет в зимние месяцы. Эффективность вакуумированных существенно выше, чем у обычных.

Различают два основных вида вакуумированных солнечных коллекторов:

  • С тепловой трубой
  • Прямоточные

Первый вид представляет собой теплообменник, встроенный в распределитель. Нагретый теплоноситель в вакуумной трубе осуществляет теплопередачу к циркуляционным контурам.  Теплопередача происходит через стенку между контурами и теплоносители в них не смешиваются. Это рекуперативный принцип – нагретый теплоноситель передает тепло холодному.

Схема коллектора с тепловой трубой

Прямоточные коллекторы представляют собой следующую конструкцию: внутренняя трубка поглотителя несет в себе теплоноситель. Вода или антифриз движется по ней, забирая тепло и попадает в межтрубное пространство, затем возвращается обратно.В этом случае тепло передается непосредственно трубе, заключенной внутри внешней трубчатой оболочки.

Схема прямоточного коллектора

Коллекторы с тепловой трубой наиболее эффективны. Они прекрасно справляются с обогревом теплоносителя даже в сильные морозы, до -45С. Кроме того, трубки в таких коллекторах можно заменять в случае несиправности. Их можно устанавливать под любым углом.

5. Основные виды монтажа солнечных коллекторов

Кратко обозначим основные способы монтажа солнечных коллекторов и их встраивание в систему отопления и горячего водоснабжения. Это:

Схема с промежуточным догревом, где вода, нагреваемая в солнечном коллекторе попадает в накопительный бак и там догревается другими источниками тепла.

Закрытая система отопления с солнечным коллектором, где теплоноситель используется в обратной системе перед подачей в отопительный котел.

Совмещенная система, в которой нагрев теплоносителя происходит в пределах одного бака-накопителя, и система состоит из трех контуров.

Система с догревом (А) и закрытая система отопления (Б)

Размещение солнечных коллекторов производится на крыше дома.

Типовое крепление солнечного коллектора

6. Заключение

Использование солнечных коллекторов не столько распространено в холодных климатических зонах нашей страны. Однако наиболее продвинутые хозяева всегда ищут способ использовать наиболее современные системы в своем доме, в том числе и отопительные. Это можно только приветствовать – ведь самым неисчерпаемым источником тепла на Земле является Солнце, и использовать его нужно по максимуму. Затраты на приобретение современных систем солнечных коллекторов в конце концов обязательно окупятся в будущем.

Воздушный солнечный коллектор в частном доме

Комфорт проживания в загородном доме во многом зависит от качества работы инженерных коммуникаций, поддерживающих здоровый микроклимат круглый год. Эффективно решить задачи вентилирования и отопления позволяет воздушный солнечный коллектор в частном доме.
При проектировании вентиляции и отопления для коттеджа, важно не только обеспечить соблюдение гигиенических норм воздуха и поддержание определенной температуры в зимнее время года. Владелец стремится сделать работу инженерных коммуникаций безопасной, энергоэффективной, снизить потребление электричества и других ресурсов. Солнечный коллектор в частном доме позволяет достичь этих целей с минимальными финансовыми расходами.
Он представляет собой полностью автономное оборудование, работающее на восполняемой солнечной энергии. В зависимости от модели, коллекторы отличаются назначением – создание вентиляции или отопления, мощностью, производительностью, стоимостью. Широкое разнообразие устройств позволяет подобрать солнечный коллектор для любого частного дома, вне зависимости от его площади и геометрии.

Воздушный солнечный коллектор для вентиляции в частном доме

Солнечное оборудование решает главные задачи вентиляции в загородном доме:

  • устраняет затхлость и не дает воздушным массам застаиваться в комнатах;
  • обеспечивает приток свежего воздуха из расчета не менее 30м3/ч на каждого взрослого человека;
  • регулирует влажность, не давая образовываться конденсату.

В помещениях устанавливается здоровый и комфортный для человека и домашних животных микроклимат. Вентиляция в частном доме, построенная на использовании воздушных солнечных коллекторов, препятствует росту плесени, чем способствует увеличению срока службы коттеджа.
Принцип работы коллектора следующий: в устройство попадает свежий уличный воздух и нагревается под воздействием солнечных лучей. Затем с помощью вентилятора он нагнетается в помещение, где начинает циркулировать за счет разницы в температуре и давлении. Отработанные воздушные массы удаляются через вентиляционные шахты и естественные зазоры. Оборудование включается каждый раз, когда на него светит солнце, поэтому обычно монтируется на южной и восточной стороне дома, либо на крыше.
Воздушный солнечный коллектор в частном доме используется для создания централизованной и местной вентиляции в санузлах, на кухне, в бассейне.

Воздушный солнечный коллектор для отопления в частном доме

Проектируя отопление для загородного коттеджа, владелец стремится сделать дом теплым и при этом сократить издержки на покупку и монтаж оборудования. Воздушный солнечный коллектор для отопления в частном доме:

  • не требует подключения к ЦТП;
  • полностью автономен;
  • не потребляет ни электричества, ни другого топлива, благодаря чему во время отопительного сезона не растут счета от энергосбытовых компаний.

С помощью коллектора в осенне-зимний период в доме поддерживается стабильная положительная температура. Комнаты прогреваются быстро за счет циркуляции в них теплого воздуха, разогревающего пол и стены.

Преимущества солнечных коллекторов

Воздушные солнечные коллекторы с успехом применяются для нужд ЖКХ в США, Канаде, России, странах Европы и СНГ. Благодаря своей невысокой стоимости, простому монтажу, отсутствию пусконаладочных работ, они позволяют существенно уменьшить издержки на создание вентиляции и отопления в частных домах. Подходят для использования в удаленных, не электрифицированных населенных пунктах, в поселках с затрудненной поставкой топлива.
Воздушный солнечный коллектор в частном доме экологичен, автономен, прост в эксплуатации. Это современное решение, направленное на создание инженерных коммуникаций с минимальными издержками.

расчет воздушной конструкции, вакуумный вариант для использования зимой своими руками, отзывы

На сегодняшний день появилась возможность сократить расходы на отопление. Все это реально благодаря солнечным коллекторам, которые представляют собой уникальные системы, позволяющие бесплатно получать экологический источник чистой энергии. Их можно активно использовать как для отопления небольших дачных домиков, так и коттеджей.

Особенности и устройство

Солнечный коллектор – это современная конструкция, которая способна накапливать солнечную энергию и превращать ее в источник тепла. Устройство изготавливают из металлических пластин, покрашенных в черный цвет и заключенных в корпус из стекла. Такое оборудование можно устанавливать для отопления дома, а также для обеспечения систем горячей водой.

Благодаря установке коллектора можно экономить от 30 до 60% энергоносителей, а это означает, что расходы на электричество и газ значительно снижаются и эксплуатация дома удешевляется. Подключенное в систему теплоснабжения устройство играет роль теплового носителя, который круглосуточно поддерживает температуру согласно санитарным и технологическим нормам.

Конструкция солнечного коллектора представлена в виде системы трубок, последовательно соединенных между собой и имеющих входную и выходную магистраль. По трубкам может проходить как воздушный поток, так и техническая вода. Во время циркуляции вещества наблюдается его переход из одного агрегатного состояния в другое, в результате чего происходит выделение тепла. То есть, принцип действия батареи заключается в накоплении энергии фотоэлементами, ее концентрации и передачи.

Помимо трубок, конструкция также имеет специальный бак, где хранится вода в нагретом состоянии. Чтобы жидкость не охлаждалась, бак дополнительно обшивают качественной теплоизоляцией. Кроме это, в емкость монтируют и дублирующий электронагреватель, который автоматически включается в зимний период или при пасмурной погоде. Корпус коллектора, как правило, изготавливают из стекла, так как использование полимерных материалов не рекомендуется. Они обладают высоким показателем теплового расширения, неустойчивы к лучам ультрафиолета, что может привести к разгерметизации корпуса.

В качестве теплоносителя обычно выбирают воду, но если планируется круглогодичная эксплуатация системы, то нужно до наступления холодов техническую жидкость заменять антифризом. Часто теплоносителем в коллекторах выступает и воздух, каналы для его перемещения делают из профлистов.

Для отопления небольших строений применяют обычные конструкции, для автономных и централизованных систем в схему добавляют не только нагревательное оборудование, но и циркуляционные насосы.

К главным преимуществам солнечных агрегатов можно отнести:

  • возможность бесперебойного обогрева зданий круглый год;
  • долгий срок эксплуатации, достигающий 30 лет;
  • экономия энергоресурсов;
  • возможность одновременного обогрева помещений, теплиц, пристроек и бассейнов;
  • отсутствие отходов;
  • быстрый монтаж;
  • оптимизация под индивидуальные проекты.

Что же касается недостатков, то их немного:

  • высокая стоимость установки;
  • низкая эффективность работы устройства, обусловленная климатическими условиями и особенностями ландшафта;
  • принудительная циркуляция воды.

Виды

Существует множество видов солнечных коллекторов, все они отличаются между собой особенностью конструкций, но одинаково выполняют роль теплоносителя и используются для обогрева домов. На сегодняшний день различают следующие типы устройств:

Плоский

Считается самым распространенным вариантом для установки в современных системах гелиоэнергетики. Он состоит из абсорбера, термоизолирующего покрытия, прозрачного слоя и теплоносительной трубки. Популярность данного вида обусловлена простотой монтажа и доступной ценой, но в отличие от других коллекторов для него характерно небольшое КПД. Внешне устройство имеет вид стальной или алюминиевой панели площадью от 2 до 2,5 м2.

Снаружи панель покрывают листами из гелиостекла, это позволяет максимально поглощать энергию солнца и поставлять ее с минимальными потерями. Под стеклом располагается специальный поглотитель в виде плоской трубки, его изготавливают из сплавов алюминия или меди. Трубка оснащена радиальным оребрением, поэтому во время рабочего процесса наблюдается высокий КПД.

Плоский коллектор годится только для обогрева частного дома, так как с его помощью зимой можно отопить небольшую площадь.

Вакуумный

Это дорогостоящее устройство, которое имеет отличные эксплуатационные характеристики. Батарея представляет собой ряд, состоящий из парных стеклянных трубок. Из пространства между ними откачивают воздух и выполняют спайку, образованный таким образом вакуум служит хорошим теплоизолятором и снижает потери энергии. Верхние трубки вставляются в распределитель, где циркулирует сам теплоноситель. В зависимости от распределения тепла такие коллекторы бывают прямоточные и с плоской трубкой.

Воздушный

Данное устройство предназначено для топки зданий за счет нагрева воздушных масс. Потоки воздуха поступают в систему через поглотитель и естественным путем или принудительно поставляются в теплообменник. Недостатком коллектора считается то, что в отличие от жидких видов, в нем тепло проводится не так хорошо. Но подобная система характеризуется несложной конструкцией и легко управляется. Если соблюдать все правила эксплуатации, то коллектор исправно прослужит более 20 лет.

Водяной

Внешне имеет сходство с вакуумным устройством, но в его конструкции в трубках под определенным углом располагается жидкость. Трубки присоединяются к баку, из которого горячая вода передается в систему и возвращается. Главным достоинством агрегата является, то что для его монтажа не нужно применять дополнительные элементы. Некоторые модели таких коллекторов могут также работать и без бака. Во время эксплуатации водяного коллектора при температурном режиме ниже -10 С необходимо заливать незамерзающую жидкость.

Как выбрать?

Перед тем как заняться установкой солнечного коллектора, необходимо правильно подобрать соответствующий вид устройства, так как от этого будет зависеть эффективность его работы и коэффициент теплообмена.

Поэтому, отправляясь за покупкой, стоит учесть следующие нюансы:

  • Лучше всего отдавать предпочтение плоским моделям, так как они считаются самыми прочными и имеют положительные отзывы потребителей. Их агрегат способен нагревать воду свыше 40 С, но если батарея выходит из строя, то придется заменять всю систему адсорбции. Вакуумные виды устройств характеризуются быстрым повреждениям трубок и очень чувствительны к внешним воздействиям. Но стоит заметить, что ремонт изделия выполняется просто, так как заменяется только конкретная колба. Зато в зимнее время года такие батареи хорошо поддерживают температуру, в этом их плюс.
  • Что же касается воздушных коллекторов, то они редко выходят из строя и не требуют ремонта. Кроме этого, они надежно выдерживают низкую температуру и долговечны в использовании. Единственное, что подобные устройства не подойдут для отопления больших зданий, так как слабо прогревают помещения.
  • Немаловажным показателем для выбора является и размер трубок, от которого зависит эффективность преобразования солнечной энергии. Трубка мелкого диаметра снижает процесс выработки энергии. Поэтому желательно приобретать коллекторы, имеющие в конструкции несколько больших колб шириной до 6 см и длиной до 2 м.
  • Особое внимание следует уделять мощности батарей. Системы с низким сохранением тепла нельзя использовать при низкой температуре. В частности, это касается моделей с водяной тепло подачей.
  • Монтаж установки должен выполняться после предварительного проектирования. Для этого нужно знать размеры батарей, которые бы подходили для крепления к крыше.
  • Можно покупать коллекторы как с вертикальным, так и горизонтальным расположением. При этом вертикальные конструкции издавать от проблем с очисткой от снега, но их КПД будет низким. Чтобы этого избежать, нужно до установки предусмотреть место для исхода осадков.

Расчет

Солнечная энергия является идеальным источником для отопления зданий. Чтобы ее максимально преобразить в тепло, необходимо точно рассчитать затраты ресурсов и мощность установок, учитывая тип агрегата и его месторасположение. В первую очередь нужно знать какое количество энергии попадает на поверхность панели. Как известно, на 1 м2 поверхности попадает около 1367 Вт солнечной энергии, но проходя сквозь слои атмосферы, мощность теряется до 500 Вт. В связи с этим для средних расчетов берется условное значение 800 Вт.

Солнечный коллектор является рабочей станцией, основание которой защищено антибликовым покрытием и стеклом. Благодаря тому, что основание покрыто черной краской, наблюдается 100% поглощение энергии. Так как в состав батарей входит теплоизоляция, то можно определить коэффициент потери тепла. Для каждого материала он разный, но изоляцию коллекторов часто выполняют на основе минваты, поэтому для простых расчетов берется показатель 0,045. Предполагая то, что температурная разница между внешним и внутренним слоем теплоизоляции не превышает 50 С, потери энергии составят: 0,045: 0,1 × 50 = 22,5 Вт.

Аналогичны будут потери и для труб, поэтому суммарный показатель получится 45 Вт. Поэтому чтобы нагреть 1 л воды на 1 С, потребуется мощность энергии в 1,16 Вт. Определив эти величины, можно легко узнать объем жидкости, который можно нагреть батареей с рабочей площадью 1 м2 за один час: 800: 1,16 = 689,65. Чтобы улучшить теплопередачу, агрегаты лучше всего размещать с ориентацией на юг.

Важным расчетом считается, и рабочая площадь батареи. Для этого количество нужной энергии нужно разделить на 800 Вт и получится искомое значение. Но стоит обратить внимание, что данный показатель соответствует площади агрегата, рассчитанного на обслуживание одного человека. Поэтому если в доме проживает семья, состоящая из двух, трех и более человек, то значение следует увеличить.

Изготовление

Солнечный агрегат можно не только самостоятельно установить, но и изготовить своими руками. Самодельный коллектор может быть как вакуумный, так и воздушный или плоский.

Что выполнить монтаж устройства понадобятся следующих элементы:

  • датчики температурного режима;
  • переходники ведущие к системе подключения холодного и горячего водоснабжения;
  • водосток для выхода горячей воды;
  • регулятор солнечной энергии;
  • емкость или бак;
  • циркуляционный насос;
  • датчики контроля подогрева воды.

Подключение и сборку всех составляющих конструкции следует выполнять согласно проекту, придерживаясь инструкции:

  • На первом этапе определяются с размерами будущего коллектора. Для этого точно рассчитывают площадь его размещения и интенсивность солнечной энергии. Важно обратить внимание на расположение здания, где планируется установка системы, в зависимости от полученных показателей выбирается материал для нагревательного контура.
  • Следующим шагом будет сборка устройства, во время которой изготавливается короб, радиатор, накопитель и теплообменник. Коробку можно сделать из обрезной доски толщиной не менее 5 мм, ее днище укрывают оцинкованный листом и дополнительно укладывают пенопласт, который послужит хорошей теплоизоляцией. Для теплообменника используют трубки длиной 1,6 м, их должно быть 15 шт., их собирают в цельную конструкцию, соблюдая шаг 4,5 см. Чтобы улучшить поглощение лучей, дно коробки красят в темный цвет, затем устанавливают в качестве перегородок стекло и стыки герметизируют.

В качестве основного накопителя можно применять как сосуд объемом от 140 до 380 л, так и другие сваренные конструкции или бочки. Емкость должна быть хорошо изолирована от потерь тепла, поэтому аванкамеру оборудуют дополнительно шарнирным краном. Вначале монтируется аванкамера и тепло накопитель, затем полученную конструкцию размещают под углом 35–40.

Между накопителем и теплообменником делается расстояние в 70 см, иначе потери тепловой энергии будут значительны.

  • Завершающим этапом считается ввод оборудования в эксплуатацию. Полученную конструкцию присоединяют к водопроводу. Для этого требуется запорная арматура. Устройство заполняют водой и присоединяют аванкамеру. Затем важно проверить уровень жидкости и отсутствие утечек воды. После контроля, самодельный коллектор готов к эксплуатации.

Советы

Установка солнечных систем позволяет экономить электроэнергию, обеспечивая дом «бесплатным» теплом и горячей водой. Но выбирая данный вид устройств, нужно помнить, что эффективность системы будет значительно снижаться вечером и утром, так как основной объем энергии вырабатывается при ярком солнце. Чтобы солнечные коллекторы надежно прослужили много лет и бесперебойно обеспечивали здание теплом, при их выборе и монтаже необходимо учесть следующие рекомендации специалистов:

  • Покупая батарею, следует уточнить можно ли ее эксплуатировать зимой и какая мощность системы.
  • Если коллектор собирается самостоятельно, то нижнюю часть его теплообменника нужно обеспечивать денежными вентилями и теплоизоляцией, которая позволить сохранить качество разогретой жидкости. При этом трубы можно также обмотать плотной тканью или полиэтиленом.
  • В конструкции должен обязательно присутствовать вентиль, предотвращающий циркуляцию от теплоносителя. Если наблюдается резкое снижение температуры, то вентиль нужно закрыть.
  • Перед тем как соорудить солнечные установки, следует сделать детальный расчет площади батарей, а также максимальную выработку энергии.

О том, как сделать солнечный коллектор своими руками из алюминиевых банок, смотрите в следующем видео.

4 факта о бытовых солнечных системах водяного отопления

Системы ICS иногда называют системами периодического действия. Черные трубы или резервуары находятся в водонепроницаемом боксе для предварительного нагрева воды солнечной энергией. Нагретая вода выходит из коллектора АСУ ТП и поступает в резервный водонагреватель.

В солнечных коллекторах с вакуумными трубками используются специальные стеклянные трубки, металлические трубки и ребра для поглощения солнечной энергии и уменьшения потерь тепла. Система коллектора с вакуумными трубками основана на вакууме, создаваемом между стеклянными и металлическими трубками для удержания тепла.


Все три типа солнечных коллекторов полагаются на накопление воды. Системы солнечной энергии бывают активными или пассивными, независимо от типа коллектора.

2 . Активные солнечные системы используют насосы

В активной системе солнечного водонагревателя насосы перемещают воду или жидкий теплообменник из зоны хранения воды через коллектор и обратно в домашнюю водопроводную систему. Ваш резервуар для воды находится внутри вашего дома.

Жидкости для теплообмена лучше всего, если вы живете в районе с морозными зимами.Пропиленгликоль или другая одобренная жидкость поднимается к коллектору тепла на крыше, а затем спускается по трубам в баке с горячей водой для нагрева воды.

Если вы живете в районе, где замерзание не является проблемой, бытовая вода направляется прямо в коллектор и напрямую обратно в резервуар для горячей воды или в ваши водопроводные трубы. Некоторые строительные нормы и правила требуют, чтобы вы использовали обычный водонагреватель в качестве резервного устройства и устройства для хранения воды.

Вам необходим источник питания для обеспечения энергией вашего водонагревательного насоса в активной системе.Солнечные панели могут производить достаточно энергии для работы большинства типов бытовых насосных систем.

3. Пассивным солнечным обогревателям не нужны насосы

Самый простой тип солнечной системы водонагревателя — это пассивная система. Для работы системы не требуется энергии, электрических компонентов или дополнительных солнечных батарей.

Пассивная система горячего водоснабжения основана на большом резервуаре, который находится на крыше. Солнце нагревает воду напрямую, а сила тяжести направляет воду в резервуар для горячей воды.Как и в случае с активной солнечной системой отопления, местные правила и нормы могут потребовать от вас наличия обычного водонагревателя для дополнительного горячего водоснабжения.

Активная солнечная система водонагревателя дороже пассивной солнечной системы горячего водоснабжения. Однако активные системы более надежны, чем пассивные. Возможно, вам также придется вложить средства в структурные улучшения вашей крыши, чтобы удерживать тяжелый пассивный резервуар для воды.

4. Солнечные водонагреватели предлагают множество преимуществ

Независимо от типа вашего солнечного водонагревателя, вы можете сэкономить от 50 до 80 процентов расходов на нагрев горячей воды. Ваш поставщик солнечных батарей может помочь вам рассчитать фактические эксплуатационные расходы вашей системы, которые будут варьироваться в зависимости от того, использует ли ваша вспомогательная система газ или электричество для нагрева воды.

Одним из показателей, определяющих эффективность вашей солнечной водонагревательной системы, является ее коэффициент солнечной энергии. Чтобы найти эту цифру, разделите газовую и / или электрическую энергию, используемую системой, на общую энергию, поставляемую солнечными компонентами. Чем выше число, тем эффективнее система солнечного водонагревателя.

Установка солнечных водонагревателей стоит от 2000 до 6000 долларов. Хотя изначально солнечный нагреватель дороже обычного водонагревателя, эффективная пассивная или активная солнечная система окупается со временем. Между тем, вы сами производите горячую воду с помощью чистой экологически чистой энергии.

Солнечные системы горячего водоснабжения обеспечивают защиту от роста цен на энергию и нехватки топлива. Пассивные системы производят и поставляют воду в ваш дом даже при отключении электроэнергии из-за шторма.Некоторые системы имеют право на скидки или налоговые льготы.

Запланируйте установку вашей новой солнечной системы водонагревателя в Ларго, Флорида, связавшись с компанией Solar Source сегодня. Мы предлагаем множество индивидуальных солнечных водонагревательных систем для жилых домов по всему региону Тампа-Бэй. Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу солнечных водонагревателей, мы будем более чем рады их решить. Мы также можем предоставить ответы о том, какой солнечный водонагреватель вам подходит.

Как солнечное водонагревание экономит ваши деньги

Мы можем получать долю продаж от товаров, на которые есть ссылки на этой странице.Учить больше.

Идея солнечных водонагревателей довольно проста: солнечный свет, падающий на воду в черные трубы или поверхности, становится горячим.

А теперь представьте всю горячую воду, которую вы используете в доме, от горячего утреннего душа до той чашки кофе. Что, если бы у вас была вся горячая вода, необходимая вашей семье, без сопутствующих счетов за коммунальные услуги? С солнечным водонагревателем это возможно.

В этой статье мы исследуем солнечный водонагреватель. Что это? Как это работает? Как это сэкономит вам деньги? Что нужно учитывать перед установкой системы водяного отопления? Ошиваться; мы собираемся сэкономить немного денег из вашего ежемесячного бюджета.

Также ознакомьтесь с нашим руководством по началу работы с солнечным нагревом воды.

Что такое солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель использует энергию солнца для нагрева воды в бытовых или коммерческих целях. Эта технология использует чистый и устойчивый источник энергии, что снижает общий углеродный след.

Большинство людей ассоциируют солнечную энергию с солнечными панелями — популярной формой производства электроэнергии, которая преобразует солнечную энергию в электричество.Однако солнечная технология не ограничивается производством электроэнергии. Вы также можете использовать его для нагрева воды.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечные водонагревательные системы используют солнечные коллекторы для сбора тепла от солнца. Эти коллекторы в идеале устанавливаются на крышу, там, где они получают больше всего солнечного света. В качестве альтернативы вы можете установить солнечные коллекторы на земле или стене, выходящей на юг. Затем коллекторы передают солнечное тепло воде.

Солнечные тепловые коллекторы бывают двух типов:

  • Коллекторы плоские
  • Пробирки с осевой или откачанной водой

Их основное отличие заключается в эстетике, но они действуют одинаково.

Например, плоские тепловые солнечные коллекторы состоят из солнечных панелей с плоским остеклением для горячей воды, установленных на крыше. Напротив, вакуумные трубки состоят из нескольких темных «вакуумных трубок», закрепленных в коллекторе и установленных сверху.

Кроме того, вы можете использовать погружной нагреватель или бойлер вместе с солнечной системой нагрева воды для повышения температуры воды, когда это необходимо.

Преимущества: как сэкономить деньги с солнечными водонагревателями

Прелесть возобновляемой энергии в том, что вы всегда можете получить больше, когда вам это нужно.Как и в случае с большинством солнечных систем, как только вы преодолеете начальные препятствия при установке, система начнет окупаться с первого дня.

Согласно отчету Министерства энергетики США, солнечные водонагреватели могут сократить ваши счета за коммунальные услуги от 50 до 80 процентов. Экономия зависит от вашей настройки и использования горячей воды. Например, семья из семи человек получит больше сбережений, чем семья из двух человек.

При такой значительной экономии солнечные водонагревательные системы окупаются довольно быстро — обычно в течение 5-10 лет.

Становится еще лучше. Текущие модели окупаемости привязаны к текущим тарифам на коммунальные услуги. Таким образом, по мере роста цен на энергоносители окупаемость солнечного водонагревателя становится еще короче, поскольку он защищает вас от роста цен на коммунальные услуги.

В отличие от других источников энергии, солнце всегда бесплатно.

Кроме того, если вы находитесь в процессе покупки нового дома или рефинансирования своего нынешнего дома, вы можете включить стоимость новой солнечной системы водяного отопления в ипотеку.Недвижимость с повышением энергоэффективности повышает стоимость при перепродаже.

По оценкам Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), на каждый доллар, сэкономленный в годовом счете за коммунальные услуги, стоимость вашего дома увеличивается на 20 долларов.

Прочие пособия

Помимо бесплатной горячей воды для жизни, солнечные водонагреватели имеют и другие преимущества, в том числе:

  • Снижение выбросов углекислого газа — Согласно отчету компании Pacific Gas and Electric (PG&E), солнечная система нагрева воды может предотвратить попадание в окружающую среду 4 000 фунтов или от 30 до 510 кг углекислого газа ежегодно.Вот ваш идеальный способ сократить ваши счета, защищая планету.
  • Низкие затраты на техническое обслуживание — В отличие от других солнечных водонагревателей, солнечные водонагреватели требуют меньших затрат на техническое обслуживание. Благодаря меньшему количеству движущихся частей установка служит дольше, что подтверждается расширенной гарантией от пяти до десяти лет.
  • Более низкие эксплуатационные расходы — После того, как вы преодолеете первоначальные затраты на установку, других дополнительных затрат будет очень мало. Система водоснабжения использует солнечную энергию, которая всегда остается свободной.
  • Взаимодействие с существующей системой водяного отопления s — Солнечные водонагреватели хорошо работают с другими системами, такими как котлы, тепловые насосы и системы отопления, работающие на биомассе.
  • Поощрение возобновляемого тепла — Солнечное водонагревание имеет право на регулярные поощрительные выплаты за производство энергии из возобновляемых источников в Великобритании. По сути, это означает, что вам платят за производство тепла независимо от того, используете ли вы все это.
  • Дешевле в установке, чем P.V. панели — Вам нужно меньше солнечных водонагревательных панелей на одно домохозяйство по сравнению с количеством P.V. панели
  • Энергоэффективность и пространство — Солнечные тепловые панели очень эффективны, они преобразуют 80% солнечного излучения в тепловую энергию. Кроме того, им требуется меньше места на вашей крыше по сравнению с солнечными батареями. панели. Например, хотя вам может понадобиться P.V. солнечная батарея, состоящая из 10–16 панелей, вам понадобится всего около 2-3 солнечных тепловых панелей для горячего водоснабжения вашего дома.

Что следует учитывать при выборе солнечной системы водяного отопления

Прежде чем перейти на солнечное отопление, оцените свои текущие расходы на нагрев воды, чтобы определить потенциальную экономию. Сколько вы собираетесь сэкономить, зависит от:

  • Ваше местоположение и количество солнечного света, которое вы получаете каждый день
  • Сколько горячей воды вы используете дома ежедневно
  • Стоимость энергии и других видов топлива в вашем районе
  • Доступное финансирование и другие стимулы.

Вам также следует учитывать местные строительные нормы и правила, а также любые ограничения на установки в месте вашего проживания.

Для достижения наилучших результатов с вашей солнечной водонагревательной установкой:

  • Убедитесь, что ваша крыша обращена на юг, или подумайте о покупке термодинамической панели, установленной на любой стороне дома для максимальной эффективности солнечного коллектора.
  • Вам понадобится примерно один квадратный метр солнечных коллекторов на человека, живущего в здании, при использовании плоских коллекторов.Этого достаточно, чтобы нагреть 30-60 литров воды.
  • Проведите обзор энергетической эффективности, чтобы определить использование энергии и эффективность. Внесите необходимые изменения перед установкой солнечной системы отопления.

Заключение

Возобновляемые источники энергии имеют тенденцию быть дешевле в долгосрочной перспективе. Благодаря солнечной системе водяного отопления вы гарантированно получаете горячую воду в течение всего года, сокращая при этом счета за коммунальные услуги. То, что вы также вносите свой вклад в защиту планеты, делает вложения еще более выгодными.

Есть ли у вас дома солнечная система водяного отопления? Что вам в нем нравится и что вы хотите знать перед установкой? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

Экономьте деньги, переведя свой дом на солнечную энергию. Подсчитайте свои сбережения.

Что такое солнечный коллектор?

Сила солнца бесплатна, чиста и доступна. Сегодня все большее количество разнообразных устройств и систем используют солнечную энергию, чтобы немного облегчить нашу жизнь. Вот что вам нужно знать о солнечных коллекторах, что это такое и как они работают.

Что такое солнечный коллектор?

Солнечный коллектор — это устройство, которое концентрирует и собирает солнечное излучение. Обычно они используются в качестве источника тепла, особенно в качестве альтернативного вида нагрева воды для бытовых нужд. Но они также встречаются в более крупных массивах при работе на тепловых солнечных электростанциях.

Как работают солнечные коллекторы?

Есть много разных типов солнечных коллекторов, но все они работают в основном одинаково. Коллектор устанавливается там, где он может получать много солнечного света, например, на крыше дома.

Здесь солнечный свет собирается на темно-черном материале, который покрывает трубы ниже, по которым течет вода для нагрева. Поскольку черный материал поглощает тепло солнца, он сильно нагревается и передает это тепло в водопроводные трубы внизу.

Концепция очень проста и может использоваться различными способами для нагрева воды или даже шляпы до значительно более высоких температур по сравнению с температурой окружающей среды.

Различные типы солнечных коллекторов

Плоские коллекторы

Этот тип солнечных коллекторов состоит из простого отсека, такого как коробка с прозрачным стеклом вверху и темной черной пластины поглотителя внизу.

Солнечное излучение, собираемое на пластинах поглотителя, передается в виде тепловой энергии воде или воздуху, проходящему через отсек. Верхнее остекление иногда обрабатывают световозвращающим покрытием, которое повышает энергоэффективность отсека.

Материалы всегда являются важной частью эффективного коллектора, и эти коробки обычно изготавливаются из меди.

Вакуумные трубчатые коллекторы

Поскольку вакуум является отличным изолятором, вакуумные трубки позволяют повысить эффективность сбора солнечного излучения.Внутри откачанной трубки находится абсорбционная пластина в виде черных материалов, обернутая вокруг медных трубок или «тепловых трубок», по которым проходит специальная жидкость под точным давлением.

На одном конце трубы высокое давление и жидкость внутри кипит. На «холодном» конце трубы давление конденсируется. Такое расположение упрощает направление тепловой энергии на один терминал. Когда тепло движется к горячему концу отопительных труб, оно передается нагреваемой воде.

Коллекторы линейного фокуса

Коллекторы линейного фокуса также называют параболическими желобами. В этом типе солнечных коллекторов используются материалы с высокой отражающей способностью, чтобы сосредоточить солнечное тепло в одной точке, где его можно собирать в больших количествах.

Вода, которая будет нагреваться, проходит через желоб в фокусе этой группы отражающих пластин. Специальная конструкция солнечного коллектора с линейной фокусировкой означает, что солнечное тепло усиливается на нагревательной ванне и, следовательно, может выдерживать особенно высокие температуры.

Этот тип устройства обычно используется для создания пара, необходимого для питания солнечной электростанции. Некоторые конструкции можно даже поворачивать так, чтобы они всегда были обращены к солнцу, чтобы максимально увеличить количество солнечной радиации, собираемой каждый день.

Коллекторы точечного фокуса

Как и коллектор линейного фокуса, коллектор точечного фокуса использует параболическую тарелку для фокусировки солнечного излучения в определенной точке. Эти тарелки обеспечивают улучшенный сбор солнечной энергии, отслеживая движение солнца по небу.

Часто точечные фокусы, собранные солнечными батареями, используются для питания концентрированной гальваники, вместо выработки тепла эти параболические системы производят электричество с повышенной эффективностью.

Различия между солнечными панелями и солнечными коллекторами

Как и солнечный коллектор, солнечные панели поглощают энергию солнца и преобразуют ее в энергию, которую можно использовать для различных целей. Но есть некоторые важные отличия, о которых вам следует знать.

Панели солнечных батарей

Фотоэлектрические элементы внутри солнечной панели позволяют ей выполнять свою работу по поглощению солнечной энергии и преобразованию ее в электрическую энергию в форме постоянного тока.Мощность солнечной панели может варьироваться от 100 Вт до 320 Вт.

Панели солнечных батарей имеют рейтинг эффективности от 11% до 15% и в значительной степени зависят от количества солнечного света, попадающего на панель.

Площадь солнечной панели не играет большой роли в ее эффективности, и даже очень маленькие солнечные панели могут быть очень эффективными. Эффективность солнечной панели может быть улучшена или ухудшена за счет наклона или наклона панели, направления, в которое она обращена, и количества тени, которая покрывает ее местоположение.

Преимущества панели солнечных батарей
  • Экологичность
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Без шума, без движущихся частей
  • Простота установки
  • Содействует энергетической независимости
Недостатки солнечной панели
  • Высокие начальные затраты
  • Ремонт дорогие
  • Нет электричества ночью или при плохих погодных условиях
  • На эффективность солнечных панелей может влиять загрязнение
Приложения для солнечных панелей

Солнечные коллекторы

Солнечный коллектор поглощает солнечное излучение, которое собирается в виде тепловой энергии и используется.Эта тепловая энергия может использоваться в различных лучах, от горячей воды для домашнего использования до энергии пара, которая может использоваться для выработки электроэнергии на солнечной электростанции.

Производительность солнечного коллектора зависит в первую очередь от размера солнечного коллектора. Чем большую площадь покрывает солнечный коллектор, тем больше солнечного излучения поглощается и передается всему, что нагревается.

Наклон и положение солнечного коллектора также будут играть важную роль в уровне излучения, падающего на коллектор.Другие факторы, которые могут повлиять на эффективность солнечного коллектора, включают приток тепла, потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, а также коэффициент преобразования, который варьируется в зависимости от конструкции.

Преимущества солнечных коллекторов
  • Высокая эффективность
  • Площадь и эффективность можно улучшить с помощью недорогих зеркал
  • Концентрированный свет может подаваться через оптические волокна
  • Тепло может сохраняться для выработки электроэнергии в ночное время и в пасмурную погоду
Недостатки солнечных коллекторов
  • Низкая производительность в условиях рассеянного света
  • Требуется отслеживание солнца для поддержания оптимальной фокусировки солнечного света.
Приложения для солнечных коллекторов
  • Охлаждение с помощью солнечной энергии: можно использовать для поддержки охлаждения в крупных коммерческих помещениях.
  • Солнечное отопление бассейна: Для нагрева большого бассейна до желаемой температуры требуется энергия. Но эту энергию можно уменьшить с помощью энергии нагрева бассейна с плоскими солнечными коллекторами.
  • Дополнительное отопление: Солнечные коллекторы могут накапливать тепло летом и обеспечивать его зимой.
  • Нагрев воды: солнечные коллекторы могут использоваться для нагрева горячей воды в различных бытовых целях.

Солнечная | Vermont Energy Saver

Солнечные водонагреватели — также называемые солнечными системами горячего водоснабжения или солнечными системами горячего водоснабжения — могут быть экономически эффективным способом получения горячей воды для вашего дома или офиса. Солнечные водонагревательные системы включают резервуары для хранения и солнечные коллекторы. В системе используются насосы для циркуляции незамерзающей жидкости через коллекторы и теплообменник. Жидкость нагревает воду в баке и возвращается обратно в коллектор. Поскольку на большинство солнечных систем горячего водоснабжения нельзя положиться, чтобы обеспечить горячую воду в пасмурные или снежные месяцы или во время высокой потребности в горячей воде, Vermonters обычно также используют резервную систему. В Вермонте наиболее распространены два типа солнечных коллекторов:

  1. Плоский коллектор : Плоские застекленные коллекторы представляют собой изолированные, защищенные от атмосферных воздействий ящики, которые содержат темную пластину-поглотитель под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками.Плоские неглазурованные коллекторы, обычно используемые для обогрева бассейнов, имеют темную пластину-поглотитель, изготовленную из металла или полимера, без крышки или кожуха.

  2. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками: Они представляют собой параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям.

Не все системы подходят для всех зданий, и не все здания подходят для использования солнечной энергии.Панели обычно наиболее эффективны, когда они устанавливаются там, где они будут получать не менее восьми часов дневного света без затенения, и расположены не более чем на 45 градусов от истинного юга.

Некоторые преимущества

Некоторые соображения
  • Может производить больше, чем нужно летом, и недостаточно зимой

  • Solar обычно требует надлежащего пребывания на солнце и наличия резервной системы горячего водоснабжения.
  • Возможен перегрев накопительного бака

  • Не допускать замерзания обменной жидкости

  • Вы можете рассмотреть и сравнить рентабельность установки солнечной системы горячего водоснабжения и солнечной фотоэлектрической системы с водяной системой с тепловым насосом

Некоторые следующие шаги

Если вас интересует солнечная горячая вода, следующие шаги могут помочь вам определить, подходит ли она вам и вашей собственности:

  1. Оценка стоимости и энергоэффективности солнечной системы водяного отопления

  2. Оцените солнечный ресурс вашего участка

  3. Определите правильный размер системы

  4. Изучите местные нормы, правила и нормы

  5. Понимание компонентов солнечной системы водяного отопления, включая теплообменники и теплоносители

  6. Проверьте элементы управления системы, чтобы убедиться, что перегрев не будет проблемой.

Департамент государственной службы издает «Вермонтерское руководство по солнечной энергии в жилых помещениях», которое домовладельцы могут найти полезными.Это руководство можно найти вместе с другими возобновляемыми источниками энергии, посетив веб-сайт Департамента ресурсов.

Узнать больше

Посетите следующие страницы, чтобы узнать больше о различных типах систем горячего водоснабжения:

Солнечные системы отопления | ESCOO

Солнечная система отопления Это эффективный и отличный метод снижения затрат на дорогостоящую энергию во время отопительного сезона. Солнечный коллектор для бассейна с вакуумными трубками используется вместе, чтобы обеспечить бесплатное солнечное отопление вашего дома во всей системе отопления дома, а затем передать солнечную энергию непосредственно во внутреннее пространство или систему хранения для будущего использования.Мы предоставляем роскошную солнечную энергию для нагрева воды для бытовых нужд и оптовую продажу наиболее эффективной солнечной энергии. Прочтите все следующее.

солнечная система отопления бассейн

Что такое солнечная система отопления?

Технология солнечного отопления и охлаждения (SHC) собирает тепловую энергию от солнца и использует это тепло для горячего водоснабжения, обогрева помещений, охлаждения и обогрева бассейнов для жилых, деловых и коммерческих помещений. эти технологии вытесняют желание применять электричество или травяное топливо.

Солнечный водонагреватель (SWH) использует солнечные коллекторы для преобразования солнечного света в тепло для нагрева воды. Системы солнечного отопления требуют большей мощности для компенсации плохой погоды, а также потому, что оптимальная конечная температура солнечного коллектора ниже, чем у обычного погружного или пламенного нагревателя. Можно получить различные конфигурации по разной цене, чтобы обеспечить решения для разных климатов и широт. SWH широко используется в жилых и некоторых промышленных помещениях.

Один из обычных способов использования солнечной энергии — это солнечные системы отопления, которые вместо энергии преобразуют солнечное электричество в полезное тепло. тепло хранится в гаражном баке с горячей водой. Протяженность этого резервуара должна быть больше с конструкциями солнечного обогрева, чтобы исправить ужасную погоду, а также потому, что наиболее полезная конечная температура для солнечного коллектора [требуется уточнение] ниже, чем у среднего погружного или пламенного нагревателя.
ESCOO будет работать с вами, чтобы помочь вам определить, какая форма солнечной системы отопления подходит вам, учитывая вашу погоду, конструкцию веб-сайта, финансы и другие факторы.Солнечные системы отопления дешевле для семей. Возврат инвестиций может составлять всего 3-6 лет.

Солнечное воздушное отопление — это солнечная тепловая технология, используемая в коммерческих и промышленных зданиях. которые могут поглощать энергию солнца и использоваться для обогрева воздуха. Он решает одно из самых больших применений энергии здания в отопительном климате, а именно обогрев помещений. Он также используется для сушки сельскохозяйственных культур.

  1. Активные солнечные системы отопления используют солнечную энергию для нагрева жидкостей или воздуха, а затем передают солнечную энергию непосредственно во внутреннее пространство или системы хранения для использования в будущем.
  2. Домохозяйства могут позволить себе солнечные системы отопления. Окупаемость инвестиций может составлять от трех до шести лет. Технология хранения энергии также может использоваться с системами солнечного отопления для обеспечения тепла без солнечного света или в ночное время. Единственная система водяного отопления, которая может нагреваться солнечной энергией! Электроэнергия в домашних условиях играет центральную и незаменимую роль во внедрении систем солнечного отопления жилых домов в масштабах систем возобновляемой энергии. Прямая (разомкнутая) рециркуляция замораживания водоснабжения в солнечной системе является самой простой и эффективной системой солнечного отопления.
  3. Активные солнечные системы отопления используют солнечную энергию для нагрева жидкостей (жидкостей или воздуха), а затем передают солнечную энергию непосредственно во внутреннее пространство или системы хранения для будущего использования. Если солнечная система не может предоставить достаточно места для обогрева, вспомогательная или резервная система может обеспечить дополнительное тепло. Когда включается хранение, чаще используются жидкостные системы, которые очень подходят для систем радиационного отопления, котлов с радиаторами горячей воды и даже абсорбционных тепловых насосов и охладителей. И жидкостные, и воздушные системы могут дополнять системы принудительной вентиляции.
  4. Эти системы традиционно используются с солнечными вакуумными трубчатыми коллекторами, чтобы обеспечить бесплатное солнечное отопление для вашей семьи во всей системе отопления. Эти солнечные системы отопления также могут использоваться в сочетании с нашими чиллерами с тепловым насосом постоянного тока со сверхвысокой эффективностью, готовыми к использованию на солнечных батареях.
  5. Фотоэлектрические солнечные панели вырабатывают электричество, но энергию солнца можно использовать по-разному. Распространенным способом использования солнечной энергии является использование солнечной системы отопления, которая преобразует солнечную энергию в доступное тепло, а не в электричество.
  6. Солнечная система отопления подходит для домашнего использования. Окупаемость инвестиций может составлять от трех до шести лет. Бизнес-системы могут помочь компаниям сократить расходы на электроэнергию и управлять ими, а также управлять долгосрочными расходами. В то же время цены на ископаемое топливо сильно колеблются и, как ожидается, существенно вырастут в следующем десятилетии.

, которые традиционно используются с трубчатыми коллекторами с отводом от солнца, эти системы работают, чтобы обеспечить свободное солнечное отопление для вашей солнечной системы отопления для всего вашего нагревательного устройства.эти системы солнечного обогрева также могут быть смешаны с нашим чиллером с тепловым насосом постоянного тока с чрезвычайно высокой эффективностью, подготовленным с использованием солнечной энергии. Энергетические солнечные системы отопления используют солнечную энергию для нагрева жидкости — либо жидкости, либо воздуха — а затем немедленно переключают солнечное тепло на внутреннее пространство пространство или в гаражное устройство для последующего использования.

Можно ли обогревать ваш дом солнечными батареями?

Используя солнечную систему отопления помещений, вы можете использовать бесплатную и обильную энергию солнца для бесплатного обогрева вашего дома. Отопление дома с помощью солнечной системы отопления может значительно снизить расходы на топливо зимой.Еще одно преимущество состоит в том, что солнечные системы отопления могут также нагревать горячую воду для бытового потребления.

Сколько стоит система солнечного обогрева?

Стоимость солнечной тепловой системы варьируется, но обычно солнечный водонагреватель для бассейна стоит 3500 долларов, а солнечное тепловое устройство стоит 9700 долларов. Эти цифры включают затраты на установку и все компоненты (солнечные коллекторы, панели управления, трубы, резервуары для горячей воды).

Солнечная система отопления помещений работает

click

  • Солнечная система отопления помещений работает вместе с существующей системой водоснабжения (горячего водоснабжения). Звездные коллекторы перетекают в жидкость, кукурузный гликоль через солнечную панель, где бы он ни нагрелся, и переносится обратно в солнечный сосуд.
  • поскольку нагретая жидкость циркулирует по резервуару, вода резервуара для хранения нагревается. Температура внутри резервуара может достигать от 130F до 175F.
  • Новая вода, используемая вашим существующим коммунальным предприятием — как в системе очень лучезарного пола — циркулирует через устройство внутри емкости.

Поскольку вода проходит через торговца теплыми деньгами, она теплая, поэтому попала в ваше коммунальное хозяйство. Это эффективно отключает вашу утилиту или значительно сокращает ее количество. Ваш дом в настоящее время нагревается за счет бесплатной энергии солнца.

  • Новое устройство обычно используется с системами солнечного обогрева для бытовых нужд. это часто особенно эффективно в летние месяцы, когда коммунальное предприятие не работает.
  • Это только один пример использования солнечной энергии. Эти системы обычно разрабатываются с учетом вашего конкретного применения и жилых помещений.

Пассивная солнечная система отопления

click

Пассивные системы устанавливаются там, где защита от замерзания не является проблемой. Наиболее распространенными типами являются глобальные коллекторные системы хранения (ICS) и тепловые сифоны.

В системе вода из холодных городов поступает в кровельные коллекторы. Термосифон требует, чтобы вода поднималась, потому что это факт тепла. Вода для нагрева солнечной энергии в плоском коллекторе поднимается по трубопроводу и течет в верхнюю часть изолированного накопительного бака.Более холодная вода на дне резервуара всасывается в нижний вход солнечного коллектора.

  • Встроенные коллекторы, которые лучше всего работают в областях, где температура редко опускается ниже точки замерзания. Они также подходят для домашних хозяйств, которым требуется большое количество горячей воды днем ​​и ночью.
  • В термосифонной системе, когда теплая вода поднимается, а раковина охладителя опускается, вода течет через систему. Коллектор необходимо установить под бак, чтобы теплая вода могла подниматься в бак.Эти системы надежны, но из-за тяжелых резервуаров для хранения подрядчики должны уделять особое внимание конструкции крыши. Обычно они дороже, чем пассивная система сборщик-хранилище в целом.

Активная солнечная система отопления

click

В активной системе используется электрический насос для циркуляции воды через коллектор. В теплом климате практичны прямые (или разомкнутые) системы: городская вода поступает в изолированные резервуары для хранения. Насос откачивает воду из бака через солнечный коллектор и возвращается в бак.Бытовая горячая вода перекачивается сверху резервуара, иногда через напорный водонагреватель.

В холодном климате крышу системы необходимо защитить с помощью дренажа при понижении температуры или подачи антифриза. Для этих систем для холодной погоды требуются датчики температуры, электрические насосы и системы автоматического управления, что увеличивает сложность и стоимость установки.

В настоящее время наиболее распространенной системой для холодной погоды является замкнутая система теплообмена, предотвращающая замерзание, или активная непрямая система.Когда коллектор нагревается, антифриз на основе пропиленгликоля для безопасности пищевых продуктов прокачивается через коллектор и теплообменник, а затем возвращается в коллектор. Теплообменники нагревают городскую воду для бытовых нужд.

  • Система с прямой циркуляцией, насос будет перекачивать бытовую воду через коллектор в дом. Они хорошо работают в климате, который редко бывает морозным.
  • В системе с косвенной циркуляцией насос перекачивает неохлажденный теплоноситель через коллектор и теплообменник.Это нагревает воду, а затем течет в дом. Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.

Что такое солнечный коллектор?

click

Мы различаем два типа солнечных коллекторов, используемых в системах солнечного отопления: плоские коллекторы и вакуумные трубчатые коллекторы.
Плоский коллектор
Главной особенностью плоского коллектора является черная поверхность поглотителя, обращенная к солнцу. Покрытие поверхности поглотителя спроектировано так, чтобы поглощать максимальное излучение и отражать лишь очень небольшое количество энергии.Поглощенная энергия передается теплоносителю, циркулирующему в трубке под поверхностью поглотителя.

Преимущества плоских коллекторов:
Снижение закупочной цены
Снижение затрат на техническое обслуживание и техническое обслуживание
Очень подходит для криогенных систем: обеспечение горячей водой или поддержание теплого пола

Вакуумный трубчатый коллектор — максимальное производство солнечной энергии из трубок
Принцип работы вакуумного трубчатого коллектора такой же, как и у плоского коллектора.Они также поглощают солнечное излучение через абсорбенты и передают его жидкостям в виде тепла.
Однако по сравнению с плоскими коллекторами вакуумные трубчатые коллекторы обладают превосходной изоляционной способностью вакуума. Вот почему их называют вакуумными трубками или вакуумными трубчатыми коллекторами. Из-за вакуума в стеклянной трубке почти полностью исключаются потери тепла.

Преимущества вакуумных трубчатых коллекторов:
Даже при меньшем количестве солнечного света и рассеянном свете он может повысить энергоэффективность и урожайность.
Для той же мощности требуется меньшая площадь крыши.
Его также можно использовать на поверхностях крыш, не относящихся к югу.
Он производит более высокие температуры и может использоваться в сочетании с высокотемпературными системами отопления.

Стоимость

Поскольку солнечная энергия бесплатна, эксплуатационные расходы очень низкие. В более высоких широтах солнечные обогреватели могут быть неэффективными из-за низкой освещенности и могут потребовать более крупных и / или двойных систем обогрева. В некоторых странах государственные стимулы могут иметь значение

  1. Цена солнечного водонагревателя (более сложные системы дороже)
  2. Эффективность
  3. Стоимость установки
  4. Электроэнергия, используемая для перекачивания воды
  5. Цена топлива для нагрева воды (т. е.грамм. газ или электричество) на кВтч
  6. Количество использованного топлива для нагрева воды
  7. Первоначальная и / или текущая государственная субсидия
  8. Расходы на техническое обслуживание (например, замена антифриза или насоса)
  9. Экономия на обслуживании традиционной (электричество / газ / масло) воды система отопления

Каковы преимущества активных систем солнечного отопления?

Активные солнечные системы отопления обладают хорошими ресурсами солнечной энергии в холодном климате и имеют самую высокую рентабельность при замене более дорогих видов топлива для отопления, таких как электричество, пропан и масло.Некоторые штаты предлагают налоговые льготы, льготы или вычеты по подоходному налогу, а также льготы или вычеты по налогу на имущество для солнечных систем.

Стоимость активной солнечной системы отопления будет другой. Если он также может нагревать воду для бытового потребления, экономия активной системы отопления будет улучшена, потому что в противном случае холостой коллектор может нагревать воду летом.
Отопление дома с помощью активной солнечной системы может значительно снизить расходы на топливо зимой. Солнечные системы отопления также уменьшат загрязнение воздуха и выбросы парниковых газов в результате отопления или выработки электроэнергии с использованием ископаемого топлива.

Как мы используем энергию солнца для преобразования?

На протяжении тысячелетий люди полагались на солнечную энергию. Ранние строители научились размещать дома и другие конструкции, чтобы улавливать солнечное тепло задолго до того, как были разработаны системы центрального отопления. Многие из этих принципов проектирования «пассивной солнечной энергии» используются до сих пор. Помимо использования солнечной энергии с функцией пассивного солнечного нагрева, «активная солнечная» система также может использоваться для обогрева зданий. Как следует из названия, активные солнечные системы требуют энергии (обычно в виде электричества), чтобы использовать тепло солнца.

Активное солнечное отопление Пассивное солнечное отоплениеЖидкостное активное солнечное отопление

  • Воздух — это активная солнечная энергия. Возможно, самая простая система активного солнечного отопления — это система на основе воздуха, в которой используются вентиляторы для распределения нагретого солнцем воздуха по жилому пространству. Точкой сбора нагретого солнцем воздуха может быть пристроенное солнечное пространство, гостиная или даже солнечный коридор и изолирующее стекло, обеспечивающее достаточное количество солнечного света. Вентиляторы, используемые для распределения горячего воздуха, могут работать вручную или автоматически.
  • Солнечное тепло. В этом типе системы вода или антифриз нагревается солнцем в солнечном коллекторе, который может быть установлен на крыше или на земле. Когда жидкость в коллекторе достигает определенной температуры, ее перекачивают в накопительный бак или теплообменник с горячей водой. В соответствии с конструктивным методом системы теплая жидкость может перекачиваться в трубопровод в системе лучистого теплого пола или в воздушный процессор в системе вода-воздух.
  • Требуется дежурный обогрев. Независимо от того, используется ли в доме система воздушного активного солнечного отопления или система солнечного отопления, ему требуется какая-то резервная система отопления. В противном случае у жителей дома будут очень холодные ночи и пасмурные дни.
  • Солнечные системы отопления очень эффективно поглощают солнечную энергию. С сегодняшними технологиями солнечные системы отопления «обычно производят от 45 до 102 кВтч на квадратный фут установленной площади коллектора в год (или эквивалентных единиц тепла от 1,5 до 3,5 тепла / фут 2), до 80% всей доступной солнечной энергии попадает в атмосферу. коллекторная поверхность.«
  • Солнечный свет, полое стекло и темный пол. Необходимо помнить о некоторых функциях, чтобы обеспечить оптимальное пассивное солнечное отопление. Для новичков в домах необходимо много изолирующего стекла, выходящего на юг, чтобы солнечный свет проникал внутрь здания. Во-вторых, хорошо, что темные полы или стены могут долгое время подвергаться воздействию прямых солнечных лучей. Каменные полы и кирпичные стены являются хорошими примерами «тепловой массы», которая поглощает много тепла, а затем постепенно отдает его после захода солнца.
  • Не забывайте о тенях. Это может быть проклятием — приветствовать солнечный свет в помещении жарким летом и в холодную погоду. Вот почему так важно добавить детали затенения в любой дизайн с пассивными солнечными батареями. Навес, навес на крыше и внешние жалюзи — это обычное оборудование, ограничивающее попадание солнечных лучей на дома летом.
  • Солнечный жидкостный коллектор наиболее подходит для центрального отопления. Они такие же, как и солнечные системы горячего водоснабжения. Плоские коллекторы являются наиболее распространенными, но они также включают в себя вакуумные лампы и концентраторы.В коллекторах теплопередающие или «рабочие» жидкости, такие как вода, антифриз (обычно нетоксичный пропиленгликоль) или другие типы жидкостей, поглощают солнечную энергию. В соответствующее время контроллер включает циркуляционный насос для перемещения жидкости через коллектор.
  • Жидкость течет быстро, поэтому, когда жидкость проходит через коллектор, ее температура повышается всего на 10–20 F (5,6–11 ° C). Нагревание меньшего объема жидкости до более высокой температуры увеличит потери тепла из коллектора и снизит эффективность системы.Жидкость поступает в резервуар или теплообменник для немедленного использования. Другие компоненты системы включают трубы, насосы, клапаны, расширительные коробки, теплообменники, резервуары и устройства управления.

Что такое элементы управления для солнечных водонагревательных систем?

Органы управления для солнечных водонагревательных систем квадратного метра иногда намного сложнее, чем у стандартной системы отопления, в результате им необходимо исследовать множество сигналов и управлять множеством устройств (включая стандартную резервную систему отопления ).солнечные элементы управления используют датчики, переключатели и / или двигатели для работы системы. Система использует различные элементы управления, чтобы остановить физические изменения или чрезвычайно высокие температуры в коллекторах.

Сердцем системы может быть дифференциальный термостат, который измеряет разницу температур между коллекторами и накопителем. как только коллекторы в квадрате на 10–20 ° F (5,6–11 ° C) более горячие, чем накопитель, термостат включает насос или вентилятор, чтобы течь в воду или воздух через коллектор для нагрева среды или дома.

Работа, производительность и цена этих элементов управления различаются. Некоторые системы управления отслеживают температуру в многочисленных компонентах системы, чтобы подтвердить, насколько она работает. самые совершенные системы используют микропроцессоры для регулирования и оптимизации теплопередачи и доставки в хранилища и зоны дома.

Можно использовать электрическое устройство для питания низковольтных нагнетателей электроэнергии (постоянного тока) (для воздухосборников) или насосов (для жидкостных коллекторов).Мощность солнечных панелей соответствует поступлению солнечного тепла от солнечной тарелки на рынке. При тщательном выборе размера скорость вентилятора или насоса оптимизирована для экономичного увеличения солнечной энергии для рабочей жидкости. в условиях слабого солнца скорость вентилятора или насоса низкая, а при большом солнечном усилении — быстрее.

При использовании местного воздухосборника отдельные элементы управления могут не потребоваться. Это одновременно гарантирует, что система может работать даже в случае отказа коммунального оборудования. Альтернативная энергетическая система с аккумуляторным аккумулятором также может предложить энергию для работы системы отопления, хотя для гигантских систем это может быть дорогостоящим.

Преимущества солнечного отопления

  • Средняя американская семья тратит на отопление более 2000 долларов в год. Стоимость систем отопления, использующих ископаемые виды топлива, такие как нефть, пропан и природный газ, будет продолжать расти.
  • Используя солнечную систему отопления помещений, вы можете использовать бесплатную и достаточную энергию солнца для бесплатного обогрева вашего дома. Использование систем солнечного обогрева для отопления дома позволяет значительно снизить расходы на топливо зимой. Еще одним хорошим преимуществом является то, что солнечные системы отопления могут также нагревать горячую воду для бытового потребления.
  • Солнечные системы отопления помещений также уменьшат загрязнение воздуха и парниковые газы от использования ископаемых видов топлива, таких как нефть, пропан и другие нефтепродукты. 、

Эффективность солнечного отопления и охлаждения


снижает зависимость США от импортного топлива, солнечной энергии. Системы отопления и охлаждения (SHC) стали важным промежуточным этапом перехода к солнечной эре. Десятилетия назад в качестве эффективного средства обогрева открытых бассейнов в жилых помещениях теперь использовались солнечное отопление и охлаждение.коммерческое и промышленное применение, отопление и охлаждение воздуха и воды.

По данным SEIA, в США ежегодно устанавливается более 30 000 солнечных систем отопления и охлаждения. нанимает более 5000 рабочих в Соединенных Штатах. принося примерно 435 миллионов долларов дохода. Но проникновение солнечного отопления и охлаждения на рынок США очень низкое — установленная мощность составляет всего 9 гигаватт (ГВт тепл.). Не говоря уже о том, что солнечные системы отопления и охлаждения устанавливаются в Китае в 10 раз быстрее, чем в США.

Что такое солнечное нагревание бассейна?

Сегодня наиболее распространенной технологией солнечного отопления в Соединенных Штатах является солнечное отопление бассейнов. ежегодно устанавливается более 30 000 систем отопления на солнечных батареях. Принятие солнечного отопления в жилых районах было высоким по всей стране в течение последних 35 лет благодаря простоте установки и быстрой окупаемости.

также указывает, что отели, курорты, многоквартирные дома, фитнес-клубы и школы являются отличными местами для солнечных водонагревателей.В стране более 186 000 обогреваемых коммерческих бассейнов, более 60% которых находятся в закрытых помещениях, требующих обогрева в течение всего года. Открытые коммерческие бассейны часто нагреваются.

«Для обогрева открытых бассейнов в теплых климатических условиях, таких как конкурентоспособные размеры Калифорнии, требуется энергия, равная годовому потреблению газа примерно 150 домами. Таким образом можно добиться значительной экономии энергии. «В зависимости от климата и того, является ли бассейн закрытым или открытым, для системы солнечного нагрева бассейна потребуется соответствующий солнечный коллектор.Затем нагретая вода проходит через систему фильтров плавательного бассейна от солнечного коллектора и передает горячую воду в бассейн.

Какова экономия активной солнечной системы отопления?

Активные солнечные нагревательные системы обладают хорошими ресурсами солнечной энергии в холодном климате и имеют самую высокую рентабельность при замене более дорогих видов топлива для отопления, таких как электричество. пропан и масло. Некоторые штаты предлагают налоговые льготы, льготы или вычеты по подоходному налогу, а также льготы или вычеты по налогу на имущество для солнечных систем.

Типичные коммерческие применения включают обогрев помещений, охлаждение и нагрев воды. Эти типы применения солнечной энергии включают «военные объекты, производственные предприятия. крупные жилые дома и доступное жилье, муниципальные объекты, гостиницы, общежития для престарелых и студентов, больницы, спортивные центры, коммерческие и промышленные комплексы.

обычно от 20 000 до 1 000 000 долларов США, в зависимости от размера и тепловой или охлаждающей нагрузки ». В зависимости от области применения, местоположения и финансовых стимулов срок окупаемости бизнес-систем также может составлять от 4 до 8 лет.
Отопление дома с помощью активной солнечной системы может снизить расходы на топливо зимой.

Солнечные водонагревательные системы также уменьшат загрязнение воздуха и выбросы парниковых газов в результате отопления или выработки электроэнергии с использованием ископаемого топлива. Типичные коммерческие применения включают обогрев помещений, охлаждение и водонагревание.

Как работает солнечное тепло?

Солнечное тепло нагревает жидкости в солнечном коллекторе. Затем жидкость передается воде за счет тепла в резервуаре для хранения.Затем коллектор рециркуляции неохлажденной жидкости. В системах Direct вода циркулирует через солнечные коллекторы, где она нагревается солнцем.

Дорогие ли солнечные панели в эксплуатации? Стоимость панели солнечных батарей

будет варьироваться от 4000 до 6000 фунтов стерлингов и может покрыть около 21 прямоугольного метра вашей крыши. Чем больше энергии может генерировать ваша система, тем выше стоимость предварительной установки, однако в долгосрочной перспективе можно добиться большей экономии финансовых средств. можно с уверенностью сказать, что цена на солнечные панели не является разумной.

Можно ли обогреть свой дом с помощью солнечных батарей?

Используя солнечную систему отопления помещений, вы можете использовать бесплатную и достаточную энергию солнца для бесплатного обогрева вашего дома. Использование солнечных систем отопления для отопления дома позволяет значительно снизить расходы на топливо зимой.

Преимущества и недостатки солнечных воздухонагревателей

Используя солнечные воздухонагреватели, вы можете сэкономить более 300 долларов в год на расходах на отопление. Снижение затрат зависит от размера вашего дома, солнечного климата и типа используемого вами источника тепла.

Установка солнечного водонагревателя

В большинстве случаев нет необходимости нанимать специалистов по солнечной энергии для помощи в установке.Вы можете нанять генерального подрядчика или плотника, который выполнит работу за вас.
Идеальные профессионалы — это всесторонняя работа по дому, потому что есть небольшие столярные работы, небольшие работы с трубами, немного стекла, а иногда и некоторые электромонтажные работы.
Установка занимает несколько часов и стоит от 60 до 250 долларов.

Солнечная энергия youtube video