Слънчева къща - оборудване и устройство. Слънчеви панели

Отопление, топла вода и електричество безплатно / Възможно ли е?
Разбира се. Слънцето е безплатен, неизчерпаем и екологичен източник на енергия, който не изисква извличане и транспортиране.
Все по-актуална е всяка година въпросът за намаляване на цената на енергията, необходима за отопление и топла вода. Кризата и повишаването на енергийните разходи предизвикват нов интерес към алтернативните енергийни източници. Развитите страни са следвали пътя за заместване на традиционните енергийни ресурси със слънчевата енергия.
Принципите на слънчево отопление и водно отопление се използват от древни времена. Всеки знае, че повърхността на черен цвят се загрява на слънце по-бързо и по-силно от бялото. Тази собственост се използва в слънчеви колектори, които събират тази топлина, за да затоплят водата. В зависимост от нуждата от количество топлина и топла вода на покрива на сградата и / или на южната стена, се монтират колектори, състоящи се от тънки тръби, през които водата се подава към резервоара за съхранение. Слънцето загрява тръбите, загрява водата, водата се натрупва в резервоара и след това се използва за отопление или за захранване с топла вода. Всички гениални са прости!

Слънчеви колектори

Инсталациите, които събират, съхраняват и предават слънчева топлина, се наричат ​​слънчеви колектори.
Слънчевите колектори могат да произвеждат топла вода, а в райони с висока слънчева активност, при изграждането на комбинирани котелни централи, топлинната енергия от слънчевите колектори може да се използва в отоплителните системи. Това намалява разходите за отопление и подаване на топла вода у дома. Има два основни типа слънчеви колектори: плосък слънчев колектор и вакуумен слънчев колектор.

Плосък слънчев колектор

Плоският слънчев колектор е топлоизолиран остъклен панел, в който е поставена абсорбираща плоча с високо селективно покритие. Това е тази плоча, която събира слънчева енергия и предава топлината на напълнени с течност циркулационни тръби. Въпреки топлоизолацията на долната и страничните стени на плоския колектор през зимата, работата му се намалява поради топлинни загуби от слънчевата страна. В целогодишните слънчеви инсталации за отопление на водата обикновено се използват вакуумни слънчеви колектори, въпреки че е възможно да се използват плоски колектори с добра топлоизолация. Плоските колектори се използват широко поради ниската цена.

Вакуумен слънчев колектор

Какво е скрито зад такава, на пръв поглед, неразбираема дефиниция, като "вакуумен колектор"? По-просто, вакуумният колектор е набор от вакуумни тръби, в които слънчевата радиация се превръща в топлинна енергия.
Дизайнът на всяка отделна тръба на вакуумен слънчев колектор напомня на всеки познат термос - една стъклена тръба се вмъква в другата.
Само външната част на тръбата е прозрачна и вътрешната тръба е покрита с покритие, което обхваща слънчевата енергия.
Отделените тръби, разположени успоредно една на друга, образуват вакуумен колектор.
Разбрахме как топлината се събира в тръбите на вакуумния колектор. Освен това просто трябва да бъде прехвърлен към обекта, който трябва да бъде нагрят. Това може да бъде или система за захранване с топла вода (БГВ), или отопление или, например, загряване на водата в басейна.
В зависимост от потребностите от топлинна енергия се избират определен брой колектори, които се поставят на покрива и / или стените на сградата.
Добрата топлоизолация на вакуумните слънчеви колектори и високият коефициент на поглъщане (над 95%) им позволява да работят при ниски температури на околната среда.

Слънчеви водонагреватели

Слънчев бойлер се състои от слънчев колектор и батерия. Слънцето нагрява междинно флуида за пренос на топлина (специален антифриз или вода) в резервоара, която предава топлината през топлообменника в бойлера - резервоар, в който се съхранява топла вода. Този контейнер трябва да е добре изолиран, за да се избегнат ненужните топлинни загуби. Това означава, че трябва да запази топлината на практика като термос. За такъв контейнер често се използва електрически бойлер за съхранение.
Използването на електрически бойлер като капацитет позволява топла вода при отсъствие на слънце. В този случай нагревателят на бойлера автоматично се включва, което поддържа зададената температура на водата.
Охлаждащата течност между колектора и бойлера може да се движи по два начина. Първата, най-простата, е естествената циркулация. Втората е циркулацията, използвайки специална помпа. Използването на помпа прави възможно системата да стане по-ефективна, тъй като чрез принудителната циркулация е възможно да се предаде повече топлина. Системите с естествена циркулация се наричат ​​пасивни и принудително активни.

Как да изберем обема на котела?

Разбира се, обемът на котела зависи от броя на хората, които живеят в къщата, и от индивидуалните нужди от топла вода.
Когато избирате силата на звука, трябва да помислите дали има вана в къщата, джакузи или просто душ. Много е важно да се вземе предвид времето, което домакините харчат за "водните процедури". Например, някой има пет минути да вземе душ, а някой - за половин час. Естествено, потреблението на вода в тези случаи ще бъде напълно различно.

Как да изчисляваме?

Можете да направите по-точно изчисление, като вземете предвид индивидуалните ви нужди. Ето пример за такова изчисление за семейство от 3 души. Да приемем, че сте направили душ с поток от 8 литра в минута за 10 минути. Следователно, вие ще консумирате 80 литра топла вода. Същото количество вода се консумира от двама други членове на семейството. Добавяме 80 + 80 + 80 и получавате 240 литра гореща вода. И вие също се нуждаете от вода за миене на съдове, например 4 л / мин за 15 минути. Общо 240 + 60 = 300 литра.
Като се има предвид, че ще използвате топла вода, вместо 60-70 градуса, натрупана в бойлер, тогава ще е достатъчен приблизително 200 литров бойлер.
Ако следващата голяма консумация на топла вода е планирана само за вечерта, тогава водата във водогрейния бойлер през това време ще има време да се затопли отново, а вие също можете да направите удобно душ и в края на деня. Ако слънчевата енергия не е достатъчна за затопляне на водата, вграденият нагревател на нагревателя автоматично ще се включи и ще се затопли с него.

Комплексни системи

В допълнение към соларните бойлери, разгледани по-горе, има и цялостни интегрирани системи за доставка на топлинна енергия и захранване на сгради, използващи слънчева енергия. Компонентите им са слънчеви колектори и слънчеви панели. Такива системи позволяват да се осигури къщата не само с топла вода, но и с отопление и електричество.
За автоматизиране на процеса и за осигуряване на най-ефективния режим на работа на сложната система се използва контролен център, базиран на микропроцесорния контролер.
В заключение искам да кажа, че докато използването на алтернативни енергийни източници в Русия не е широко разпространено, несъмнено бъдещето е точно зад тях.

Въпроси и отговори:

Колко ефективна е инсталирането на слънчеви батерии / колектори в централната част на Русия?

Практиката показва, че за нуждите на топлата вода слънчевите колектори работят ефективно в средната зона на Русия. От общите разходи за доставка на топлинна енергия вкъщи, цената на топла вода е 15%.

Това е доста. Сега нека броим.

Едно семейство от 3-4 души консумира 150-200 литра топла вода на ден. За отоплението му е нужно 15-17 kW / h електроенергия. SC при слънчев ден загрява вода до 90 градуса, в облачно - до 60 градуса.

От април до септември благодарение на SC може да се спести почти 100% от енергията, докато останалата част от периода - 60-70%.

Колко струват соларни панели и колектори?

В Русия, ако в дома няма основен газ, този период е 6-7 години, като наличността му е 12-17 години и не е необходимо да се забравя тенденцията за увеличаване на разходите за енергийни носители.

Трябва ли да почисти слънчевите колектори и ако е така, колко често?

Основните въпроси, които имат хората, че искат да инсталират слънчеви колектори - батерии - колко често трябва да се почистват и дали са покрити със сняг? Ежегодното почистване на повърхността на тръбите е достатъчно, за да могат колекторите да работят правилно.

Силата на системата на базата на слънчеви колектори може да бъде намалена с 5-7% в зависимост от степента на замърсяване, което е незначително за работата на оборудването. През зимата, в средната зона на Русия, плоските колектори заспиват със сняг.

Той се топи от тях при температура 0 ° С. Вакуумът не заспива, тъй като няма обратен термичен излъчвател на тръбите, поради което не се образува лед.

Към бележката:

При избора на слънчева технология трябва да се съсредоточите върху дългосрочната перспектива. Тъй като това оборудване може да продължи няколко десетилетия, е необходимо той първоначално да съдържа колкото се може повече функции и функции, които могат да бъдат полезни при модернизирането на системата.

Ще дам пример.

Един клиент закупил преди пет години на система за захранване на базата на инвертора и капацитет на батерията от 3 кВт. Когато спиране на тока би трябвало автоматично да превключи на живота на батерията и подхранване на котелно оборудване, хладилник, и помпа, и така нататък. Г. В продължение на 20 часа. Но три години по-късно стана ясно, че е необходима "замразяване дъжд" в продължение на няколко дни от автономия, а не часа. И тогава клиентът купи дизелов генератор, който трябва автоматично да започне, когато батерията е празна.

От инвертора, тази функция е на разположение, ние положи захранващия кабел от генератора на инвертор, инвертор и препрограмиран, получена от хибриден инвертор с батерия и генератор. Няколко години, уморени от грохота на генератора, решиха да използват SC.

Тази функция също е включена в инвертора. Инсталирани соларни клетки, разтеглени кабел за инвертора, препрограмирани и да получите отлични резултати. При слънчево време на жилищата живота на слънцето и акумулираната енергия и на самия инвертор е изключен от електрическата мрежа, ако слънчевата енергия е достатъчно "

Експертно мнение

През последните 2-3 години бяха въведени нови мощности за производството на силиций, което допринесе за намаляване на цената на FEP с около половината.

Освен това днес темпът на крайградското строителство значително надминава темпа на въвеждане в експлоатация на нови централизирани мощности. Често, когато след закупуване на собствениците на сайта чакат 1-2 години, докато са свързани към мрежата. Тези услуги са много скъпи, особено ако се налага бързо да се осъществи връзката. Как да се изгради къща без електричество на сайта? Продукцията е фотоволтаична станция (FES) и като резерв бензинов (дизел) генератор.

Имаме много клиенти, които са монтирали FES и живеят напълно офлайн. За клиентите е важно надеждността на електрозахранването, независимостта от прекъсванията в мрежите. Всеки FES може да бъде резервна система. Енергията се съхранява в батерии, както и в случай на смущения в доставките на централизирана енергийна къща не е прекъснато, независимо от това дали грее слънце на улицата или не.

Днес, много вили, монтирани водни подово отопление, тъй като те изискват, за да функционира циркулационни помпи. Ако няма електричество, те не работят, а къщата не се нагрява. Използването на FES помага да се намали консумацията на централизирана мрежа, в допълнение, тя може да служи като източник на допълнителна мощност, ако е избран в къщата не е достатъчно. "