Использование солнечных систем отопления

Поиски источника альтернативной энергии приводят владельцев частных домов к интересному и перспективному решению. Солнечные батареи для отопления дома или дачи – это совместный плод высокой науки и инновационных технологий. Благодаря оригинальным устройствам можно обеспечить комфортное проживание в тех населенных пунктах, где часто отключают электричество. Дача, удаленная от линий электропередач и газовых сетей, тоже приобщается к благам цивилизации.

Фото солнечных отопительных систем

Оглавление:

  1. Солнечный коллектор
  2. Принцип работы
  3. Расчет системы отопления
  4. Стоимость отопительного оборудования
  5. Преимущества
  6. Монтаж своими руками
  7. Отзывы покупателей

Отапливать дом таким способом позволяют два совершенно разных типа оборудования:

  • батареи – они преобразовывают световую энергию в электрическую, которая используется для обогрева помещений электроприборами;
  • коллектор – нагрев теплоносителя происходит в специальных вакуумных трубках с селективным покрытием, многократно увеличивающим поглощение тепла.

Коллектор для частного дома. Состав оборудования

Устройство простейшей солнечной батареиНезамерзающий теплоноситель, закачанный в специальные вакуумные трубки, нагревается лучами и поступает через теплообменник в отопительные приборы, одновременно идет накопление энергии в аккумулирующем баке для ее использования в ночные часы. С помощью коллекторов экономится 60-70% расходов на обогрев дома. Схема включает в себя:

  • коллектор – его площадь обычно 30-70 м2;
  • накопительный бак емкостью 500-3000 л;
  • теплообменник – устанавливается в наружном баке накопителя;
  • насос;
  • отопительные приборы – наиболее эффективными являются стенные и напольные панели из медных трубок (они запускаются даже при невысокой температуре и равномерно излучают тепло).

Для подстраховки к баку подключают резервный котел (газовый одноконтурный, электрический, дизельный, биотопливный) или тепловой насос.

Принцип и схема работы солнечных батарей

Когда свет воздействует на полупроводники с разным сопротивлением, между ними возникает электрический ток. Именно на этом принципе основано действие фотоэлемента. Модуль, батарея или панель собирается из массива десятков отдельных элементов. Основой всех разновидностей фотоэлектрических коллекторов является кремний, представленный в виде:


  • тонкой пленки кристаллов аморфного вещества;
  • монокристалла, порезанного на пластины и прошедшего термобработку; производительны, имеют большую мощность, удовлетворительно работают в пасмурную погоду и предпочтительны для Московской области; КПД – до 30%;
  • поликристаллических пластин – они также проходят термическую обработку; этот вариант привлекает большей доступностью по цене, но эффективно работает только в южных районах страны, его КПД – 20%

Мощные фотоэлектрические системы пригодны для оборудования обогрева дома средних размеров.

Схема солнечного коллектора

Схема отопления

Она включает следующие элементы:

  • фотомодуль;
  • аккумуляторные батареи – для резервирования электроэнергии;
  • контроллер – для управления зарядкой аккумуляторов;
  • инвертор – для превращения постоянного тока в переменный с напряжением 220 В.

Ток от каждого модуля объединяется в единый поток: с каждой панели снимается мощность около 250 Вт. Через контроллер ток поступает к аккумуляторам (они заряжаются весь световой день), затем инвертируется и попадает в электрическую сеть дома. Отопление осуществляется с помощью ТЭНов, инфракрасных элементов, систем теплого пола или стен, водяного электрического котла.

Предварительный расчет батарей

Чтобы солнечные системы отопления обеспечивали комфортную температуру в доме круглогодично, при расчете учитывают, что на 10 м2 теплого пола требуется 1 м2 панели. Для питания электроприборов их мощности умножают на время работы в течение суток и суммируют. Результат делят на мощность одной батареи и получают их число. В среднем на семью из 4-х человек для полного энергообеспечения нужна установка 6-7 кВт площадью 30-40 м2. Для точности вычислений учитывают длительность светового дня в течение года, среднемесячный уровень радиации в регионе, угол наклона панелей, емкость аккумуляторов и наличие резервного источника энергии. Удобство в том, что можно установить приборы экспериментальным путем, а затем постепенно нарастить.

Стоимость комплекта батарей в Москве

Батарея фирмы ChinalandИх также продают поштучно. Качественную продукцию выпускает финская компания Naps: модуль NP 200 GK с поликристаллическими ячейками мощностью 200 Вт (площадь 1,5 м2) стоит 86 000. Есть и более доступные варианты, успешно продаваемые во всем мире. Так, сравнительно невысокие расценки установлены китайской компанией Chinaland:


  • поликристаллическая панель CHN240-60P (мощность – 0,24 кВт, площадь – 1,65 м2) – 11 600;
  • монокристаллическая батарея CHN240-60P (мощность – 0,3 Квт, площадь – 2 м2) – 16 900 рублей.

Купить солнечную систему для дома за городом лучше на монокристаллическом кремнии – они чувствительнее к свету. Популярностью пользуются модели оборудования от компании Himin Solar, скомплектованные в зависимости от назначения (для освещения дома или дачи, подключения разного количества электроприборов, отопления).

Для коттеджа площадью 150 м2 фирма предлагает 27 панелей по 0,2 кВт за 297 000 рублей. Общая стоимость батарей с аккумуляторами, контроллером и инвертором обойдется в 553 500. Сколько стоит комплект электростанции для дома? ООО «Термодинамика» (Москва) предлагает бюджетный вариант, подходящий для средней полосы России всего за 200 000 рублей.

Плюсы и минусы отопления с помощью коллекторов

Современные системы энергообеспечения имеют множество преимуществ:

  • отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
  • пожарная безопасность;
  • круглогодичная работоспособность;
  • возможность установки нужной температуры;
  • полная независимость отопления от поставок топлива;
  • длительный срок эксплуатации – по отзывам, солнечный модуль (батарея) служит 25-30 лет;
  • неисчерпаемость энергетического ресурса;
  • расходы на установку имеют разовый характер – через 2-3 года они окупаются, и цена энергии становится нулевой.

Решая пробрести солнечные батареи на дачу или для дома, учитывают такие нюансы:

  • в районах с постоянной облачностью и регулярными осадками фотоэлектрические модули не слишком эффективны;
  • панели чаще всего устанавливают на крыше (минимальные размеры – 40 м2), нежелательно наличие рядом с домом высоких деревьев и зданий – они создают тень;
  • стропильную систему рассчитывают с учетом веса батарей;
  • требуется постоянная очистка снега (для доступа лучей), удаление грязи проводится 2-3 раза в год.

Затруднение доступа солнечных лучей

Монтаж солнечных панелей своими руками

Для начала определяются с местом расположения: от этого зависит их КПД. Смонтировать панели можно следующим способом:

  • наклонно – на скате крыши;
  • горизонтально – на плоской кровле;
  • независимо – на специальных опорных конструкциях не менее 50 см от земли;
  • интегрированно – батарея играет роль конструктивного элемента здания, ставят также модули на фасад дома или на его козырек.

Монтаж солнечных панелей

Оптимальным вариантом установки является южный склон крыши. Элементы монтируют под углом 40-60°к направлению луча, но лучше, если есть возможность регулировки – летом для Московской области оптимальным является угол 15-20°. Установка батарей на доме в пленочном варианте не требует перенастройки, так как они реагируют на свет независимо от угла его падения.

Пошаговая инструкция по установке

1. Между панелью и крышей оставляют вентиляционный зазор, чтобы рассеивалось избыточное тепло с нижней стороны батареи.

2. Для крепления используют 2 основных способа: прижимными фиксаторами или болтами, которые вкручиваются в специальные отверстия в нижней части рамки. Не допускается сверловка корпуса или другая доработка конструкции: в этом случае прекращается действие гарантии. Для фиксации выбирают крепежные изделия с антикоррозионным покрытием.

3. Подключение солнечной панели в домашних условиях выполняют, соблюдая основные правила электробезопасности и инструкцию от производителя. Подбирают одножильные медные провода сечением не менее 4 мм2, устойчивые к ультрафиолету, или прячут их в гофр для наружного применения. Чтобы самостоятельно смонтировать солнечные батареи, нужно их соединять с остальными элементами, соблюдая электрическую схему.

Подключение осуществляют с помощью специальных коннекторов МС4 – их с проводами спаивают или обжимают. Батарея имеет все нужные разъемы, ее распределительную коробку вскрывать не следует. Перед включением оборудования проверяют полярность, контролируют напряжение холостого хода системы: если оно не соответствует паспорту, монтаж проведен неверно. Напряжение и максимальный ток комплекта панелей не должен превышать параметры инвертора и контроллера.

Отзывы о солнечном отоплении

_091s«Купил комплект фотоэлектрических батарей для дома и не жалею – работа бесшумная, никакого запаха, не надо покупать бензин для генератора. Моя «электростанция» работает всегда – даже если тучи на небе – благодаря монокристаллическому кремнию (КПД, конечно, в пасмурную погоду ниже). Дом у меня на отшибе: столб электрический поставить стоит около 30 000, а еще линию протянуть – все это будет чуть дешевле, чем солнечные батареи. В общем, я доволен приобретением и советую тем, кто сомневается: отопление загородного дома своими силами сделает ваш дом «солнечным» и экологически чистым».

Виталий Петров, Ленинградская область.

_121s«Думал о том, как выбрать солнечные батареи на дачу – купил пока 2 монокристаллические по 0,25 кВт, аккумулятор 150А*ч, инвертор, контроллер киловаттный (потратил 62 000). Установил 1 апреля и могу подытожить: функционирует холодильник, 4 часа в день включен телевизор, есть 5 экономламп, насос для скважины (работает 2 раза в неделю) – мощности хватает. Летом, конечно, солнца в избытке. Думаю, для зимы нужно подкупить еще 2 панели и добавить пару аккумуляторов».

Дмитрий, Москва.

_171s«Я просчитал срок окупаемости одних только батарей – получилось 30 лет. А еще нужны преобразователи, батареи, реле зарядки (контроллеры), придется строить аккумуляторную будку, делать вторую проводку или синхронизировать напряжение в существующей. Хорошо бы иметь двусторонний счетчик – чтобы он крутился в обратную сторону, когда работают солнечные панели, а так невыгодно».

Сергей Викторович, Самара.

_201s«Купил и установил на крыше солнечный коллектор. В комплекте с ним идет бак (в нем антифриз). Внутри бака колба с водопроводной водой, которая должна подогреваться и поступать в душ. Бак на 160 литров, площадь коллектора 2,4 м2, за окном +25 градусов. Вода при этом едва теплая. Считаю, что для Московской области солнечная энергия – это неактуально. Да еще надо и резервное отопление иметь – дорогое удовольствие».

Павел Леонтьев, Уфа.






Расчет радиаторов отопления
Подпишитесь, чтобы не пропустить новинки
Подписаться
Последние комментарии
Контакты ПГ «Теплые Дома»:
г. Москва, ул.Удальцова, 60, офис 17
(499) 631-86-65
© 2017 TermoGurus.ru · КОПИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ САЙТА ЗАПРЕЩЕНО