Как используют солнечные батареи для отопления дома
Содержание:
Альтернативные источники энергии рассматриваются собственниками частных домов давно и серьёзно. Как один из них – отопление частного дома от солнечных батарей. Владельцев привлекает мысль заплатить один раз за установку и больше не испытывать финансовых трудностей из-за постоянного повышения тарифов.
Это действительно так, но системы обладают рядом особенностей, которые порой невыполнимы. Ниже описаны свойства и нюансы каждого вида установки, основа которых – солнечные батареи.
Принцип работы солнечной батареи и виды системы
Чтобы не утомлять читателя нудными лекциями по физике, о том, как фотоны лучей бомбардируют поверхность пластины, извлекая избыточные электроны и получая тем самым упорядоченное движение, то есть ток, следует описать действие в двух словах – преобразование тепловой энергии в электрическую.
Для сбора и накопления в пластины установлены полосы металла и аккумуляторы. Полученное электричество можно использовать напрямую по проводам, но в преддверии тёмного времени суток или коротких световых дней зимой – накопители нелишние. Систем, связанных с использованием солнечных батарей, несколько:
- Коллекторный тип.
- Солнечные элементы.
Принципиальное отличие одного от другого есть. Рассмотрим подробнее:
- Особенностью коллекторного типа стали пластины, покрытые тонкой плёнкой. Она может улавливать не только прямую инсоляцию, но и рассеянный свет. Это немаловажно и позволяет использовать систему в облачную погоду, когда небо затянуто серой массой облаков, не дающих прорваться, ни одному лучу.
- Элементы, работающие от солнца, напрямую нагревают носитель, который по трубам снабжает теплом весь дом. Такая установка менее действенна, так как зависит от прямых солнечных лучей.
Всё дело в накопительном баке, установленном прямо в коллекторе или в доме, где вакуум не даёт теплу испариться. Есть большой минус системы – использовать накопительные коллекторы с водой как теплоносителем нельзя зимой, если они установлены вне объекта. Вода просто замёрзнет и повредит дорогостоящую установку.
Она годится как дополнение к электрическому котлу или иному виду отопительной системы. Самостоятельно действует лишь при наличии солнца, что исключает установку батарей в регионах, не отличающихся солнечными днями.
Видео: Установка солнечных батарей для отопления помещений
Особенности отопления солнечными элементами
Организацией отопления от данного альтернативного источника, должен заниматься только профессионал – установка не может состоять из одного элемента, если владельцы желают получить большую пользу от системы, включая пользование электрическими приборами и горячей водой. Желая получить энергию, используя солнечные батареи для отопления частного дома, владельцы должны учесть особенности системы:
- Потребуется большая протяжённость электрической и трубной разводки, ибо оборудование, находящееся на крыше довольно объёмное.
- Сама стропильная система и кровля, должны принять на себя вес установки и быть площадью не менее 40-50 м .
- Обязательно потребуется циркуляционный насос. Если не удастся обеспечить его энергией от батарей, то придётся использовать привычный источник тока, что, естественно, принесёт дополнительные расходы.
- Необходим блок управления, иначе иного способа контролировать всю систему не получится.
- Установка требует регулярного осмотра и профилактики – замены повреждённых элементов и комплектующих в результате погодных условий.
Солнечные батареи своими руками
Русь своими умельцами славилась всегда и поэтому собрать какую-либо установку при понимании принципов работы, не так уж сложно. Это относится и к системе отопления на солнечных батареях.
Собрать простую схему, достаточную для нагрева воды на даче в период полевых работ – несложно. Однако алюминиевые короба не смогут удовлетворить всех запросов владельцев жилых домов. Поэтому использовать следует другие материалы. Итак:
- Сначала требуется установить необходимую мощность для всех нужд. Для этого определяют теплопотери дома, учитывая материал изготовления стен, окон, теплоизоляции. Суммировав все расчёты, можно определить требуемую мощность для восполнения этих теплопотерь.
- Теперь, зная приблизительно потребление, следует рассчитать количество пластин. Солнечные батареи для отопления дома своими руками не должны быть числом меньше 20. Каждая из них производит 1-5 кВт в час.
- Далее приобретаются все комплектующие: пластины – 36 штук на одну батарею. Каждая пластина должна иметь напаянные проводники. Если их нет, то придётся всё делать вручную, что без опыта работы очень усложнит задачу.
- Собственно сам монтаж заключается в последовательно спайке пластин. Следует учитывать их хрупкость, поэтому стоит заранее подготовить каркас, на который укладываются пластины, а потом проводить спайку, соблюдая зазор в 2-5 мм. Это необходимо, так как при нагревании любой материал расширяется.
- Когда солнечная панель готова, её следует накрыть листом стекла или поликарбоната. В центре каждой пластины помещают каплю эпоксидной смолы, а затем прижимают прозрачное сырьё. Таким образом, батареи получают защиту с одной стороны. Кабели в точке припоя, следует загерметизировать.
- Далее изготавливают короб. Для этого применяют алюминиевые уголки. Можно сделать и деревянную обсаду, но установка на крыше не будет способствовать сохранению такой конструкции – её размочит, и батареи будут испорчены.
Приблизительно, можно сказать, что небольшая семья потребляет до 300 кВт в месяц. Расчёты могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от региона – северные районы, безусловно, потребуют большего значения.
Далее стекло или лист монолитного поликарбоната – пропускная способность у каждого материала очень хорошая, к тому же поликарбонат трудно повредить. Комплект для монтажа: шины, диоды, флюсы, кабели. Обязателен контроллер заряда аккумулятора – он убережёт ёмкость от перенапряжения или недостатка энергии.
На уголки наносят эпоксидную смолу и конструкцию осторожно прижимают внутрь. Чтобы закрыть батарею с обратной стороны, используют различные листы – алюминий или пластик. ДВП или ДСП не используют по той же причине, почему не делают короб деревянным.
Стоимость готовых комплектов от производителя
Конечно, купить готовый комплект много выгоднее в техническом плане, чем создавать батареи собственными руками. Конструкция технически выверенная, имеет чёткую инструкцию для пользователя.
Если отбросить высокую стоимость, то это хорошее вложение финансов с последующей окупаемостью. На что следует обращать внимание при покупке готового комплекта:
Видео: Солнечные Батареи в Сибири. Дом таёжника. Реальная Эффективность солнечных батарей, оборудование
- Количество подаваемой электроэнергии в сутки. Для этого следует знать собственное энергопотребление. Рассчитать это просто – снять показания собственного счётчика за определённое время. Важно, чтобы при этом работали все электроприборы, тогда значение получится более точным.
- Размер батарей. Если в комплекте получается, что кровля много меньше совокупности батарей по площади, то следует сначала найти для размещения другую площадь – комплект может быть установлен только на солнечной стороне.
- Контроллер накопительного заряда. Его максимальное значение должно быть выше совокупности всех мощностей отдельных элементов на 10-15%. Кроме того, если приобретается небольшой комплект батарей, и планируется в будущем увеличивать их количество, следует сразу приобрести наиболее мощный, чтобы потом не менять на другую модель.
- Аккумулятор для солнечных батарей должен быть обязательно из комплекта. Сэкономить на автомобильном не удастся. Дело в том, что такой накопитель заряжается постоянно и, следовательно, разрядку получает только при включении стартера, а солнечные батареи длительное время работают именно на разряжение, отдавая накопленный ток нуждам дома – автомобильный аккумулятор будет постоянно функционировать и уже после нескольких полных опустошений, будет непригоден, вообще, к чему-либо.
Ориентироваться на мнение владельцев альтернативной энергии важно только тогда, когда собственники дома пользуются ею не менее двух лет – примерно за этот период становятся видна выгода. Итак, солнечные батареи для отопления дома – отзывы пользователей:
«Проживаем в Брянской области. Обычно не жалуемся на лето – жарко и солнечно. Поэтому приобрести и запустить солнечную станцию давно хотели. Колебались между полностью готовыми комплектами и отдельными элементами в надежде сэкономить. Выбрали первый вариант и не пожалели. Правда, купили небольшую систему «на попробовать». Теперь будем докупать панели, так как мощности не хватает».Олеся, Брянск
«Никому не рекомендую покупать систему отопления на солнечных батареях. Это дорого и себя не окупает. Но надо отдать должное, солнца в наших краях не хватает, даже коллекторным типам. На юге было бы больше пользы. Использую электроэнергию системы в дополнение к сетевой, чтобы хоть как-то оправдать затраты».Дмитрий, Бершеть
«Долго не раздумывал, приобретать или нет, когда посчитал, сколько затрат уходит в год на государственные ресурсы – за пять лет, солнечные батареи для отопления дома, стоимость которых более 100 тыс. рублей, полностью себя окупят, а за электричество мне пришлось бы отдать почти 1 млн. рублей».Алексей Михайлович, Елабуга
