Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонця

Забезпечення ефективного опалення приватного будинку – тема нестихаючий дискусій. Причому її актуальність зростає день від дня. Склалася стійка думка про те, що газ – це дешево і зручно, заперечується багатьма опонентами. Передчуття недалекого майбутнього, коли ціна тепла в будинках, вже підключені до системи газопостачання, стане захмарною, змушує мешканців котеджів і будинків замислюватися про енергетичну альтернативу.

В цих умовах багато хто знову згадують про сумнівну екологічності газових печей. А якщо до проблем, які потребують вирішення, додати ще й потреба у будівництві трубопроводів, скепсис стає критичним.

Серед питань, що розбурхують уми, – взаємовідносини з енергопостачальниками, непрозорість процедури підключення, захмарна вартість обладнання, нестійка ціна енергії, її доставки.

Ймовірно, з цієї причини технологічні новинки сьогодні викликають жвавий інтерес. Фахівці, обговорюючи альтернативні джерела отримання тепла, все частіше згадують про сонце. З одного боку, його енергія може забезпечити оселі автономність, а з іншого – виробники з кожним днем пропонують нові надійні та ефективні прилади, що перетворюють на тепло сонячне світло.

Типи сонячних батарей для опалення дому та дачі

Все різноманіття генераторів поділяють за видом одержуваної енергії на дві великих групи:Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонця

  • електричні,
  • нагрівальні.

Перша група об’єднує всі пристрої, які перетворюють сонячні промені в стійкий електричний сигнал. Це батареї – напівпровідникові модулі, зібрані з кварцових елементів. Вони знайшли широке застосування у високотехнологічних промислових галузях. Для побутових потреб застосовуються відносно недавно, проте їх популярність неухильно зростає. Використовуються в основному як джерело, дає світло і живить електроприлади.

Для отримання тепла в наших широтах застосовуються в якості допоміжного устаткування, що дозволяє компенсувати власнику частину його витрат.

Геліоколектори – накопичувачі сонячного тепла – в якості нагрівальних систем індивідуальних помешкань зустрічаються значно частіше. Це пояснюється їх більш високою продуктивністю в порівнянні з сонячними електростанціями. Процес прямої теплогенерації, що протікає з мінімальними втратами, дозволяє використовувати нагрівачі в автономному режимі без додаткової енергетичної підживлення.

Технічні особливості, характеристики

Електричні батареї

Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонцяПринцип дії електричних перетворювачів світла заснований на явищі фотоефекту – відмінний властивості всіх напівпровідникових кристалів. Ідея фотонної електрогенерації не знаходила в широкому виробництві застосування із-за малої потужності електричного сигналу, що виробляється одним елементом. Сучасні технології, що дозволили масово вирощувати кристали, забезпечили крупносерийный випуск сонячних елементів, об’єднаних в модулі, блоки та станції.

Розрізняють монокристалічні батареї. Це елементи, кристалічні ґрати яких мають чітку одноманітну структуру. Їх вважають найбільш ефективним пристроєм з максимальним ККД (іноді понад 16 %). Однак високий рівень питомих характеристик цих батарей відповідає їх високої вартості.

Полікристалічні елементи мають менш однорідної ґратами, що знижує кількісні характеристики вироблюваної енергії. Коефіцієнт співвідношення спожитої потужності сонячного світла до виробленому електрики становить 11 %. Проте кінцева вартість одного вата потужності, отриманої з допомогою цих елементів, часто виявляється вище, ніж у їх монокристалічних побратимів.

Плівкові електрогенератори з аморфного кремнію – найбільш малопродуктивні прилади. Їх коефіцієнт корисної дії за різними оцінками рідко перевищує 6-8 %. Однак завдяки високій технологічності монтажу плівка завоювала визнання багатьох користувачів, що забезпечило їй стійку нішу споживання.

Термічні батареї

Термічні геліоустановки використовують інший ефект – прямий нагрів теплоносія. Пристрій таких батарей відрізняється максимальноюЯк забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонця здатністю поглинати і зберігати тепло.

Залежно від використовуваних фізичних властивостей колектори бувають:

  • плоскі,
  • вакуумні,
  • концентруючі.

Плоскі нагрівачі представляють ряд тонкостінних трубопроводів, поміщених у засклений корпус з термоізоляційні наповнювачем. Особливістю всіх елементів є висока светопоглощающая здатність і низький коефіцієнт відбиття.

Вакуумне пристрій – термоблок з капілярів, поміщених у безвоздушную середу. Система заповнена легкоиспаряющейся рідиною, яка виконує функцію теплоносія. Володіє високим ККД, простотою обслуговування, ремонтопридатністю.

Концентратор являє собою систему дзеркал або лінз, фокусуючих промінь в точці нагріву. Високий ККД таких пристроїв (близько 100 %), керована фокусування роблять їх максимально ефективними для отримання тепла в промислових масштабах. На підставі подібних систем зводяться термальні електростанції. У побуті застосовуються рідко через високу вартість.

Цілі та оптимальність застосування пристроїв

Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонцяФотоелектричні пристрої у багатьох європейських країнах здобули високу популярність. Їх застосовують в середньому майже на половині малоповерхових будинків. Сучасні будівлі без електричних геліоустановок просто не здаються в експлуатацію.

Найбільш поширені полікристалічні блоки. Вони володіють досить високою технічною ефективністю і відносно доступною ціною. Ці фотоелементи застосовуються для енергетичного підживлення побутової техніки.

За рахунок сонячних променів власники енергоустановок економлять до третини електрики, що купується в розподіляє компанії.

Безпосередньо на обігрів отримана енергія спрямовується рідко. В основному сонячні батареї є частиною гібридних енергосистем – гео-, ветрообразующих. У невеликих будовах з допомогою джерела сонячного тепла іноді обладнають теплі підлоги – ця технологія довела свою економічність.

Труднопреодолимой складністю, що обмежує застосування сонячної електрики для опалення, є недолік простору. Щоб електростанція виробляла потужність, достатню для повної забезпеченості оселі теплом, вона щорічно повинна доставляти на кожен квадрат житла 2 кВт енергії. При цьому з 1 кв. метра батарей сьогодні можна зняти 120 Вт. Таким чином, щоб розмістити потужний генератор, може знадобитися до 100 кв. м поверхні, орієнтованої на сонці.

Другою особливістю подібних установок є сезонна і добова нерівномірність отримання електрики. До того ж його вироблення важко збалансувати зі своєчасним споживанням. Для збереження надлишкової потужності потрібні акумулятори.

І ще. Геліоустановки виробляють постійний струм. Для перетворення його в змінний, володіє заданою частотою, потрібен інвертор.

Інша справа колектори сонячної теплової енергії. Ці пристрої, що передають сонячне тепло, найкраще пристосовані для пристрою гарячого водопостачання та обігріву будівлі. Накопичена рідиною енергія доставляється до теплових приладів за допомогою циркуляційного насоса. Якщо його підключити до живлення від сонячних батарей, будинок буде оснащений повністю незалежною енергосистемою.

Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонцяНе поспішайте викидати стару техніку на смітник! Утилізація моніторів — ось правильне сберегающее екологію рішення.

Старі меблі не потрібна? У неї може бути друга життя! Багато цікавого в статті.

Для працівників гірничо-переробного комплексу буде цікавий матеріал по http://greenologia.ru/eko-problemy/dobycha-uglya/gornoe-proizvodstvo.html посиланням.

Плюси і мінуси використання альтернативних джерел тепла

Переваги, які забезпечують високорівневі технології:Як забезпечити автономне опалення будинку за допомогою сонця

  • Всі способи отримання енергії від сонця пов’язані з збереженням власного здоров’я. Давно доведено, що піч побутова газова і мартенівська піч виробляють одні і ті ж хімічні елементи. Підсумковий «гарячий стаж» домогосподарки цілком можна порівняти зі стажем сталевара.
  • Автономність енергозабезпечення – синонім свободи.
  • Технологічність обслуговування внутрішньобудинкових систем – принципово новий порядок життя, пов’язаний з досягненнями XXI століття.

Недоліки:

  • відносна дорожнеча імпортного обладнання
  • необхідність зміни звичного укладу життя.

Наявність дешевого газу та інших видів органіки, які можна спалювати, створюють відчуття, що необхідність переобладнання всіх інженерних систем будинків настане ще не скоро. Однак швидкоплинність багатьох процесів, буквально що мигнуло в часі, підказує, що стрімкість технічного прогресу часто перевершує найсміливіші очікування. Сьогоднішні традиційні засоби зв’язку, способи переміщення в просторі ще зовсім недавно були альтернативними і незрозумілими більшості населення.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: