Солнечные батареи для отопления дома

Согласитесь, что наступления холодов многие из нас ждут с опаской. Хорошо, если Ваш дом оборудован по последнему слову техники, и фраза «отопительный сезон» не вызывает у вас никаких негативных ассоциаций. Но в большинстве случаев все устроено немного иначе. Проблемы могут возникнуть совершенно разные: от недобросовестных работников ЖКХ и прогнивших труб до нехватки топлива или отрезанности от центральной отопительной системы, в случае если Вы являетесь обладателем загородного дома. В такой ситуации на помощь может прийти Солнце, а точнее его энергия. Солнечные источники для отопления дома используют уже давно, причем их экономичность и универсальность успешно доказана на практике.

Солнечные панели представляют собой фотоэлементы, чья основная задача заключается в накоплении энергии, которая затем преобразуется в электрический ток. Следовательно, использование батарей на основе таких панелей оправдано лишь в том случае, если в Вашем доме предусмотрено именно электрическое отопление с применением электрообогревателей или системы теплых полов. Отопление загородного дома устройствами, потребляющими энергию солнечного света, предполагает наличие следующего оборудования:

• солнечных панелей на крыше дома;
• обычного преобразователя;
• инвертора – преобразователя постоянного тока в переменный;
• регулятора заряда/разряда;
• аккумулятора;
• механизма отбора мощности;
• электронагревательных приборов.

Использование такой системы позволит Вам экономить в 2 раза больше, чем до ее применения. Дополнительный плюс – накопленную энергию можно будет использовать не только для отопления, но и для других бытовых нужд.

Эффективность солнечной системы отопления

Ключевым фактором, от которого зависит эффективная работа Вашей отопительной системы, является поступающая от солнца энергия. Чем большее количество пасмурных дней предполагает Ваш климат, тем меньше будет пользы от использования солнечных батарей. В такой ситуации возможна установка совмещенного варианта, то есть использование газовых или твердотопливных котлов в качестве резервных источников тепла либо генератора электроэнергии, работающего на жидком топливе. Следует запомнить, что отопление на солнечных батареях не следует рассматривать как единственный источник тепла.

При мощности солнечной панели около 800 Вт электроэнергии хватит лишь на работу небольшого обогревателя, а при 8кВт Вы сможете снабдить теплом несколько средних комнат. Для обогрева загородного дома понадобится панель с мощностью 13,5 кВт. А вот 20 кВт Вам хватит не только на отопление, но и на работу бытовой техники. Существенный минус панелей, способных вырабатывать достаточное количество энергии – это их большая площадь и высокая стоимость.

Немаловажным фактором, влияющим на эффективность обогрева помещения солнечной энергией, является теплоизоляция дома. Небольшой КПД и пасмурная погода являются причинами снижения мощности солнечных источников энергии, а хорошая теплоизоляция поможет сохранить столь нужное в зимнее время тепло. В первую очередь, нужно позаботиться о теплоизоляции крыши, как основного «виновника» большей части энергопотерь, но не стоит забывать об окнах, дверях и стенах. Оптимальный вариант – это спроектировать теплоизоляционные конструкции до начала постройки дома, это поможет Вам сэкономить и время, и деньги. Чтобы производимое тепло расходилось по комнатам равномерно, понадобится правильно спроектированная система вентиляции. А для безопасности стоит предусмотреть электронную систему контроля над отопительными устройствами.

Монтаж солнечных батарей

Перед установкой системы отопления на основе энергии солнца Вы должны убедиться в том, что крыша Вашего загородного дома выдержит нагрузку от устанавливаемых панелей. Чтобы получить максимальное количество солнечной энергии, панели рекомендуют устанавливать на южной стороне крыши, для средних широт угол наклона должен составлять 45° относительно горизонта. Самый выгодный вариант – это использование батарей, которые автоматически перемещаются в зависимости от движения солнца, но их стоимость достаточно велика. Поэтому рекомендуют просто монтировать батареи под углом в 90° относительно того положения солнца, в котором количество поступающей с его лучами энергии максимально. Следует учитывать, что снег, скапливающийся на батареях, заметно снижает количество накапливаемой энергии, поэтому в зимнее время рекомендуют устанавливать панели вертикально во избежание накопления снега. Если же такой возможности нет, то не забывайте как можно чаще очищать панели от загрязнений и снега.

Немаловажным элементом системы фотоэлементов, устанавливаемых на крыше, является конструкция, на которую они крепятся. Она бывает 3-х видов:
• Наклонная. Позволяет устанавливать солнечные панели на крыши с любым скатом.
• Горизонтальная. Предназначена для плоских крыш.
• Свободно-стоящая. Подходит для крыш с поверхностью любого типа.

Также батареи могут быть вмонтированы непосредственно в крышу. С этим сможет справиться любой специалист по установке окон, но подключение самой отопительный системы следует доверить мастеру по отоплению. Выполнение всех требований к монтажу позволит вырабатывать примерно 200-300 кВт электроэнергии в месяц при 18-20 солнечных днях, что должно быть достаточно для семьи из 3-5 человек. Площадь солнечной панели, способной обеспечить Вас таким количеством энергии, составит порядка 20 кв.м. Еще одно немаловажное правило – это отсутствие поблизости высоких деревьев или строительных конструкций, которые могут мешать попаданию солнечного света на установленные панели.

Используя солнечные батареи для отопления дома, Вы получаете не только бесплатный источник энергии, но и независимость от централизованной системы отопления. Вы сами сможете контролировать период отопительного сезона и температуру в помещении. Отапливая дом энергией солнца, Вы делаете огромный вклад в повсеместное использование «зеленой» энергии.

Статью подготовила Абдуллина Регина

В следующем видео показана система солнечного электроснабжения дома:

Батареи солнечного отопления дома: эффективность, расчет, установка

Идея использовать солнечную энергию для отопления дома или на другие нужды — не нова, разработаны устройства, которые позволяют это сделать любому человеку. Во многих странах, солнечные батареи на крыше скорее правило, чем исключение. Наша страна, к ним пока не относится, но и у нас уже подобные установки можно увидеть все чаще. Солнечные системы для дома могут быть двух видов. Первый — солнечные коллекторы, которые нагревают протекающий в них теплоноситель. Второй — солнечные батареи, которые вырабатывают электричество. О них и будем говорить ниже.

Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества фотоэлектрических преобразователей, которые чаще называют фотоэлементами. Количество преобразователей в батарее произвольное, соединение последовательно-параллельное. Чем определяется количество фотоэлементов? Необходимой силой тока и напряжением. Располагают преобразователи на какой-либо плоской поверхности один возле другого. Из-за внешнего вида такие конструкции часто называют «солнечные панели».

Солнечные батареи для частного дома в некоторых странах — обычное явление

Слишком большие по площади солнечные батареи в быту использовать неудобно, а если не хватает мощности самой большой, несколько устройств соединяют в каскад. Если мощность требуется большая, может понадобиться значительная площадь: может быть занята вся крыша, иногда стены дома и часть придомовой территории. Потому чаще применяют солнечные батареи для частного дома: там есть где разместить и большое их количество. Владельцы квартир могут занять только окна и балконы.

Возможности использования

Как можно использовать солнечные батареи для отопления дома? Только для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.

Если включить гелиосистему параллельно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить приличную сумму

Насколько реально солнечная батарея может обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).

И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.

Кстати, многие европейские производители отопительного оборудования предусматривают совместную работу своей техники с солнечными преобразователями (например, газовые котлы Baxi и Ariston). Но работают они с гелиоколлекторами (греют воду) или с солнечными батареями, нужно смотреть по каждому виду оборудования.

Для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно

Если подогрев пола у вас электрический, все серьезнее. Мощность большинства таких обогревателей исчисляется киловаттами. Для выработки такого количества энергии потребуется много панелей для переработки энергии солнца. Устройство системы солнечных батарей для отопления частного дома электрическими полами, может вылиться в очень приличную сумму. Но система хороша тем, что ее мощность можно наращивать постепенно. Будете по возможности увеличивать количество панелей и количество вырабатываемого электричества.

При желании можно сэкономить: собрать солнечные панели самостоятельно. Такие самодельные варианты обойдутся в разы дешевле заводских. И это притом, что покупать фотопреобразователи придется готовые: их изготовление в кустарных условиях — нереальная задача. Поэтому — только готовые. Эффективность самодельных солнечных панелей будет ниже заводских, но и цена в разы ниже.

Расчет солнечных батарей для дома

Инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется. Потому сначала нужно определиться с тем, какую часть электроэнергии и на какой период вы собираетесь вырабатывать. Если вы хотите все 100% в любое время года вырабатывать самостоятельно, считать придется по самому плохому месяцу с минимальным количеством солнечных дней. Но тогда возникнет вопрос: что делать с избыточным количеством электроэнергии, которая будет вырабатываться в другие месяца.  Если проживание планируется только в огородный сезон, считаете по самой низкой инсоляции в этот период. В общем, принцип понятен.

Лучше всего с выработкой электроэнергии от солнца дело обстоит на юге

Затем необходимо рассчитать какую суммарную мощность должна выдавать ваша солнечная система для дома. Для этого в таблицу вписываете все электроприборы, и из их паспортов вносите данные по мощности, потребляемому току и ваттную нагрузку. Подбив колонки, узнаете, сколько электроэнергии в час нужно всей вашей аппаратура и приборам. Понятно, что все они вряд ли включаются одновременно. Можете попытаться высчитать, какие из них работают одновременно, и по этой цифре подбирать солнечные панели.

Как считать количество солнечных батарей разберем на примере. Пусть потребность в электроэнергии 10 кВт/ч, инсоляция в расчетном месяце 2 кВт/ч. Мощность батареи, которую собрались покупать, 250 Вт (0,25 кВт). Теперь считаем 10 / 2 / 0,25 = 20 шт. То есть понадобится 20 солнечных панелей.

Для уменьшения потребления электроэнергии нужно заменить все лампы накаливания на светодиодные, а всю старую неэкономную технику на энергосберегающую — тогда вам понадобится не такое уже и большое количество солнечных панелей.

Виды солнечных батарей

Фотоэлектрические преобразователи существуют разные. Причем отличается и материал, из которого они изготавливаются, и технологии. От всех этих факторов напрямую зависит производительность этих преобразователей. Некоторые фотоэлементы имеют КПД 5-7 %, а самые удачные последние разработки показывают 44 % и выше. Понятно, что от разработок до бытового использования расстояние огромное, и по времени, и по деньгам. Зато можно представить, что ждет нас в ближайшем будущем. Для получения лучших характеристик используют другие редкоземельные металлы, но с улучшением характеристик имеем приличное повышение цены. Средняя же производительность относительно недорогих солнечных преобразователей составляет 20-25 %.

Самое широкое распространение получили солнечные модули из кремния

Самые распространенные кремниевые солнечные батареи. Этот полупроводник недорог, его производство освоено давно. Но они имеют не самый высокий КПД — те самые 20-25%. Потому при всем разнообразии сегодня преимущественно используются три вида солнечных преобразователей:

• Самые дешевые — тонкопленочные батареи. Они представляют собой тонкий налет кремния на несущем материале. Кремниевый слой покрыт защитной пленкой. Плюс этих элементов в том, что работают они даже в рассеянном свете, а, следовательно, есть возможность устанавливать их даже на стены зданий. Минусы — низкая эффективность 7-10%, а также, несмотря на защитный слой, постепенная деградация кремниевого слоя. Тем не менее заняв большую площадь, можно получить электричество даже в пасмурную погоду.
• Поликристаллические солнечные батареи изготавливают из расплава кремния, медленно его охлаждая. Отличить эти элементы можно по ярко-синему цвету. Эти солнечные батареи имеют лучшую продуктивность: КПД 17-20%, но в рассеянном свете малоэффективны.
• Самые дорогие из всей троицы, но при этом довольно широко распространенные — монокристаллические солнечные батареи. Они получаются путем разделения одного кристалла кремния на пластины и имеют характерную геометрию со скощенными углами. У этих элементов КПД от 20% до 25%.

Теперь, видя надписи «солнечная панель моно» или «поликристаллическая солнечная батарея», вы будете понимать, что речь идет о способе производства кремниевых кристаллов. Также вы будете знать, какой эффективности от них можно ожидать.

Батарея с монокристаллическими преобразователями

Эффективность солнечных батарей зимой

Вы, наверное, удивитесь, но зимним днем на вертикальную поверхность падает всего в 1,5-2 раза меньше энергии, чем летом. Это данные для средней полосы России. За сутки картина хуже: за этот период летом получаем в 4 раза больше энергии. Но обратите внимание: на вертикальную поверхность. То есть на стену. Если говорить о горизонтальной поверхности, тут разница уже в 15 раз.

Самая печальная картина по выработке электроэнергии солнечными батареями ожидает вас не зимой, а осенью: в пасмурную погоду их эффективность ниже в 20-40 раз, в зависимости от плотности облачного покрова. Зимой же, после того выпал снег, инсоляция (количество света, падающего на батареи) в солнечные дни может приближаться к летним значениям. Потому зимой солнечные системы для дома вырабатывают больше электроэнергии, чем осенью.

Получается, чтобы зимой добиться близкой к максимальной эффективности, нужно располагать солнечные батареи вертикально или почти вертикально. И, если их вешать на стены, то желательно на юго-восточные: утром по статистике чаще бывает ясная погода. Если юго-восточной стены нет, или ничего на ней установить невозможно, выйти из положения можно сделав специальные подставки. Тогда  ставят солнечные батареи на крыше. Так как угол падения солнечных лучей в зависимости от сезона меняется, желательно сделать подставку с регулируемым углом наклона. Есть возможность — разверните солнечные панели «лицом» на юго-восток, нет такой возможности, пусть «смотрят» на юг.

Одна из систем монтажа

Правила установки

Эффективность работы кремниевых солнечных батарей зависит от количества попадающей на них энергии солнца (всего спектра излучения). Факторы, на которые мы можем каким-то образом повлиять, это:

• Затененность. Желательно, чтобы на протяжении светового дня на панель не падала тень. Потому выбирайте место, где не растут высокие деревья, нет тени от зданий или линий электропередач. Даже небольшой участок тени, попавший на поверхность, значительно снизит выработку электроэнергии. КПД установки будет равно самой низкой производительности среди всех фотоэлементов в панели. Потому даже один листок или след от птичьего помета сильно снижает выработку электроэнергии всей панели целиком.
• Ориентация. Если есть возможность изменять положение, летом выставляйте из «лицом» на юг, зимой — на юго-восток. Это возможно, если панель поставлена на плоской крыше или на земле.
• Угол наклона. Если местом установки солнечной батареи выбрана скатная крыша, а ее угол наклона далек от идеального, требуется изготовить специальные рамы, с помощью которых можно корректировать положение батарей. В идеале рамы должны иметь возможность изменять этот угол наклона. Изменять каждый день или час никто положение не будет, но раз в сезон поправить его можно.

  Один из вариантов установки. В морозный, но солнечный день, при наличии снега выработка тока будет приличной

На работоспособность многих типов преобразователей влияют температурные показатели: диапазон использования кремниевых элементов от -40 ^oC до +50 ^oC. Негативно на работоспособности сказываются как более низкие, так и более высокие температуры. Если летом у вас солнце активное, важно не допустить перегрева. Для этого под панель можно положить белую ткань или фольгу (более эффективно). Если это не помогает и панель перегревается, поверните ее, или перевесьте. Нужно будет выбрать такое положение, при котором будет соблюдаться тепловой режим, а производительность останется довольно высокой.

Максимальную свою продуктивность эти устройства показывают, если солнечные лучи падают под углом 90^o. К сожалению, такое возможно далеко не весь день, а лишь короткий промежуток времени. Есть специальные системы слежения, изменяющие угол наклона панели так, чтобы свет падал постоянно под желаемым углом, но это дорогие установки.

И все же, можно найти оптимальный угол установки солнечных батарей. Просто при незначительном отклонении от идеала (менее 50^o) производительность падает мало, примерно на 5 %. Фактическое подтверждение этому можете увидеть в видео.

Для каждого региона угол установки солнечных батарей свой. Его можно определить экспериментально (как — вы видели), а можно выставить исходя из географической широты — этот наклон принято считать самым лучшим. Многое зависит от ориентации панели: если вы развернули ее на север или восток, оптимальный угол будет меньше.

Солнечные батареи на крыше

Прежде всего, нужно выяснить, выдержит ли кровля дополнительную нагрузку. Один-два модуля выдержит любая, а для большего количества придется считать.

Для надежной фиксации они должны крепиться как минимум в четырех точках. Причем, если вы монтируете панели заводского изготовления, не поленитесь изучить инструкцию по установке: при нарушении хотя бы одного из пунктов, оборудование снимается с гарантии. В большинстве случаев требования такие:

• Крепятся солнечные батареи на расстоянии 5-15 см выше кровельного материала. Этот зазор необходим для проветривания (для поддержания температурного режима).

  Устанавливать солнечную батарею нужно на расстоянии 5-15 см от кровельного материала на специальных направляющих

• Для закрепления использовать только имеющиеся в корпусе отверстия. Дополнительные сверлить нельзя.
• Рама, на которой закреплены фотоэлементы, рассчитана на вертикальную или горизонтальную установку (указано в паспорте), и в другом положении ее крепить нельзя.

  Если рекомендована вертикальная установка, горизонтально ставить панель нельзя

Системы крепления солнечных панелей могут быть разными. Есть готовые (продаются там же, где и сами панели), но вполне можно использовать и сделанные собственноручно. Важно только использовать надежные, стойкие к коррозии материалы. Толщина реек и крепежа должна быть большой: выдерживать должны они и ветровые нагрузки, и массу панелей с самым толстым снежным покровом.

Один из методов крепления солнечных батарей на крыше частного дома можно увидеть в видео.

Теперь немного об электрической сборке. Схема подключения солнечной батареи, кроме самих преобразователей, предусматривает наличие:

• контроллера заряда с подключенными аккумуляторными батареями;
• преобразователя (инвертора), который преобразует постоянный ток в переменный;
• предохранителей для защиты от короткого замыкания (повысят безопасность и вашу и системы).

Контроллер и преобразователь имеют ограничения по току и напряжению. Суммарные параметры подключаемой для вашего дома солнечной системы не должны их превышать. Для электрического соединения батарей в единую систему, использовать нужно только те провода, которые выведены наружу.

Принципиальная схема подключения гелиобатарей

Для соединения панелей применяют медный проводник в стойкой к ультрафиолету изоляции. Если провода в подходящей изоляции не нашли, спрячьте его в гофрированный шланг для наружных работ. Толщина жил провода зависит от предполагаемой силы тока в системе и от длины линии, но минимальное сечение 4 мм². Соединение проводников желательно делать при помощи коннекторов, а не на скрутках. Рекомендуют МС4 потому что проводники, выходящие из большинства солнечных батарей, оконечены именно такими разъемами. Эти разъемы хороши тем, что обеспечивают герметичное соединение, что на крышах немаловажно. Но не все фирмы устанавливают разъемы этого стандарта. В дешевых моделях (особенно китайских) может стоять что-либо иное, так что уточняйте при покупке.

Это схематическое изображение подключения

Теперь о последовательности подключения оборудования в систему. Для безопасного подключения соблюдайте очередность такую:

1. К контроллеру подключаются аккумуляторы с соблюдением полярности. Провода — медь, сечение выбирается в зависимости от мощности контроллера.
2. К контроллеру подключаются солнечные батареи. Также необходимо соблюдать полярность.
3. К контроллеру через предохранитель подключается 12 В потребители.
4. К аккумуляторам подключается инвертор (через предохранитель), а к его выходу уже потребители 220 В. Подключение инвертора напрямую к контроллеру исключено: придется покупать новые устройства. А это приблизительно 600-1000$ в зависимости от фирмы и мощности.

Не пренебрегайте последовательностью подключения — это наиболее безопасный алгоритм, гарантирующий (при соблюдении полярности) рабочее состояние системы.

Напоследок, еще один вариант установки на крыше дачи с регулируемым углом наклона. Возможно, вам видео будет полезным.

Солнечные батареи для отопления дома — особенности системы и установка

---

Содержание:
1. Применение для обогрева дома
2. Как используется коллектор
3. Сколько потребуется батарей для отопления дома?
4. Условия монтажа обогревателей
5. Выводы

Развитие отопительных технологий движется в ногу со временем. И для отопления дома все чаще используются возобновляемые энергоисточники.

В первую очередь это энергия извлекаемая за счет природных явлений – вода, ветер и, конечно же, солнце. Солнечная энергия безгранична и неисчерпаема, так почему бы ее не брать для собственных нужд?

Что такое солнечные батареи для отопления дома, и какие варианты подойдут для отопления частного дома.

Классическая солнечная батарея представляет собой набор фотоэлектрических элементов, полупроводниковых устройств преобразующих поток солнца в электроэнергию. Полученная энергия накапливается в аккумуляторах, а затем уже может быть использована в быту, включая и обогрев жилья. Батареи генерируют исключительно электрическую энергию и никакой более иной.

В качестве накопителя тепловой энергии используются не они, а солнечные коллекторы для отопления дома (гелиоустановки). Собранная в них энергия солнца передается на нагрев воды или теплоносителя для отопительных систем.

Это два основных варианта, используемых для отопления коттеджей и небольших строений. И чтобы выбрать оптимальную систему для своего дома необходимо внимательно взвесить все их преимущества и недостатки, и понять как осуществляется их монтаж.

Применение для обогрева дома

Работа фотоэлектрических элементов не зависит от температуры воздуха, им важна исключительно интенсивность потока лучей. Сегодня они достаточно обширно применяются даже в заполярье. Там хотя и холодно, но количество солнечных дней за год достаточно велико.

Электричеством от них запитываются электрические теплоприборы: конвекторы, инфракрасные излучатели, а также обычные водогрейные тэновые или индукционные котлы. Следует понимать, что в затемненное время суток энергии от солнечных батарей для качественного отопления дома, скорее всего, хватать не будет и нужно иметь дополнительный источник тепла или электроэнергии и следует использовать только качественные комплектующие. Лучшее оборудование можно выбрать в Opir.

Как используется коллектор

По своей сути солнечный коллектор – это устройство сбора тепловой энергии нашего светила, исходящей от него в виде инфракрасного излучения и видимого света. Поэтому их гелиоустановками и называют.

В упрощенном варианте это плоский коллектор из черной металлической пластины – абсорбера, накрытой сверху светопрозрачным слоем стекла. Между ними на абсорбере в качестве теплообменника расположены тонкие трубки, из материала с высокой теплопроводностью. Все устройство герметизируется и из него откачивается воздух. По трубкам циркулирует теплоноситель, которые может нагреваться до 200 С.

Тепло же в отопительную систему отдается уже через бойлер. Количество генерируемого тепла также мало зависит от температуры воздуха, главное интенсивность солнечного света.

Сколько потребуется батарей для отопления дома?

Перед монтажом любой из этих систем нужно тщательно просчитать необходимую их мощность. В среднем семья в три человека потребляет 300-500 кВт ежемесячно. Плюсом еще идет мощность на теплое водоснабжение – порядка 1 м 2 батареи на каждого жильца. И еще по 1 м 2 на каждые 10 м 2 «теплого пола».

Условия монтажа обогревателей

При использовании энергии солнца следует учитывать следующее:

• угол ската крыши, где будет монтироваться контсрукция должен быть не менее 30 градусов;
• скат выбирается с самой солнечной стороны;
  площадь крыши должна быть от 40 м 2, только так можно будет получать достаточный объем энергии на всю семью;
• стропильная система крыши обязана иметь определенный резерв прочности – сами батареи весят немало, да еще зимой будет накапливаться снег;
• необходимо избавиться поблизости от высоких деревьев, которые могут загородить свет;
• батареи требуют ухода – раз в квартал им придется проводить тщательную очистку от пыли и грязи, иначе их эффективность резко понизится;
• на выработку в месяц до 500 кВт, и чтобы батареи просто функционировали полноценно, нужно в месяце от 20 солнечных дней;
• не забывайте, активность солнца зимой может существенно снизиться – поэтому не стоит совсем отказываться от иных источников тепла.

Эффективней всего создать для дома комбинированную систему отопления, где второй источник всегда подстрахует в моменты недостаточности выработки энергии солнечными батареями.

И конечно главный недостаток – высокая стоимость за покупку и монтаж всей системы. Однако как показывает практика, окупаются они уже через несколько лет эксплуатации. А прослужить смогут до четверти века, снабжая ваш дом бесплатной энергией солнца.

И преимуществ и недостатков у обоих вариантов достаточно. Использовать или нет такую энергетику для автономного отопления собственного дома, решать каждому домовладельцу придется самостоятельно. С одной стороны независимость от организаций теплоснабжения и большие сроки службы, с другой немалая стоимость и отсутствие достаточной гарантированности в безоблачных днях.

Выводы

На практике, использование солнечных батарей и коллекторов для отопления дома вполне оправдывает себя, позволяя существенно понизить общие затраты на обогрев жилища. Но лучше всего задумываться о применении отопительных систем на солнечной энергии еще на стадии проектирования дома. Тогда удастся оптимально сориентировать поверхность крыши, дабы получить от солнца по максимуму. Тем самым сэкономить на обустройстве дома и гарантировать себе максимальное отопление.

Использование коллекторов и солнечных батарей

В современных условиях вопрос об экономном ведении хозяйства более чем актуален, что напрямую связано с постоянным удорожанием привычных энергоносителей, периодическими экономическими кризисными явлениями и нарушением экологического равновесия на нашей планете. Переход на альтернативные источники, например, солнечные водонагреватели, воздушно солнечное отопление, — это способ экономии и забота о будущих поколениях.

Использование коллекторов и солнечных батарей

Сегодня для монтажа соответствующего оборудования можно воспользоваться услугами профессионалов или установить воздушное солнечное отопление своими руками. Второй вариант экономически выгоднее в 4 раза, поскольку цена — это немаловажный фактор для принятия решений, последствия которого будут давать результат на протяжении многих лет.

Понедельник	Открыто 24 часа
Вторник	Открыто 24 часа
Среда	Открыто 24 часа
Четверг	Открыто 24 часа
Пятница	Открыто 24 часа
Суббота	Открыто 24 часа
Воскресенье	Открыто 24 часа Сейчас открыто

Усовершенствование существующих ранее технологий играет непосредственную роль в процессе интегрирования в современную систему хозяйствования альтернативных источников обогрева жилых и промышленных помещений.

Поэтому для экономически и технологически правильного проектирования системы, выполнения монтажа ее элементов необходимо иметь наиболее полную картину возможностей отопления дома солнечными батареями.

Самодельные системы: как используется солнечная энергия

• Оборудовать солнечное отопление своими руками можно даже начинающему мастеру, но работа с разными типами устройств имеет некоторые отличия. Речь идет о солнечных батареях и солнечном коллекторе.

• Солнечные батареи позволяют аккумулировать энергию, а затем использовать ее и для обогрева, и для подогрева теплоносителей, и для питания электрических приборов. Фотоэлементы, которые являются основой батарей, сделать самостоятельно трудно. Поэтому их покупают, соединяют в цепь и фиксируют в отдельном корпусе, правильно устанавливая все элементы.

• Солнечными коллекторами (гелиосистемами) обогревают частные дома, организуя дополнительно и горячее водоснабжение. Фотоэлементы для коллектора не требуются. Отзывы свидетельствуют, что организовать солнечное отопление из подручных материалов под силу и начинающему мастеру.

• Плоские гелиосистемы представляют собой остекленные и утепленные короба с теплоносителем внутри. Основным элементом вакуумных коллекторов являются трубки, в которых преобразуется энергия.

• Итак, отличие состоит в том, что с помощью батареи можно производить электроэнергию, а с помощью коллектора нагревать воду.

Экономическая эффективность использования солнечного генератора энергии

Солнечные батареи для отопления генерируют электрическую энергию в результате фотоэлектрических реакций. В среднем один модуль имеет мощность от 50 до 300 Вт при коэффициенте полезного действия до 30%, что является невысоким показателем. Экономическая выгода кроется в другом — эффективном — производстве энергии, что позволяет окупить затраты уже за 3 года эксплуатации системы. Один раз обустроив отопление на солнечных батареях, можно забыть о проблеме на 25 лет, поскольку именно такой срок устанавливают производители для работы оборудования.

К выгодным параметрам такого вида отопления можно отнести экономию внутреннего полезного пространства, что достигается установкой батареи для отопления на крыше здания. При этом следует придерживаться определенных правил:

• Оборудование, обеспечивающее солнечное отопление, устанавливается на южной стороне, поскольку именно здесь сосредоточено наибольшее количество тепла.

1. Крыша должна быть не горизонтальная, а под наклоном — ориентировочно 45°.

2. Солнечные батареи довольно тяжелые, поэтому стропильная система крыши дома должна быть прочной. Угроза обрушения наиболее вероятна в зимнее время, когда на крыше скапливается снег.

3. Во дворе, на стороне дома, где располагаются батареи, не должно быть деревьев или зданий, создающих тень.

Расчет площади необходимого для батарей пространства производится индивидуально, но можно сориентироваться, учитывая такие параметры: для средней полосы для отопления дома, площадь которого составляет 100 кв.м, понадобится около 30 кв.м батарей. Следует учесть необходимость изолированного места в доме, в котором будет установлено оборудование, использующееся в пасмурную погоду или в темноте.

Экономическая выгода также определяется типом системы, которую подключают к электрическому котлу, в частности:

Первая имеет наибольшую популярность благодаря эффективности при небольшом нагреве больших участков дома, допустим, пола с подогревом. Электрическую систему легче настраивать в соответствии с погодными условиями, количеством человек в доме. Оборудование электрического отопления легче монтировать, при этом отсутствуют громоздкие трубы и радиаторы под окнами.

Уязвимость альтернативной системы отопления

Расчет эффективности работы солнечной батареи для отопления дома позволяет определить период ее окупаемости. Как уже было сказано, это 3 года, но при соблюдении нескольких условий.

Во-первых, если энергии недостаточно и дом приходится отапливать газом, расходы на солнечное отопление увеличиваются, что в результате приводит и к увеличению сроков окупаемости.

Снижения стоимости эксплуатации оборудования для отопления дома солнечными батареями можно достичь за счет улучшения показателей энергоэффективности. Иными словами, прежде чем перейти на альтернативный источник энергии, необходимо позаботиться о термоизоляции, исключив возможность утечки тепла. Утепленные стены, крыша и пол, законопаченные щели в окнах и дверях позволят снизить расходы энергии, что уменьшит сроки окупаемости.

Во-вторых, эффективная работа системы отопления дома солнечными батареями возможна только при надлежащем уходе. Загрязнение поверхности приведет к уменьшению энергоэффективности. Поэтому рекомендуется по меньшей мере 1 раз в полгода производить очистку внешних блоков.

Отзывы владельцев домов с солнечной системой отопления свидетельствуют о необходимости создания резервной системы, например, газового котла. При наличии централизованной электросети можно предусмотреть возможность переключения ее мощности в сезоны с недостаточным количеством солнечных дней. Чаще всего потребность дополнительного источника энергии возникает в зимнее время, а вот осенью и весной отопление на солнечных батареях экономически целесообразно.

Принципы действия основных систем отопления

Для обеспечения отопления и водоснабжения горячей водой в доме используют две системы, использующие разные теплоносители — воду и воздух. Обустройство таких систем несколько отличается, как и эффективность.

Водяное солнечное отопление может состоять из следующих элементов:

• солнечного коллектора с использованием водяного теплоносителя;

• трубопровода;

• дополнительного нагревателя; бака-аккумулятора горячей воды;

• коллекторного насоса;

• теплообменника;

• дополнительного топлива;

• радиатора помещения, которое отапливается.

Такое солнечное отопление дома работает по принципу отдачи тепла от нагретой предварительно воды, проходящей по трубопроводам и отопительным приборам. Расчет подтверждает экономичность расхода материала, используемого для отопления, что достигается за счет теплоемкости воды. Считается, что при нагреве до одного уровня температуры вода в 4000 раз более теплоемкая, чем воздух.

Отзывы потребителей свидетельствуют о трудоемкости установки и эксплуатации водного солнечного оборудования, необходимости постоянного контроля работы генератора. При низких температурах вода, наполняющая трубопровод, замерзает и расширяется, вызывая разрушение всей системы. Установить оборудование можно только в процессе постройки дома или его капитального ремонта.

Воздушное солнечное отопление и горячее водоснабжение обеспечивается теплым воздухом, нагнетаемым специальными вентиляторами. Отличие этой системы состоит в использовании не насосов, а мощных вентиляторов.

Воздушное солнечное отопление имеет высокий уровень КПД, поскольку в его схеме отсутствуют передаточные элементы. Отопительная система объединяется с климатической, что позволяет создавать и поддерживать комфортный микроклимат помещения. Вследствие малой инерционности помещение обогревается очень быстро. Воздушное солнечное отопление доказало свою эффективность, а цена на него формируется в зависимости от объемов обогреваемых помещений, среднегодовых погодных условий и некоторых других факторов.

Перед закупкой необходимого оборудования и его установкой требуется произвести расчет:

• Мощности нагревателя воздуха с учетом того, что помещение должно получить достаточный обогрев, а тепловые потери должны быть компенсированы.

1. Скорости подачи воздуха, который нагревается.

2. Неизбежных потерь тепла, которые осуществляются через стены помещения, окна, двери, вследствие сквозняков или иных причин.

3. Диаметра воздуховода с учетом аэродинамических характеристик всей системы, что позволит определить объем потерь воздушного напора.

Если расчет оказался неправильным, возможны перегревы тепловых нагревателей, возникновение вибрации, дополнительных шумов, что создает дискомфорт, а впоследствии приводит к выходу системы из строя.

Простой вариант воздушного обогрева дома

Наиболее простой вариант — это создать воздушно солнечное отопление своими руками из металлического профнастила. Расчет материала таков: для создания короба размерами 180х120х15 см понадобится влагостойкая фанера толщиной 1,2 см на боковые стенки и 0,7 см — на заднюю стенку.

По периметру готового короба к задней стенке прикрепляется брус 4х4 см, на который укладывается минеральная вата слоем толщиной 4 см. Полученная после утепления поверхность зашивается профнастилом и окрашивается черной матовой краской с термостойкими характеристиками.

В середине короба прибиваются планки, размер которых соответствует расстоянию от стенки до стекла, которое будет затем установлено. Планки прибиваются в виде лабиринта, чтобы создавалась необходимая циркуляция воздуха. В нижней части боковой стенки прорезается прямоугольное отверстие, через которое осуществляется подача воздуха. Отверстие защищается сеткой или воздушным фильтром. Остекление солнечного коллектора дополняется тщательной герметизацией всех стыков.

С противоположной к отверстию подачи воздуха стороны прорезается еще одно отверстие, в котором устанавливается вентилятор. Когда лучи солнца попадут на профнастил, образуется тепло. Оно затем и будет нагнетаться для отопления помещения. Солнечное отопление своими руками позволяет при температуре +10°С получать около 60°C на выходном отверстии.

Используем водосточные трубы для обогрева

Воздушно солнечное отопление своими руками из профнастила позволяет экономить на дорогостоящих энергоносителях в весенне-осенний период при условии отопления небольших площадей. Более внушительные размеры и отдачу имеет воздушное солнечное отопление, созданное из теплопроводных алюминиевых труб преимущественно прямоугольного сечения.

Коллектор состоит из большого короба, длина которого равна длине дома. На создание прочного каркаса идут доски толщиной 3-4 см и влагостойкая фанера от 0,8 до 1 см. Принцип создания коллектора такой же, как и в случае с профнастилом: задняя стенка сбитого короба утепляется минеральной ватой, боковые — пенопластом. Слой минеральной ваты покрывается алюминиевым листом, к которому с помощью хомутов прикрепляются трубы.

Коллектор из алюминиевых труб, обеспечивающий воздушное солнечное отопление, имеет особенность: входное и выходное отверстия для воздуха располагается в одной его части и разделяются деревянными перегородками. Далее производится остекление (можно использовать прозрачный шифер), покраска и установка вентиляторов на вход и выход.

Готовый коллектор устанавливается под углом к дому, а к нему по утепленной пенопластом траншее подводятся воздуховоды.

Воздушно солнечное отопление своими руками, созданное по описанной технологии, в зимнее время до 15.00 включительно при минусовой температуре не ниже 10°С позволяет получать на выходе воздух температурой 65°С. Расчет объемов тепла, которые можно получить в летнее время, дает еще более внушительные показатели, поэтому рекомендуется во избежание перегрева затенять оборудование.

Нагреваем воду солнечной энергией

Солнечные водонагреватели можно приобрести в магазинах или создать своими руками. Цена на оборудование зависит от объема бака и количества и типа трубок. В среднем эти показатели составляют от 26 и до 80 тысяч (можно нагреть от 127 до 340 л воды).

Можно найти сотни конструкций такого оборудования, но наибольшим спросом пользуются переносные солнечные водонагреватели, которые в случае необходимости можно отвезти на дачу или взять с собой в поход. Отзывы подтверждают, что возможность иметь горячую воду сутки напролет — серьезный аргумент в пользу создания удобного коллектора.

Самой трудоемкой частью будущего водонагревателя является бак. Для его изготовления понадобится лист оцинкованного железа, из которого вырезается основа бака с припусками по 2-2,5 см. После придания формы стыки тщательно пропаиваются. Тщательный расчет позволит сделать работу из одного листа, но в случае неудачи можно создать конструкцию из двух оцинкованных листов.

Для змеевика используются тонкостенные медные или стальные трубки диаметром до 18 мм, которые припаиваются к коллектору по всей длине. Таким образом можно достичь более высоких показателей теплопроводности.

Далее схема работы та же, что и для создания воздушного солнечного коллектора. Из многослойной фанеры сбивается короб-кожух, дно которого теплоизолируется. Внутрь короба устанавливаются коллектор, бак, трубки и укрепляются с помощью металлических уголков.

После этого конструкция остекляется, крепятся опорные элементы. Чтобы система работала эффективно, необходимо ее установить таким образом, чтобы солнечные лучи падали на поверхность под прямым углом.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

8(495)744-67-74 Круглосуточно

Солнечное отопление частного дома

Солнечное отопление своими руками

Солнечное отопление как правильно сделать

Отопление загородного дома солнечными батареями

Солнечное отопление дома – реальность

Солнечное отопление принцип изготовления

8 495 744 67 74 — Круглосуточно

( Пока оценок нет )

Как выбрать солнечные батареи для отопления домаПро отопление

Солнечные батареи как источник энергии работают на основе поглощения и преобразования солнечного света некоторыми кристаллами. Эти кристаллы обладают свойствами полупроводников – в них области с избытком и недостатком электронов физически разделены так называемым p-n переходом. Без внешнего воздействия электроны р-зоны не переходят через запирающий слой. Но световые фотоны несут энергию, которая срывает внешние электроны атома с орбиты и дает им возможность попасть в n-зону. Таким образом, энергия фотонов, из которых состоит световой луч, в толще покрытия панели приводит к возникновению разности потенциалов, а это причина возникновения электрического тока.

Содержание

Солнечные батареи – эффективный и бюджетный источник тепла

Достаточно внести в конструкцию электроды, и ток сможет свободно течь и питать электроприборы, или, если подключить аккумуляторные батареи, накапливать электроэнергию в них.

Конструкция солнечной панели

Исторически сложилось, что из всех известных кристаллических полупроводников для производства солнечных панелей чаще всего используют кремний. Во-первых, это очень распространенный элемент. Во-вторых, именно его издавна используют в микроэлектронике, и технологии выращивания кристаллов кремния хорошо отработаны. Солнечная панель в разрезе можно представить в виде пирога, где нижний слой – металлическая пластина, работающая как отрицательный электрод (катод), затем кремний n-типа, вплотную к нему пластина кремния р-типа, затем имеющий решетчатую структуру положительный электрод (анод) и защитное стекло.

Одной солнечной панели для электроснабжения, достаточного для питания мощных тепловых приборов отопления, мало. Поэтому их объединяют в батареи, используя последовательно-параллельное соединение.

к меню ↑

Виды солнечных батарей

Сила тока, сгенерированная световой панелью, зависит от ряда факторов. Это освещенность, от нее зависит количество работающих фотонов.

Монокристаллическая солнечная батарея

Площадь поверхности, чем она больше, тем больше поглощенной энергии. Коэффициент полезного действия – очень важная величина, и зависит она от свойств кристаллов, используемых в панели. В продаже имеются солнечные панели на основе:

• монокристаллического
• поликристаллического
• аморфного кремния

Поликристаллическая солнечная батарея

Различить их можно по внешнему виду. Монокристаллические панели почти черные, поликристаллические синеватые. Панели из аморфного кремния серые, и очень тонкие, их можно согнуть.

Коэффициент поглощения пластин из монокристаллического кремния заметно выше, чем у других. На практике заявленных 20% КПД даже они практически никогда не имеют. Поликристаллические панели выдают около 10% мощности. Пластины на основе аморфного кремния не только имеют самый низкий коэффициент фотоэлектрического преобразования, но и быстро теряют его в силу высокой чувствительности тонкого слоя кремния к выгоранию.

Солнечная батарея на основе аморфного кремния

Их использование целесообразно лишь в районах, где преобладает пасмурная погода, в этих условиях они демонстрируют лучшие показатели, чем другие виды солнечных панелей.

к меню ↑

Как работает солнечная установка

Cолнечные батареи для отопления дома работают как источник электрической энергии, непосредственно тепла они не выделяют. Ток, который получают от батареи, дает возможность запитать электрокалориферы, инфракрасные источники тепла. Как правило, все потребители работают от сети переменного тока, а фотоэлементы солнечных панелей поставляют постоянный ток. Чтобы решить эту проблему, все солнечные батареи для отопления доукомплектовываются инвертором, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное. Кроме этого, для успешной зарядки аккумуляторов, которые включаются в цепь для обеспечения ночного питания, нужен контроллер. Схема работы такова: в солнечное время постоянный ток, поступающий от солнечных панелей, преобразовывается инвертором в переменный и поступает к потребителям с напряжением 220 вольт. В ночное время батареи не работают, и источником питания становится аккумулятор, который так же подключен к инвертору.

к меню ↑

Плюсы и минусы солнечных батарей

Желание иметь независимый от централизованного снабжения источник энергии есть у многих. Для того, чтобы ясно представить себе картину использования Солнца в качестве альтернативы, нужно хорошо уяснить все плюсы и минусы такой батареи для отопления дома.

Несомненные плюсы:

• Независимое электро- и теплоснабжение. Даже в населенных пунктах с развитой инфраструктурой необходимо снизить зависимость от общих электрических сетей. В отдалении от цивилизации иметь солнечные батареи, позволяющие освещать и обогревать дом, особенно ценно.
• Источник бесплатной электроэнергии. Тарифы на электричество постоянно поднимаются, а использование собственного источника энергии дает возможность сэкономить.
• Долговечность работы. Срок службы солнечных панелей около 40 лет. Со временем КПД панели должен уменьшиться.
• Экологичность выработки энергии, при ее производстве нет вредных выбросов в атмосферу.

Минусы установки солнечных батарей: Высокая стоимость самих солнечных панелей и сопутствующего оборудования. Стоит рассчитать период окупаемости установки и сравнить его со сроком ее службы. Со временем альтернативная энергетика станет доступнее, и этот минус сойдет на нет. Мощная установка, которая способна обеспечить потребности отопительных приборов, требует большой площади поверхности. С одного квадратного метра площади в условиях полной освещенности можно получить до 120 Втт электроэнергии. Расчет показывает, что для освещения и отопления дома требуется не меньше 20 квадратных метров.

к меню ↑

Стоимость солнечной батареи

Стоимость складывается из цены всех панелей, которые будут включены в установку, и стоимости оборудования. Это аккумулятор, контроллер, препятствующий перезаряду аккумулятора. Кроме этого, понадобится инвертор для преобразования постоянного тока в переменный и реле для переключения режимов.

Панели на основе монокристаллического кремния дороже остальных, но это компенсируется выигрышем в мощности.

к меню ↑

Солнечные коллекторы

Непосредственно в тепло преобразовывают солнечную энергию так называемые коллекторы. Они имеют нагревательные элементы, внутри которых циркулирует жидкость. Через контур теплообменника энергия передается рабочей жидкости, которая аккумулируется в баке.

Система отопления на основе солнечного коллектора вакуумного типа

Такие системы отопления уже широко используются в мире. Разработаны два типа коллекторов, плоский и вакуумный. Для использования в зимнее время стоит выбрать вакуумный коллектор, он надежнее сохраняет тепло. Но и плоского коллектора есть преимущество, он обладает большой прочностью и надежностью.

Солнечный коллектор нуждается в меньшей площади, чем установки с солнечными панелями, но требует большого объема рабочей жидкости и аккумулирующего бака.

к меню ↑

Выбор солнечной батареи

Выбор делают, исходя из экономической целесообразности использования батареи того или иного типа в конкретной местности. В районах с мягким климатом, где нередки пасмурные дни, эффективность солнечных панелей для отопления будет низка. Солнечные коллекторы, напротив, все же смогут аккумулировать достаточно тепла. Там, где ясная погода не редкость, и солнечные панели обеспечат достаточное количество электроэнергии.

В общем случае солнечный коллектор для отопления гораздо более эффективен, с его помощью можно использовать не 15, а 90 процентов солнечной энергии.

к меню ↑

Установка солнечной батареи

Существует несколько правил, которые нужно неукоснительно соблюдать.

Монтаж солнечных батарей

• Место для солнечных панелей не должно затеняться.
• К солнечным батареям должен быть обеспечен легкий доступ для мытья и уборки снега.
• Батареи устанавливаются в наклон. Оптимальный угол наклона в северном полушарии – угол, равный географической широте местности.
• Батареи ориентируют строго на юг.
• Монтаж производят на стены зданий, на крыши, на опоры, установленные на земле. В этом случае необходимо предусмотреть достаточное расстояние между панелями, чтобы они не затеняли друг друга. Алюминиевые рамки панелей имеют отверстия для крепежа, и для установки панелей не нужна особая оснастка.

к меню ↑

Итог

Солнечная батарея – перспективный и доступный вид альтернативной энергетики. С ее помощью можно заметно сэкономить на электроэнергии и тепле, если принимать в расчет долгое время эксплуатации установки.

к меню ↑

Смотрите видео о солнечных батареях для отопления:

В данном видео вы сможете подробнее ознакомиться с особенностями солнечных батарей.

Как солнечное отопление поможет отказаться от газа и электричества знает умелец из Запорожья

Олег Павловский из Запорожья своими руками изготовил солнечные батареи и воздушный коллектор для обеспечения частного дома электроэнергией и теплом.

Поэтому рационализатор, который живет вместе с семьей по ул. Уютной в Шевченковском районе областного центра, не использует природный газ и электричество, передает EcoTown со ссылкой на Индустриалку.

В новом доме Павловские живут с осени – раньше они жили в трехкомнатной квартире. «Мы четвертый год строимся: за полгода с товарищем сделали коробку, потом с женой – крышу, сейчас еще идет ремонт, — рассказывает 43-летний запорожец. — У нас 150 кв. м. жилой площади и 150 кв. м. занимает гараж под домом, где я занимаюсь машинами».

К электричеству и газу не подключались, потому что это стоит больших денег, объясняет Олег.

«Солнца много – решил собирать бесплатную энергию для дома: почитал в интернете, что это эффективно работает, — вспоминает Олег Павловский. — Воздушный солнечный коллектор делал практически из отходов, которые валяются под ногами: алюминиевые банки, доски, стекло, пенопласт, вата, фольга».

Читайте также: Как выбрать солнечный коллектор для отопления дома: типы вакуумных трубок и качество воды

По словам запорожского умельца, такой коллектор можно сделать за неделю и уложиться в 1000 гривен.

«Алюминиевые банки пробовал собирать сам и просил друзей, но, учитывая, что я веду здоровый образ жизни, понял, что это слишком долго и поехал на приемку, где для меня за неделю собрали триста банок по гривне за штуку, — рассказывает мастер. — В мой солнечный коллектор уместилось 17 рядов из соединенных между собой 221 банки, тоненькие стенки которых быстро нагреваются».

Воздушный солнечный коллектор позволяет поддерживать тепло в доме и значительно уменьшить использование дров для отопления, объясняет Олег.

Читайте также: Как утеплить дом за 100 тыс, если это стоит миллион. «70/30» и другие местные и госпрограммы по термомодернизации жилья

«Зимой, когда было минус 6-10 градусов, коллектор закачивал в дом (при чистом небе) 92 градуса, — делится опытом хозяин дома. — Например, в комнате 10 кв. м. утром было 17 градусов, а в обед — уже 22 градуса».

«В декабре солнца было мало и приходилось заводить машины, чтобы зарядить аккумуляторы, — признается запорожец. — А вот в январе и феврале солнца достаточно, даже сжигаю «дуйчиком» лишнее электричество, потому что никуда его употребить».

Олег Павловский планирует обустроить на собственном доме еще три-четыре воздушных солнечных коллектора. «Когда будет несколько коллекторов, вообще не буду топить дровами», — отмечает умелец.

Уже третий год Павловские используют электроэнергию, генерируемую солнечными панелями.

«Верхние солнечные батареи собирал самостоятельно, нижние – уже заводские, так как раньше было очень дорого, а сейчас доступнее, — рассказывает Олег. — Мощность сейчас два киловатта, в планах поставить на четыре-пять».

Читайте также: Как правильно выбирать солнечные панели. Классы Tier и качество оборудования для домашних СЭС

В общем Павловские расходуют 60 кВт*ч в месяц.

«Используем холодильник, электрическую печь, чайник, ноутбук, телевизор практически не выключается, — говорит хозяин. — Думали подключаться к электричеству, когда переедем, а сейчас не вижу уже и смысла — платежки, веерные отключения: одни соседи генератор запускают, другие – ждут пока включат, а у нас свет есть всегда ».

В ближайшей перспективе Олег Павловский планирует установить на крыше дома еще и ветряк. «Бывает, что солнца нет, а ветер дует замечательно, особенно ночью, — рассказывает запорожец. — Нужен ветряк мощностью 200 Вт – если его покупать, то это будет стоить 500-1000 долларов, поэтому сделаю сам».

Читайте также: Как сделать солнечный водонагреватель из отходов знают в Аргентине (видео)

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Солнечные батареи для отопления дома – экономия плюс высокая эффективность

Зависимость кошелька от традиционных энергоносителей – это проблема номер один. Никто из потребителей не знает, когда коммунальщики и по каким причинам вдруг поднимут цену на свои услуги. Это нервирует и беспокоит одновременно. Человечество давно использует силу ветра, воду, недра земли и другие природные возможности, чтобы отапливать свои дома, не завися от тех самых проблем, которые доставляют коммунальщики. Пришло время солнца, тем более энергия светила еще долго не иссякнет. Солнечные батареи для отопления дома – это не миф, это современная реальность.

Не будем утверждать, что способ аккумулирования солнечной энергии нов. Еще в прошлом столетии производители предлагали солнечные батарейки, на которых работали часы и калькуляторы. Но должно было пройти время, чтобы этой технологией заинтересовались производители приборов отопления. И это произошло. Конечно, первые солнечные панели для сбора тепловой энергии были не такими совершенными. Но время все расставляет по своим местам. И вот уже на крышах многих домов Европы установлены солнечные батареи, с помощью которых отапливаются дома и квартиры.

К сожалению, наши потребители еще не оценили их по достоинству. Хотя для южных регионов это оптимальное решение проблем с коммунальщиками. Первоначальные вложения будут существенными, а вот в последующей эксплуатации можно ощутить, что лучше этой системы в мире сегодня пока ничего не придумано.

Примечание.

В настоящее время солнечные батареи активно устанавливают на силовых опорах ОГС для организации автономного освещения. Современные, легкие металлические опоры можно найти на сайте производителя по ссылке http://www.uralzmo.ru/proizvodstvo_metallokonstruktsiy/katalog/oporyi_osvescheniya/oporyi_granenyie_silovyie_ogssfg/oporyi_granenyie_silovyie_ogs

Преимущества солнечного отопления

Достоинств у солнечного отопления немало. Вот только основные преимущества:

• можно использовать тепловую энергию в любое время в независимости от коммунальных служб;
• простота регулирования температурного режима внутри помещений дома;
• нет необходимости платить за общее отопление;
• запас солнечной энергии собирается в специальных аккумуляторах и этот запас вы можете использовать для разных бытовых нужд;
• достаточный срок эксплуатации всей системы, чтобы перекрыть с лихвой ее первоначальную стоимость.

Правда, специалисты рекомендуют особо обращать внимание на некоторые нюансы монтажа и эксплуатации системы. Но на один необходимо обратить особое внимание.

Внимание! Если в регионе, где построен ваш дом, солнечных дней в году не очень много, то не стоит пенять на солнечные батареи. Их главный источник энергии — солнце, поэтому вероятность, что система будет работать неэффективно, достаточно высока.

Итак, нюансы:

1. К сожалению, на сегодняшний день это очень дорогое удовольствие. Может быть поэтому солнечные батареи имеют низкую популярность у наших соотечественников. Но практика показывает, что срок окупаемости системы составляет один год. Так что в этом плане выгода явная.
2. Мощность одного квадратного метра солнечной батареи – 120 Вт. Чтобы, к примеру, обеспечить теплом дом, где живет семья из трех-четырех человек, потребуется достаточно большое количество панелей. Точный расчет в данном случае просто необходим.
3. Солнечные элементы надо устанавливать только на крыше и обязательно на южной ее стороне. Исходя из второго нюанса, можно сделать простой вывод – площадь южной стороны крыши не должна быть меньше 40 м². Оптимальный угол ската должен составлять 45°, рядом с домом, где установлены солнечные батареи, не должно быть высоких деревьев и построек, которые будут загораживать солнечные элементы.
4. Оптимальная работа солнечного отопления будет зависеть от количества солнечных дней. Так вот минимальное количество таких дней должно быть 20 в месяц.
5. Сами солнечные батареи имеют определенный вес, так что стропильную систему кровли необходимо усилить.

Внимание! Если вы приняли решение, что будете использовать солнечные батареи для системы отопления вашего дома, то все это необходимо будет учесть еще на стадии его проектирования.

Принцип работы

Тип солнечных батарей и их комплектация

Разделение солнечных батарей происходит по мощности. Здесь два типа:

1. Малой мощности – 12-24 в. Этой энергии хватить, чтобы обеспечить электричеством несколько бытовых приборов. К примеру, телевизор или компьютер, можно полностью осветить дом.
2. Большой мощности. Это целая система, которая будет обеспечивать электроэнергией не только бытовые приборы и освещение, но и систему отопления. Можно по мощности подобрать батареи так, чтобы ее хватило только на определенные нужды. К примеру, только на отопление.

Если говорить о комплектации отопления от солнечных батарей, то в нее входят:

• Солнечные элементы коллекторного типа. Их еще называют вакуумные.
• Контролер, который контролирует работу всей системы в целом. Очень необходимый прибор, от работы которого зависит эффективность работы всего отопления.
• Циркуляционный насос, который гонят воду от накопительного бака через коллектор по всей системе отопления.
• Накопительный резервуар для теплоносителя. Его объем может варьироваться в пределах 500-1000 литров.

Нюансы расчета мощности

Чтобы точно определить необходимую мощность солнечных батарей, нужно определиться, на какие цели будет использована потребляемая энергия. А это будет зависеть от площади и объема дома, от количества проживающих в нем человек и от периодичности потребления этой энергии.

К примеру, семья из трех-четырех человек потребляет 200-500 кВт в месяц. И это только общее потребление на освещение, приборы и отопление. Если сюда прибавляется горячее водоснабжение, то мощность солнечных элементов придется увеличить. То же самое относится к системе отопления «теплый пол». Кстати, с теплыми полами мощность рассчитывается из соотношения 10 м² пола на 1м² плоскости солнечного элемента. Если используется обычное водяное трубное отопление, где установлен обычный электрический нагревательный котел, то соотношение будет другим: 1000 кВт/ч на один квадратный метр площади дома в год. Обратите внимание – в год. Если сравнивать это потребление, переводя его на использование природного газа, то соотношение будет таким: 100 л газа на 1 м².

В настоящее время производители предлагают высокомощные солнечные батареи компактных размеров. Есть на рынке модели площадью 4 м², которые в год могут выдавать 2000 кВт/ч.

Специалисты же считают, что для российских климатических условий отказ от основных способов обогрева помещений – это неправильное решение. Солнечные батареи зимой будут работать неэффективно, так что проблемы с внутренней температурой будут возникать всегда. Оптимальный вариант – комбинированный подход к решению данной задачи. То есть использовать традиционные виды топлива для отопительной системы, а солнечные батареи использовать как вспомогательный вариант.

Типы и модели

Как правильно выбрать

Сразу же оговоримся, без специалиста сделать правильный выбор будет очень сложно. Тем более, заниматься самостоятельной установкой солнечных элементов не стоит. Вещь это дорогостоящая, так что пусть этим занимаются мастера.

А вот выбор, как уже было сказано выше, необходимо основывать на мощности приборов и на их площади. В независимости от того, по каким показателям были выбраны солнечные батареи, необходимо сказать, что срок их эксплуатации: 20-25 лет. Многие из них окупаются уже через год или два, так что говорить о долгосрочных капитальных вложениях в себя можно.

Модели

Производители солнечных батарей сегодня предлагают два основных вида, которые можно использовать для организации отопительной системы дома:

1. Солнечные батареи, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия. Она собирается в аккумуляторах, от которых питается электрический нагревательный котел.
2. Солнечные коллекторы, в которых теплоноситель нагревается непосредственно от солнечных лучей. Это более упрощенная трубная система, хотя не менее эффективная.

Отличия двух систем заключается в том, что в первой используются фотоэлементы, отвечающие за преобразование солнечного света в электричество. Здесь же происходит и ее аккумулирование. Вторая схема – это типичный тепловой коллектор, который будет работать только в том случае, если солнце светит постоянно. Небольшая аккумуляция происходит за счет сбора теплоносителя в специальных теплоизолированных резервуарах с подогревом. В качестве нагревателя может выступать ТЭН или тепловой насос.

Как обогреть дом солнечной энергией?

Последнее обновление: 22 декабря 2020 г.

Если вы живете в северном или среднем западном штате США, отопление помещений, вероятно, является крупнейшим потребителем энергии в вашем доме.

В большинстве климатических зон США центральное отопление осуществляется с использованием ископаемого топлива. Чаще всего используется природный газ, но во многих регионах по-прежнему используется масляное отопление. Даже уголь для отопления домов не исчез полностью.

Но зачем обогревать дом ископаемым топливом, когда доступно солнце? Как минимум, солнце может обогреть ваш дом.Если ваши потребности в отоплении невелики или если у вас есть суперизолированный дом в холодном климате, солнечная энергия может обеспечить 100% ваших потребностей в отоплении.

Вообще говоря, есть два способа обогрева вашего дома солнечной энергией: пассивное солнечное и активное солнечное . Пассивная солнечная энергия использует дизайн дома и окружающий ландшафт для обогрева вашего дома, в то время как активная солнечная энергия использует различные технологии для добавления тепла в ваш дом. Для большинства домов лучшим подходом является активное солнечное отопление с использованием фотоэлектрических элементов и теплового насоса.Хотя существует множество других солнечных обогревателей, многие из них довольно экзотичны, и их трудно найти на рынке. Для их установки потребуется специальный опыт, который будет сложно найти. Однако тепловые насосы становятся обычным явлением и часто могут быть установлены любым подрядчиком, который уже устанавливает центральные кондиционеры.

Что такое пассивное солнечное отопление?

Пассивное солнечное отопление означает, что здание было специально спроектировано таким образом, чтобы улавливать как можно больше солнечного света для обогрева.В северном полушарии это означает наличие большого количества стекла, обращенного на юг, которое пропускает солнечный свет внутрь здания, и меньшего количества стекла на северной стороне, чтобы лучшая изоляция стен могла удерживать тепло.

Кроме того, могут быть другие конструктивные особенности, такие как длинные свесы, которые рассчитаны на то, чтобы пропускать свет в зимние месяцы, но затенять окна летом, когда солнце находится выше в небе. Ландшафтный дизайн также может быть частью этого, например, использование лиственных растений на южной стороне здания, которые теряют свои листья и пропускают солнечный свет зимой, но блокируют солнечный свет летом.

Этот метод называется пассивным, потому что в нем не используются электричество или механические технологии. Тем не менее, можно использовать высокие технологии, такие как окна с двойным или тройным остеклением или тепловую массу в стенах или полу, которая помогает удерживать тепло.

В то время как полностью пассивный дом на солнечных батареях необходимо проектировать с нуля, любой домовладелец все же может сделать что-то, чтобы максимально увеличить приток солнечного тепла зимой и уменьшить его летом.

Например, вы можете сэкономить удивительное количество энергии, просто управляя жалюзи.Если зимой солнечный день и у вас много окон, выходящих на юг, широко открывать жалюзи можно примерно так, как включить обогреватель. И наоборот, если держать жалюзи закрытыми летом, это может значительно снизить потребность в кондиционировании воздуха.

Что такое активные солнечные системы отопления?

Активное солнечное отопление, напротив, использует механические или электрические технологии, чтобы обогреть ваше здание. Существует множество различных типов солнечных обогревателей, некоторые из которых довольно экзотичны.

Если вам удастся найти подрядчика, специализирующегося на экологически чистой энергии, вам может повезти, и вы сможете найти кого-нибудь, кто разбирается в этих системах и выполнит надлежащую работу по установке. Однако вам почти наверняка повезет больше, если вы найдете компанию, имеющую опыт установки тепловых насосов. Как и в случае с любым крупным подрядчиком, вам потребуется несколько предложений, что может быть затруднительно, если вы выберете экзотическую систему солнечного отопления.

Тем не менее, для некоторых из этих альтернативных технологий существует рынок, особенно за пределами США, где солнечное тепло часто является обычным явлением.

Отопление дома с помощью солнечных коллекторов

Солнечные тепловые коллекторы напрямую превращают солнечную энергию в тепло, где она собирается и передается в резервуар для горячей воды в вашем доме.

В отличие от солнечных фотоэлектрических панелей, в которых используются полупроводники для превращения солнечного света непосредственно в электричество, солнечные тепловые коллекторы являются относительно простыми устройствами — достаточно простыми, чтобы их можно было построить самостоятельно из обычных материалов. Они работают за счет использования коллектора темного цвета для поглощения тепловой энергии, которая передается жидкости в трубах.Нагретая жидкость движется по контуру к теплообменнику, который сбрасывает тепло в бак с горячей водой. Это может обеспечить потребности дома в горячей воде, или горячую воду можно использовать для других целей, например, для лучистого отопления.

Виды гелиотермических коллекторов для дома

Существуют различные конструкции солнечных коллекторов. Электростанции коммунального масштаба, такие как солнечная электростанция Иванпа в пустыне Мохаве, используют поля зеркал для отражения солнечного света на центральном коллекторе, который использует огромное количество собранной тепловой энергии для привода паровых турбин.

Ivanpah огромен, с паспортной мощностью около 400 мегаватт. Такой дизайн возможен в пустыне, где пространство не вызывает беспокойства, но домовладельцу нужно что-то более компактное.

Вот что такое коллектор с плоской пластиной. Это просто набор заполненных жидкостью трубок внутри коллектора черного цвета со стеклянной крышкой. Стеклянная крышка позволяет солнечному свету нагревать трубы внутри, а также помогает удерживать тепло внутри коллектора. В зависимости от вашего климата и количества необходимой вам тепловой энергии несколько коллекторов могут быть соединены вместе, так что конечная температура будет очень высокой — даже выше точки кипения воды.Пример плоского солнечного коллектора. (кредит)

Это тип солнечного теплового коллектора, который используется в домах. Эти коллекторы хороши тем, что они низкопрофильные, и каждый из них занимает примерно то же место, что и фотоэлектрическая панель. Есть два основных типа:

• Плоские коллекторы состоят из медных трубок внутри стеклянной панели. Жидкость движется по медному трубопроводу, нагреваясь перед выходом из коллектора.
• Вакуумные (вакуумные) трубчатые коллекторы работают аналогично, за исключением того, что вместо сплошной медной трубы коллектор состоит из нескольких отдельных коллекторов, которые герметизированы под вакуумом, как термосы.Трубы также подвергаются прямому воздействию солнца, а не находятся внутри коллектора. Этот тип коллектора является лучшим выбором для холодного климата, поскольку в атмосферу теряется меньше тепловой энергии. На фото вверху статьи показано, как выглядит вакуумный трубчатый коллектор.

Горячая вода от солнца

Тепло от любого из этих типов коллекторов сбрасывается в резервуар для горячей воды. Пара коллекторов может быть всем, что вам нужно для удовлетворения потребностей в горячей воде для среднего дома.Если у вас большие потребности в горячей воде, например, для бассейна или гидромассажной ванны, вам понадобится больше коллекторов.

Водяной теплый пол

Если у вас есть водяная система водяного обогрева пола, ваша солнечная горячая вода может быть использована для обогрева вашего дома. Во многих гидравлических системах используется одна и та же система для нагрева теплоносителя для пола и горячего водоснабжения. Это лучший случай, потому что это означает, что вы можете использовать солнечную энергию для всех ваших отопительных нужд. Если ваша система имеет отдельные системы отопления для горячей воды и лучистого тепла, вам придется принять некоторые решения о том, как интегрировать солнечную тепловую систему.В большинстве случаев отопление вашего дома будет более затратным по энергии.

Радиаторы горячей воды и пара

Традиционные радиаторы похожи на напольные излучающие системы в том, что они направляют горячую жидкость (воду или пар) по трубе к радиаторам в вашем жилом помещении — разница в том, что радиаторы устанавливаются у стены или половицы, а не спрятаны в этаж. Этот тип системы также может быть интегрирован с гелиотермической. Тем не менее, многие дома в Соединенных Штатах, в которых используются радиаторы, являются системами, которым уже несколько десятилетий, поэтому для интеграции солнечного тепла может потребоваться дополнительная работа по модернизации.

Принудительное воздушное отопление

Можно даже использовать солнечную тепловую систему для обогрева дома принудительным воздушным отоплением. Это работает с использованием теплообменника в воздушном потоке вашей системы принудительной подачи воздуха. Теплообменник имеет металлические ребра, которые позволяют собирать солнечное тепло в воздух, где оно циркулирует в воздуховодах.

Это включает в себя дооснащение существующей системы. Теплообменник часто устанавливается в камере возврата холодного воздуха из-за наличия свободного места.

Отдельный теплообменник

Последний вариант — направить жидкость, нагретую солнечными батареями, на автономный теплообменник в вашем жилом помещении, например на плинтус или настенный радиатор. Это имеет то преимущество, что не нужно изменять какие-либо существующие системы, но это также означает наличие отдельной системы отопления. Это может быть хорошим выбором для небольшого дома без существующей системы отопления или если вы хотите добавить немного тепла в еще не отапливаемое пространство, например гараж или подвал.

Отопление дома с помощью солнечной фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические панели также можно использовать для обогрева вашего дома. Во многих отношениях это предпочтительный подход, поскольку это более простой с механической точки зрения подход, особенно если вы уже используете электричество для обогрева дома. При электрическом отоплении нет отдельной системы, которая переносит нагретую жидкость в ваш дом, и нет теплообменников, которые необходимо механически интегрировать.

С фотоэлектрическими элементами вы просто добавляете столько панелей, сколько вам нужно, чтобы обеспечить дополнительную мощность для вашей системы отопления.Однако это может быть недостатком, если у вас ограниченное пространство на крыше. В таком случае вам стоит подумать об использовании более эффективных солнечных панелей.

Одним из основных недостатков солнечной фотоэлектрической системы для отопления является более низкая эффективность по сравнению с солнечной тепловой батареей . Хотя тепловая эффективность солнечной энергии сильно зависит от климата (солнечные тепловые коллекторы теряют больше тепла в окружающую среду в более холодном климате), в лучшем случае они могут быть более чем на 70%.

С другой стороны, лучшие солнечные фотоэлектрические панели имеют КПД около 24% на паспортной табличке и ниже, чем в реальных условиях.

Тем не менее, добавление дополнительных панелей к существующей фотоэлектрической системе может быть дешевле, чем установка и обслуживание отдельной солнечной тепловой системы. Это также способствует более гибкому расширению и обновлению системы в будущем.

Воздушные и наземные тепловые насосы

Тепловые насосы извлекают тепло из окружающей среды и сбрасывают его в ваш дом. Они делают это с помощью компрессора и змеевика, заполненного хладагентом. Механически это похоже на ваш холодильник или кондиционер.Фактически, тепловые насосы обычно также могут работать как кондиционеры летом, что делает их еще более полезным прибором для вашего дома.

Одним из больших преимуществ тепловых насосов является то, что они являются очень эффективными нагревательными приборами — гораздо более эффективными, чем электрические резистивные нагреватели, такие как обогреватели помещений.

Вообще говоря, существует два типа:

• Воздушный тепловой насос . Этот тип работает за счет извлечения тепловой энергии из воздуха с помощью вентилятора, обдувающего змеевик компрессора.Воздух нагревает змеевик, а затем компрессор сжимает хладагент внутри змеевика, вызывая его нагрев. Второй вентилятор обдувает нагретый сегмент змеевика воздухом, отбирая тепло, которое затем используется для обогрева вашего дома. Это работает даже в очень холодную погоду: некоторые тепловые насосы для холодного климата работают при температуре до 0 ° F. Если вам интересно, как можно извлечь тепло из холодного воздуха, подумайте о морозильной камере. Средняя морозильная камера охлаждает продукты до температуры около 0 ° F, но змеевики в задней части морозильной камеры все еще остаются теплыми.Это потому, что в воздухе все еще присутствует тепловая энергия.
• Тепловой насос подземного типа . Вместо извлечения тепловой энергии из воздуха наземный тепловой насос использует контур хладагента, закопанный в землю. На глубине нескольких метров температура почвы не сильно колеблется даже в разгар зимы или в самые жаркие дни лета. Более умеренная температура земли означает, что этот тип теплового насоса даже более эффективен, чем воздушный насос.Обратной стороной является то, что установка геотермальных тепловых насосов обходится дороже из-за того, что холодильный змеевик приходится закопывать в землю.

Сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?

Количество электроэнергии, выделяемой электрическим тепловым насосом, сильно зависит от его размера (в тоннах или БТЕ), а также зависит от производителя и модели. Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет ваша модель, обратитесь к руководству пользователя. Вам нужно будет сложить потребление электроэнергии, указанное для двигателя компрессора, вентилятора компрессора и наружного вентилятора.

Имейте в виду, что количество ампер, указанное в руководстве для двигателя и вентиляторов, является всего лишь номинальным значением, и фактическое потребление электроэнергии будет отличаться в зависимости от реальной нагрузки, в которой находится устройство.

Тем не менее, чтобы помочь определить размер вашей солнечной фотоэлектрической системы, цифры, которые вы получаете из руководства к тепловому насосу, являются достаточно хорошей оценкой. Чтобы помочь вам, мы рассмотрели несколько тепловых насосов сплит-систем от основных производителей (Rheem и Goodman) и усреднили потребление электроэнергии по размеру агрегата.Мы округлили их, чтобы подчеркнуть, что это лишь приблизительные числа.

3

Размер теплового насоса с воздушным источником (в тоннах)	Приблизительная максимальная мощность
1,5	2,400
2	2,800	40	9013 9013 9013
4000
4	5200
5	6400

Сколько солнечных панелей мне нужно для работы теплового насоса?

Если у вас уже есть тепловой насос, просто посмотрите на свой счет за электроэнергию в месяцы отопления, чтобы узнать, на сколько больше электричества по сравнению с месяцами, когда тепловой насос не работает.

Если вы планируете добавить систему теплового насоса в будущем и хотите оценить потребление электроэнергии, вам необходимо выполнить расчеты, чтобы оценить правильный размер теплового насоса и время его работы.

Максимальная мощность теплового насоса говорит о том, сколько электроэнергии он потребляет, когда работает на полном газу. Сколько электричества он будет использовать для поддержания тепла в вашем доме, зависит от температуры на улице, от того, насколько хорошо ваш дом изолирован и герметичен, и какова площадь вашего дома в квадратных футах.

Расчет нагрузки на отопление или охлаждение всего дома является сложной задачей и требует, чтобы специалист по HVAC выполнил ручной расчет J . Этот расчет сложно сделать правильно, поэтому обязательно выбирайте подрядчика с большим опытом работы в этой сфере.

После того, как квалифицированный специалист выполнит расчет, вы получите точную оценку теплового насоса правильного размера для вашего дома и климата, а также приблизительное время работы. Это даст вам количество киловатт-часов, которое будет использовать ваша система отопления, что, в свою очередь, подскажет вам, сколько солнечных панелей вам понадобится (с помощью нашего солнечного калькулятора для оценки выработки электроэнергии для вашего климата и крыши).

Электрический резистивный нагрев

Электрический резистивный нагреватель использует электричество для нагрева проводов с высоким сопротивлением, как в тостере или фене. В небольших обогревателях, которые можно поставить рядом со столом в холодном офисе, используется электрическое сопротивление.

Поскольку этот тип отопления очень неэффективен, он редко используется для отопления всего дома, за исключением климата с несколькими градусами тепла в день.

Небольшой обогреватель потребляет около 1800 Вт. Чтобы узнать, сколько энергии потребляет ваша электропечь, проверьте этикетку.Прочтите свой счет за электроэнергию в месяцы, когда вы отопляете, чтобы оценить, сколько дополнительной энергии вы потребляете для обогрева дома.

Множество вариантов отопления дома солнечной энергией

Как видите, существует множество различных способов обогрева дома. К счастью, солнечная энергия — это вполне жизнеспособный способ обеспечить это тепло, независимо от того, какой тип системы отопления в настоящее время используется в вашем доме.

Как солнечные тепловые, так и солнечные фотоэлектрические технологии имеют свои плюсы и минусы.Что вы выберете, зависит от типа системы отопления (и охлаждения), которую вы хотите использовать. Для большинства домовладельцев в Соединенных Штатах солнечные фотоэлектрические панели в паре с тепловым насосом — это лучший вариант, но солнечное тепло популярно в Азии и во многих европейских странах.

Эти варианты могут быть технически сложными, поэтому мы рекомендуем работать с опытным специалистом по HVAC, чтобы правильно рассчитать вашу систему отопления и рекомендовать лучший способ интеграции солнечной тепловой или фотоэлектрической системы в вашу механическую систему HVAC.

Одна услуга, которую предоставляет Solar Nerd, — это получение нескольких предложений от квалифицированных солнечных ограничителей. Эта услуга может помочь вам найти опытного профессионала, который правильно установит вашу солнечную тепловую или фотоэлектрическую систему и выберет систему, размер которой соответствует вашим потребностям в отоплении.

Дополнительная литература

ТЕГИ :

#Обогрев #Тепловые насосы #Solar Thermal

Почему стоит перейти на солнечную энергию? | Солнечные батареи могут обогревать и охлаждать ваш дом

Тепловые насосы

с воздушным источником (ASHP), подобные тому, который установлен в доме этого покупателя, являются эффективным (и экологически безопасным) способом обогрева и охлаждения вашего дома.

С начала 2000-х годов наши клиенты спрашивают нас, как использовать солнечную энергию для обогрева домов. В течение многих лет это решение заключалось в том, чтобы буквально улавливать солнечное тепло с помощью солнечных тепловых коллекторов и передавать его воде, которая затем могла циркулировать с помощью излучающей петли. Больше не надо!

Сегодня эффективные воздушные тепловые насосы являются предпочтительной системой как для нового строительства, так и для существующих домов для обогрева и охлаждения, с использованием солнечной энергии или без нее.

В тепловом насосе с воздушным источником используется та же технология, что и в геотермальном тепловом насосе, но поскольку он использует окружающий воздух в качестве источника (отсюда «источник воздуха»), это гораздо более простой проект и, как следствие, меньшие начальные инвестиции.Тепловые насосы раньше в основном использовались в Среднеатлантических или южных штатах, но благодаря значительному улучшению их низкотемпературных характеристик они быстро находят применение на северо-востоке. Тепловые насосы последнего поколения могут обеспечивать нагрев до температуры -17 по Фаренгейту.

Подавляющее большинство устанавливаемых нами систем являются бесканальными и состоят из внешнего компрессора / испарителя и внутреннего воздухонагревателя. Агрегаты подключаются с помощью медной линии хладагента, и мы трижды откачиваем линии глубоким вакуумом и продувкой сухим азотом, прежде чем заправить их современным хладагентом для наиболее эффективной и надежной установки.

Исходя из текущих цен на электроэнергию в сети, для обогрева с помощью теплового насоса стоит , что эквивалентно примерно 1,5 доллара за галлон , а с использованием солнечной энергии всего долларов за галлон !

В режиме охлаждения стоимость современного теплового насоса составляет примерно половину эксплуатационных расходов оконного кондиционера.

Источник топлива	Стоимость единицы	Стоимость за миллион БТЕ	Стоимость отопления типового дома
Резистивное электрическое питание от сети	0 руб.14 / кВт · ч	$ 44	4 489 долл. США
Мазут (в ценах 2010 г.)	3,70 долл. США / галлон	$ 41	3 938 долл. США
Мазут (в ценах 2016 г.)	$ 2,70 / галлон	$ 30	$ 2 790
Пропан	$ 2,50 / галлон	$ 35	3 404 долл. США
Природный газ	$ 2,00 / терм	$ 26	2 587 долл. США
Резистивное электрическое питание от солнечной энергии	0 руб.09 / кВтч	$ 26	$ 2,418
Тепловой насос с питанием от сети	0,14 $ / кВтч	$ 18	$ 1 706
Тепловой насос на солнечной энергии	0,09 $ / кВтч	$ 11	$ 1 023

На основе данных о топливе и ценах: Управление энергетики штата Мэн. Предполагается, что типичный масляный котел работает с КПД 65%, пропан и природный газ с КПД 85%, резистивный электрический котел с КПД 95% и тепловой насос с КПД 250% (COP = 2.5). Стоимость киловатт-часа солнечных фотоэлектрических систем составляет 9 центов за киловатт-час в течение 25-летнего периода, исходя из типичной экономики ценообразования для системы 4 кВт +. Экономика примерно такая же в Нью-Гэмпшире или Массачусетсе, в зависимости от местных цен на нефть, пропан и электричество.

Узнайте больше о тепловых насосах на нашей специальной странице: Тепловые насосы на солнечных батареях

Водяное отопление с помощью солнечной энергии

Водонагреватель, возможно, не самое «сексуальное» применение солнечной технологии, но это одно из самых рентабельных и эффективных.Для горячего водоснабжения дома с помощью масляного бойлера вы можете сэкономить более 300 галлонов масла в год для средней семьи из четырех человек, переключившись на солнечное горячее водоснабжение!

Как и в случае с тепловыми насосами, предпочтительный способ получения горячей воды от солнечной энергии в 2017 году — это установить солнечную электрическую систему, а затем вырабатывать электричество, которое можно использовать для питания электрического водонагревателя. Тем не менее, вместо любого водонагревателя большой емкости мы настоятельно рекомендуем хорошо изготовленный водонагреватель с тепловым насосом (HPWH), который предлагает невероятное сочетание эффективности и удобства.

Некоторые факты о водонагревателях с тепловым насосом

• Вместо того, чтобы ВЫГРЕВАТЬ тепло, они просто перемещают его из одного места в другое, что делает их намного более эффективными, чем обычные электрические водонагреватели или другие способы приготовления горячей воды.
• Вырабатывая тепло, они также помогают осушать комнату, в которой находятся.
• Высокая теплоизоляция, что означает, что энергия, которую вы используете для горячей воды, не тратится на «потери в режиме ожидания», когда резервуар простаивает.
• Доступны с резервуарами большого размера, что означает, что вы можете легко удовлетворить потребности семьи из 4+ человек с помощью водонагревателя с тепловым насосом.
• Во многих штатах есть скидки за их установку.
• Одна из немногих систем водяного отопления, работающих на солнечной энергии!

Солнечная энергия + тепло = Экономическая электростанция

Ранее мы говорили о больших экономических возможностях перехода на солнечную энергию. Что ж, когда вы объединяете хорошую экономику солнечной электроэнергии с дополнительными преимуществами за счет сокращения использования ископаемого топлива, эффект становится еще более сильным! Сочетайте солнечное электричество с эффективным электрическим нагревательным и охлаждающим оборудованием, чтобы вам было удобнее в своем доме и удобнее с кошельком.

В следующей главе, СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ МОЖНО СОХРАНИТЬ ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, рассматриваются достижения в технологиях накопления энергии и ценообразование, которые сделали аккумуляторы жизнеспособным вариантом для резервного копирования вашего дома на случай, если сеть выйдет из строя.

Прогреваетесь до солнечной энергии?

Добавьте свой дом или офис в поле ниже и сделайте следующие шаги к более солнечному будущему!

Это хорошая идея?

В солнечных системах отопления нет ничего нового: мы, люди, применяем эту концепцию на протяжении тысячелетий.У древних греков, например, были «солярии» — внутренние помещения, которые поддерживали тепло благодаря эффективному улавливанию и хранению солнечной энергии.

Сегодня каждая третья американская семья борется с оплатой счетов за электроэнергию. Самая большая часть счетов — 45% — идет на оплату отопления. С учетом вышесказанного, домохозяйства могут получить огромную выгоду, изучая различные способы использования солнечных панелей или систем, чтобы согреться и резко сократить эти непомерные счета.

Существуют различные способы использования солнечной энергии для выработки тепла, в том числе:

В этой статье мы сосредоточимся на солнечном обогреве помещений.Вот краткий обзор потенциальных преимуществ использования солнечных панелей для обогрева вашего дома:

Если вы не знаете, какие у вас варианты солнечного отопления, это подробное руководство для вас.

Содержание

Что такое активные и пассивные солнечные системы отопления?

Использование энергии солнца — лучший способ сохранить тепло в доме зимой. Существует два метода солнечного нагрева — пассивное солнечное отопление и активное солнечное отопление.

Пассивное солнечное отопление

Пассивное солнечное отопление — это метод использования имеющейся в изобилии энергии для поддержания тепла в доме зимой. При таком подходе стены, окна и полы дома должны быть продуманно спроектированы так, чтобы собирать и накапливать тепло от солнца в дневное время и постепенно распределять его по каждой комнате.

При пассивном солнечном отоплении не используются активные механизмы для сбора или распределения солнечного тепла по жилым помещениям.Скорее, это включает:

• Строительство комнат с большими окнами, выходящими на солнце, для проникновения солнечной энергии в комнаты
• Использование бетонных полов и тепломассы для улавливания и хранения тепла
• Нанесение толстой воздухонепроницаемой изоляции на внешние стены для защиты от жары
• Открытие и закрытие окон и вентиляционных отверстий для регулирования температуры, а также
• Использование изолированных жалюзи, штор или ставен для улавливания тепла в холодных погодных условиях

Если вы используете пассивные методы солнечного отопления при строительстве нового дома, вы можете сэкономить до 30-70 процентов на счетах за отопление, в зависимости от вашего местоположения и климата.

Активное солнечное отопление

Активные солнечные системы отопления (в отличие от пассивных систем солнечного отопления) используют механические устройства, такие как насосы, коллекторы и резервуары для хранения, для циркуляции тепла по всему дому.

В активной системе солнечного отопления коллектор (состоящий из плоских фотоэлектрических панелей) собирает солнечную энергию от солнца. Воздух или вода (или антифриз) внутри трубы нагреваются теплом, передаваемым коллектором. Это тепло либо передается непосредственно во внутреннее пространство с помощью насоса или вентиляционного механизма, либо сохраняется в системе хранения.

Вот короткое видео, объясняющее, как работают активные системы солнечного отопления:

Как активные, так и пассивные солнечные системы отопления дополняют систему отопления вашего дома, доставляя тепло именно туда, где оно вам нужно. С солнечным обогревом помещения вы можете избежать оплаты огромных счетов за электричество, которые идут с обычными обогревателями. Естественная энергия солнца действует как экономичное дополнение к вашей нынешней системе отопления.

Основные отличия активного и пассивного солнечного отопления

• При активном солнечном обогреве помещений насосы, коллекторы, резервуары для хранения и другие механизмы используются для циркуляции тепла в домах
• В пассивных системах солнечного отопления коллекторы используются для сбора энергии, а тепло улавливается и циркулирует естественным образом без использования механических устройств
• Активные системы сложнее пассивных систем отопления
• Пассивные системы обычно дешевле, чем активные системы отопления помещений
• Пассивные системы лучше всего подходят для новых зданий, тогда как активные системы можно использовать как в новых, так и в модернизированных домах.

Пассивные системы отопления могут быть внедрены только в новых домах, поэтому они актуальны только для тех, кто собирается строить новый дом.Напротив, активное отопление может быть модернизировано в существующих домах с использованием традиционных систем отопления многими различными способами.

Поскольку активное солнечное отопление является более практичным вариантом для большинства из нас, давайте подробнее рассмотрим, как мы можем использовать его для своих домов.

Получите живые предложения от лучших установщиков в вашем регионе

Какие существуют способы использования активного солнечного отопления в домах?

Существуют 2 основных типа активных систем солнечного отопления — солнечное отопление воздуха и солнечные водонагревательные системы (гидронные системы).

# 1 Солнечное воздушное отопление

Солнечное отопление воздуха напрямую нагревает жилое пространство с помощью комнатных воздухонагревателей. Установленный на крыше или на стене воздухонагреватель втягивает холодный воздух в солнечный коллектор, где он нагревается, а затем теплый воздух выдувается обратно в комнату.

В обогревателях, установленных на крыше, воздуховоды используются для подачи нагретого воздуха в комнату. А в настенных комнатных обогревателях, размещенных на южных стенах, в стене проделываются отверстия, чтобы воздух мог проходить в комнату.

С 2010 года в США было произведено несколько рекордных солнечных установок для нагрева воздуха с системами площадью до 10 000–50 000 футов², установленными на одной стене.

# 2 Солнечные водонагревательные системы

Солнечные водонагревательные системы (гидронные системы) имеют солнечные коллекторы, которые поглощают солнечное излучение и преобразуют его в тепло. Либо нетоксичный антифриз на основе гликоля, либо вода протекает через солнечные коллекторы, так что тепловая энергия от коллекторов передается жидкости.

Поскольку жидкость быстро проходит через солнечный коллектор, ее температура повышается до 10–20 ° F (5,6–11 ° C). Затем теплая жидкость поступает в теплообменник или резервуар для хранения воды.

Существует 3 основных типа жидкостных систем солнечного отопления помещений — системы лучистого пола, плинтусы с подогревом воды и центральные системы принудительной вентиляции. Давайте узнаем, как работают эти системы.

A) Солнечное водяное отопление: теплые полы

В системе лучистого отопления нагретая жидкость движется по системе труб, встроенных в тонкий бетонный пол.Жидкость, нагретая солнечными батареями из труб, затем излучает тепло в каждую из комнат.

При использовании лучистого теплого пола следует учитывать следующие факторы: Эффективность системы лучистого пола может быть снижена, если пол покрыт толстыми ковриками или ковровым покрытием. Пол в идеале должен быть отделан плиткой.

Если излучающий пол тщательно спроектирован, необходимость в отдельном резервуаре для хранения тепла может быть устранена.

Обычный бойлер или даже стандартный водонагреватель для бытового потребления можно использовать для подачи резервного тепла.

Для обогрева помещения из холодного пуска системам излучающих плит требуется больше времени, чем другим системам распределения тепла. Однако после включения они обеспечивают постоянное отопление во всем доме.

Солнечная система отопления полов. Источник изображения: bobvila

B) Солнечное водяное отопление: плинтусы на горячей воде

Плинтусные системы горячего водоснабжения устанавливаются на плинтусе или, как правило, в точке, близкой к земле, позволяя теплу подниматься естественным образом и для равномерного распределения тепла в пространстве.

Система труб, установленных в плинтусе, перекачивает горячую воду, передавая тепло от нагретой воды в комнату. Холодная вода возвращается в котельную для повторного нагрева и быстрого поступления горячей воды. Ребристые трубы в плинтусе обычно изготавливаются из меди, чтобы обеспечить более быстрый отвод тепла от их поверхности.

Для эффективного обогрева комнаты плинтусы / радиаторы с горячей водой требуют, чтобы температура воды составляла от 71 ° до 82 ° C (160–180 ° F). Поскольку плоские пластинчатые коллекторы могут нагревать жидкость до 90–120 ° F (32–49 ° C), используется резервная система нагрева (или вакуумные трубчатые коллекторы) для повышения температуры жидкости, нагреваемой солнечными батареями.

C) Солнечное водяное отопление: центральные системы приточного воздуха

Жидкостная система отопления преобразуется в систему воздушного отопления путем размещения нагревательного змеевика (жидкостно-воздушного теплообменника) в канале возврата воздуха помещения. Когда воздух втягивается в воздуховод из комнаты, он нагревается за счет нагреваемой солнечными батареями жидкости в теплообменнике. Дополнительное тепло, если требуется, подается от печи. Нагревательный змеевик должен быть достаточно большим, чтобы передавать необходимое количество тепла в комнату даже при самой низкой рабочей температуре коллектора.Системы жидкой солнечной тепловой энергии лучше всего подходят для центрального отопления в домах.

Вывод: Подходят ли солнечные отопительные панели для вашего дома?

Есть несколько причин полагать, что активные и пассивные солнечные системы отопления подходят для вашего дома:

• Как активные, так и пассивные солнечные системы отопления помещений значительно сокращают ваши счета за электроэнергию в холодную погоду
• Они заменяют вредные ископаемые виды топлива, такие как пропан, уголь, нефть и другие.
• Они помогают устранить загрязнение воздуха и обеспечивают чистую среду обитания
• Вы можете требовать налоговые скидки на солнечную энергию для ваших активных солнечных систем и, возможно, другие финансовые гранты, льготы и субсидии на ваши солнечные энергетические системы.

Если вы считаете, что активные или пассивные системы отопления не подходят для вашего дома, есть способ значительно сократить счета за электроэнергию.

Установив фотоэлектрические панели на крышах, вы можете использовать бесплатную солнечную энергию для обогрева, не тратя при этом значительную часть своего дохода на ежемесячные счета за электроэнергию.

Узнайте, сколько вы можете сэкономить со стандартной солнечной системой на крыше

Все о солнечном отоплении и производстве энергии

Солнечная энергия

Наше будущее действительно зависит от продолжения разработки и внедрения систем возобновляемой энергии . В Канаде Онтарио находится в авангарде этого движения, предлагая домовладельцам сильные финансовые стимулы для производства собственной энергии.

Некоторые из других провинций, похоже, отстают, предлагая искусственно заниженные ставки и не планируя обратный выкуп, что делает домашнее производство возобновляемой энергии по сути благородным, но убыточным делом для домовладельцев.

Тем не менее, независимо от финансовой отдачи, любая домашняя система возобновляемой энергии является чистой энергией и снизит потребность в нашей энергетической инфраструктуре и, как следствие, выбросы.

Пассивное солнечное отопление

Пассивное солнечное отопление — это концепция использования домашнего дизайна и ориентации для сбора тепла непосредственно от солнца. Ни панелей, ни проводов, ни трубок, поэтому это называется «пассивным».

Если 60% ваших окон выходят на юг и построить дом в пределах 15 градусов от оси восток / запад, вы можете снизить свои потребности в отоплении на 25% и более.

Успешный пассивный дом на солнечных батареях также предполагает размещение материалов с высоким поглощением солнечного света (камень, кирпич, керамика) на прямом пути солнечных лучей; а более темные цвета поглощают больше тепла, чем более светлые.

Высококачественные окна (тройное остекление, аргон, низкий E) обеспечивают приток тепла и снижают потери тепла в ночное время.

Для дома с пассивными солнечными батареями важно иметь правильное затенение. Отсутствие этой детали может означать, что то, что вы сэкономите на отоплении, летом просто будет переведено на охлаждение. Этого можно добиться с помощью навесов на крышах, навесов, внутренних светоотражающих жалюзи или лиственных деревьев, которые создают летнюю тень, но теряют листья и допускают воздействие зимы.

Окна должны быть спроектированы и расположены таким образом, чтобы 21 декабря было максимально подвержено воздействию солнца, а 21 июня — полностью затенены.

• Плюсы: Это должна быть первая мысль для любого домашнего дизайна. Это позволяет снизить расходы на отопление и повысить качество жизни. Долгая канадская зима кажется короче в ярком солнечном доме.
• Минусы: Плохо спроектированные, эти дома склонны к перегреву. Более того, эту систему трудно внедрить в существующие дома.
• Срок службы и стоимость: Без дополнительных затрат, и он будет продолжать обеспечивать тепло, пока стоит ваш дом.

Гелиотермическое отопление и солнечные водонагреватели

Это относится к использованию солнечных панелей для поглощения тепла жидкостью (смесь гликоля и воды) и его перераспределения по всему дому через радиаторы или лучистое тепло пола. Система может работать для обогрева вашего дома, а также для предварительного нагрева воды для бытового потребления.

Он может легко обеспечить 60% и более отопления и горячей воды зимой и почти все ваши потребности в горячей воде летом. Хорошо построенный дом с пассивной солнечной батареей может обеспечить все ваши потребности в отоплении.

• Плюсы: Неоспоримо зеленый, очень низкие эксплуатационные расходы. Их можно комбинировать для обогрева дома, а также для предварительного нагрева воды для бытового потребления.
• Минусы: Системы дороги (от 7000 долларов) и имеют довольно длительный срок окупаемости — от 10 до 15 лет, но все же должны обеспечивать окончательную чистую экономию. Вам все равно понадобится обычный водонагреватель и, вероятно, другая система отопления.
• Стоимость и срок службы: Цена от 7000 долларов и выше будет для установленных панелей и подвального резервуара.Вам все равно нужно будет учесть вашу систему распределения тепла, будь то радиаторы или теплый пол. Оценки срока службы различаются, но большинство производителей говорят, что вы можете рассчитывать на срок службы системы от 20 до 25 лет.

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели

Не вдаваясь в технические подробности, фотоэлектрические солнечные панели по сути преобразуют солнечные лучи в электричество. Системы могут быть достаточно большими, чтобы обеспечить все потребности вашего дома в электроэнергии, и они могут храниться в батареях или подаваться обратно в электросеть.

Когда вы слышите слово «чистое измерение», это означает, что вы подаете избыточную мощность обратно в сеть и отключаете ее, когда она вам нужна. То, что вы предоставляете, по сравнению с тем, что вы потребляете, рассчитывается, и вы получаете скорректированный счет или, что еще хуже, чек.

Наибольший рост солнечной энергии приходится на полуденное солнце, время, когда большинства из нас нет дома. А наибольшее потребление вы обычно получаете по вечерам, когда мало солнца. Чистое измерение устраняет необходимость в аккумуляторных системах, чтобы получить выгоду от вырабатываемой энергии.

В идеале, ваше годовое потребление будет удовлетворяться вашими панелями или даже превышать его, поэтому обратите внимание на местные программы для планов обратного выкупа. В Онтарио, если у вас крыша с южной стороны, вы гарантированно сэкономите или заработаете деньги. Онтарио выкупает электроэнергию по цене, превышающей рыночную стоимость киловатт-часа установки.

Новые инновации в области нанотехнологий выглядят многообещающе, благодаря которым панели будут значительно меньше, тоньше, эффективнее и дешевле.

Плюсы:

• Чистая энергия означает более чистую окружающую среду.

• В зависимости от того, где вы находитесь, вы действительно можете зарабатывать деньги, устанавливая солнечные батареи.

• Увеличение доли рынка означает, что затраты продолжают снижаться, в то время как технологические достижения делают его более эффективным.

• Панели солнечных батарей

  работают и в пасмурные дни, но менее эффективно.

• Правительственные льготы иногда доступны, но, похоже, они могут измениться без особого уведомления. Исследуйте это, прежде чем принимать какие-либо решения.

Минусы:

• фотоэлектрических панелей стоят больше, чем солнечные тепловые панели, гранты и льготы могут принести некоторое облегчение.

• Требуется довольно большая площадь крыши, фотоэлектрические панели могут быть довольно большими.

• Линии крыши и ориентация дома не всегда поддаются простой установке, но их можно установить за пределами вашего дома на столбах. Также доступны системы отслеживания, но это будет стоить вам.

Стоимость и срок службы : Большинство производителей предлагают 20-25-летнюю гарантию, но вы, вероятно, увидите более длительный срок службы. Стоимость во многом зависит от вашего региона и государственных стимулов. По крайней мере, рассчитывайте на хорошие 20 000 долларов, но с налоговыми льготами вы можете увидеть, что они значительно снизятся.

ФВ кровельная черепица:

Кровельная черепица для солнечных батарей — относительно необычная система фотоэлектрических панелей, она намного меньше и тоньше обычных фотоэлектрических панелей.Они не так эффективны, как их более крупные аналоги, и при существующей конструкции возможности выработки электроэнергии, как правило, начинают падать через 10 лет.

Солнечная черепица, изготовленная из более тонкой пленки солнечных элементов, менее эффективна при ярком солнечном свете и более эффективна в пасмурные дни, а также на закате и на рассвете.

Затраты на покупку и установку по-прежнему довольно высоки для той мощности, которую они обеспечивают, поэтому они не являются ярым конкурентом обычных фотоэлектрических панелей.

Чтобы сделать этот вариант немного более экономичным, установка не слишком сложна, она требует времени, поэтому вы можете многое сделать самостоятельно и сэкономить деньги.

Необходимо просверлить отверстие под каждой панелью и пропустить через него провод, затем вы встаете на чердак, чтобы соединить все провода, что может показаться вечностью в зависимости от времени года.

Возможно, он еще не является сильной силой на рынке, но концептуально имеет огромный потенциал. В ближайшем будущем, по мере того как нанотехнологии повышают эффективность, идея объединения кровли и солнечной энергии приобретает большой смысл.

Появляется продукт, который должен обеспечивать такую ​​же выработку энергии, что и обычные фотоэлектрические панели, и крепиться непосредственно к стропильным конструкциям крыши, устраняя необходимость в обшивке и кровельных материалах.

Заменяя листы и кровельные покрытия, это потенциально дает чистую экономию на кровле новым домом еще до того, как вы их подключите. Если легенды верны, это может оставить после себя как солнечную черепицу, так и существующие панели. Оставайтесь с нами, подробнее об этом позже.

Комбинация тепловых насосов и солнечных панелей (2021)

Интеграция тепловых насосов и солнечной энергии

Сегодня, с ростом популярности и доступности возобновляемых источников энергии, вопрос об обеспечении надлежащего отопления дома, которое является энергетическим и в то же время рентабельным, уже не так озадачен, как это было несколько десятилетий назад. Все больше и больше людей придерживаются позиции экологической устойчивости и обращаются к тепловым насосам и солнечным батареям как к средству обеспечения теплом своих домов.

Показатели энергоэффективности тепловых насосов и солнечных панелей в сочетании с их экологичностью, делают их идеальным выбором для тех, кто обеспокоен их воздействием на окружающую среду и хочет получить максимальную отдачу от своих первоначальных инвестиций. Тепловые насосы — отличное решение для отопления с низким содержанием углерода, но для работы им требуется электричество, и поэтому их сочетание с солнечными панелями позволит вашему дому достичь уровня Net-Zero. Чтобы получить максимальную отдачу от источников энергии, которые в определенной степени доступны в виде бесконечных источников, предпочтение отдается комбинации приборов, генерирующих солнечную энергию, и тепловых горбов, используемых на земле.

Преимущества комбинации солнечных батарей и теплового насоса

Комбинируя два различных источника энергии для целей отопления, одному будет предложено отличное соотношение цены и качества, которые он / она тратит на отопление, в то время как это обеспечит лучшее соотношение цены и качества по сравнению с традиционными системами центрального отопления. Такая комбинированная система будет:

• Обеспечить зимой полноценное отопление.
• Обеспечьте кондиционирование воздуха летом с меньшим потреблением энергии.
• Обеспечьте определенную степень гибкости в отношении того, как вырабатывается тепло, в то время как производительность геотермального теплового насоса не будет зависеть от внешних погодных условий.
• Летом геотермальный тепловой насос сбрасывает избыток тепла, производимого солнечными коллекторами, и сохраняет его часть на зиму.

КПД комбинированной системы отопления

В дополнение к тому, что было упомянуто до сих пор, следует отметить, что максимальный КПД насоса приходится на период с октября по декабрь, а самый низкий коэффициент полезного действия зарегистрирован для периода с февраля по апрель.

В то время как для солнечных тепловых обогревателей максимальный КПД (в холодное время года) ограничен периодом с февраля по март, а самый низкий — с ноября по декабрь. Таким образом, эти две различные системы отопления весьма продуктивно дополняют друг друга. Использование солнечных панелей увеличивает тепловую эффективность наземного теплового насоса и наоборот, гарантируя, что потребители получат максимальную выгоду от этих симбиотических отношений.

Единственным существенным недостатком такой комбинированной системы является высокая стоимость ее установки, которая может значительно ограничить ваш бюджет.Причина высоких начальных затрат связана с тем, что для работы геотермального теплового насоса требуется бурение скважин в почве на глубине 50-115 метров и прокладка под землей коллекторов трубчатого типа. Таким образом, затраты на установку геотермального теплового насоса более или менее равны стоимости оборудования теплового насоса, что является важным фактором принятия решений при выборе системы отопления дома.

Тем не менее, первоначальные высокие затраты компенсируются окупаемостью , которую получает при эксплуатации и обслуживании геотермального теплового насоса.Также стоит упомянуть, что общие затраты на комбинированную систему отопления будут напоминать затраты, связанные с установкой и запуском полноразмерной системы отопления с солнечными батареями, не требуя слишком много места для размещения солнечных элементов. Для более эффективного распределения тепла рекомендуется использовать теплые полы или фанкойлы, которые летом можно использовать для кондиционирования воздуха.

Способы объединения геотермальных тепловых насосов и системы солнечных батарей

Мы сочли достаточным представить список возможных комбинаций систем, цель которых снизить затраты на отопление до 50-70% по сравнению с обычными вариантами отопления, чтобы вы могли понять, что искать в случае вы подумаете о его покупке в ближайшем будущем.

• Система предназначена для отопления объектов площадью 100-200 квадратных метров.
• Количество солнечных коллекторов — 4 шт.
• Общий объем / емкость двойных буферных баков-аккумуляторов — 500 л.
• Объем распределительного бака горячей воды — 200 литров.
• Номинальная тепловая мощность солнечных панелей — 6,7 кВт.
• Мощность теплового насоса — 10 кВт.
• Стоимость оборудования — ок. 6000 фунтов стерлингов.

• Система предназначена для обогрева помещений площадью 150-300 квадратных метров.
• Количество солнечных коллекторов — 8 шт.
• Общий объем / емкость двойных буферных баков-аккумуляторов — 1000 литров.
• Объем распределительного бака горячей воды — 200 литров.
• Номинальная тепловая мощность солнечных панелей — 13 кВт.
• Мощность теплового насоса — 10 кВт.
• Стоимость оборудования — ок.8000 фунтов стерлингов.

• Система предназначена для отопления объектов площадью 300-400 квадратных метров.
• Количество солнечных коллекторов — 12 шт.
• Общий объем / емкость аккумуляторных двойных буферных емкостей — 1500 л.
• Объем распределительного бака горячей воды — 200 литров.
• Номинальная тепловая мощность солнечных панелей — 20 кВт Мощность теплового насоса — 16 кВт.
• Стоимость оборудования — ок. 10 000 фунтов стерлингов.

• Система предназначена для отопления объектов площадью 400-600 квадратных метров.
• Количество солнечных коллекторов — 16 шт.
• Общий объем / емкость двойных буферных баков-аккумуляторов — 2000 литров.
• Объем распределительного бака горячей воды — 200 литров.
• Номинальная тепловая мощность солнечных панелей — 20 кВт.
• Мощность теплового насоса — 25 кВт.
• Стоимость оборудования — ок.14 000–15 000 фунтов стерлингов.

Получить расценки на тепловые насосы

Если вы решили приобрести тепловой насос, но не уверены, какой тип вам нужен, мы готовы вам помочь.

Заполните форму на этой странице, указав свои личные предпочтения и информацию, и мы предоставим вам до четырех различных предложений от поставщиков тепловых насосов. Вы можете выбрать предложение, которое наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Услуга бесплатна, без обязательств и занимает всего несколько минут.

Написано Аттила Тамас Векони Менеджер UX Аттила — UX-менеджер в GreenMatch. Он имеет степень в области международного бизнеса с четырехлетним опытом координации в области маркетинга, взаимодействия с пользователем и создания контента. Аттила любит писать о солнечной энергии, технологиях отопления, защите окружающей среды и устойчивости.Статьи его и его команды появлялись на таких известных сайтах, как The Conversation, Earth911, EcoWatch и Gizmodo.

Солнечное отопление — преимущества использования солнечного теплового отопления

В отличие от ископаемого топлива, солнечная энергия доступна практически в неограниченном объеме, она не требует выбросов углерода и является бесплатной. Современные системы отопления можно комбинировать с солнечными батареями, что позволяет использовать солнечные системы отопления для нагрева воды или для подачи дополнительного тепла в контур отопления.

Использование солнечного излучения в качестве тепловой энергии известно как солнечное тепловое отопление. Это не следует путать с фотоэлектрическими элементами, которые представляют собой производство электроэнергии с использованием солнечного света. Огромные возможности использования солнечной энергии давно признаны: наша испытанная и испытанная технология зарекомендовала себя на протяжении многих лет.

Преимущества солнечного отопления:

• Бесконечное количество энергии, бесплатно
• Отсутствие выбросов CO2 во время работы
• Экономия затрат: до 60% меньше энергии для нагрева воды, до 35% меньше энергии для отопление помещений
• Сниженное потребление ископаемого топлива
• Солнечные тепловые системы можно интегрировать в существующие системы
• Современные системы работают эффективно даже зимой

Как работает солнечное отопление

Солнечная тепловая энергия в принципе работает как темный садовый шланг солнце.Поверхность шланга поглощает солнечный свет и, в частности, тепловое излучение, так что вода в нем нагревается. Солнечное отопление работает следующим образом:

1. Коллекторы поглощают солнечный свет через поглотитель. Здесь нагревается специальный жидкий теплоноситель.

2. Насос перекачивает жидкость к теплообменнику солнечного накопителя.

3. Здесь тепловая энергия передается в накопительный бак.

4. Если солнечного излучения недостаточно для нагрева воды, обычная система отопления нагревает накопительный бак до желаемой заданной температуры.

Солнечная тепловая система поставляет в зависимости от проектной средней годовой примерно 60% энергии, необходимой для удовлетворения потребностей в горячей воде.

Использование солнечной энергии для поддержки нагрева

Помимо производства горячей воды для бытового потребления, жидкость, нагретая в коллекторах, может использоваться для поддержки нагрева горячей воды для бытового потребления. Этот метод обеспечивает интересную поддержку работы нагревательного устройства и предлагает значительный потенциал экономии. Таким образом, даже при умеренных температурах нагревательный элемент часто может оставаться выключенным благодаря поддержке солнечного нагрева.

Ядром этого решения является комбинированный цилиндр, т.е. грамм. буферный накопитель, совмещенный с блоком ГВС. Если солнечного излучения достаточно, жидкость, содержащаяся в системе солнечного отопления, нагревает воду в одном из цилиндров через нижний теплообменник. В случае понижения температуры e. грамм. поскольку вы принимаете хорошую длительную ванну или душ, то нагревательный элемент будет включаться по мере необходимости через второй контур. Тогда он будет поддерживать дополнительный нагрев воды.

Солнечные системы отопления, предлагаемые Vaillant — надежные и гибкие

Как правило, солнечная энергия не годится для покрытия обычных потребностей в тепловой энергии круглый год. Следовательно, его лучше всего использовать в рамках всей системы. Комбинация с технологией конденсации газа или нефти — это хорошо и по разумной цене. Конечно, сочетание солнечного отопления с тепловым насосом или пеллетным отоплением еще более эффективно.

Солнечные коллекторы

Мы различаем два типа солнечных тепловых коллекторов (генерирующих тепло), используемых в системах солнечного отопления: плоские и вакуумные трубчатые коллекторы.

Плоские коллекторы — мощность поверхности

Главной особенностью плоских коллекторов является черная поверхность поглотителя, ориентированная на солнце. Покрытие поверхности поглотителя было разработано таким образом, чтобы оно могло поглощать максимум излучения и отражать лишь очень небольшое количество энергии. Поглощенная энергия передается теплоносителю, циркулирующему в трубках под поверхностью поглотителя.

С технической точки зрения плоские коллекторы отличаются от вакуумных трубчатых, особенно изоляцией поглотителя.В плоских коллекторах используется традиционный изоляционный материал, такой как Rockwool или пенополиуритан.

Преимущества плоских коллекторов:

• Более низкая закупочная цена
• Более низкие затраты на техническое обслуживание и ремонт
• Идеально подходят для низкотемпературных систем: для подачи горячей воды или поддержки полов с подогревом

Чтобы иметь возможность предлагать Для вас высококачественные коллекторы, эффективно работающие в любой комбинации систем по выгодной цене, компания Vaillant разработала плоские коллекторы.Благодаря своей инновационной технологии они достигают высочайшего КПД при оптимальной выработке солнечной энергии, что значительно сокращает ваш бюджет.

Вакуумные трубчатые коллекторы — Максимальный выход солнечной энергии из трубчатых

Принцип работы вакуумных трубчатых коллекторов такой же, как и у плоских коллекторов. Они также поглощают солнечное излучение через поглотители, а затем передают его в виде тепловой энергии жидкости.

Однако, в отличие от плоских коллекторов, вакуумный трубчатый коллектор обладает превосходной изоляционной способностью вакуума.Поэтому их называют вакуумными или вакуумными трубчатыми коллекторами. Потери тепла почти полностью исключаются благодаря вакууму в стеклянной трубке. Кроме того, под отдельными трубками установлено зеркало, чтобы фокусировать солнечный свет на трубу поглотителя. В целом, вакуумные трубчатые коллекторы значительно эффективнее плоских коллекторов.

Преимущества вакуумных трубчатых коллекторов:

• Более высокая энергоэффективность, хорошая урожайность даже при меньшем количестве солнечного света и рассеянном свете
• Требуется меньшая площадь крыши для той же мощности
• Может также использоваться на поверхностях крыши, не ориентированных на юг
• Обеспечивает более высокие температуры и может использоваться в сочетании с высокотемпературными системами отопления.

Вакуумный трубчатый коллектор Vaillant auroTHERM exclusiv является лучшим выбором для всех, кто голосует за оптимальное использование солнечной энергии.Благодаря продуманной конструкции вакуумный трубчатый коллектор обеспечивает максимально возможную выработку энергии даже в случае наклонного положения солнца и постоянного рассеивания солнечного света, высокой солнечной энергии и в целом максимально возможной выработки энергии.

Быстрая, безопасная и простая сборка

Все солнечные панели в нашей программе имеют единую систему крепления. Это дает значительные преимущества с точки зрения затрат времени и обработки. Коллекторы гарантированно будут быстрыми, безопасными и простыми в установке.Более того, наша система обеспечивает максимальную гибкость в установке.

Независимо от того, вертикальный или горизонтальный, бок о бок или один над другим — с нашими коллекторами возможна любая форма монтажа. В то же время наши панели могут также использоваться для установки на крыше и на плоской крыше в дополнение к классической версии крыши. У вас также есть выбор между вертикальной и горизонтальной ориентацией коллектора.

Обогрейте дом с помощью солнечной горячей воды

Когда Терри Макилвин построил свой дом в штате Мэн в 1997 году, он сделал необычный выбор и установил излучающий пол с подогревом.«Люди думали, что я сошел с ума», — говорит он. Однако с тех пор лучистое отопление для пола становится все более популярным, и легко понять, почему. Этот тип системы отопления работает путем перекачивания горячей воды или воды и пропиленгликоля (антифриза) через систему трубок в полу. Это означает, что дома, использующие эту систему отопления, становятся теплее от пола. Зимой под ногами нет холодных полов — пол — это самая теплая часть дома.

Макилвин вскоре обнаружил дополнительное преимущество — лучистое отопление пола отлично сочетается с солнечной горячей водой.Если вы уже отапливаете дом горячей водой, это всего лишь один шаг, чтобы нагреть эту воду с помощью солнечной энергии. Весной 2010 года Макилвин нанял ReVision Energy, солнечную компанию на юге штата Мэн, чтобы установить на крыше солнечные коллекторы, чтобы обогревать его дом и производить горячую воду, тем самым сокращая потребление мазута на 25 процентов в год.

Стоимость системы составила 20 000 долларов, поэтому Макилвин решил профинансировать ее за счет ссуды. Его точная экономия на топливе каждый год будет зависеть от того, сколько он должен запускать обогреватель зимой, а также от постоянно меняющейся цены на мазут — но он знает, что, экономя всего два топливных бака в год, он может покрыть его платежи по кредиту.

Использование солнечной энергии для нагрева воды не обеспечит 100 процентов ваших потребностей в отоплении. Вам все равно понадобится дополнительный источник тепла, поэтому вы не сможете утилизировать печь или котел. Но в новом строительстве этот дополнительный источник тепла может быть намного дешевле (например, меньшая система). Однако при правильных условиях солнечная тепловая система может заменить значительную часть традиционных источников энергии как для отопления помещений, так и для горячего водоснабжения.

Тим Мерриган, старший менеджер программы солнечного отопления и охлаждения в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, говорит, что солнечная тепловая система может нести до 40 процентов годовой тепловой нагрузки для некоторых домовладельцев.Боб Рамлоу, консультант по солнечной энергии с большим опытом работы в системах солнечного отопления, говорит, что большинство людей в хорошо изолированных, плотно построенных домах могут сэкономить до 50 процентов.

Использование большего количества солнечной энергии и меньшего количества ископаемого топлива дает много экологических преимуществ. Инвестируя в такую ​​систему, вы сокращаете выбросы парниковых газов и другие формы загрязнения, возникающие в результате добычи и сжигания ископаемого топлива. Но часто есть и экономия средств, потому что вы нагреваете эту воду бесплатным солнечным светом, и любая экономия на счетах за топливо будет увеличиваться.Вот почему Рамлоу подчеркивает, что если вы устанавливаете цену на систему, нужно смотреть не только на начальную цену, но и на окупаемость инвестиций с течением времени. Возврат будет зависеть от ряда факторов, в том числе от цены на топливо для отопления, солнечного воздействия на ваш дом и средней тепловой нагрузки. По оценке Рамлоу, для систем солнечного отопления, которые он установил в Висконсине, типичная рентабельность инвестиций составляет от 10 до 15 процентов в год.

ГВС, плюс, отопление дома!

Вы можете установить солнечную систему отопления в существующем доме в качестве модернизации, но она будет работать даже лучше, если будет спроектирована для нового строительства (подробнее об этом чуть позже).В любом случае, это почти всегда часть системы, которая также обеспечивает горячее водоснабжение. Если вы собираетесь инвестировать в солнечную систему горячего водоснабжения, вам не обязательно включать отопление помещений, но если вы планируете солнечное отопление помещений, вы почти наверняка захотите получить горячую воду для бытовых нужд.

Причина проста с экономической точки зрения: зачем устанавливать солнечную систему нагрева воды, которая используется только для отопления (сезонная необходимость), если вы также можете использовать ее для горячего водоснабжения (требуется круглый год)? Комбинированная система обеспечивает и то, и другое.Зимой, когда потенциал солнечной энергии самый низкий, коллекторы обеспечивают некоторое отопление помещений и часть горячего водоснабжения. Летом, когда тепловая нагрузка равна нулю, коллекторы должны быть в состоянии обеспечить большую часть, если не всю, горячую воду для душа, стирки и ваших раковин.

Комбинированные системы горячего водоснабжения и отопления помещений можно объединить разными способами. Специфика зависит от потребности в горячей воде, общей тепловой нагрузки и типа дополнительного тепла. Но одна константа — потребность в способе хранения солнечной энергии.Когда потребность в жаре максимальна — например, леденящей кровь январской ночью — солнечный потенциал минимален. Таким образом, системы обычно включают в себя один или несколько резервуаров для хранения воды, в которых тепло от солнечных коллекторов может накапливаться в течение дня и использоваться ночью или в пасмурные дни.

Вода в накопительном баке (или баках) нагревается жидкостью, такой как пропиленгликоль, которая циркулирует через солнечные коллекторы и теплообменник. Когда термостат требует тепла помещения, система сначала подключается к солнечному резервуару.Цистерны могут быть большими, емкостью 1000 галлонов и более, но часто они намного меньше.

Солнечные коллекторы являются центральным элементом любой системы и обычно устанавливаются на крыше с южной стороны. Наряду с коллекторами, накопительным баком, насосами и средствами управления солнечные системы отопления помещений также включают в себя источник дополнительного тепла. Это может быть небольшой котел, печь, тепловой насос или даже дровяная печь — все, что вам нужно, когда потребность в тепле превышает ваши солнечные ресурсы.

Теплый пол и другие альтернативы

Отопление и хранение воды лежит в основе любой солнечной системы отопления, но домовладельцы также должны решить, как лучше распределить это тепло по всему дому.Есть несколько вариантов.

Распределение тепла из лучистого пола специально разработано для солнечных коллекторов, поскольку температура воды может быть относительно низкой — 120 градусов по Фаренгейту или ниже. Это хорошо в диапазоне тепла, которое солнечные коллекторы могут с комфортом производить. Этот тип системы отопления также обычно включает в себя материалы с большой массой, такие как бетон и плитка. Эта тепловая масса помогает сохранять тепло и выравнивает колебания температуры в помещении, постепенно отводя тепло.

Обычные радиаторы кажутся еще одним хорошим вариантом, потому что они тоже полагаются на нагретую воду.Однако радиаторы нельзя так же успешно сочетать с солнечными коллекторами. Будь то плинтусы с ребристыми трубами или отдельно стоящие чугунные радиаторы, они обычно рассчитаны на температуру воды от 160 до 180 градусов. Достижение такой температуры — настоящее испытание для солнечных коллекторов.

Однако, по словам эксперта по солнечной энергии DIY Гэри Рейса, можно спроектировать систему, которая использует обогрев плинтуса для получения полезного тепла при более низких температурах воды, используя специальные плинтусы, которые работают с водой с более низкой температурой.

Вы также можете использовать солнечные коллекторы в системе воздушного отопления, добавив водяной теплообменник в канал возврата воздуха. Эд Мюррей, президент Aztec Solar в Ранчо Кордова, Калифорния, использовал эту стратегию для модернизации. Он добавляет двухступенчатый термостат, который сначала использует солнечную горячую воду и обращается к печи только в том случае, если тепловой потенциал в солнечном накопителе слишком низок. По словам Мюррея, если система спроектирована правильно, домовладелец никогда не должен попадать в кассы холодным воздухом.

Когда я связался с Viessmann Manufacturing Co. в Ватерлоо, Онтарио, мне сказали, что эти альтернативы лучистому напольному отоплению возможны, но они не должны быть вашим первым выбором. Они просто не так эффективны, как гидравлическое распределение тепла по трубам под полом.

Тем не менее, Рамлоу предлагает другую точку зрения. Он объясняет, что если у вас уже есть система воздушного отопления, имеет смысл использовать ее с солнечной системой горячего водоснабжения, потому что это намного дешевле, чем установка лучистого теплого пола (а кондиционирование воздуха проще с системами принудительной подачи воздуха). ).Рамлоу установил несколько систем солнечного отопления, использующих принудительное воздушное тепло, и он доволен тем, насколько хорошо они работают.

Начните с энергоэффективности дома

Количество мазута или природного газа, сэкономленное солнечной системой отопления помещений, зависит от множества факторов, но ни один из них не является более важным, чем то, как был построен дом. Если через внешние стены и крышу здания просачивается небольшое количество тепла — то, что проектировщик энергии назвал бы низкой тепловой нагрузкой, — солнечные коллекторы могут иметь большое значение.Если тепловая нагрузка высока, что часто имеет место в старых домах, доля счетов за отопление, которые могут быть уменьшены за счет использования солнечных коллекторов, намного меньше.

Если у вас дом традиционной постройки с скудным количеством теплоизоляции, неконтролируемыми утечками воздуха и сквозняками из окон, вам следует рассмотреть изоляцию и воздухонепроницаемость как первый шаг к модернизации солнечного отопления. Добавление теплоизоляции — это рентабельный способ немедленно снизить счета за отопление, и если вы готовы инвестировать в систему солнечного отопления, выделяемое ею тепло пойдет гораздо дальше на обогрев вашего дома.

Фортунат Мюллер, инженер ReVision Energy в штате Мэн, объясняет, что компания рассылает потенциальным клиентам информационный бюллетень, который рекомендует три предварительных условия для солнечного отопления: изоляция R-30 в стенах и R-50 в потолке, низкая -температурная система распределения и высокоэффективное резервное тепло.

«Мы просим людей сначала подумать о модернизации изоляции, чтобы снизить нагрузку», — говорит Мюллер. «Затем мы можем спроектировать солнечную систему, которая фактически справляется с 30-40% нагрузки, тогда как в протекающем старом фермерском доме 18-го века я мог бы покрыть крышу солнечной батареей, и все, что я мог сделать, это 2% тепловой нагрузки.”

Это одна из причин, по которой солнечное отопление так хорошо подходит для нового строительства. В новом доме вам все равно придется покупать новую систему отопления и солнечный водонагреватель, поэтому с самого начала вы можете выбрать варианты, которые хорошо сочетаются с системой солнечного отопления. Вы также можете начать с высокого уровня изоляции и построить плотно закрытый дом с низкими тепловыми нагрузками.

Еще один вариант для новых домов — это использование принципов пассивного солнечного строительства, которые снизят тепловые нагрузки.Стратегии проектирования с использованием пассивных солнечных батарей включают ориентацию продольной оси дома на юг, соответствующий размер свесов крыши и использование строительных материалов большой массы и высокоэффективных окон. В хорошо спроектированном доме с пассивной солнечной батареей тепловые нагрузки уже будут минимальными, поэтому солнечные коллекторы должны обеспечивать еще больше тепла для дома.

Расходы и экономия при использовании солнечной горячей воды

Ключевые факторы, определяющие стоимость солнечной системы отопления, включают размер дома, какую тепловую нагрузку система была спроектирована, чтобы нести, местные затраты на коллекторы, насосы и средства управления, и насколько конкурентоспособен рынок солнечной энергии на местном уровне.

Установка

солнечной системы Терри Макилвина для его дома площадью 3300 квадратных футов в штате Мэн стоила 20 000 долларов. По оценке Эд Мюррея, аналогичная система в доме площадью 2000 квадратных футов будет стоить в Сакраменто, Калифорния. Другой установщик в Коннектикуте взимает около 17000 долларов за комбинированную систему бытового водоснабжения и отопления в доме площадью 2000 квадратных футов.

Как это часто бывает, все эти три системы были представлены примерно по одинаковой цене, но придумывать «среднюю стоимость» для солнечной системы отопления сложно.По крайней мере, ни один установщик или эксперт по возобновляемым источникам энергии, с которым я разговаривал, не сделал бы предположений. Каждая система по существу разрабатывается индивидуально для конкретного дома с конкретными потребностями в энергии. Стоимость местной рабочей силы и оборудования различается, как и налоговые льготы. Текущие федеральные налоговые льготы на солнечные системы нагрева воды, используемые для горячего водоснабжения, равны 30 процентам стоимости, но в некоторых местах государственные и местные льготы снизят стоимость еще больше.

Хотя затраты на установку могут быть довольно высокими, затраты на обслуживание должны быть низкими.Резервуар для хранения горячей воды на солнечных батареях может нуждаться в периодической проверке и доливке, а различные клапаны, насосы и датчики иногда могут нуждаться в замене. Однако в целом солнечным системам отопления не следует уделять особого внимания в течение длительного времени.

Как упоминалось ранее, когда речь идет о стоимости, решающим фактором, который следует учитывать, является долгосрочная окупаемость инвестиций. Эти цифры будут варьироваться в зависимости от особенностей вашего индивидуального дома и климата. В целом, чем больше ископаемого топлива может заменить солнечная система отопления, тем более привлекательной она становится с финансовой точки зрения.

Хотя никто не может точно предсказать будущую стоимость мазута, пропана, природного газа или электроэнергии, ясно, что в долгосрочной перспективе цены на эти постоянно истощающиеся ресурсы будут продолжать расти. Напротив, солнечные системы отопления помещений, как и другие системы возобновляемой энергии, имеют предсказуемые затраты, которые вы можете амортизировать в течение срока действия ипотеки. Стоимость горячего водоснабжения и частичного обогрева помещения будет такой же в течение всего срока действия ипотеки, как и в день установки системы.Это преимущество, с которым обычная система отопления просто не может сравниться.

---

DIY Солнечное отопление

Если вас интересует солнечная система отопления помещений и вы довольно удобны, подумайте о создании своей собственной! Редактор Гэри Рейса отапливает свой дом с помощью солнечной системы водяного отопления в сочетании с лучистым подогревом полов. План Рейсы, который был опубликован в выпуске за декабрь 2007 г. / январь 2008 г., включает установку солнечных коллекторов в отдельно стоящее здание с хорошим солнечным освещением, такое как сарай или другое складское здание.Он смог установить всю эту систему, включая лучистые полы с подогревом, после того, как дом был построен в году. Поскольку такая конструкция позволяет размещать солнечные коллекторы там, где они получают наилучшее солнечное воздействие, она достаточно гибкая, чтобы работать в самых разных ситуациях. Подробные инструкции по сборке этой системы можно найти в Плане солнечного отопления для любого дома.

---

Как купить солнечную систему отопления

Если вы решите инвестировать в систему солнечной энергии, воды и отопления, вашим первым шагом будет поиск установщика солнечной энергии или разработчика системы, который сможет собрать систему, соответствующую вашим потребностям.Но, как вы, наверное, знаете, солнечная энергия сейчас горячая! Многие установщики солнечных батарей только начинают свой бизнес и не имеют большого опыта. Так как же найти хороший?

Ассоциация предприятий солнечной энергетики предоставляет онлайн-список некоторых своих членов, которые занимаются установкой. Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике ведет индивидуальный список установщиков, сдавших сертификационный экзамен организации. Обе эти отраслевые группы — хорошее место для начала, но вполне вероятно, что не все ваши местные установщики будут перечислены, поэтому поиск в Интернете также является хорошей идеей.После того, как у вас будет несколько имен для начала, правильные вопросы помогут вам найти лучших потенциальных клиентов: как долго они в бизнесе? Сколько систем они установили? Есть ли у компании собственный инженер по солнечной энергии?

В то время как независимые установщики могут выбирать любые компоненты, которые им нравятся, производители, которые производят большую часть (если не все) компонентов, иногда предлагают комплектные системы. Например, когда я связался с Viessmann, чтобы запросить расценки, они предоставили образец предложения по горячей воде и отоплению помещений, адаптированный для гипотетического дома в Портленде, штат Мэн, всего за несколько часов.В документе перечислялись все компоненты Viessmann, а также схематический чертеж и оценка энергосбережения и производства солнечной энергии, а также предполагаемая стоимость оборудования. Услуга удобна и может снизить затраты на рабочую силу на месте, поскольку некоторые компоненты поставляются предварительно смонтированными. Будет ли комплексная система привлекательной или нет, может зависеть от наличия местных специалистов. Один инженер по солнечной энергии сказал мне, что упакованные системы, которые он видел, «несколько неутешительны по производительности и, на мой взгляд, излишне дороги.Он предположил, что эти пакеты лучше подходят для нового строительства, чем для модернизации.

Производители компонентов возобновляемой энергии также могут помочь найти местных дилеров или установщиков и даже предложить услуги по проектированию напрямую. Вот некоторые из них, которые вы можете проверить:

Apricus
Bosch
Butler Sun Solutions
EnerWorks
FAFCO
Heliodyne
Oventrop
Rheem
Stiebel Eltron
SunEarth
Thermo Technologies
Солнечные батареи Trendsetter
Viessmann

---

Дополнительные ресурсы

Узнайте больше о федеральных финансовых стимулах для возобновляемых источников энергии (введите «налоговые льготы»).Вы также можете найти стимулы, специфичные для вашего штата или коммунального предприятия.

Узнайте больше о вариантах солнечного нагрева воды и отопления в разделе «Солнечный водонагреватель» Боба Рамлоу и Бенджамина Нуша.

---

Первоначально опубликовано: февраль / март 2011 г.

.