Солнечное отопление: принцип работы, виды, рекомендации

Использование альтернативных источников энергии становится все более актуальным. Этому в немалой степени способствует постоянный рост на электроэнергию, а также множество других факторов. Отопление забирает львиную долю доходов людей, поэтому желание экономии вполне понятно и объяснимо. Для этих целей прекрасно подходит солнечное тепло, которое вполне можно использовать.

Солнечное отопление

Необходимо ли это?

Отопление от солнца может быть реализовано двумя разными способами:

  • Солнечные батареи для отопления дома. Подобные устройства вырабатывают электрический ток, который можно использовать для работы любого электрического оборудования, включая и приборы отопления.
  • Солнечные коллекторы. Данные устройства способны нагревать жидкость, поэтому их можно использовать напрямую, подключая к системам отопления.

Оба эти варианта заслуживают особого внимания, ведь каждый из них обладает своими особенностями. Но прежде чем вы будете выбирать между ними, хотелось бы отметить один момент. Безусловно, солнце способно вырабатывать достаточное количество энергии, но не всегда тепло от него будет попадать на солнечные элементы системы. Лучше всего предусмотреть комбинированную систему. При таком подходе вы получите бесперебойный поток энергии, ведь если солнце будет отсутствовать, то тепло будет вырабатывать вторая система.

Если такой возможности нет, то необходимо приобрести систему солнечного отопления с достаточным потенциалом мощности. Вообще, солнечная система отопления имеет целый ряд преимуществ:

  • Экологически чистый источник энергии. Кроме того, эта энергия еще и абсолютно бесплатна.
  • В перспективе можно наблюдать снижение денежных затрат на горячую воду и отопление помещений.
  • Вы можете не следить за ценами на электроэнергию и прочими экономическими моментами, ведь солнце светит в любое время года, вне зависимости ни от чего.
  • Эта энергия абсолютно безопасна.

Не обошлось здесь и без некоторых недостатков:

  • Отопление дома солнечной энергией может осуществляться в разной степени успешности. Это зависит от конкретного региона и погодных условий.
  • Солнечные системы отопления стоят достаточно дорого, поэтому такие начальные затраты могут отпугнуть многих потенциальных покупателей.
  • Такого рода системы требуют периодического ухода за собой. Придется чистить панели, трубки и другие составляющие от пыли и грязи.
  • Некоторые модели коллекторов не могут функционировать при отрицательных температурах. Вам придется сливать с них жидкость с наступлением холодов.

Варианты отопления солнечной энергией

Мы уже говорили о том, что солнечное отопление дома может реализовываться с помощью двух видов устройств – батарей и коллекторов. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Солнечные батареи

Отопление с помощью солнечных батарей реализуется за счет поглощения солнечных лучей панелями. На этих панелях расположено множество фотоэлементов, в которых происходят разного рода реакции в тот момент, когда на них попадает свет. Электрический ток, образующийся в каждом фотоэлементе, скапливается в единый поток энергии, которая выводится из панели наружу. Количество энергии от одной панели составляет порядка 250 Вт, поэтому для лучшего эффекта необходимо приобретать несколько солнечных батарей, объединяя их в единую систему.

Полученный электрический ток подается на аккумуляторы через специальный контролер. Далее он проходит через инвертор, попадая тем самым в электрическую сеть жилища. Зарядка аккумуляторов осуществляется в течение всего дня до наступления сумерек. Именно в этот период солнечная энергия вырабатывает наибольшее количество тока.

Отопление солнечными панелями

Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный, который поддерживают все современные электрические приборы. В частности, переменный ток используется в электрических котлах, которые используются в качестве отопительных систем частных домов.

Отопление частного дома солнечными батареями заключается и в использовании технологии теплого пола. Это позволяет накапливать тепло в помещении, а бесперебойный поток тока от батарей обеспечивает стабильную работу электрических тэнов системы.

В среднем, энергия, поступающая от солнечных батарей, составляет примерно 150 Вт с одного квадратного метра панели. Произведя нехитрые расчеты, можно понять, сколько конкретно потребуется таких панелей для обогрева для вашего жилища.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы отличаются от батарей по своей структуре и принципу работы. Они представляют собой целую систему, состоящую из вакуумных труб. Каждая из этих труб обладает следующим строением:

  • Наружная трубка, которая способна выдерживать значительные механические нагрузки. Изготовлена она из ударопрочного стекла
  • Внутри также находится труба, но меньшего диаметра. Она необходима для увеличения поглощения энергии.
  • На тыльной стороне трубы располагается рефлектор, который улучшает фокусировку рассеянного света.
  • Внутри маленькой трубы находится теплообменник, изготовленный из меди.

Отопление солнечным коллектором
Солнечный коллектор нагревается в результате воздействия света, после чего внутри медных труб вскипает находящаяся там жидкость. Затем образуется горячий газ, который передает тепловую энергию контуру с антифризом. Затем пар остывает, после чего он превращается в конденсат, возвращаясь в трубы в виде жидкости. Особенностью антифриза является тот факт, что он не замерзает при очень низких температурах зимой, поэтому коллекторы можно эксплуатировать круглый год.

Особенности отопления солнечной энергией

Многие люди весьма скептически относятся к солнечному отоплению для дома. Они приводят основной довод, заключающийся в том, что первоначальные затраты на оборудование вряд ли окупятся в дальнейшем. Действительно, солнечное отопление частного дома – это достаточно дорогое удовольствие, ведь цены на оборудование вряд ли можно назвать дешевыми.

Если у вас нет лишних средств, то выход один – это солнечное отопление своими руками. Рассмотрим на примере вариант воздушно-солнечного отопления в частном доме. Нам необходимо изготовить короб со следующими размерами – 1800x1200x150 мм. Нам понадобиться влагостойкая фанера, толщина которой составляет 12 мм на боковые стены. На заднюю стену подойдет фанера толщиной 7 мм.

По периметру нашего короба прикрепляем брус сечением 40 на 40 мм. На брус укладываем минеральную вату – слой должен быть порядка 40 мм. Зашиваем все профнастилом, после чего окрашиваем черной краской. Черный цвет не случаен, ведь именно он лучше накапливает тепловую энергию.

Посередине короба нужно прикрепить планки по типу лабиринта – такой способ способствует лучшей циркуляции воздуха. Внизу боковой стены прорезаем отверстие, через которое будет подаваться воздух. Далее нужно остеклить поверхность нашего коллектора.

С обратной стороны, где находится отверстие подачи воздуха, устанавливается вентилятор. В принципе, наша самодельная установка готова. Теперь, когда лучи будут попадать на профнастил, устройство будет образовывать тепловую энергию для обогрева дома.

Как мы видим, обогрев частного дома своими руками – это не такое уж невыполнимое задание, как это может показаться на первый взгляд. Если следовать инструкциям, то вполне можно изготовить установку самостоятельно, учитывая, что особых затрат на это не требуется.

Что предлагает российский рынок?

Отопление на солнечных батареях является достаточно перспективным направлением, выгодным как для продавца, так и для покупателя. На российском рынке представлены многочисленные системы отопления, работающие именно на солнечных батареях. Рассмотрим несколько вариантов:

  • «Освещение». Потенциальная мощность составляет 50 Вт, при рабочем напряжении в 300 Вт. Стоимость составляет порядка 19 тысяч рублей.
  • «Дачный». Максимальный показатель мощности составляет 520 Вт, при рабочем напряжении в 600 Вт. Приблизительная цена составляет 95 тысяч рублей.
  • «Система солнечных батарей 1 кВт». Максимальная мощность составляет 1040 Вт, при рабочем напряжении в 1500 Вт. Стоимость составляет около 200 тысяч рублей.
  • «Система солнечных батарей 2,4 кВт». Максимальный показатель мощности составляет 2460 Вт, при рабочем напряжении в 3200 Вт. Стоимость этой системы уже значительно выше средней – порядка 440 тысяч рублей.

Помимо приобретения самой системы, осуществляющей отопление от солнечных батарей, придется еще заплатить и за ее монтаж. Если предполагается замена части крыши на панели системы, то такая установка будет стоить порядка 50 долларов за кв.м. Такая цена обусловлена тем, что часть кровли будет снята полностью, т.е. работа достаточно трудоемкая. Что касается обычной установки, то она ровно вдвое дешевле – всего 25 долларов за квадратный метр. Но эти цифры приблизительны, ведь все зависит от типа используемой системы и прочих нюансов.

Основные рекомендации

Солнечная система отопления для частного дома должна подбираться строго в индивидуальном порядке. Чтобы сделать правильный выбор, советуем придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Большое значение имеет регион вашего проживания. Вы можете узнать средние показатели солнечного света на один квадратный метр для каждого из календарных месяцев. Произведя расчеты, вы поймете, сколько именно батарей вам понадобится.
  2. Эти системы используются не только для обогрева помещения, но и для подогрева воды. Если в доме есть счетчики, то определить расход горячей воды не составит труда. Это позволит определить количество тепла, необходимое для подогрева конкретного объема воды, который вы тратите в месяц.
  3. Если же счетчиков нет, то можно рассчитывать по норме. В среднем, один человек расходует порядка 120 литров в день. Умножаем это число на количество людей в семье – это и будет наше значение.Как происходит отопление солнцем

Заключение

Несмотря на многочисленные критические отзывы и мнения, отопление дома современными солнечными батареями является хорошей альтернативой для многих людей. Безусловно, первоначальные затраты присутствуют, но все больше людей склоняются именно к альтернативным источникам энергии. Специалисты объясняют это тем, что люди не хотят зависеть от экономических кризисов и постоянного завышения тарифов ЖКХ, которые многим кажутся неоправданными.

Многие рекомендует сначала изготовить простейшую установку самостоятельно, чтобы на практике посмотреть возможную выгоду в процессе ее эксплуатации. Если выгода очевидна, то можно приобретать более современные системы, благодаря которым можно обогревать свой дом в течение всего календарного года.