Слънчев нагревател за дома - удобно и евтино отопление

Съдържание:

Цени и решения
Конструкции
Общи характеристики
Рамкови слънчеви клетки
Безрамкови слънчеви клетки
На какво да обърнете внимание при покупка
Типична схема на автономна електрическа мрежа
Колекционери
Заключение

Цените са хапливи, но 25-годишната гаранция за 80% от номиналния капацитет също е впечатляваща. Слънчевият нагревател за къщата събира енергия през деня, а през нощта се захранва от батерията. Рекламен трик или единствената възможна алтернатива на дизеловия генератор?

Цени и решения

Цената за 1 W мощност за типични слънчеви панели, монтирани на покрива, е от порядъка на $4-8. В същото време доставчикът често се задължава да изрязва елементи по поръчка или да инсталира стандартна версия. Какво може и какво не слънчевата енергия? Ето набор от типични решения, предоставени от една от компаниите на техния уебсайт:

Енергийно захранване на частна къща.

Оборудване за непрекъсната работа на комуникационни станции.

Wi-Fi точка на слънчеви батерии.

Има отделни фенери, захранвани с дневна светлина.

Зарядни за мобилни телефони.

Билбордове със светлини.

Стъкла за прозорци, способни да генерират енергия.

Това са само най-достъпните проекти, има и други. Инженерът Скот Брайсоу предлага пътните настилки да се правят изцяло от слънчеви панели. Това е наистина грандиозен проект, но градина, изработена от еко-дървета, ще изглежда много по-невероятна. Различни мобилни устройства лесно се зареждат от "растения". (Вижте също: Направи си сам слънчев бойлер)

Конструкции

Какво точно могат да предложат щандовете на магазините? Към днешна дата има два налични дизайна:

кадър;

без рамка

Освен това,можете да закупите фотоклетки отделно. В този случай проблемът с правилното използване на устройствата пада изцяло върху раменете на купувача.

Общи характеристики

Независимо от наличието на рамка, всяка слънчева клетка се състои от модули, образувани от фотоволтаични клетки, свързани последователно, паралелно или смесено. Последното ви позволява да получите необходимото напрежение и мощност. В рамките на модула се обръща специално внимание на характеристиките на фотоволтаичните клетки. Общите свойства на конструкцията се определят от най-лошата стойност на параметъра. Така в последователна верига токът е ограничен от максималното вътрешно съпротивление на фотоклетката.

Слънчевите панели на покрива на къща се състоят от много модули, опаковани по един от двата начина, споменати по-горе. С какво се различават?

Рамкови слънчеви клетки

Подложката от закалено стъкло служи като надеждна защита за листови слънчеви клетки, приложени към едната му страна. Нито дъжд, нито сняг, нито градушка ще могат да навредят на източника на автономно захранване. Прозрачното стъкло лесно пропуска светлина и предотвратява механични повреди на фотоклетките. От вътрешната страна батериите са защитени със слоеве ламинат. За тези цели обикновено се използва Mylar (полиестер).

За допълнително уплътняване фотоклетките са вградени във филм, подобен по свойства на полиетилена. Краищата са обработени с алуминиев профил, поставен върху уплътнител, което предотвратява напластяването на тортата, която, започвайки от външната повърхност, изглежда така: (Вижте също: Какъв нагревател да изберете за дома)

Здрав слой от закалено стъкло.

Фотоклетки, вградени във филма.

Вътрешни слоеве ламинат.

Алуминиевият профил обикновено има формата на буквата F и поддържа цялата конструкция на известно разстояние от повърхността на покрива. Тъй като един елемент не еможе да осигури достатъчно изходно напрежение, тогава няколко части са свързани последователно. Всяка рамкова конструкция е допълнена с елементи на електрически връзки.

Безрамкови слънчеви клетки

В този вариант няма рамка. Субстратът може да бъде от фибростъкло или изобщо да няма субстрат. В последния случай двете страни са покрити с миларов филм. Фотоклетките, както и преди, са внимателно запечатани.

На какво да обърнете внимание при покупка

Всички номинални параметри, дадени в таблиците за соларни клетки, са измерени при нормални условия. Те се считат за:

температура на околната среда 25 °C;
светлинен поток 1000 W/m2;
AM1.5 спектър.

Трябва да се признае, че съкращението, посочено в последния елемент от списъка, може да подведе дори опитен инженер. Всъщност няма нищо сложно. Номиналните параметри на слънчевите батерии обикновено се усещат от спектъра на нашата светлина, който се наблюдава в средната континентална ширина на САЩ. Той е малко на юг от Москва и приблизително съответства на позицията на Волгоград или Ростов на Дон.

Стандартът, който характеризира състоянието на атмосферата на тестовия спектър, струва 80 швейцарски франка на официалния уебсайт, така че се препоръчва да се задоволите с това, което е налично по отношение на условията на измерване в отворени източници:

оценката на параметрите на въздуха се извършва в 30 слоя, съгласно платения стандарт;
ъгълът на позицията на Слънцето в зенита е 48,19 градуса;
мътност на атмосферния въздух при честота 500 nm (син цвят) - 0,084;
еквивалентен стълб водна пара — 1,42 cm;
еквивалентната дебелина на озоновия слой е 0,34 cm.

Мътността при дължина на вълната 500 nm се избира въз основа на състоянието на синьото небе. Този цвятпреобладава в спектъра, видим от повърхността на Земята.

Защо толкова много наука? За да не се чудите по-късно защо нагревателят се захранва от слънчеви батерии, по някакъв начин противоречи на документацията. Условията в списъка много ли са подобни на района, където ще бъде инсталирана батерията?

Ето как може да изглежда през зимата. Номиналната мощност на слънчевата батерия е 1000 W, точната стойност на напрежението не е толкова важна, тъй като ще бъде преобразувана от инвертора. И така, температурата премина в минус. Специална корекция за номиналното напрежение се взема предвид, когато условията се отклоняват от нормата. Под 25 °C изходното напрежение на батерията ще се увеличи. В същото време плътността на потока на мощността никога няма да достигне 1000 W/m2 никъде в Химки, дори и през зимата. Измерванията също предполагат, че Слънцето отскача лъчите си върху повърхността на слънчевата клетка под прав ъгъл. Всяко отклонение от това условие естествено намалява изходната мощност.

Всички тези аспекти трябва да се вземат предвид при избора на слънчева батерия за дома.

Типична схема на автономна електрическа мрежа

Слънчевите клетки с номинал 12V обикновено работят с батерии и уреди, за които напрежението е достатъчно. Контролерът за зареждане внимателно следи дали оборудването работи в съответствие с техническите разпоредби. Ако е необходимо, веригата между слънчевата батерия и батериите се отваря.

Домакинските уреди не могат да работят директно от постоянно напрежение от 12 V, така че се използва специален преобразувател - инвертор. Променлив ток с честота 50 Hz и номинална стойност 220 V вече влиза в къщата от него. Нагревателят се захранва от слънчеви батерии по индиректна схема - чрез инвертор.

А какво ще кажете за мрежовото захранване? Чували ли сте вица за това как жителите не само не консумират топла вода, но и я изпомпват във водоснабдяването? докато ниетук се шегуваме за усукване на измервателни уреди, в Германия фермерите доставят електричество не само на себе си, но и на целия район, изпомпвайки киловати в мрежата. И им се плаща за това. А киловатите се вземат от слънчеви батерии. Като в приказка? Така! Слънчевите панели в двора позволяват не само да не се плаща на правителството, но дори и малко допълнителен доход.

Програми за развитие на соларната индустрия има във всички развити страни и дори в Монголия.

Колекционери

Накрая бих искал да спомена слънчевите бойлери, наречени колектори. Достатъчно е да го поставите на покрива на къщата, за да не се налага да отоплявате нещо. Китайската провинция Хубей активно строи жилищни сгради, оборудвани по подобен начин. По нашите географски ширини слънчевият бойлер е полезен предимно през лятото в страната.

Самият колектор се състои от специални вакуумни коаксиални тръби, покрити с тъмна боя, която перфектно абсорбира светлината. Напречното сечение показва два цилиндъра, поставени един в друг коаксиално. Вътрешната - медна водопроводна тръба - се нагрява от радиация от стените на външната.

Общата схема изглежда така:

Слоят боя абсорбира енергията на слънчевата светлина и загрява външната тръба. Вътрешните му стени започват да излъчват топлина.

Чрез вакуума енергията достига до вътрешната тръба, през която тече водата.

Течността се нагрява и събира в резервоар, откъдето тече към консуматорите.

Понякога колекторът се продава като част от слънчевия нагревател, а друг път устройството може да бъде закупено отделно. Цената на продукта е 500 долара, което ви позволява да получите от 15 до 25 литра топла вода.

Ако работите малко върху структурата, тогава можете да получите топла вода през зимата. Основното условие е липсата на сняг и лед върху колекторните тръби. Можете да поставите устройството на слънчев таван или дори да го извадитена улицата. Важно е да се осигури изолацията на водопровода от външната среда. Изолирайте например със стъклена вата в комбинация с ПЕНОФОЛ.

Заключение

Слънчевият нагревател ще функционира правилно дори когато захранването е изключено. Ето предимствата на такова решение:

всякакви устройства, не само нагревателят, могат да се захранват от инвертора;
пълна пожарна безопасност в сравнение с газов котел в сутерена;
няма нужда от допълнителен вътрешен монтаж;
издръжливост и устойчивост на повреда - силиконът не може да се счупи;
гаранция от производителя до 25 години;
отлична електрическа съвместимост с различни видове оборудване.

Минусите включват:

необходимо е да почистите повърхността на слънчевата батерия от дъждовни сепарации и други замърсявания;
скъпата покупка трябва да бъде защитена от вандали и крадци;
цената на решението е относително висока.

Като цяло цената е единственият ограничаващ фактор. Ако има средства, тогава слънчева батерия на покрива няма да навреди.

Следваща