Солнечное отопление дома: Как сделать солнечное отопление дома своими руками

Системы солнечного отопления • Ваш Солнечный Дом

Что такое активные и пассивные системы солнечного отопления?

• 1 Что такое активные и пассивные системы солнечного отопления?
  • 1.1 Пассивное солнечное отопление
  • 1.2 Основные отличия активного и пассивного солнечного отопления
• 2 Вывод: хороши ли солнечные нагревательные панели для вашего дома?

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

Пассивное солнечное отопление

Пассивное солнечное отопление относится к технике использования  доступной энергии для поддержания вашего дома в тепле зимой. При таком подходе стены, окна и полы дома должны быть продуманно спроектированы . Для сбора и хранения тепла от солнца в дневное время и постепенного распределения его в каждой комнате.

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

• Строительство комнат с большими окнами, обращенными к солнцу, чтобы впустить солнечную энергию в комнаты
• Использование бетонных полов и термомассы для сбора и хранения тепла
• Нанесение толстой воздухонепроницаемой изоляции на наружные стены для герметизации при нагревании
• Открытие и закрытие окон и вентиляционных отверстий для регулирования температуры,
• Использование изолированных жалюзи, занавесок или жалюзи для удержания тепла в холодную погоду

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

Активное солнечное отопление

Активные солнечные отопительные системы отличаются тем что  используют механические устройства: такие как насосы, коллекторы и резервуары для хранения тепла .

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

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

Основные отличия активного и пассивного солнечного отопления

• При активном солнечном обогреве помещения для циркуляции тепла в домах используются насосы, коллекторы, резервуары и другие механизмы.
• В пассивных системах солнечного отопления коллекторы используются для сбора энергии, а тепло улавливается и циркулирует естественным путем, без использования механических устройств.
• Активные системы сложнее, чем пассивные системы отопления
• Пассивные системы обычно дешевле, чем активные системы отопления помещений
• Пассивные системы лучше всего работают с новыми зданиями, тогда как активные системы могут использоваться как в новых, так и в переоборудованных домах.

Системы пассивного отопления могут быть внедрены только в новых домах, поэтому они актуальны только для тех, кто собирается построить новый дом. В отличие от этого, активное отопление может быть модернизировано в существующих домах традиционными системами отопления разными способами.

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

Способы использования активного солнечного отопления

Существует 2 основных типа активных солнечных панельных систем отопления — солнечное воздушное отопление и солнечные водонагревательные системы (гидравлические системы).

1 Солнечное воздушное отопление

Солнечное воздушное отопление напрямую нагревает ваше жилое пространство с помощью комнатных воздухонагревателей. Потолочный или настенный воздухонагреватель подает холодный воздух в солнечный коллектор, где он нагревается, а затем теплый воздух возвращается в помещение.

С установленными на крыше обогревателями воздуховоды используются для подачи нагретого воздуха в помещение. А с настенными комнатными обогревателями, установленными на южных стенах, через стену сделаны отверстия, чтобы воздух мог проходить в комнату.

2 Солнечные водонагревательные системы

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

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

Существует 3 основных типа систем солнечного отопления на жидкой основе — системы теплого пола, плинтусы с горячей водой и системы центрального принудительного воздуха. Давайте выясним, как работают эти системы.

1 Солнечные водонагревательные системы: системы теплых полов

В системе  отопления нагретая жидкость движется через систему труб, встроенных в тонкий бетонный пол. Нагретая на солнце жидкость из труб затем излучает тепло в каждую из комнат.

Обычный котел или даже стандартный водонагреватель можно использовать для подачи резервного тепла.

Для обогрева помещения с холодного пуска системы собирающих тепло плит , требуют больше времени, чем другие системы распределения тепла. Однако, после работы они обеспечивают постоянное отопление по всему дому.

2, Солнечные водонагреватели: плинтусы с горячей водой

Системы горячей воды на плинтусе устанавливаются на плинтусе или, как правило, в точке, близкой к земле, что позволяет естественному росту тепла и равномерному распределению тепла в пространстве.

Система труб, установленных в плинтусе, откачивает горячую воду, передавая тепло от нагретой воды в помещение. Холодная вода возвращается в котельную для подогрева и быстрого притока горячей воды.

Для эффективного обогрева помещения плинтусам / радиаторам с горячей водой требуется температура воды от 160 ° до 180 ° F (71 ° — 82 ° C). Поскольку плоские коллекторы могут нагревать жидкость между 90 ° — 120 ° F (32 — 49 ° C), для повышения температуры жидкости, нагретой солнечным светом, используется резервная система нагрева (или вакуумные трубчатые коллекторы).

 3 Солнечные водонагреватели: центральные приточно-вытяжные системы

Жидкостная система отопления преобразуется в систему принудительного воздушного отопления путем размещения нагревательного змеевика (теплообменник жидкость-воздух) в воздуховоде помещения. Когда воздух поступает в воздуховод из помещения, он нагревается от нагреваемой солнечным светом жидкости в теплообменнике. Дополнительное тепло, если требуется, подается печью.  Нагревательная катушка должна быть достаточно большой, чтобы передавать необходимое количество тепла в помещение даже при самой низкой рабочей температуре коллектора. Жидкие солнечные тепловые энергетические системы работают лучше всего для центрального отопления в домах.

Система принудительного воздушного отопления. Источник изображения: bluemoongeothermal

 Вывод: хороши ли солнечные нагревательные панели для вашего дома?

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

• Как активные, так и пассивные солнечные системы отопления помещений значительно снижают ваши счета за электричество 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

Если вы считаете, что активные или пассивные системы отопления не являются приемлемыми вариантами для вашего дома, есть способ, которым вы все равно можете значительно сократить свои счета за электроэнергию.

Установив фотоэлектрические панели на своих крышах, вы можете использовать бесплатную солнечную энергию для отопления — не тратя большую часть своего дохода на счета за электричество каждый месяц.

Источник

Эта статья прочитана 934 раз(а)!

Продолжить чтение

• Солнечные системы теплоснабжения

  65

  Литература по солнечному теплоснабжению В данном разделе публикуются различные статьи по теме применения солнечной энергии для целей горячего водоснабжения и отопления. Переход к статьям, размещенным на нашем сайте. Также, вы можете скачать литературу по ссылкам ниже Коллекторы солнечные. Общие технические…

• Путеводитель по теме «Солнечное тепло»

  50

  Раздел «Оборудование — Солнечные коллекторы» Раздел «Основы — Солнечное тепло» Раздел «Библиотека — про солнце» См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей.

Выгодно ли солнечное отопление частного дома

В данной статье речь пойдет о солнечное отопление частного дома. Современные реалии таковы, что с каждым годом желающих использовать альтернативные источники отопления становится все больше и больше. В самом начале развития подобных технологий многим казалось, что это всего лишь идеи, носящие концептуальный характер. Однако со временем высокотехнологичный и экономичный способ обогрева стал реальным конкурентом традиционному способу отопления загородного жилья.

солнечное отопление частного дома через солнечные батареи

Современное отопление на солнечных батареях выводит простое, обыденное отопления дома на совершенно новый уровень. Классическая схема обогрева жилого дома не приносит желаемого эффекта, хотя используется при этом не малый объем энергоресурсов (природный газ, мазут, уголь и т.д.).

Солнечное отопление загородного дома – перспективный и очень экологичный метод отопления жилого дома, при котором основным источником энергии являются солнечные лучи. Отопление дома солнечной энергией является простым, но в то же время и очень разнообразным процессом. На сегодняшний день известны следующие варианты отопления дома с помощью энергии солнца:

• Отопление тепловым насосом
• Обогрев дома солнечным коллектором
• Отопление с помощью солнечных батарей

 

Один значимый для нас момент

При стандартном способе отопления на теплотрассах происходит потеря значительной части тепловой энергии. Потребителей услуг по отоплению домов, конечно, не может радовать тот факт, что высокая аварийность теплотрасс сильно снижает КПД отопительной системы. В случае загородного типа жилья ситуация более позитивная. Как правило, дома расположены за пределами города подключаются к магистральной линии газопроводов и обеспечиваются электрическим котлом отопления. Чаще всего причиной установки оборудования для солнечного отопления загородного дома служит не низкая эффективность отопительных систем, а желание владельца дома сделать обогрев своего жилья более экономичным.

Перед выбором того или иного метода солнечного отопления необходимо все обдумать, просчитать и посоветоваться с людьми знающими толк в таких проектах. Только потом, сопоставив все плюсы и минусы данной идеи можно выбрать оборудование и начать ее реализацию. Пришло время для разбора основных типов солнечного отопления частного дома. Надеемся, что это поможет вам сделать правильный выбор.

СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР

солнечное отопление частного дома

В его идею заложена теория конвертации энергии солнечного излучения в тепловую энергию. Использование в отопительной системе дома солнечного коллектора дает хорошую экономию энергоресурсов, которые идут на нагрев бытовой воды в загородном доме. Это достигается за счет великолепной способности светового поглощения расположенных внутри коллектора трубок. Полученное в трубках тепло поднимается наверх и попадает в резервуар (теплосборник), в котором происходит нагрев воды или другого теплоносителя. Кстати, солнечные коллекторы можно использовать не только для обогрева дома, но и для нагрева воды для системы отопления с теплым водяным полом.

Иногда используется разновидность солнечного коллектора, который в качестве теплоносителя использует не воду, а обычный воздух. Такой коллектор имеет большие габариты, так как приходится иметь дело с помещениями дома, в которых циркулирует большой объем воздушных масс. Солнечные лучи нагревают воздух в коллекторе, затем с помощью насоса под давлением холодного воздуха теплый воздух перемещается в накопительную емкость. Наконец, через открытый клапан теплый воздух подается во внутрь жилых помещений. В то же время данная отопительная система забирает холодный воздух и пускает его по следующему кругу.

Коллекторы, работающие на солнечном тепле, становятся доступными для рядовых потребителей тепловой энергии и считаются одним из наиболее эффективных вариантов использования энергии солнечных лучей.

Тепловой насос

При этом способе отопления также применяются коллекторы, однако здесь все нагретый теплоноситель собирается в отдельную емкость, которую закапывают под землю. Основная “фишка” этой технологии  – возможность недр земли сохранять полученное тепло, что и делает тепловой насос. Температура верхних слоев земли достигает 8-10 ° C. В сочетании с насосом, который производит сжатие тепла общая температура воды способна достичь отметки 50-80 ° C. Для отопления дома этого вполне достаточно.

Солнечные панели (батареи)

По сути дела это миниатюрный генератор электричества. Под действием солнца находятся в нем полупроводники производят электрический ток. Необходимое напряжение в сети достигается путем параллельного или последовательного подключения солнечных батарей. Средняя мощность современных солнечных модулей составляет 10-500 Вт Наверное, главным полезным свойством этих панелей является их срок эксплуатации. При бережном отношении к устройству его можно эксплуатировать не менее 20 лет.

Конечно, следует вспомнить о схеме всей установки по преобразованию энергии солнечной в электрическую. Кроме самих панелей сюда подключены аккумуляторные блоки, регулятор заряда батарей и устройство отбора мощности, преобразователь (инвертор) и т.д.

Монтаж солнечный коллекторов и панелей вполне можно выполнить и самостоятельно, потребуется помощь только одного человека. Как показывает практика, лучшим местом установки элементов солнечной энергетики является крыша дома или стены вашего дома с южной стороны. Если нет возможности или нет желания устанавливать панели (коллекторы) на крышу, то можно ограничиться их монтажом непосредственно вокруг дома. И здесь очень важный момент – солнечные лучи должны падать под углом 45 градусов. При установке коллектора или солнечной панели на крышу уже построенного дома чаще всего применяют метод наложения, то есть их монтируют поверх кровельного материала (крыши). Также стоит заранее просчитать прочность несущей конструкции здания и крыши в частности.

Отопление частного дома с помощью энергии солнечных лучей призвано повысить энергоэффективность здания и сократить расходы на обогрев помещений. Но у медали есть и обратная сторона – довольно дорогое на сегодняшний день оборудования. Однако совсем скоро приобрести комплект солнечного отопления или электроснабжения сможет любой за вполне приемлемую цену.

Солнечное отопление дома и Солнечное отопление помещений

Солнечное отопление дома или Отопление помещений — это идеальный способ использовать солнечную энергию. Благодаря использованию передовых вакуумных трубчатых коллекторов система солнечного отопления может работать при температуре минус 40! В наших системах отопления используется специальный солнечный гликолевый нагреватель, который может работать при арктических температурах, а также выдерживать высокие температуры до 480 F. Тепло улавливается в коллекторах и передается в дом через замкнутую систему. Затем тепло может передаваться в дом через контуры лучистого теплого пола, водяные радиаторы или через теплообменники воздух-вода, размещенные в печи с принудительной подачей воздуха.

Весь отопительный контур управляется солнечным дифференциальным контроллером и насосом. Контроллер максимизирует производительность системы, включая/выключая насос(ы) по мере необходимости.

В большинстве систем домашнего отопления также используется резервуар для хранения энергии. Это высокоизолированный резервуар, способный хранить тепло в течение нескольких дней, пока оно не понадобится. Большинству домов в Канаде и на севере США потребуется больше тепловой энергии ночью, когда нет солнца. Солнечная энергия сохраняется в течение дня в резервуаре для хранения для будущего использования. Резервуар для хранения такой же, как батарея в солнечной фотоэлектрической системе.

Двойные зоны. Отопление помещений лучше всего работает в сочетании со второй зоной, например, горячей водой для бытовых нужд, бассейном или джакузи летом. Таким образом, вы можете использовать солнечную энергию летом и зимой. Если летняя зона недоступна, то летом систему придется накрывать, чтобы отключить ее. Можно приобрести специальные чехлы.

Солнечная аккумулирующая цистерна также служит источником горячей воды для бытовых нужд в доме. Избыточная энергия перекачивается через гидравлические радиаторы или трубы PEX в бетонных полах.

Аккумулятор солнечной энергии интегрирован с нагревателем, расположенным в печи. Энергия горячего теплоносителя передается воздуху через теплообменник воздух-вода или водонагреватель с вентилятором, такой как Modine.

Можно использовать несколько резервуаров для увеличения объема хранения

Расчет размеров домашней системы отопления

Каждый дом отличается, поэтому размер дома, его климат и теплоизоляция дома будут играть большую роль при выборе надлежащий солнечный обогреватель. Чем больше система, тем больше места для хранения потребуется. Как правило, для северного климата мы рекомендуем 1 вакуумный коллектор с 30 трубками на каждые 300 квадратных футов. В более теплом климате это может быть уменьшено до 1 x 20 трубок 9Коллектор 0005

на каждые 400 квадратных футов.

Резервуар для хранения должен быть одинакового размера, чтобы соответствовать количеству коллекторов. Эмпирическое правило, однако, чем больше, тем лучше, когда речь идет о размере хранилища. Большинство резервуаров имеют размеры 50, 80, 119 галлонов. Для больших домов лучше добавить несколько резервуаров для хранения и запускать их параллельно. Мы рекомендуем минимум 40 галлонов на коллектор с 30 трубками, поэтому для системы с 3 коллекторами потребуется 120 галлонов хранения.

Комплекты для домашнего отопления включают

• SunRain TZ-58 1800 30R Вакуумные трубчатые коллекторы
• Комплект рамы для крепления на крыше или стене
• Солнечная емкость для воды SolarStor; включает встроенные теплообменники с резервным нагревательным элементом мощностью 4,5 кВт, сертифицированные UL и CSA
• Насосная станция RESOL FlowSol со встроенным цифровым контроллером RESOL для двух зон нагрева
• 2 ^nd   Насосная станция SunRain и расширительный бак
• Трубопровод из нержавеющей стали Aurora Solar Flex с наружным диаметром 3/4 дюйма, предварительно изолированный и защищенный от атмосферных воздействий с проводом датчика
• все быстроразъемные фитинги Aurora Flex для быстрой установки (без пайки)
• предварительно смешанная высокотемпературная жидкость для солнечного нагрева ProSol LH-T (475F) для вакуумных трубчатых коллекторов
• объемный буровой насос для заполнения и обслуживания
• Расширительный бак Varem — Специально разработан для солнечного отопления
• SpirotechAutoClose Solar Air Vent — единственный в мире солнечный автовентилятор!
• полное руководство по установке солнечных батарей и бесплатная техническая поддержка

Солнечное отопление дома с принудительной воздушной печью

Солнечное отопление с напольным водяным отоплением

Как обогреть дом солнечным отоплением | Главная Руководства

Автор Alexis Rohlin Обновлено 1 декабря 2021 г.

Солнечные тепловые или тепловые коллекторы похожи на солнечные или фотогальванические элементы, которые преобразуют солнечный свет в электричество. Однако вместо использования химической реакции для создания электрического заряда солнечные коллекторы поглощают тепло и свет, генерируемые солнцем, для нагрева жидкости или воздуха, которые передают тепло в ваш дом.

Пассивное солнечное отопление

Пассивное солнечное отопление использует большие окна, выходящие на юг, чтобы позволить солнечному свету проникать в дом, сообщает Solar Funda. Солнечное излучение (как свет, так и тепло) поглощается аккумулирующим элементом, таким как каменная стена, пол или большой резервуар для воды, такой как окрашенные в черный цвет бочки с водой, которые сложены вдоль стены. Бочки с водой и каменные полы или стены излучают тепло, поглощаемое солнечным светом, в дом, повышая температуру воздуха. Горячий воздух поднимается в комнату за счет конвекции, создавая воздушный поток, который распространяет тепло по остальной части дома.

Активное солнечное отопление

Активное солнечное отопление использует коллекторы солнечной энергии, которые содержат воздух или жидкости, такие как антифриз, изготовленный из нетоксичного пропиленгликоля и воды, которые нагреваются солнцем. Солнечные воздухонагреватели нагревают воздух, хранящийся в солнечном коллекторе или солнечной батарее. Нагретый воздух используется для обогрева отдельных комнат или предварительного нагрева воздуха, который направляется в вентилятор с рекуперацией тепла или тепловой насос, который направляет теплый воздух по всему дому. Жидкостные солнечные нагреватели подключены к насосу, который обеспечивает циркуляцию нагретой жидкости и перемещает ее из солнечного коллектора по трубам в доме.

Liquid Active Solar

Чтобы использовать активное солнечное отопление для обогрева вашего дома, панели из труб или труб, называемые системой излучающих плит, устанавливаются в пол или стены вашего дома. Когда жидкость нагревается, она прокачивается через дом и излучает тепло из трубок, чтобы нагреть воздух в комнате, говорит Understand Solar. Возможно, вам потребуется установить резервуар для хранения воды в подвале, чтобы сохранять горячую воду и передавать ее тепло тепловому насосу.

Центральные печи с принудительной подачей воздуха, плинтусы или водяные радиаторы используют накопленную горячую воду для излучения тепла в помещение и повышения его температуры. Нагретую жидкость можно отправить в накопительный бак или теплообменник, а также использовать для нагрева воды в доме.

Комбинация солнечной и геотермальной энергии

Выбирая солнечную систему отопления для дома, вы можете выбрать комбинацию. Солнечные нагреватели, использующие абсорбционные тепловые насосы, используют воду, нагретую в солнечном коллекторе. Вода, нагретая в солнечном коллекторе, также может нагреваться с помощью геотермальной системы отопления. Геотермальное отопление требует, чтобы водопроводные трубы были закопаны в землю рядом с вашим домом.

Эти трубы соединяются с трубами теплового насоса и передают нагретую землей воду насосу, который, в свою очередь, выдувает ее в дом. Геотермальную энергию можно использовать в сочетании с солнечным отоплением в районах с очень холодными зимами или длительными периодами слабого солнечного света.

Ссылки

• Солнечная основа: активное и пассивное солнечное отопление: основные различия [2021]
• Понимание солнечной энергии: что именно представляет собой активная и пассивная солнечная энергия?

Писатель Биография

Алексис Ролин — профессиональный писатель для различных веб-сайтов.