Riscaldamento solare: quanto è efficace?
DisegnoCon la crescita dei prezzi dell'energia, l'uso di fonti energetiche alternative sta diventando più urgente. E poiché il riscaldamento è la principale fonte di spesa per molti, il riscaldamento è prima di tutto: è necessario pagare quasi tutto l'anno e somme considerevoli. Se vuoi risparmiare, la prima cosa da pensare è il calore solare: una fonte di energia potente e completamente libera. Ed è abbastanza possibile usarlo. E i costi dell'attrezzatura sono economici e costosi, ma a volte sono più economici delle pompe di calore. Parliamo di più su come l'energia solare può essere utilizzata per riscaldare una casa.
Riscaldamento dal sole: a favore e contro
Se parliamo dell'uso dell'energia solare per il riscaldamento, è necessario tenere presente che ci sono due diversi dispositivi per convertire l'energia solare:
- Pannelli solari Producono solo corrente elettrica. Ma è già possibile utilizzarlo per garantire l'operabilità di qualsiasi apparecchiatura elettrica, compreso il lavoro dei dispositivi di riscaldamento.
- Collettori solari Questi dispositivi riscaldano il liquido (portatore di calore) e possono essere collegati direttamente al sistema di riscaldamento, e anche con il loro aiuto per riscaldare l'acqua per le necessità domestiche.
Così puoi fornire la casa con acqua calda e riscaldamento parziale con l'energia solare
Entrambe le opzioni hanno le loro caratteristiche. Anche se è necessario dire immediatamente, quale sia uno di loro scelto, non precipitarti ad abbandonare l'impianto di riscaldamento che hai. Il sole sorge, ovviamente, ogni mattina, ma non è sempre abbastanza luce sulle celle solari. La decisione più ragionevole è quella di creare un sistema combinato. Quando l'energia del sole è sufficiente, la seconda fonte di calore non funzionerà. Con questo ti proteggeresti, e vivrai in condizioni confortevoli, e salverai.
Se non vi è alcun desiderio o opportunità di installare due sistemi, il riscaldamento solare dovrebbe avere almeno una riserva di carica doppia. Quindi puoi sicuramente dire che avrai comunque del calore.
Vantaggi dell'utilizzo dell'energia solare per il riscaldamento:
- Una fonte di energia sicura e assolutamente "pulita".
- Riduzione del costo del riscaldamento e dell'acqua calda.
- Sei indipendente dallo stato dell'economia: il sole splende sempre, sia durante la crisi che durante il periodo di massimo splendore.
- Il sole non ha bisogno di soldi per la sua energia. Un'altra cosa è che lo stato può tassare i proprietari di centrali solari. Ma finora questo non è successo - l'energia solare è gratuita.
Il sole invia costantemente calore alla terra. E possono essere usati per riscaldare la casa
- Dipendenza della quantità di calore in entrata dal tempo e dalla regione.
- Per un riscaldamento garantito è necessario un sistema che possa funzionare in parallelo con l'impianto di riscaldamento solare. Molti produttori di apparecchiature per il riscaldamento offrono questa opportunità. In particolare, i produttori europei di caldaie murali a gas forniscono un lavoro congiunto con il riscaldamento solare (ad esempio, le caldaie Baxi). Anche se hai installato apparecchiature che non hanno questa capacità, puoi riconciliare il funzionamento del sistema di riscaldamento con il controller.
- Solidi investimenti finanziari sulla linea di partenza.
- Manutenzione periodica: i tubi e i pannelli devono essere puliti da detriti aderenti e lavati dalla polvere.
- Alcuni dei collettori solari liquidi non possono funzionare a temperature molto basse. Alla vigilia del forte gelo, il liquido deve essere scaricato. Ma questo non si applica a tutti i modelli e non a tutti i liquidi.
Ora diamo uno sguardo più da vicino a ciascuno dei tipi di elementi di riscaldamento solare.
Collettori solari
Per l'uso del riscaldamento solare sono i collettori solari. Queste piante utilizzano il calore del sole per riscaldare il fluido termovettore, che può quindi essere utilizzato in un sistema di riscaldamento dell'acqua. Specificità è che lo scaldacqua solare per il riscaldamento della casa produce solo una temperatura di 45-60 ° C, e la massima efficienza mostra a 35 ° C all'uscita. Pertanto, tali sistemi sono consigliati per l'uso in combinazione con i pavimenti per acqua calda. Se non si desidera rinunciare ai radiatori o aumentare il numero di sezioni (circa due volte circa) o riscaldare il liquido di raffreddamento.
Per fornire la casa con acqua calda e per il riscaldamento dell'acqua è possibile utilizzare collettori solari (piatti e tubolari)
Ora sui tipi di collettori solari. Strutturalmente ci sono due modifiche:
In ognuno dei gruppi ci sono variazioni su entrambi i materiali e il design, ma il principio del loro funzionamento è lo stesso: il refrigerante scorre attraverso i tubi, che si riscaldano dal sole. Qui ci sono solo i disegni sono completamente diversi.
Collettori solari piani
Questi sistemi di riscaldamento solare hanno un design semplice e quindi possono essere realizzati con le proprie mani se lo si desidera. Sulla struttura metallica è fissato un fondo solido. Lo strato di isolamento termico è posato sopra. Isolato per ridurre le perdite e il muro di shell. Poi c'è uno strato di adsorbitore - un materiale che assorbe bene la radiazione solare, trasformandola in calore. Questo strato è solitamente nero. Sui tubi fissi degli adsorbitori, attraverso i quali scorre il refrigerante. Da sopra questa costruzione è chiusa con un coperchio trasparente. Il materiale per la copertina può essere in vetro temperato o in una delle materie plastiche (il più delle volte è in policarbonato). In alcuni modelli il materiale che trasmette la luce della copertura può essere elaborato in modo speciale: per ridurre la riflettività, è reso non liscio, ma leggermente opaco.
Il design di un collettore solare piano
I tubi in un collettore solare piano sono solitamente accatastati da un serpente, ci sono due fori: ingresso e uscita. La connessione a un tubo ea due tubi può essere realizzata. Questo è chi ti piace. Ma per il normale trasferimento di calore è necessaria una pompa. È anche possibile un sistema a scorrimento per gravità, ma sarà molto inefficiente a causa della bassa velocità del flusso di refrigerante. È questo tipo di collettore solare che viene utilizzato per il riscaldamento, sebbene possa effettivamente riscaldare l'acqua per l'acqua calda.
Esiste una variante di un collettore a gravità, ma è utilizzato principalmente per il riscaldamento dell'acqua. Questo design è anche chiamato un collettore solare in plastica. Queste sono due piastre di plastica trasparente, ermeticamente sigillate sul corpo. Dentro c'è un labirinto per l'avanzamento dell'acqua. A volte il pannello inferiore può essere verniciato di nero. Ci sono due aperture: entrata e uscita. L'acqua è fornita all'interno, mentre si muove attraverso il labirinto, viene riscaldata dal sole ed è già calda. Questo schema funziona bene con un serbatoio d'acqua e riscalda facilmente l'acqua per l'acqua calda. Questo è un sostituto moderno per il solito barile, installato sulla doccia estiva. E una sostituzione più efficace.
Il raccoglitore di plastica viene utilizzato per riscaldare l'acqua
Quanto sono efficaci i collettori solari? Tra tutte le centrali solari domestiche per oggi mostrano i migliori risultati: la loro efficienza è del 72-75%. Ma non tutto è così buono:
- non lavorano di notte e non funzionano bene in caso di tempo nuvoloso;
- grandi perdite di calore, specialmente con il vento;
- bassa manutenibilità: se qualcosa va storto, è necessario cambiare completamente una parte significativa o l'intero pannello.
Tuttavia, spesso riscaldando una casa privata dal sole viene fatto con l'aiuto di questi pannelli solari. Tali installazioni sono popolari nei paesi meridionali con radiazioni attive e temperature positive in inverno. Per i nostri inverni non sono adatti, ma nella stagione estiva mostrano buoni risultati.
Air Collector
Questa installazione può essere utilizzata per il riscaldamento dell'aria a casa. Strutturalmente è molto simile al collettore di plastica sopra descritto, ma l'aria circola e si riscalda al suo interno. Tali dispositivi sono appesi alle pareti. Possono agire in due modi: se il riscaldatore ad elio dell'aria è sigillato, l'aria viene prelevata dalla stanza, riscaldata e restituita alla stessa stanza.
Il collettore di aria è installato sulla parete sud
C'è un'altra opzione. In esso, il riscaldamento è combinato con la ventilazione. Ci sono dei fori nell'alloggiamento esterno del collettore dell'aria. Attraverso di loro, l'aria fredda entra nella struttura. Passando attraverso il labirinto, dalla luce del sole si riscalda, e poi si riscalda nella stanza.
Questo riscaldamento della casa sarà più o meno efficace se l'installazione occupa l'intera parete meridionale e non ci sarà ombra su questo muro.
Varietà tubolari
Anche qui il liquido di raffreddamento circola attraverso i tubi, ma ciascuno di questi tubi di scambio termico viene inserito in un pallone di vetro. Tutti loro sono collegati in una varietà, che, in effetti, è un pettine.
Schema collettore tubo (clicca per ingrandire la foto)
I collettori tubolari hanno due tipi di tubi: coassiali e piumati. Coassiale - un tubo in un tubo - sono nidificati uno nell'altro e i loro bordi sono sigillati. All'interno, tra le due pareti viene creato un sottile mezzo senz'aria. Perché tali tubi sono anche chiamati tubi a vuoto. I tubi per fontane sono un tubo normale sigillato su un lato. E sono chiamati piume perché per aumentare il trasferimento di calore è inserita una piastra di inserzione, che ha bordi curvi e ricorda una piuma.
Inoltre, scambiatori di calore di diversi tipi possono essere inseriti in diversi alloggiamenti. I primi sono i canali di calore Heat-pipe (Hit pipe). Questo è un intero sistema di conversione della luce solare in energia termica. Heat-pipe è un tubo di rame cavo di piccolo diametro, sigillato ad una estremità. Nella seconda c'è una punta enorme. Una sostanza con un punto di ebollizione basso viene riempita nel tubo. Una volta riscaldata, la sostanza inizia a bollire, una parte passa allo stato gassoso e sale sul tubo. Sulla strada dalle pareti riscaldate del tubo, è sempre più riscaldata. Colpisce la parte superiore, dove c'è un po 'di tempo. Durante questo periodo, una parte del calore trasferisce il gas alla punta massiccia, gradualmente si raffredda, condensa e si deposita, dove il processo si ripete nuovamente.
Il circuito del canale calore Heat-pipe
Il secondo modo - tipo U - è un tubo tradizionale riempito con un refrigerante. Non ci sono novità o sorprese. Tutto è come al solito: da un lato entra un refrigerante che, passando attraverso il tubo, viene riscaldato dalla luce solare. Nonostante la sua semplicità, questo tipo di scambiatore di calore è più efficiente. Ma è usato meno spesso. E tutto perché gli scaldacqua solari di questo tipo costituiscono un tutt'uno. Se una provetta è danneggiata, l'intera sezione deve essere cambiata.
I collettori tubolari con un sistema Heat-pipe costano di più, mostrano meno efficienza, ma vengono utilizzati più spesso. E tutto perché il tubo danneggiato può essere cambiato in un paio di minuti. E se il pallone viene usato coassiale, allora il tubo può anche essere riparato. Semplicemente, è smontato (il tappo superiore viene rimosso) e l'elemento danneggiato (canale di calore o lampadina stessa) viene sostituito con uno funzionante. Quindi il tubo viene inserito in posizione.
Un tubo a U convenzionale è il canale di calore più efficiente
Quale collettore è migliore per il riscaldamento
Per le regioni meridionali con inverni miti e abbondanza di giorni di sole all'anno, l'opzione migliore è un collezionista piatto. In questo clima, mostra una maggiore produttività.
I serbatoi tubolari sono adatti per le regioni con un clima più severo. E per gli inverni rigidi, è più adatto per i sistemi con tubi di calore: si scaldano anche di notte e anche in condizioni di tempo nuvoloso, raccogliendo la maggior parte dello spettro della radiazione solare. Non temono le basse temperature, ma l'intervallo esatto di temperatura deve essere specificato: dipende dalla sostanza nel canale termico.
Questi sistemi possono essere i principali in un calcolo competente, ma più spesso semplicemente risparmiano il costo del riscaldamento da un'altra fonte di energia pagata.
Per la Russia, i sistemi solari tubolari sono più adatti
Un altro riscaldamento ausiliario può essere un collettore d'aria. Può essere fatto in tutto il muro, ed è facilmente realizzabile da soli. È perfetto per riscaldare un garage o una villa. E i problemi con riscaldamento insufficiente possono verificarsi non in inverno, come previsto, ma in autunno. A un gelo e neve di energia del sole in tempi è più, che in tempo piovoso nuvoloso.
Pannelli solari
Sentendo la parola "energia solare" pensiamo innanzitutto alle batterie che convertono la luce in elettricità. E questo è fatto da speciali convertitori fotoelettrici. Sono prodotti dall'industria di vari semiconduttori. Molto spesso per uso domestico, utilizziamo fotocellule al silicio. Hanno il prezzo più basso e mostrano prestazioni abbastanza buone: 20-25%.
Pannelli solari per una casa privata in alcuni paesi - un fenomeno comune
L'uso diretto di pannelli solari per il riscaldamento è possibile solo se la caldaia o un altro dispositivo di riscaldamento a elettricità si collega a questa fonte di energia. Anche i pannelli solari in combinazione con le batterie elettriche possono essere integrati nel sistema di alimentazione domestica con l'elettricità e quindi ridurre le bollette mensili per l'elettricità usata. In linea di principio, è abbastanza realistico soddisfare pienamente i bisogni della famiglia da queste strutture. Solo mezzi e quadrati ci vorrà molto. In media, con un metro quadro di pannello è possibile ottenere 120-150 W. Quindi, considera quanti quadrati del tetto o territorio adiacente devono essere occupati da tali pannelli.
Caratteristiche del riscaldamento con il calore solare
La convenienza del sistema di riscaldamento solare è nei dubbi di molte persone. L'argomento principale è che è costoso e non si ripaga mai. Con il fatto che è costoso, dobbiamo essere d'accordo: i prezzi per le attrezzature sono piuttosto grandi. Ma nessuno ti impedisce di iniziare in piccolo. Ad esempio, per valutare l'efficacia e la praticità dell'idea di realizzare un'installazione simile. Il costo è minimo e la presentazione avrà un'esperienza di prima mano. Quindi spetterà a te decidere se contattarti o meno. Questa è solo la cosa: tutti i messaggi negativi dei teorici. Non c'era un solo praticante. C'è una ricerca attiva di modi per migliorare, rielaborare, ma nessuno ha detto che l'idea è inutile. Riguarda qualcosa dice.
Ora che l'installazione di un impianto di riscaldamento solare non verrà mai ripagata. Mentre il periodo di rimborso
Se accendi il sistema solare in parallelo all'alimentatore centralizzato, puoi risparmiare una quantità decente
il ponte nel nostro paese è grande. È paragonabile alla durata dei collettori solari o delle batterie. Ma se guardiamo alle dinamiche dell'aumento dei prezzi per tutte le risorse energetiche, allora possiamo presumere che presto cadrà a scadenze abbastanza accettabili.
Ora in realtà su come rendere il sistema. Prima di tutto, è necessario determinare la necessità per la vostra casa e sette in acqua calda e calda. La metodologia generale per il calcolo dell'impianto solare è la seguente:
- Sapendo in quale regione si trova la casa, puoi scoprire quanta luce solare cade su 1m 2 quadrati in ogni mese dell'anno. Gli esperti chiamano questa insolazione. Sulla base di questi dati, sarà quindi possibile stimare quanti pannelli solari è necessario. Ma prima è necessario determinare la quantità di calore necessaria per il riscaldamento e il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria.
- Se hai il contatore dell'acqua calda, conosci la quantità di acqua calda che spendi mensilmente. Emetti i dati medi di spesa per un mese o conta sul flusso massimo: questo è chiunque voglia. Inoltre è necessario disporre di dati sulle perdite di calore a casa.
- Cerca i riscaldatori solari che vorresti fornire. Avendo dati sulla loro produttività, puoi determinare approssimativamente il numero di elementi necessari per soddisfare le tue esigenze.
Oltre a determinare il numero di componenti del sistema solare, sarà necessario determinare il volume del serbatoio in cui si accumula l'acqua calda per l'acqua calda. Conoscere la spesa effettiva della tua famiglia può facilmente farlo. Se si dispone di un contatore di acqua calda sanitaria installato e si dispone di dati per diversi anni, è possibile dedurre il consumo medio giornaliero (consumo medio mensile diviso per il numero di giorni). Si tratta della quantità di serbatoio che ti serve. Ma il serbatoio dovrebbe essere preso con un margine del 20% circa. Per ogni evenienza.
Schema schematico di riscaldamento di una casa con collettori solari
Se l'acqua calda sanitaria o il contatore non sono disponibili, è possibile utilizzare le norme di consumo. Una persona al giorno spende 100-150 litri di acqua al giorno. Sapendo quante persone risiedono permanentemente in casa, si calcola il volume richiesto del serbatoio: il tasso viene moltiplicato per il numero di inquilini.
Bisogna dire subito che il razionale (in termini di ammortamento) della zona centrale della Russia è un sistema di riscaldamento solare che copre circa il 30% del fabbisogno di calore e rifornisce completamente l'acqua calda. Questo è il risultato medio: in alcuni mesi il riscaldamento sarà del 70-80% fornito dal sistema solare e in alcuni (dicembre-gennaio) del solo 10%. E ancora, molto dipende dal tipo di pannelli solari e dalla regione di residenza.
E non è solo "nord" o "sud". Riguarda il numero di giorni di sole. Ad esempio, nella Chukotka molto fredda, il riscaldamento solare sarà molto efficace: lì il sole brilla quasi sempre. Nel clima molto più mite dell'Inghilterra, con nebbie eterne, la sua efficacia è estremamente bassa.
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risultati
Nonostante i molti critici che parlano dell'inefficienza dell'energia solare e del periodo di recupero troppo lungo, sempre più persone stanno commutando almeno in parte verso fonti alternative. Oltre a salvare molti, attrae l'indipendenza dallo stato e la sua politica dei prezzi. Per non rimpiangere gli importi inutili, puoi prima condurre un esperimento: crea tu stesso una delle installazioni solari e decidi tu stesso quanto ti attrae (o meno).
Impianto di riscaldamento solare di una casa privata: c'è qualche vantaggio
Born Chaos Signore dell'universo Ra, guardiano luminosa del firmamento Surya, fare il giro del cielo su un carro di Helios, frenetica nelle loro passioni Yarilo - tutti gli antichi popoli del mondo adoravano il sole, sapendo che essi emanano calore e la luce sono il principio fondamentale della vita. La civiltà moderna sta cercando di trovare il modo di utilizzare e pulito per i prossimi milioni di anni di infinita luce energia, eliminando la necessità per la combustione di idrocarburi. Il riscaldamento solare è una delle tappe di questa strada verso la prosperità universale.
Tipi di riscaldamento solare
I metodi di utilizzo dell'energia solare per il riscaldamento di una casa (e non solo) possono essere suddivisi in passivi e attivi. Il riscaldamento passivo della casa da parte del sole fornisce il riscaldamento diretto dei locali interni a causa della radiazione infrarossa. Active si basa sulla ricezione di energia termica o elettrica in installazioni speciali, spesso situate all'esterno dell'edificio, quindi convertendole e distribuendole per il riscaldamento. Il più efficace è il riscaldamento domestico solare, dove si combinano sia i metodi passivi che quelli attivi.
Lasciamo il sole in casa - metodi di riscaldamento passivi
Le finestre sono a sud
Sembra che tutti dovrebbero capire che posizionando la parte principale delle finestre sul lato soleggiato della casa, faremo entrare nelle stanze non solo la luce, ma anche il calore. Tuttavia, durante la guida attraverso i nostri insediamenti cottage, si può essere sicuri che una buona metà degli sviluppatori non aderiscono al principio razionale di "casa - a nord del sito, e le finestre - a sud". Ma invano.
Wall of Thrombus
Negli anni '40 del secolo scorso, l'ingegnere americano Trombus inventò una "stufa solare". Sul lato sud della casa c'è un enorme muro di materiale che consuma calore (cemento, pietra, mattoni pieni), dipinto di nero. Ci sono dei fori nella parte inferiore e superiore di questo accumulatore di calore. Fuori, a poca distanza dal muro - una vetrata di vetro colorato. Il sole riscalda il cemento, l'aria calda tende a salire verso l'alto, lascia la stanza, e il freddo entra nello spazio tra la pietra e il vetro dal basso. C'è una circolazione stabile di aria calda nella stanza. Grazie all'invenzione di rivestimenti selettivi per vetro e pietra (calcestruzzo), l'efficacia della parete Trombus nel design moderno è notevolmente aumentata.
Collettore solare dell'aria
Sviluppo logico del muro del Trombus. È una scatola piatta vuota (pannello), per una migliore cattura delle radiazioni, è disposta obliquamente. Il recinto superiore del pannello è trasparente per la radiazione infrarossa e lungo di esso si separa un setto. Dipinto di nero, la parete si riscalda, l'aria calda sale e entra nella stanza. Nella parte bassa e fredda del collettore, l'aria ancora non riscaldata penetra dalla stanza.
Helio-green - verdure fresche come bonus
Una serra solare collegata alla casa. Per "lasciare" in casa più sole, è necessario aumentare l'area di windows. Per rendere il vetro intero muro meridionale in un clima freddo è problematico, troppa perdita di calore. Separando una parte dell'edificio con pareti di vetro e un tetto dai locali principali della casa, otteniamo una serra per elicotteri. Quasi non interferisce con l'infiltrazione della radiazione infrarossa nelle finestre della casa, oltre a questo, il muro esterno all'interno della serra sarà riscaldato. In una luminosa giornata di sole invernale, l'aria in un riscaldatore elettrico può riscaldarsi a una temperatura molto più alta che in una casa.
Per massimizzare il calore ricevuto dalla serra, è possibile organizzare lo scambio d'aria con gli alloggi.
Lo scambio naturale d'aria tra la serra e la casa è piuttosto debole e, per usare l'energia al massimo, il movimento aereo è reso obbligatorio.
Un ulteriore vantaggio che il produttore di elio offre ai suoi proprietari: quasi tutto l'anno può coltivare verdure o lasciare gli agrumi per l'inverno. È vero, questo richiederà la risoluzione dei problemi di ventilazione, umidità, surriscaldamento diurno e gelate notturne.
Riscaldamento attivo - la luce solare raccoglie i collettori sottovuoto
Collettore solare dell'aria
Un collettore solare dotato di un sistema di trasferimento e distribuzione dell'energia forzata è in grado di fornire molto più calore rispetto a un'opzione passiva. La velocità di circolazione dell'aria viene regolata automaticamente in base alla temperatura della casa e al grado di riscaldamento del collettore. Riscaldato nei collettori, l'aria può entrare direttamente nel sistema di ventilazione o nelle stanze. Se la sua temperatura è abbastanza alta, può anche essere usato per riscaldare il fluido termovettore. L'energia del giorno in eccesso viene immagazzinata per la notte negli accumulatori di calore.
Collettore solare sottovuoto
Il più perfetto per oggi, il dispositivo per l'helio-riscaldamento.
riscaldamento solare di una casa di campagna sulla base dei collettori sottovuoto è molto più efficiente rispetto ad altri sistemi solari, tuttavia, oltre ai sistemi solari tradizionali per disuniformità di generazione di calore, si ha più tre svantaggi significativi: in estremamente freddo, trasferimento di calore diminuisce drasticamente, installazione fragile e costoso.
I pannelli del vuoto non si collegano direttamente al sistema di riscaldamento. Sono necessarie almeno capacità tampone, che faciliteranno la generazione irregolare di calore.
I pannelli solari elettrici possono essere utilizzati per il riscaldamento solo indirettamente. Non è saggio spendere elettricità per riscaldare i locali, può essere trovato più razionalmente. Ad esempio, per dirigere il lavoro dei fan e l'automazione dei sistemi solari attivi.
Perché sui tetti delle nostre case non si vedono le piante solari
Internet è pieno di materiale pubblicitario con belle immagini, che raccontano gli straordinari benefici dei sistemi solari. Gli artigiani del folk hanno inserito clip di YouTube sul "riscaldamento dal sole con le proprie mani" sul proprio know-how, raccolte sul ginocchio da materiali improvvisati. La rete sbuffa dagli avamposti di articoli entusiasti che raccontano i meravigliosi vantaggi del riscaldamento solare. Tuttavia, quante case con collettori solari sul tetto sono apparse negli ultimi anni vicino a casa tua? Non uno? Quali sono le ragioni per cui il riscaldamento dell'energia solare nella nostra regione non trova riconoscimento?
- Sfortunatamente, l'energia solare per il riscaldamento della casa non viene allora e non quando e dove è necessario. È freddamente più vicino ai poli, in inverno e di notte. E il massimo della radiazione solare cade sulle regioni equatoriali, per l'estate e il giorno. Gli accumulatori di calore contribuiscono per lo meno ad attenuare le fluttuazioni giornaliere, ma non stagionali.
- Il riscaldamento passivo con l'energia solare è inefficiente e non può seriamente riscaldare la casa nelle condizioni di inverno russo. "Windows - a sud" - un metodo di progettazione davvero utile, senza valore, ma che aiuta a ottimizzare i costi di riscaldamento. Ma, una volta relativamente popolare negli eliotteri statunitensi, le mura di Trombe e i loro derivati gradualmente andarono a nulla anche nella loro patria.
- I sistemi di riscaldamento solare attivo di una casa privata sono molto economici, un sacco di soldi dovranno pagare per le attrezzature. L'operazione, contrariamente ad alcune affermazioni, non è affatto gratuita: l'elettricità viene consumata, è necessaria la manutenzione delle attrezzature. A prezzi correnti, rispetto non solo con gas naturale economico, ma anche con un pellet abbastanza costosi, gasolio, installazione del collettore solare sottovuoto sulla maggior parte del territorio della Federazione Russa non pagare affatto mai, il periodo di recupero supera la durata dell'apparecchiatura. Solo in alcune regioni meridionali del sistema di riscaldamento solare paese case private potrebbero non essere in perdita in determinate circostanze.
Come vanno le cose in Europa
Perché, viaggiando in Europa occidentale, vediamo (anche se non così spesso) collettori solari sui tetti delle case? Ci sono diverse ragioni per questo: l'alto costo dei combustibili tradizionali, il clima mite, le giornate più soleggiate. Non è un caso che nel nuvoloso Regno Unito il riscaldamento solare sia altrettanto raro che nel nostro paese. E, cosa più importante, in quei paesi in cui il sistema di riscaldamento solare è una realtà concreta, i programmi di supporto sono operativi, lo stato paga metà del costo delle apparecchiature. Mano a cuore, i collettori solari sono di scarso utilizzo per il riscaldamento, sono principalmente utilizzati per la preparazione di acqua calda, in estate, in estate, è davvero possibile soddisfare pienamente le esigenze del DHW. A proposito, in pratica sui tetti delle case puoi vedere pannelli solari che producono elettricità. L'elettricità è più redditizia da produrre e la generazione irregolare non è un problema, perché in qualsiasi momento della giornata le reti di energia centrale acquistano energia elettrica in una casa privata. E il pagamento è aumentato. Ancora una volta, l'attrezzatura non richiede quasi manutenzione e riparazione. Oggi possiamo tranquillamente affermare che a livello globale, l'energia solare, sebbene non sia ancora competitiva del tradizionale, un grande futuro. Ma sulle prospettive del riscaldamento solare, la situazione non è chiara. I sistemi esistenti hanno già esaurito il loro potenziale, i nuovi approcci non sono ancora visibili e il costo del combustibile tradizionale diminuisce, il che riduce l'attrattiva dei sistemi di riscaldamento solare.
Per quei lettori che sono fortemente interessati al tema dell'utilizzo dell'energia del sole per il supporto vitale della casa, raccomandiamo di percepire criticamente il materiale pubblicitario e fare riferimento ai professionisti, preferibilmente con esperienza nell'installazione e nella gestione di unità solari.
Riscaldamento solare di una casa privata: opzioni e circuiti del dispositivo
"La tecnologia verde" è una direzione molto promettente. L'uso dell'energia sprecata di elementi naturali può ridurre significativamente i costi di utilità. Ad esempio, avendo sistemato il riscaldamento solare di una casa privata, fornirai con radiatori e sistemi di pavimenti caldi a refrigerazione praticamente gratuiti. D'accordo, questo è un notevole risparmio.
Tutto sui tipi di sistemi che elaborano l'energia inesauribile del sole nel calore necessario per il riscaldamento, imparerai dall'articolo da noi proposto. Con il nostro aiuto, puoi facilmente capire i tipi di impianti solari, le modalità di installazione e le specifiche di funzionamento. Sicuramente sarai interessato a una delle varianti popolari che stanno lavorando intensamente nel mondo, ma non troppo richiesta al momento.
Nella recensione presentata all'utente vengono presentate le caratteristiche di progettazione dei sistemi, gli schemi di connessione sono descritti in dettaglio. Un esempio è dato dal calcolo del circuito di riscaldamento solare per valutare la realtà della sua costruzione. Per aiutare i maestri di se stessi sono allegati a foto-selezione e video.
Tecnologie "verdi" per ottenere calore
In media, 1 m 2 della superficie terrestre riceve 161 watt di energia solare all'ora. Ovviamente, all'equatore, questa cifra sarà molte volte superiore a quella dell'Artico. Inoltre, la densità della radiazione solare dipende dal periodo dell'anno.
Nella Regione di Mosca, l'intensità della radiazione solare tra dicembre e gennaio varia da maggio a luglio di oltre cinque volte. Tuttavia, i sistemi moderni sono così efficaci da essere in grado di funzionare quasi ovunque sulla terra.
Il compito di utilizzare l'energia solare con la massima efficienza è risolto in due modi: riscaldamento diretto nei collettori termici e batterie solari fotovoltaiche.
Le celle solari convertono prima l'energia dei raggi del sole in energia elettrica, quindi passano attraverso un sistema speciale ai consumatori, come una caldaia elettrica.
Il riscaldamento dei collettori di calore con l'azione della luce solare riscalda il liquido di raffreddamento dei sistemi di riscaldamento e di acqua calda.
I collettori termici sono disponibili in diversi tipi, inclusi sistemi aperti e chiusi, strutture piatte e sferiche, collettori emisferici, concentratori e molte altre opzioni.
L'energia termica ricevuta dai collettori solari viene utilizzata per riscaldare l'acqua calda o un vettore di calore dell'impianto di riscaldamento.
L'industria in una vasta gamma produce sistemi di raccolta da includere in una rete di riscaldamento indipendente. Tuttavia, l'opzione più semplice per dare non è difficile da fare con le tue mani:
Nonostante gli evidenti progressi nello sviluppo di soluzioni per la raccolta, lo stoccaggio e l'uso dell'energia solare, ci sono vantaggi e svantaggi.
Uso efficace dell'energia solare
Il vantaggio più evidente dell'utilizzo dell'energia del sole è la sua disponibilità generale. Infatti, anche nelle giornate più fosche e nuvolose, l'energia solare può essere raccolta e utilizzata.
Il secondo vantaggio è zero emissioni. In effetti, è il tipo di energia più rispettoso dell'ambiente e naturale. Pannelli solari e collettori non fanno rumore. Nella maggior parte dei casi, installato sui tetti degli edifici, non occupa l'area utile della zona suburbana.
Gli svantaggi associati all'uso di energia solare sono illuminazione inconsistente. Nel buio non c'è niente da raccogliere, la situazione è aggravata dal fatto che il picco della stagione di riscaldamento cade nei giorni di luce più brevi dell'anno.
È necessario monitorare la pulizia ottica dei pannelli, l'inquinamento insignificante riduce drasticamente l'efficienza.
Inoltre, non possiamo dire che il funzionamento del sistema sull'energia solare sia completamente gratuito, ci siano costi costanti per l'ammortamento delle apparecchiature, il funzionamento della pompa di circolazione e l'elettronica di controllo.
Aprire i collettori solari
Il collettore solare aperto è un sistema non protetto di tubi attraverso il quale circola il vettore di calore, riscaldato direttamente dal sole. Come refrigerante, si usa acqua, gas, aria, antigelo. I tubi sono fissati al pannello di supporto sotto forma di una bobina o sono collegati in file parallele al tubo di derivazione di uscita.
I collezionisti aperti di solito non hanno isolamento. Il design è molto semplice, quindi ha un costo basso ed è spesso prodotto in modo indipendente.
In assenza di isolamento, l'energia ricevuta dal sole non è praticamente preservata, hanno una bassa efficienza. Vengono utilizzati principalmente d'estate per riscaldare l'acqua nelle piscine o nelle docce estive. Installato in regioni soleggiate e calde, con piccole differenze nella temperatura dell'aria circostante e acqua riscaldata. Funzionano bene solo in giornate soleggiate e senza vento.
Varietà di serbatoi tubolari
I collettori solari tubolari sono assemblati da tubi separati, lungo i quali scorre acqua, gas o vapore. Questa è una delle varietà di sistemi solari aperti di tipo. Tuttavia, il refrigerante è protetto molto meglio dal negativo esterno. Soprattutto in installazioni sotto vuoto, disposte secondo il principio delle termos.
Ogni tubo è collegato al sistema separatamente, parallelamente l'uno all'altro. Se un tubo si guasta, può essere facilmente cambiato in uno nuovo. L'intera struttura può essere montata direttamente sul tetto dell'edificio, il che facilita enormemente l'installazione.
Il grande vantaggio dei collettori solari tubolari è la forma cilindrica degli elementi principali, grazie al quale la radiazione solare viene catturata in una giornata senza l'uso di costosi sistemi di tracciamento per il movimento del luminare.
Il design dei tubi contraddistingue i collettori solari di piume e coassiali.
Il tubo coassiale è una nave di Dyayur o un thermos familiare. Fatto da due palloni tra i quali viene pompata l'aria. Sulla superficie interna del pallone interno si trova un rivestimento altamente selettivo che assorbe efficacemente l'energia solare.
L'energia termica proveniente dallo strato interno selettivo viene trasferita al tubo di calore o allo scambiatore di calore interno da piastre di alluminio. In questa fase si verifica una perdita di calore indesiderata.
Il tubo della fontana è un cilindro di vetro con un assorbitore di piume montato all'interno.
Per un buon isolamento termico, l'aria viene pompata dal tubo. Il trasferimento di calore dall'assorbitore avviene senza perdita, quindi l'efficienza dei tubi della fontana è più elevata.
Con il metodo di trasferimento del calore ci sono due sistemi: flusso diretto e con un tubo di calore (heat pipe).
Thermotube è un contenitore sigillato con un liquido volatile.
All'interno del thermotube c'è un liquido volatile che assorbe il calore dalla parete interna del bulbo o dall'ammortizzatore di piume. Sotto l'influenza della temperatura, il liquido bolle e sotto forma di vapore sale verso l'alto. Dopo che il calore viene dato al vettore di calore o alla fornitura di acqua calda, il vapore si condensa nel liquido e scorre verso il basso.
Come liquido volatile, l'acqua viene spesso utilizzata a bassa pressione.
In un sistema a flusso diretto, viene utilizzato un tubo a forma di U, attraverso il quale circola l'acqua o il trasportatore di calore del sistema di riscaldamento.
Una metà del tubo a forma di U è progettato per il refrigerante freddo, il secondo ritira quello riscaldato. Una volta riscaldato, il liquido di raffreddamento si espande ed entra nel serbatoio di stoccaggio, garantendo una circolazione naturale. Come nel caso dei sistemi con termotubi, l'angolo minimo di inclinazione dovrebbe essere di almeno 20 °.
I sistemi a flusso diretto sono più efficienti perché riscaldano immediatamente il liquido di raffreddamento.
Se si prevede di utilizzare sistemi di collettori solari tutto l'anno, vengono pompati speciali antigelivi.
L'uso di collettori solari tubolari presenta numerosi vantaggi e svantaggi. Il design di un collettore solare tubolare è costituito dagli stessi elementi, che sono relativamente facili da sostituire.
- bassa perdita di calore;
- capacità di lavorare a temperature fino a -30 ° C;
- produttività effettiva durante le ore diurne;
- buone prestazioni in aree con un clima temperato e freddo;
- Vela bassa, giustificata dalla capacità dei sistemi tubolari di passare attraverso le masse d'aria;
- la possibilità di produrre un refrigerante ad alta temperatura.
Una struttura strutturalmente tubolare ha una superficie con apertura limitata. Ha i seguenti svantaggi:
- non è in grado di autopulizia da neve, ghiaccio, gelo;
- alto costo
Nonostante il costo inizialmente elevato, i collettori tubolari pagano più rapidamente. Ha una lunga durata.
Sistemi piani chiusi
Il collettore piano è costituito da un telaio in alluminio, uno speciale strato assorbitore - assorbitore, un rivestimento trasparente, una tubazione e un riscaldatore.
Come assorbitore, viene utilizzato un foglio di rame annerito, ideale per la costruzione di eliosistemi mediante conduttività termica. Quando l'energia solare viene assorbita dall'assorbitore, l'energia termica trasferita ad esso viene trasferita al refrigerante che circola lungo il sistema di tubi adiacente all'assorbitore.
All'esterno, il pannello chiuso è protetto da un rivestimento trasparente. È realizzato in vetro temperato antiurto, con una banda passante di 0,4-1,8 μm. Questa gamma rappresenta il massimo della radiazione solare. Il vetro antiurto funge da protezione contro la grandine. Sul retro, l'intero pannello è isolato in modo affidabile.
Nell'elenco dei vantaggi dei pannelli piatti chiusi sono elencati:
- semplicità del design;
- buone prestazioni in regioni con climi caldi;
- La possibilità di installazione a qualsiasi angolo in presenza di dispositivi per la modifica dell'angolo di inclinazione;
- capacità di auto-pulizia da neve e gelo;
- prezzo basso
I collettori solari piani sono particolarmente vantaggiosi se la loro applicazione è pianificata in fase di progettazione. La durata di vita dei prodotti di qualità è di 50 anni.
Gli svantaggi sono:
- alta perdita di calore;
- peso elevato;
- alta navigazione quando i pannelli sono posizionati in un angolo rispetto all'orizzonte;
- Limiti di prestazione con differenze di temperatura superiori a 40 ° C.
Lo scopo dei collettori chiusi è molto più ampio rispetto agli impianti solari di tipo aperto. In estate sono in grado di soddisfare pienamente la necessità di acqua calda. Nei giorni freddi, non inclusi nella stagione di riscaldamento, possono funzionare al posto di riscaldatori a gas ed elettrici.
Confronto delle caratteristiche dei collettori solari
L'indicatore più importante del collettore solare è l'efficienza. L'utile produttività dei collettori solari di diversa progettazione dipende dalla differenza di temperatura. In questo caso, i collettori piani sono molto più economici di quelli tubolari.
Quando si sceglie un collettore solare, vale la pena prestare attenzione a una serie di parametri che mostrano l'efficienza e la potenza del dispositivo.
Per i collettori solari ci sono diverse caratteristiche importanti:
- coefficiente di adsorbimento - mostra il rapporto tra energia assorbita e totale;
- fattore di emissione - mostra il rapporto tra l'energia trasferita e l'energia assorbita;
- area totale e apertura;
- Efficienza.
L'area di apertura è l'area di lavoro del collettore solare. Ad un collettore piano l'area dell'apertura è massima. L'area dell'apertura è uguale all'area dell'assorbitore.
Modi per connettersi al sistema di riscaldamento
Poiché i dispositivi ad energia solare non sono in grado di fornire un'alimentazione di energia stabile e 24 ore su 24, è necessario un sistema resistente a tali carenze.
Per la striscia centrale della Russia, i dispositivi solari non possono garantire un flusso stabile di energia, quindi vengono utilizzati come un sistema aggiuntivo. L'integrazione nel sistema esistente di riscaldamento e fornitura di acqua calda è diversa per un collettore solare e una batteria solare.
Schema con collettore d'acqua
A seconda degli scopi dell'utilizzo del collettore termico, vengono utilizzati diversi sistemi di connessione. Ci possono essere diverse opzioni:
- Opzione estiva per la fornitura di acqua calda
- Variante invernale per riscaldamento e fornitura di acqua calda
La versione estiva è la più semplice e può anche fare a meno di una pompa di circolazione, utilizzando la circolazione naturale dell'acqua.
L'acqua viene riscaldata in un collettore solare e, a causa dell'espansione termica, entra in un serbatoio di accumulo o in una caldaia. Allo stesso tempo, avviene la circolazione naturale: l'acqua fredda viene aspirata nel serbatoio dall'acqua calda.
Come qualsiasi sistema basato sulla circolazione naturale non funziona in modo molto efficace, esigendo il rispetto dei pregiudizi necessari. Inoltre, il serbatoio di stoccaggio deve essere più alto del collettore solare.
Per garantire che l'acqua rimanga il più a lungo possibile, il serbatoio caldo deve essere completamente isolato.
Se vuoi davvero ottenere il lavoro più efficace del collettore solare, lo schema di connessione diventa più complicato.
Il liquido di raffreddamento senza congelamento circola attraverso il sistema di collettori solari. La circolazione forzata fornisce una pompa sotto il controllo del controller.
Il controller controlla il funzionamento della pompa di circolazione in base alle letture di almeno due sensori di temperatura. Il primo sensore misura la temperatura nel serbatoio di stoccaggio, il secondo - sul tubo di alimentazione del refrigerante caldo del collettore solare. Non appena la temperatura nel serbatoio supera la temperatura del trasportatore di calore, nel controllore il controllore spegne la pompa di circolazione, interrompendo la circolazione del refrigerante attraverso il sistema.
A sua volta, quando la temperatura nel serbatoio di stoccaggio scende al di sotto della temperatura impostata, la caldaia si accende.
Diagramma con batteria solare
Sarebbe allettante applicare uno schema simile di collegamento di una batteria solare alla rete elettrica, poiché si realizza nel caso di un collettore solare, accumulando l'energia ricevuta per un giorno. Sfortunatamente per il sistema di alimentazione della casa privata, è molto costoso creare una batteria di capacità sufficiente. Pertanto, lo schema di connessione è il seguente.
Dai pannelli solari, la carica va al regolatore di carica, che svolge diverse funzioni: assicura una ricarica costante delle batterie e stabilizza la tensione. Quindi la corrente elettrica passa all'inverter, dove avviene una conversione DC 12V o 24V in corrente alternata monofase 220V.
Purtroppo, le nostre reti elettriche non sono adattate per ricevere energia, possono funzionare solo in una direzione dalla sorgente al consumatore. Per questo motivo, non puoi vendere l'elettricità estratta, o almeno fare il contro spin nella direzione opposta.
L'uso delle celle solari è vantaggioso in quanto forniscono una forma più universale di energia, ma non possono essere paragonate in efficienza con i collettori solari. Tuttavia, questi ultimi non hanno la capacità di accumulare energia, a differenza delle celle solari fotovoltaiche.
Riscaldare la casa con l'energia solare. Opzioni come fare questo
Prima di leggere, prendi la calcolatrice. Qui non ci sono parole generiche sul futuro luminoso dell'energia solare in Ucraina. Ci sono molte figure qui in modo che tu possa decidere se valga la pena ora di passare il riscaldamento della tua casa all'energia solare, o ha senso aspettare e pensare per diversi anni
1) versione "Pokazushny":
Tale riscaldamento può essere visto spesso in Europa:
Se il riscaldamento solare a casa non è previsto, mettere solo 4-10 metri quadrati. m collezionisti: per l'approvvigionamento di acqua calda di una famiglia tipica questo è abbastanza, almeno in estate. Ma per il riscaldamento hai bisogno di molto di più, perché 1 quadrato. m collettori solari dà in inverno mezzogiorno 0,3-0,6 kW di potenza di riscaldamento, che è sufficiente per le batterie calde in 5-10 metri quadrati. m della stanza. Puoi calcolare che la casa ucraina avrà bisogno di 10-20 metri quadrati. m collezionisti per spegnere la caldaia a gas nella meridiana, e per riscaldare la casa solo con il sole, mostrandolo agli amici e ai vicini
Se non credi che i collettori solari possano lavorare in inverno: su Youtube ci sono molti video, come fanno bollire l'acqua in caso di forti gelate, ad esempio:
E per il riscaldamento, non hai bisogno di 100 gradi di riscaldamento (40-70 è sufficiente)
I venditori saranno persuasi ad installare una costosa batteria termica per utilizzare il calore solare durante la notte. Ma non è necessario, dal momento che la capacità di un tale numero di collettori è sufficiente per fornire batterie calde solo nelle ore di sole. L'inclusione della caldaia a gas in questo momento dovrebbe essere evitata: ci sono stati casi in cui il fumo della pipa in una giornata di sole ha rovinato irrimediabilmente la reputazione dei collezionisti agli occhi dei vicini.
Investire nell'installazione di "pavimenti caldi" in casa non concorda: aumenterà davvero la capacità dei collezionisti, ma è più economico comprarli un po '. E non ammirare il fatto che i tubi a vuoto possono riscaldare l'acqua nei giorni nuvolosi. Questo è vero, ma la temperatura di riscaldamento è bassa e l'alimentazione è tale che non c'è abbastanza calore per nemmeno una batteria.
Che tipo di denaro avrà questo riscaldamento solare? Per 10-20 metri quadrati. m collettori solari dovranno pagare 50-100 mila UAH; ma ancora più costoso sarà il resto delle attrezzature e dei servizi di un installatore professionista (non è consigliabile installare da soli i collettori tradizionali: ci sono molte sfumature e il prezzo dell'errore è una vita di servizio molto breve). Certo, è costoso. Ma il proprietario otterrà molto per questo: i parenti e gli amici saranno orgogliosi di lui, i vicini - tranquillamente invidiosi, l'intera città parlerà di lui, e forse la TV mostrerà. Molti per questo pagano molto di più, ad esempio acquistando una macchina costosa
Quanti di questi collettori solari risparmieranno il gas? Molto poco Si può calcolare che le batterie di riscaldamento riscaldino il sole solo circa il 5% del tempo della stagione di riscaldamento. Ma i collezionisti possono coprire tutte le esigenze della casa in acqua calda per 6 mesi (al di fuori della stagione di riscaldamento). E se c'è una piscina, i collezionisti possono scaldare la sua acqua da maggio a settembre. Totale, il risparmio annuo totale sarà di 300-1000 metri cubi. m di gas (2-6 mila UAH.)
Il periodo di rimborso è preferibile non considerare: per tutto il tempo i collezionisti di servizi non saranno in grado di restituire e il 50% del denaro investito. Ma gli investimenti competenti non sono in genere lo scopo principale di tale riscaldamento solare
2) Opzione con investimenti letterali nel riscaldamento solare:
Se vogliamo che il sole sostituisca più del 5% del gas per il riscaldamento, non possiamo fare a meno di un accumulatore di calore. Si tratta di un grande serbatoio con acqua, circondato da uno spesso isolamento termico (10-30 cm e oltre). I collettori solari riscaldano la sua acqua (fino a 70-100 gradi) e queste riserve di calore entrano in casa quando necessario: di sera, di notte, nei giorni non soleggiati. La batteria dovrebbe essere molto grande: diverse tonnellate di acqua (quando viene scaricata 1 tonnellata di acqua dona fino a 5-7 metri cubi di gas). A proposito del suo acquisto nei negozi dimentica: lì vengono venduti per circa 1000 euro / tonnellata. La batteria può essere facilmente prodotta al costo di 20-200 EUR / ton.
È necessario capire il problema principale del riscaldamento solare: durante la stagione di riscaldamento per 1 kmq. m della superficie cadono solo 350-400 kWh di radiazione solare. E il collettore solare non può assorbire tutta questa radiazione, poiché la sua efficienza è lontana dal 100%. Se i collezionisti del venditore sosterranno quel 1 quadrato. m del suo prodotto fornirà più di 150-200 kWh di calore (20-30 metri cubi di gas) per la stagione di riscaldamento, allontanandolo come venditore del "perpetuum mobile"
Ma davvero da 1 quadrato. m collettori per le batterie di riscaldamento raggiungeranno solo circa 100 kWh (12-15 metri cubi di gas) per stagione; Il resto sarà perso a causa di perdite di calore e altre cause. Pertanto, per la partecipazione significativa del sole nel riscaldamento della casa bisogno di circa 50-80 metri quadrati. m collezionisti, e il prezzo per loro non dovrebbe superare i 15-25 EUR / mq. m, per adattare i loro costi in un accettabile 1-1,5 mila euro. Diciamo subito, nei negozi di questi collezionisti a buon mercato non si vendono, e vendere per un lungo periodo non (capire la loro psicologia collezionisti economici cominciano a produrre fino a fino a quando v'è un "polloni" che li acquistano per 150-300 euro / mq). Quindi è necessario prepararsi a realizzare i collettori solari
Si può vedere che una tale grande stazione solare sul tetto della casa non può adattarsi: è necessario metterla a terra, e questo richiederà fino a 2-3 cento metri quadrati, preferibilmente liberi dalle lunghe ombre invernali degli alberi. È meglio se si tratta di un orto adiacente al lato sud della casa; se lo si desidera, la resa al suolo sotto la stazione non sarà influenzata (ad esempio, i collettori possono essere puliti dopo la fine della stagione di riscaldamento). Se non hai la tua terra, puoi negoziare con una trama vicina, promettendo di pagare con il suo surplus di calore solare proprietario in maggio-settembre
Quindi, la stazione solare (insieme con l'accumulatore di calore, tubi, scambiatore di calore, pompa e automazione) costerà 30-50 mila UAH., E ogni anno sarà come segue:
- Equivalente di 600-1000 cu. m di gas per il riscaldamento della casa: questo (per le regioni centrali), il riscaldamento completo dal sole in ottobre e aprile, il 50-80% della richiesta di riscaldamento a marzo e il riscaldamento nei periodi solari di novembre e febbraio. Il calore mancante deve essere dato dalla vecchia caldaia. Inoltre, la stazione interagisce bene con l'automazione della caldaia a gas, che inizia ad accenderla quando non c'è abbastanza calore solare
- Equivalente di 100-200 cu. m gas per podataplivaniya casa a fine settembre, inizio ottobre, fine aprile, inizio maggio: non dovrete camminare a casa in un maglione e congelare di notte in questo momento, risparmiando gas
- Ci sono anche perdite di calore attraverso l'isolamento termico della batteria (equivalente a 100-200 metri cubi di gas durante tutta la stagione di riscaldamento). Se la batteria si ferma nel seminterrato, queste perdite parteciperanno al riscaldamento della casa. Se il suo posto è un edificio economico, la batteria sarà una "batteria di riscaldamento", che lo riscalderà con queste perdite. Certo, se è necessario metterlo in strada, il calore di queste perdite andrà perso, ma potresti pensare di circondarlo con una serra o una serra
- Naturalmente, è possibile utilizzare il calore solare per la fornitura di acqua calda a casa, e questo è un ulteriore risparmio di 500-1000 kWh di elettricità (o 100-150 metri cubi di gas) in maggio-settembre. Inoltre, è possibile collegare la stazione in modo che la tradizionale fonte di acqua calda (caldaia elettrica o colonna a gas) non fosse più necessaria a casa
Si può calcolare che una tale stazione solare salverà ogni anno 6-7 mila UAH, cioè. il denaro investito in esso pagherà in 5-8 anni
Ti sembra che 5-8 anni di recupero - è un po 'troppo, cosa ti piacerebbe 3-4 anni? E calcolare il periodo di ammortamento di una caldaia a combustibile solido, tenendo conto non solo del suo costo, ma anche della sua connessione, sistemazione del locale caldaia e riorganizzazione camino. E nel costo della legna da ardere includono anche mancati guadagni dovuti alla necessità di dedicare del tempo al taglio e all'essiccazione del legno. Una sostituzione della vecchia caldaia a gas con una nuova è generalmente generalmente priva di senso: quel miserabile risparmio di gas non pagherà mai il costo di una tale sostituzione. A proposito di pompe di calore è meglio non ricordare
E se vuoi recuperare la tua stazione solare in 3-4 anni, allora ci sono due vie d'uscita. In primo luogo, è ancora più economico collettori solari (200-300 UAH per mq. M.). In secondo luogo, cercare, dove vendere il calore solare in eccesso nel maggio e settembre (si tratta di un sacco di: l'equivalente di 1-2 mila metri cubi di gas..) può essere un vicino di casa per riscaldare la sua piscina, o può essere vicino a una pianta, sala da pranzo, ufficio costruzione, ecc. Puoi persuadere un imprenditore a installare un essiccatoio (legname segato, frutta secca, grano) sul sito o ai margini del sito una doccia per i suoi lavoratori. Ci sono molte opportunità, ma devono essere cercate
3) Opzione per persone serie:
Lo penseresti se 50 quadrati. m collezionisti daranno alla casa il 25% del suo fabbisogno di riscaldamento, quindi per il 100% del suo riscaldamento con l'energia solare è sufficiente aumentare il loro numero a 200 mq. m. Ma la seguente tabella mostra l'errore di questa linea di ragionamento (sull'esempio di una casa nelle regioni centrali):
Lo puoi vedere anche se mettiamo 200 metri quadrati. m di collezionisti, che ancora non hanno abbastanza calore nel mese di novembre e febbraio, c'è un piccolo svantaggio di calore solare (cfr 2 ° e 4 ° colonna della tabella), e nel mese di dicembre e gennaio, il sole ospitano solo il 30-40% del suo fabbisogno. Tuttavia, l'opzione con 200 metri quadrati. m copre già 60-70% del fabbisogno di riscaldamento della casa, che permette l'energia solare per nome "fonte di riscaldamento principale", e la vecchia caldaia a gas è già "potere standby" (insieme con caminetto e resistenze elettriche cinesi). Tale riduzione del ruolo delle caldaie tradizionali rende la casa più sicura, dal momento che sono una potenziale fonte di incendio, fughe di gas, fonte di monossido di carbonio, l'esplosione (che amano fare caldaie a combustibile solido), scarti di legno e altri problemi
Ma la terra per una tale stazione solare ha bisogno di molto - circa 5-10 acri. Così tanti hanno solo circa la metà delle case private ucraine. Sono quasi tutte case in campagna, molte case nei nuovi sobborghi (dove ci sono trame ancora non sviluppate dove i proprietari possono negoziare), così come alcune case nei vecchi sobborghi
E la batteria termica di questa stazione è già necessaria - circa 10-30 tonnellate di acqua; questo può essere posizionato solo sulla strada. Lo stock del suo calore dovrebbe essere sufficiente per un riscaldamento completo della casa durante 3-10 giorni senza sole. Il costo della batteria dovrebbe essere limitato a 20-50 EUR per tonnellata (più costoso aggiunge dubbi nel senso economico di tale stazione)
È interessante notare che accanto a una casa del genere è possibile costruire una serra e riscaldarla con un calore extra dalla fine di febbraio, e anche estendere la sua stagione autunnale al 1-15 novembre. Ha senso anche pensare di vendere calore ai vicini prima di novembre e dopo febbraio
Il denaro investito in una stazione così grande può essere ripagato in 5-8 anni solo se i collettori solari sono molto economici (10-15 EUR / mq M e meno)
4) Opzione per idealisti massimalisti:
Molti hanno già venuto con la seguente idea: e se i collettori di calore estate per accumulare un grande accumulatore di calore, e lo immagazzinano per diversi mesi, e poi usarlo per riscaldare la vostra casa in inverno. Questa idea è chiamata "accumulatore di calore stagionale". Digitare le parole nella barra di ricerca di Google, e vedrete un sacco di articoli e forum, il cui studio porteranno a non è una buona conclusione: un sacco di interesse, un sacco di ammirazione per le idee di bellezza, un sacco di considerazioni teoriche lontano dalla fisica o economia persone, ma dispositivi poco praticata e la completa assenza accettabile per le decisioni ucraine medie
Se si prevede di dare la casa al 100% del riscaldamento solare (abbandonare completamente la caldaia a gas) e per 5-8 anni per recuperare i costi, è necessario:
1) 50-100 metri quadrati. collettori solari, che hanno un costo di 20-50 EUR / mq. m
2) 300-1000 cu. m di accumulatori di calore con un costo massimo di 3-5 EUR / cu. m e con un isolamento termico molto spesso (in modo che almeno la metà del calore immagazzinato in estate rimarrà fino all'inverno). Puoi vedere che abbiamo solo bisogno di due tipi di carica batterie: terra o acqua. Altri riempitivi (pietrisco, cemento, olio, ecc.) Sono più costosi di 3-5 EUR / mc. m, ma hai ancora bisogno di mettere un isolamento termico, tubi di carico e scarico e pagare una varietà di lavoratori
Il primo punto è un problema da risolvere, per esempio, c'è una buona fatta in casa concentratore-collezionista canadese George Plhák, diverso il video che possono essere visualizzati sul https://www.youtube.com/user/georgeplhak/videos consiglia di non acquistarlo "per la produzione di gestione", come per l'ucraino 30 USD - questa è una grande quantità di denaro, e non leggeremo ancora in maniera massiccia nel mercato di massa. Meglio chiamare un amico ingegnere e farlo da solo, e farlo meglio e più economico. I vantaggi dell'hub canadese includono la capacità di lavorare ben oltre i 100-200 gradi, il che sarebbe utile in caso di batterie di terra a basso costo. Inoltre, il suo 1 kmq. m fornirà circa 1,5 volte più calore (meno di 1 mq. di collettore solare convenzionale), quindi si potrebbe pensare di disporre l'intero impianto solare sul tetto della casa
Ma con l'accumulatore di calore di cui abbiamo bisogno, tutto non sembra molto felice: dovremo inventarlo noi stessi, perché una varietà di offerte da Internet sono molte volte più costose di quelle di cui abbiamo bisogno. Tuttavia, anche ora è possibile trasferire completamente la casa al riscaldamento solare, ma con un cattivo periodo di ammortamento; una buona redditività non si verificherà a causa di una batteria costosa o a causa di grandi perdite termiche da esso che è necessario mettere molti collettori solari. Si rivelerà all'incirca così, che sarà necessario investire 10-20 mila euro, e il risparmio annuale sarà di circa 500 euro. Tale desiderio dell'acquirente non sembrerà insolito, perché ora molti ucraini spendono gli stessi soldi per installare pompe di calore (e danno meno risparmi perché consumano molta elettricità)
5) Opzione per i realisti massimalisti:
Ma cosa succede se si vuole veramente trasferire completamente la casa al riscaldamento solare (privo di tutte le caldaie), e allo stesso tempo spendere meno di 4-6 mila euro? C'è un'altra idea per questo, che suggerisce che la casa dovrebbe avere il seguente:
1) 5-10 metri quadrati. m collettori solari, che funzioneranno tutto l'anno e che potrebbero essere installati sul tetto. Questi collettori forniranno la casa con acqua calda e daranno poco calore per il suo riscaldamento. Le prestazioni di questi collettori è sufficiente a soddisfare pienamente la casa calore del sole da maggio a settembre, ma nel mese di ottobre c'è carenza di calore, che raggiungerà il picco nel mese di dicembre e gennaio, ma poi inizia a diminuire, e nel maggio, la capacità di questi serbatoi di nuovo superare le esigenze della casa
2) 200-500 metri quadrati. m collettori, che sono temporaneamente installati per eliminare il già citato deficit di calore. Più del 50% di questi dovrebbe essere messo solo per due mesi del deficit maggiore (dicembre-gennaio); circa 50 metri quadrati. m dovrà sopportare quasi l'intera stagione di riscaldamento. Questa serie di collettori solari occuperà un territorio molto vasto (5-15 acri), ma a causa del breve lavoro in inverno è possibile concordare la loro installazione ovunque: il vicino lotto vuoto, il giardino vicino, la fattoria. Campo, prato acquatico, qualsiasi terra desolata oltre il recinto, ecc. Questi collezionisti dovrebbero essere molto economici (7-10 EUR / mq M e meno); afferma che la bellezza del loro aspetto è minima; il loro motto principale è "È il più economico, e nessuno spettacolo". Tali requisiti corrispondono a un concentratore-raccoglitore con video:
3) Batterie termiche con 40-100 tonnellate di acqua. Dovrebbero essere così grandi perché la quantità del loro calore dovrebbe essere sufficiente per 15-30 giorni di sole. Il loro costo non dovrebbe superare i 15-20 EUR / tonnellata
Grazie agli inverni più soleggiati, questa variante si adatta bene a Odessa e in altre regioni meridionali; qui potete aspettarvi 3-5mila euro del costo di una stazione solare, che ogni anno farà risparmiare gas di circa 500 euro. Nelle regioni centrali e occidentali, in inverno, il sole è 1,5-2 volte più piccolo, e quindi tali stazioni avranno un senso solo economico nel caso di collettori solari molto economici (meno di 5-7 EUR / mq M)
6) L'opzione massima per le persone molto serie:
Questa è un'opzione per coloro che vogliono dare un riscaldamento solare completo a casa loro e allo stesso tempo investire con competenza 10-20 mila euro di investimenti propri o attratti. Forse qualcuno si è laureato in un college economico e ha ambizioni di avviare un'impresa con buone prospettive?
Questa è una grande stazione, ad esempio 500 metri quadrati. m collezionisti (per 15 acri di terra) nelle aree meridionali o 1000 metri quadrati. m (40 ettari di terreno) nell'Ucraina settentrionale o occidentale. Quindi, otteniamo una "caldaia solare", che vende calore per diverse case; questo è molto simile al riscaldamento centrale urbano, ma nella scala di un piccolo villaggio. Se le vendite di energia sono state fatte in modo competente, le vendite di calore restituiranno gli investimenti investiti per 3-4 anni, soprattutto se è possibile collegare bene il calore estivo. È facile vedere le prospettive di sviluppo - un business plan per la costruzione di centinaia di tali "boiler solari", e ora decine di fondi di venture capital si stanno allineando per il diritto di investire
La priorità di tale "caldaia solare" può essere il calore di utilizzare solo una casa (naturalmente, lui apparterrà al proprietario della caldaia o suoi parenti) nel periodo di deficit sole (dicembre-gennaio), quasi tutto il suo calore viene consumata per il riscaldamento solo questa casa, in modo che può abbandonare completamente la caldaia a gas. Nei restanti mesi del calore dalla "stanza della caldaia" a sufficienza per il riscaldamento e gli altri abbonati che pagano per questo servizio sul contatore di calore (come in una città europea)
Alcuni commenti su tutte le opzioni:
Sintonizzati su una ricerca molto complessa di collezionisti fatti da te, perché Internet è molto "spazzatura" su questo argomento. Abbiamo bisogno di filtrare quei prodotti fatti in casa che non possono scaldare l'acqua a 60-100 gradi durante le gelate, e abbiamo solo bisogno di quelli che possono lavorare con alta efficienza (almeno 200-400 W / m2 nel mezzogiorno invernale). Potrebbe essere necessario aiutare un amico-fisico per un tale "setacciamento della spazzatura"
E, cosa più importante: ovviamente, è possibile ignorare la possibilità di riscaldamento solare. Ma poi la casa avrà solo due alternative economicamente istruite: gas o legno. Gazprom sarà molto soddisfatta di questa scelta ristretta. O può essere il desiderio di vivere in un paese con foreste abbattute?