Solpaneler til boligopvarmning: typer, hvordan man vælger og installerer dem korrekt

Teknologisk innovation er virkelig fantastisk, især når det kommer til den praktiske side af livet.Indtil for nylig var folk ikke opmærksomme på ordninger for at opnå rentabel energi, som ville gøre det muligt at afvise dyr elektricitet. Enig, nu er alternative kilder tilgængelige for alle, og det ville være fantastisk at bruge dem.

Innovative solpaneler til boligopvarmning bliver gradvist, men vedvarende introduceret i vores hverdag. Men før du går i butikken for at købe dem, bør du veje fordele og ulemper, ellers kan du ende med at købe en helt uegnet model. For at forhindre dette i at ske, vil vi afsløre hemmelighederne ved at vælge disse enheder.

Derudover vil du fra vores materiale lære solfangernes designfunktioner og også finde trin-for-trin instruktioner til installation af solpaneler. For at lette forståelsen er materialet ledsaget af tematiske fotografier og videoer.

Princippet om at bruge solenergi

Ofte, når man står over for behovet for at installere solpaneler, undrer man sig over virksomhedens gennemførlighed. For i de fleste tilfælde er procentdelen af ​​solskinsdage væsentligt ringere end den samme værdi af overskyede dage.

Et lignende forhold er typisk for regionerne i mellemzonen, og klimaet i de nordlige regioner er kendetegnet ved et endnu større antal overskyede dage.

Det utilstrækkelige antal solskinsdage er direkte relateret til effektiviteten af ​​enheder, der behandler energien fra jordens stjerne. Som et resultat reduceres eksponeringen af ​​sollys til batteriets overflade. Denne proces kaldes insolation.

Solpaneler kan bruges i varmesystemer som leverandør af kølevæske eller energi til at drive enheder

Dens essens ligger i det faktum, at ethvert fly, uanset dets formål, modtager en vis mængde solenergi. I de sydlige egne er denne mængde naturligvis højere, hvilket gør montering af solpaneler mere relevant.

Men som praksis viser, forbedrer markedet for teknologisk udstyr inden for solenergisyntese konstant sine produkter, så moderne solceller er solpaneler De fungerer perfekt selv i områder med lavt niveau af solindstråling.

Fordeling af solaktivitet ved hjælp af eksemplet på et kort over Rusland. En højere koefficient er typisk for de sydlige regioner (+)

En afbalanceret tilgang til installation

Før du organiserer et solvarmesystem, bør du finde ud af ulemperne og styrkerne ved en struktur drevet af solenergi.

Denne viden er nødvendig for en bedre opfattelse af forskellene mellem udstyr og analoger og for at vurdere enhedens rationalitet og vurdere strukturens gennemførlighed.

De væsentligste faktorer er:

• Effektivitet. Virkelig effektivitet ved konvertering af solenergi til elektrisk energi. Indtil videre er energien fra solcellebatterier næsten fem gange dyrere end konventionel elektricitet.
• Sæsonbestemt brug. Solpaneler kan kun fungere produktivt, hvis der ikke er nogen forhindringer i sollysets vej, herunder høje skyer.
• Svagt akkumuleringsskema. I de fleste tilfælde skal den resulterende energi bruges med det samme. For at akkumulere og opbevare det, har du brug for ret voluminøse drev, hvis placering vil kræve et imponerende område.
• Behov for hjælpeenergi. Om vinteren vil solpaneler ikke kunne levere nok varme til at opvarme huset. Men de kan være en nyttig tilføjelse til varmekedlen i tilfælde af solrigt vejr.
• Gennemførlighed af byggeri. I øjeblikket lader tilbagebetalingen af ​​solpaneler meget tilbage at ønske. Deres installation er kun berettiget i områder, der ikke er forbundet til centraliserede netværk. Hvor der overhovedet ikke er noget alternativ til solcelleanlæg.

Der er håb om udvikling og produktion af solenergiapparater, der er mere tilgængelige for private ejere. Der er tillid til, at en dag vil konstruktionen af ​​systemer, der behandler solenergi, blive rentabel.

Sandt nok, hvis vi tager højde for, at planetens energiressourcer gradvist smelter, så kan vi fuldt ud betragte solteknologi som en rentabel, lovende investering.

Solcellekomplekset er helt sikkert for miljøet, udsender ikke giftige forbrændingsprodukter, forstyrrer ikke den naturlige balance og kræver ikke afbrænding af fossiler eller træ.

Men nu er dette kun en tilføjelse til de vigtigste varmekilder, men har allerede sit eget sæt fordele.

Væsentlige fordele ved solkomplekset:

• Lang driftsperiode. Strukturel enkelhed garanterer et minimum af nedbrud. Panelerne kan blive beskadiget ved et uheld ved snerydning, men glasudskiftning er ret overkommelig at gøre med dine egne hænder.
  
• Stort udvalg af modeller. Enhederne produceres af et betydeligt antal udenlandske virksomheder og individuelle repræsentanter for indenlandske producenter. Udvalget af priser giver dig mulighed for at vælge en mulighed, der passer til din lomme.
• Individuelle indstillinger. Udstyret kan konfigureres under hensyntagen til alle naturens luner i et bestemt område.
• Billig energi. Mere præcist er dens fuldstændige frihed en kvalitet, der ikke bør tages bogstaveligt på grund af den betydelige materialeintensitet i konstruktionen af ​​solpaneler.
• Ekstern tiltrækningskraft. Flade varmesystemer krænker ikke husens arkitektur og kan opfattes som elementer i kreativt design.

Vi fandt ud af, at solcelleanlægget kan blive en hjælp i hverdagen, som komplementerer traditionelle varmekilder. Derudover, givet dagens brændstofpriser, alternativ energi fremmer besparelser, især i den private sektor.

Førende udstyrsproducenter, når de beskriver deres produkter, lægger stærkt vægt på det absolutte miljøvenlighed systemer. Processen med at konvertere fotonenergi sker naturligvis uden deltagelse af brandfarlige, giftige eller kemiske eksplosive stoffer.

Solpaneler placeret på taget ødelægger ikke husets ydre og fylder ikke meget

Mere generelt vil den udbredte brug af solpaneler helt sikkert reducere forbruget af andre energikilder såsom kul eller naturgas. Naturligvis vil miljøsituationen i dette tilfælde forbedres kvalitativt, og umættelige regninger for opvarmning og brændbare materialer vil forblive en saga blot.

Panelernes effektivitet er direkte proportional med mængden af ​​absorberet solenergi.Men det teknologiske aspekt af forskellige typer udstyr giver dig mulighed for at øge eller mindske produktiviteten.

For at øge anlæggets ydeevne anbefales det at installere solvarme i symbiose med andre, mere traditionelle opvarmningsmetoder.

Der er ingen grund til at bekymre sig om, at solfangeren svigter meget snart. Den gennemsnitlige levetid for sådant udstyr er omkring 15 år. Den korrekte funktion af fotoceller afhænger primært af det område, hvor installationen anvendes.

Typisk lægger det mest intense niveau af solstråling større belastning på systemet. Derfor, hvis udstyret bruges i et tempereret klima, er det ganske i stand til at holde mere end 15 år.

Levetiden for solpaneler er fra 12 til 15 år. Med ordentlig pleje holder de længere

Typer af solkomplekser

Det er eksperimentelt bevist, at nogle stoffer er i stand til at reagere mere intenst på påvirkning af fotoner. Derfor er fremstillingsteknologien af ​​solpaneler anderledes.

Solceller til husholdningsbrug er opdelt i 2 hovedtyper:

• Fotoelektriske omformere (silicium og film). De er grupper af fotoceller forbundet i serie eller parallelt med hinanden og omdanner solstråling til elektricitet. Elementerne samlet i et enkelt halvledersystem kaldes solpanel, som leverer energi til elektrisk afhængige varmeapparater.
• Solfangere (flad, vakuum eller rørformet, koncentrator eller spejlsamlere).Dette er den mest almindelige type i hverdagen, der modtager solenergi og overfører den til varmesystemet i form af elektricitet eller opvarmet kølevæske.

Ud over de anførte typer er der solcellestationer, der producerer energi i industriel skala. For en privat ejer kan de fungere som en centraliseret energileverandør.

Et varmesystem med solfangere sørger for forbruget af energi umiddelbart efter modtagelse.

Fotoelektrisk konverter enhed

Driftsprincippet for fotoelektriske omformere er baseret på at konvertere solenergi til sin elektriske type. De produceres i form af moduler på en aluminiumsramme eller på en fleksibel polymerplade.

I det første tilfælde er toppen af ​​modulet beskyttet af højstyrkeglas og bunden af ​​en isolerende film. I det andet tilfælde er begge beskyttende skaller lavet af polymerer.

Fotovoltaiske celler er forbundet via samleskinner, hvis funktion er at overføre energi til batteriet eller forbrugeren. Busserne er forbundet til kontakter, der tjener til at forbinde individuelle batterier til et komplet system og til at forbinde til forbrugere.

Funktionsprincippet for fotovoltaiske omformere er baseret på elementernes evne til at omdanne solenergi til elektrisk energi

Baseret på organiseringen af ​​siliciumatomer er solceller opdelt i følgende kategorier:

• Monokrystallinsk. Leverer det reneste silicium, hvis produktionsteknologi længe har været brugt til fremstilling af halvledere. Essensen af ​​produktionen er den kunstige vækst af en enkelt krystal, som i sidste ende skæres i plader 0,2-0,4 mm tykke. Disse er cellerne i det fremtidige batteri, hvoraf 36 vil være påkrævet.
• Polykrystallinsk. Fremstillingsprocessen bruger wafers lavet af smeltet silicium, efter at det er blevet langsomt afkølet. Teknologien kræver mindre energi og arbejdsindsats, så solpaneler med polykrystaller koster meget mindre. Typisk har disse batterier en standard lyseblå farve.
• Fremstillet af amorft silicium. Deres produktionsteknologi er fokuseret på princippet om fordampningsfasen. Som et resultat af fordampningsprocessen aflejres en tynd film af silicium på støtteelementet, som er indhyllet på toppen med en gennemsigtig beskyttende belægning. Denne kategori af solpaneler kaldes tyndfilm og er installeret på væggene i huse.

Monokrystallinske batterier er de mest produktive. Afhængigt af model og producent varierer deres effektivitet i området 14–17 %. Polykrystallinske er ringere end dem med hensyn til effektivitetskriterier; deres effektivitet er i gennemsnit 10-12%.

De mindst produktive systemer er solcellebatterier baseret på amorft silicium. De er designet til at behandle spredt stråling og er installeret på væggene i huse som et supplement til mere kraftfulde systemer placeret på taget. Effektiviteten er inden for 5-6%.

Valgmuligheder for polykrystallinske solpaneler - Gennemsnitligt tilbud i pris og ydeevne

Baseret på data indhentet fra førende solcellemodulproducenter såsom SunTech Strøm, bliver det klart, at effektiviteten af ​​enkeltkrystaller stiger hvert år, og snart kan effektiviteten nå op på omkring 33%.

Men i dag hører de bedste præstationsindikatorer til virksomhedens produkter Sanyo. Det ejendommelige ved disse paneler er det ydre flerlagselement, hvilket øger effektiviteten og effektiviteten markant solfangere er 23 pct.

På grund af den karakteristiske behandlingsprocedure for silicium indeholder den polykrystallinske struktur uønskede formationer, der forstyrrer bedre absorption af solenergi.

Desuden er de krystallinske partikler i modulets mikrostruktur arrangeret i en kaotisk rækkefølge i forhold til hinanden, hvilket gør energisublimering vanskelig. Som følge heraf overstiger panelets effektivitet sjældent 18%.

Nogle gange opstår en symbiose af amorfe og poly-/monokrystallinske reservoirer. Dette skyldes, at polykrystaller kræver intenst sollys for at fungere korrekt, i modsætning til amorfe paneler. Derfor kan det være en udvej at kombinere de to teknologier.

Der er også mærkbare ændringer i produktionen af ​​filmsystemer. På nuværende tidspunkt er filmfilm således ret almindelige solcellemoduler baseret på cadmium og indium.

Silicabelægningen overvåges konstant på hvert trin, ellers kan der opstå ydeevneproblemer.

Det er bevist, at cadmium absorberer sollys meget godt, hvorfor mange solenergiproducenter har taget det til sig. Stoffet er som bekendt radioaktivt, men der er ingen grund til at bekymre sig om muligheden for eksponering, pga andelen af ​​metal er ikke så stor, at den forårsager nogen skade på atmosfæren, for ikke at nævne mennesker.

Halvlederindiumet producerer med succes 20 % effektivitet foran cadmium. På grund af det faktum, at indium er meget mere efterspurgt i husholdningsapparater, nemlig i produktionen af ​​LCD-tv, erstatter producenter ofte metallet med en anden analog - gallium.

Film solcelleudstyr har en fleksibel struktur, hvilket i høj grad forenkler installationen

Når vi taler om fordelene ved polymermoduler og filmsamlere generelt, vil jeg gerne fremhæve den ret lave pris sammenlignet med krystallinske batterier, fuldstændig sikkerhed og miljøvenlighed, takket være kemikaliets stabile tilstand. stoffer. Yderligere fordele omfatter også fleksibilitet og alsidighed.

Designfunktioner for solfangere

Den enkleste version af en flad solfanger er en slags kassebeklædning, hvis forside er en sort metaloverflade. Indeni er der en spole fyldt med vand, en blanding af vand med et frostvæske eller luft.

Kassens bund og vægge er dækket af termisk isolering, hvilket er nødvendigt for at bevare den modtagne energi i batteriet.

En metalplade sammen med rør opsamler og overfører den opvarmede kølevæske til varmesystemet. Denne del kaldes absorberen. Oftest bruges pladekobber, karakteriseret ved høj varmeledningsevne, til dets fremstilling.

Den ydre side af adsorberen skal være intenst sort for maksimal absorption af solstråling.

Rørformede solpaneler er et system af rør eller spoler med en metalplade på toppen

For at forhindre, at stråler reflekteres fra adsorberens metaloverflade, er der installeret en holdbar gennemsigtig belægning ovenpå. Disse er typisk hærdet glas med minimalt metalindhold.

På ydersiden er en speciel optisk skal påført den, som ikke udsender varme i infrarødt lys. Det forbedrer enhedens ydeevne, der er i stand til at varme vand op til 200°C.

Rørformede paneler er følsomme over for atmosfærisk negativitet.Efter kraftig nedbør, især hagl, anbefales det omhyggeligt at kontrollere integriteten af ​​solfangerens overfladebeklædning.

Vindblæste blade, støvpartikler og knækkede grene kan også beskadige overfladen. Ridser og skår vil føre til en kraftig forringelse af udstyrets ydeevne.

Der er flere muligheder for at installere solpaneler, fordi... Under driften eliminerede udviklerne gradvist manglerne

Vakuumversionen er udstyret med et flerlagsrør designet som en termokande. Dette system giver dig mulighed for at bevare varmen 95 % bedre end tidligere modeller.

I bunden af ​​flerlagsrøret er der en væske, der bliver til damp, når den opvarmes af solen. En kondensator er monteret i toppen af ​​denne form for forseglet kolbe. Når den når den, kondenserer dampen og transporterer varme ind i systemet.

Solpaneler, der arbejder efter vakuumprincippet, er mere effektive end konventionelle rørformede i områder med et lille antal solskinsdage.

Koncentratorsamlere er udstyret med en enhed med en spejloverflade, som fokuserer den energi, den modtager, på absorberens overflade. Spejlområdet er større end den samme absorberstørrelse, hvilket øger effektiviteten af ​​solenergimodtagelse.

Spejlelementet kan generelt koncentreres på et punkt eller en tynd linje uden det mindste tab i ydeevne.

Ved at konstruere et varmemodtagende rør baseret på princippet om en termokande fordobles enhedens produktivitet næsten

Ulempen ved koncentratorer er, at de kun kan opfatte direkte stråling. Derfor er den seneste udvikling udstyret med roterende sporingsanordninger for at eliminere eller reducere indflydelsen af ​​denne ulempe.

Sporingsanordninger tvinger samleren til at rotere efter stjernens bevægelse for at samle alle dens stråler.

Dette er den mest effektive type solfangerpaneler, der giver dig mulighed for at opvarme kølevæsken til en maksimal temperatur sammenlignet med andre. Sandt nok fungerer de godt i ørkenområder, de koster meget, hvorfor de hovedsageligt efterspørges af produktionsorganisationer.

En solkoncentrator fungerer ved at fokusere solenergi på en absorber, der har et mindre areal

En interessant ny løsning var en sfærisk samlerstruktur, der bogstaveligt talt fanger alle de stråler, den kan opfatte. Den behøver ikke være udstyret med en roterende mekanisme, som i øvrigt er flygtig og kræver tilslutning til strømforsyningen.

Det sfæriske design adskiller sig fra det sædvanlige ved, at det ikke består af separate rør forbundet til indløbs- og udløbsrørene, men af ​​en enkelt skruekøleplade.

Modtagerspolen er fyldt med procesvand, som ved opvarmning bevæger sig op ad en skruebane og udgår opvarmet i udløbsrøret og derfra ind i varmesystemet.

Efter afkøling returnerer kølevæsken igen fra varmekredsen til indløbsrøret til den kugleformede kollektor. Processen gentages.

En væsentlig fordel ved det sfæriske system er, at opvarmning sker i hele dagslyset. Det behøver ikke være udstyret med roterende mekanismer, der kræver strømforsyning. Takket være skruedesignet er det kendetegnet ved minimale energitab i rørledningen.

Alle typer solfangere tilhører kategorien af ​​sæsonbestemte hjælpeenergisystemer.Afhængigt af modellen kan deres interne rørføring rumme op til 200 liter væske, og den mindste mængde, der bruges i vakuummoduler, er omkring 60 liter.

Det er helt muligt at bygge en solfanger med egne hænder. Siden har et udvalg af artikler dedikeret til hjemmelavede solsystemer.

Vi råder dig til at læse:

1. Sådan laver du en solfanger til opvarmning med dine egne hænder - trin for trin guide
2. Sådan laver du et solbatteri med dine egne hænder: instruktioner til selvmontering

Installationsvejledning til solcellebatterier

Det er tilrådeligt at installere paneler, der tilhører den "flade" klasse i sommersæsonen, når isolationsniveauet er højere. Dette vil være den bedste mulighed for forholdet mellem pris og energi modtaget, hvilket betyder at købe en sådan solfangere vil fuldt ud retfærdiggøre alle de brugte penge.

På en eller anden måde gør udstyrets energipotentiale det muligt at bruge det i varmtvandsforsyning og varmesystemer.

Energiomdannelsesprocessen er ekstremt følsom over for temperaturændringer. Dette bør tages i betragtning under installationen. Første skridt er at sørge for, at boligen er grundigt isoleret, ellers kan der opstå uventede fejl i anlægget.

Et varmesystem med solpaneler er et lukket kredsløb med kølevæske, der cirkulerer gennem det

For hver region tilbydes den optimale udstyrsinstallationsmulighed. Beregningen er foretaget ud fra samme grad af solindstråling. I henhold til brugsreglerne skal solfangeren placeres således, at indfaldsvinklen for sollys på dens overflade er 90°.

Kun i dette tilfælde vil systemets effektivitet være maksimal.Du kan opnå absolut nøjagtighed, når du installerer paneler ved at måle områdets breddegrad.

En vigtig faktor vil være den retning, som panelerne placeres i. På grund af det faktum, at det højeste effektniveau hovedsageligt opnås midt på dagen, er det umagen værd at orientere panelerne i sydlig retning. Nogle afvigelser under installationsprocessen er tilladt, i øst eller vest retning, men ikke for meget.

Derudover observeres et fald i effektiviteten ofte på grund af skygger fra træer, der falder på samlepanelet. Om vinteren anbefales det at øge hældningsvinklen for solpaneler, dette vil forbedre niveauet af systemets ydeevne.

Trin 1. Valg af hældningsvinkel

Effektiviteten af ​​solfangere afhænger primært af panelets vinkel i forhold til den vandrette overflade. For optimalt lysabsorption Det anbefales at holde hældningen omkring 45°.

Den optimale hældningsvinkel for solpanelet afhænger af årstiden. Det ville være godt, hvis enheden er udstyret med en anordning til justering af vinklen

Azimut skal holdes på 0° (direkte mod syd). Nogle afvigelser på 30-40° tillades for bedre isolering. For at øge stivheden er der en speciel. aluminium strukturer.

Dette er primært typisk for montering af solfangere på et skrå tag. De vil forhindre ændringer i de indstillede parametre på grund af vejrforhold, og den hurtige installationshastighed, ved hjælp af fastgørelseskroge og profiler, vil spare tid.

Trin #2. Konstruktion af det primære kredsløb

I første fase installeres alle varmekomponenter: kedler, kompressorer, varmeledere mv. For nemheds skyld anbefales det at placere systemelementerne på et let tilgængeligt sted.Under installationen ekspansionsbeholder, skal der tages hensyn til fraværet af forhindringer mellem det og samlerne.

Temperaturen inde i tanken måles ved hjælp af en temperaturføler. Det skal fastgøres til bunden af ​​tanken.

Næste trin vil være organiseringen af ​​et ventilationssystem. Når du installerer kredsløbet, skal du oprette udluftning, forlader ekspansionsbeholderen. Den bedste løsning ville være at tage kommunikationen til taget. Dette vil hjælpe med at regulere trykforskelle i varmesystemet.

Solpaneler er en del af et varmeanlæg, som også skal omfatte kedler, centrifugalpumper, rørledninger mv.

Processen med flydende bevægelse indeni DHW afhænger af cirkulationspumpe. Det anbefales kun at bruge til systemer med et lukket vandkredsløb. Derudover skal ekspansionsbeholderen være udstyret med et afløbssystem for at gøre det nemmere at skifte væske. Til dette formål er det egnet at installere en hane et sted i bunden af ​​enheden.

Trin #3. Vi forstår betjeningsfunktionerne

Solsystem fungerer fra et 220 V netværk Hver model har et unikt tilslutningsdiagram, som medfølger i sættet.

Ledningerne skal være omhyggeligt isolerede, og termostater og alle slags relæer skal placeres på et ekstremt tørt sted. For bedre tætning anbefales det at beskytte udstyret med et hydrofobt materiale.

Sørg for at sikre, at systemet er forbundet til jord. Dette vil beskytte dig mod livstruende situationer.

Trin #4. Valg af metode til at forbinde elementer

Lodning af kobberkredsløb og elektriske dele skal udføres ved hjælp af speciel loddepasta. Før dette skal du rense fugerne.Det er bedre at gøre dette med en stålbørste.

Elementer, der fører til distributionstanken (rør, spoler) svejses eller skrues først udskæring udskæring Det er vigtigt at forstå, at røret med afkølet væske skal nærme sig bunden af ​​tanken, og røret med varm væske skal gå til toppen.

Trin #5. Montering af solpaneler

Forberedende fase: hvad skal forberedes til installation.

Dernæst kommer processen med at installere solpaneler. Installationsvejledningen til 2 paneler er egnet til montering af et vilkårligt antal solfangere: installationsprincippet ændres ikke. Det vigtigste er at finde et område til installation.

Den sidste fase er systemtestning.

Yderligere information om installation og tilslutning af solpaneler er præsenteret i artiklerne:

1. Ordninger og metoder til tilslutning af solpaneler: hvordan man korrekt installerer et solpanel
2. Tilslutningsdiagram for solpaneler: til controlleren, til batteriet og servicerede systemer

Konklusioner og nyttig video om emnet

Anvendelse af solpaneler i autonome kommunikationssystemer:

Demonstration af produkter fra en af ​​førende inden for produktion af solpaneler:

Princippet om design og drift af en vakuummanifold:

Solsystemer forbedrer årligt deres ydeevne ved konvertering af solenergi. Udviklere tilbyder allerede et stort udvalg af flade og rørformede samlere, der bruger kvartsbelægning eller monokrystallinske moduler.

Alt dette opdaterer gradvist alternative energikilder, hvilket resulterer i, at solenergi snart bliver tilgængelig for alle.

Har du erfaring med at tilslutte eller bruge solpaneler til at opvarme dit hjem? Eller har du stadig spørgsmål om emnet? Del venligst dine meninger, skriv kommentarer og deltag i diskussioner. Kommunikationsblokken er placeret nedenfor.