Saulės šildymas yra ekologiškiausias būdas šildyti privatų namą. Tai gerai tinka NVS šalių centrinių ir pietinių regionų gyventojams, kur žemės paviršius gauna pakankamą radiacijos kiekį. Saulės šilumos naudojimas namų šildymui gali padėti sutaupyti patalpų erdvės.
Saulės šildymo privalumai ir trūkumai
Šios rūšies energija yra nekenksminga aplinkai, jos naudojimas yra prieinamas visiems ir nėra lydima kenksmingų junginių išmetimo į aplinką. Masiškas saulės šildymo sistemų naudojimas privačiame name padės išsaugoti kambario šildymui naudojamus gamtos išteklius: anglį, medieną ir dujas. Saulės šildymo konstrukcijų naudojimas yra visiškai saugus gyventojams ir išorinei aplinkai. To negalima pasakyti apie tradicines kuro rūšis - dūmai neturi labai palankaus poveikio atmosferai, jie gali sukelti kitų ašaras ir diskomfortą.
Norėdami sutaupyti naudingos vietos svetainėje, galite įdiegti sistemą ant stogo. Tokių kolektorių tvirtinimas taip pat padės sumažinti patalpos išlaidas šildymo prietaisams. Dar vienas privalumas yra tai, kad saulės baterijos namams veikimo metu neskleidžia jokio triukšmo.
Trūkumas yra tas, kad ne visose vietovėse nėra klimato sąlygų, tinkamų naudoti saulės energiją ištisus metus be papildomų šildymo priemonių. Daugumoje Rusijos regionų žiemą būtina naudoti lygiagrečius šildytuvus, varomus elektra ar kitais panašios paskirties įrenginiais. Kartais Saulės sistema yra prijungta tik tam, kad veiktų sezonais, kuriems būdingas pakankamas apšvietimas, tamsiuoju periodu naudojami kiti šilumos generatoriai.
Saulės kolektorių ypatybės
Kolektoriai skiriasi nuo kitų tipų šildymo sistemų saulės energijos tiekimo atžvilgiu. Todėl naktį įrenginyje šilumos kaupimasis sustoja, tačiau dieną susikaupęs grįžimas į būsto orą tęsiasi. Sistemos efektyvumą lemia dienos šviesos trukmė. Šiltuoju metų laiku ir pietų platumose geriausi rezultatai yra tokio tipo šildymas. Mažiausiai derlinga gruodį, tamsiausiu paros metu. Taip yra dėl trumpos dienos šviesos ir spindulių kritimo kampo. Skaičiuojant Saulės sistemos indėlį į bendrą būsto šilumos tiekimą, reikia nepamiršti, kad jos efektyvumas kinta ištisus metus. Žiemos šildymui daugelyje regionų reikia elektrinių prietaisų, viryklės ar katilo.
Labai svarbu teisingai apskaičiuoti namo aptarnavimui reikalingų kolektorių elementų plotą ir pasirinktą montavimo kampą. Prietaisus patartina pastatyti taip, kad pasvirimo kampas būtų lygus gyvenvietės, kurioje yra būstas, geografinei platumai. Saulės energiją geriausiai sugeria kolekcininkai, kurių darbo plokštumos yra stačiu kampu į krentančius spindulius. Jei įmanoma, baterijos dedamos į pietus.Svarbu užtikrinti, kad ant paviršiaus nenukristų pastatų ar medžių metami šešėliai.
Kad darbo efektyvumas žiemą būtų didesnis, elementų pasvirimo kampas turėtų būti šiek tiek didesnis. Savo ruožtu vasarą produktyvumas bus šiek tiek mažesnis, tačiau tai neturėtų neigiamai paveikti namų savininkų gyvenimo kokybės.
Šildymo sistemos elementai
Yra keletas saulės baterijų įtaisų tipų, tačiau daugumos jų pagrindu sukurtų šildymo sistemų statybos principas yra identiškas. Kartais prie konfigūracijos galima pridėti papildomų komponentų.
Pagrindiniai montavimo elementai:
- vakuuminio kolektoriaus prietaisai;
- duomenų valdytojas, atsakingas už sistemos valdymą;
- akumuliatoriaus bakas šildomam vandeniui;
- siurblys, nešantis aušinimo skystį iš akumuliatoriaus į akumuliatorių;
- TEN, maitinamas elektros tinklu.
Vietoj kaitinimo elemento kita detalė taip pat gali veikti kaip arčiau. Kartais tokia šildymo sistema derinama su šiltomis grindimis.
Saulės kolektorių tipai
Kolektoriaus elementai yra keliose įrenginių versijose. Yra modelių, skirtų tik šildymui ir papildomai vandens šildymui.
Pagal dizainą ir išvaizdą
Kolektorių įtaisai yra atviri (su neapsaugotais vamzdeliais) ir uždari - su aktyviais komponentais, užsandarintais korpuse, kurie gali būti skirtingo dizaino, pavyzdžiui, suploti ar sferiniai. Pigiausi ir patvariausi yra plokšti uždari modeliai. Jų korpusas pagamintas iš aliuminio, į vidų dedami variniai vamzdžiai. Jie gali būti montuojami serpantine arba lygiagrečiomis eilėmis. Per juos gali cirkuliuoti dujos, vanduo ar neužšąlantis skystis, veikiantis kaip šilumos nešėjas. Kūno viršuje yra danga, susidedanti iš stiklo ir propilenglikolio sluoksnių. Tokie modeliai gali dirbti ištisus metus, šildyti vandenį iki 30–40 laipsnių aukštesnės nei oras temperatūros. Bet jie turi reikšmingą trūkumą: sugedus kolektoriui, sugenda visa šilumos absorbcijos sistema.
Vakuuminiai produktai yra galingiausi. Juose taip pat yra varinių vamzdžių, užpildytų šilumos absorbentu, išklotų eilėmis. Kiekvienas toks elementas dedamas į stiklinį kūgį. Vakuuminė erdvė tarp sienų veikia kaip laidi medžiaga ir šilumos izoliatorius. Silpna šio dizaino vieta yra tuščiavidurių stiklo elementų trapumas. Kita vertus, sugedus pakanka pažeistus vamzdelius tiesiogiai pakeisti.
Jei saulės sistemos indėlis žiemą yra svarbus, geriau prijungti vakuuminius kolektorius. Jie ilgiau sulaiko šilumą ir kaitina dujas bei skysčius iki aukštesnės temperatūros. Konstrukciją galima surinkti tiesiai ant namo stogo. Vamzdinė forma leidžia rinkti šilumą dienos šviesos valandomis, neprijungiant papildomų mechanizmų, kurie stebi saulės judėjimą.
Darbo principu
Šis kriterijus apibūdina kolektoriaus elementus autonomijos požiūriu. Kai kurioms rūšims nereikia elektros. Tai suteikia jiems gerą pasirinkimą atostogų namams ar naudojimui tam tikru sezonu. Prietaisai su priverstinio cirkuliacijos mechanizmu prieš naudojimą turi būti prijungti prie tinklo. Jie veikia dėl siurbimo mechanizmo slėgio.
Sezoniškumas
Kai kurie vartotojai mieliau jungia saulės baterijas tik šiltuoju mėnesiu. Kolektoriuose, suprojektuotuose griežtai šiai operacijos formai, vanduo veikia kaip aušinimo skystis. Esant žemesnei nei nulio temperatūrai, jis virsta ledu, todėl, prasidėjus šaltam orui, tokie įrenginiai išmontuojami. Kiti modeliai leidžia naudoti ištisus metus. Šiltuoju metų laiku jie gali tiekti vartotojui karštą vandenį, o šaltuoju - palaikyti tam tikrą oro temperatūrą.
Kolektoriaus gaminimas savo rankomis
Perkant paruoštą rinkinį, saulės kolektorių prijungimo schema paprastai nurodoma pridedamuose dokumentuose. Tačiau kai kurie gyventojai nori namie surinkti kolekcionierių namuose. Paprastas vienetas yra pagamintas iš laužo medžiagų, naudojant pagrindą iš pasenusio ar sugedusio šaldytuvo pašalintą serpantino struktūrą.
Norėdami sukurti kolekcionierių, turite paruošti:
- folija ir stiklo lakštai;
- ritė iš šaldytuvo (taip pat galima išardyti jungiamuosius spaustukus iš jo ir naudoti juos naujame įrenginyje);
- stovo elementai rėmui sukurti;
- lipni juosta;
- tvirtinimo detalės - varžtai ir varžtai;
- guminis kilimėlis;
- skysčio bakas;
- tiekimo ir išleidimo vamzdžiai.
Ritinė pirmiausia nuplaunama nuo nešvarumų, dulkių ir freono pėdsakų, tada sausai nuvaloma. Grotelės yra apipjaustytos taip, kad atitiktų gyvatės konstrukcijos matmenis, kad ji tilptų į rėmą, pritvirtintą iš jų. Tada reikia sujungti bėgius vienas su kitu. Guminis kilimas turi atitikti rėmo matmenis. Jei reikia, nupjaukite perteklių. Bėgių sujungimo procese sienose reikia padaryti mažas skylutes, kad ritės vamzdžiai galėtų ten praeiti, jei juos reikia pašalinti.
Kilimas iš viršaus padengtas folijos sluoksniu. Jei dengimui turite naudoti mažo dydžio pjūvius, jie sujungiami juostele. Tada klojama stovo ir krumpliaračio konstrukcija, o po to - ritė, kuri tvirtinama spaustukais. Pastarasis turi būti tvirtinamas varžtais priešingoje pusėje. Jis taip pat naudojamas bėgių vinis, kad konfigūracija būtų griežtesnė.
Jei tarp lentjuosčių ir folijos yra tarpų, juos reikia užklijuoti juosta. Tai užtikrins, kad šilumos nuostoliai būtų kuo mažesni ir padidintų gatavo įrengimo efektyvumą. Kai įrenginys bus paruoštas, ant jo uždedamas stiklinis dangtis. Tada jis yra klijuojamas juostele aplink visą gaminio perimetrą.
Kad kolektorius būtų kuo sandaresnis, stiklas sutvirtinamas varžtais. Tai taip pat padarys prietaisą patikimesnį. Po to gautą elementą galima sustiprinti ant atraminės konstrukcijos.
Kaip veikia sistema
Norėdami kuo efektyviau išnaudoti saulės energiją, galite elgtis įvairiai. Pirmojo principas pagrįstas tiesioginiu kolektorių elementų kaitinimu saulės spinduliais. Kaupdami šilumą, prietaisai ją perduoda į skystą šilumos nešiklį, esantį šildymo ir karšto vandens tiekimo grandinėse. Ištekliai gali būti išleisti šiems tikslams arba tik vienam. Antrojo metodo veiksmas pagrįstas saulės baterijų įvedimu į šildymo sistemą, sukauptą energiją paverčiant elektra, kuri vėliau perduodama vartotojui.
Naudojant prietaisą, pagamintą iš ritės, saulėtu oru vandenį galite pašildyti iki 60–65 laipsnių. Tuo pačiu metu sistema yra autonomiška, aušinimo skystis joje cirkuliuoja natūraliu būdu, namo savininkams retai tenka kištis į jos darbą. Judėjimo ciklas atrodo taip: pašildytas skystis tampa mažiau tankus, dėl kurio jis veržiasi aukštyn - į paruoštą talpyklą (pavyzdžiui, baką). Tankus šaltas vanduo nukreipiamas į apatinę kolektoriaus zoną. Be bako, norint įdiegti sistemą, reikia kelių vamzdžių. Per juos tiekiamas ir išleidžiamas pašildytas vanduo, o šaltas vanduo patenka į kolektorių. Jums taip pat reikia 4 vožtuvų: išleidimo, uždarymo, papildymo, slėgio sumažinimo sistemoje.
Patartina žiemą išmontuoti vandens kolektorius, nes šis aušinimo skystis yra linkęs užšalti, todėl darbas nenaudingas. Modeliams, kurie skirti naudoti ištisus metus, reikia reguliariai valyti užsispyrusį sniegą.Pastarasis linkęs atspindėti saulės spindulius, o tai labai sumažina kolektoriaus efektyvumą.
Saulės šildymo sistemas galima prijungti ne tik pietiniuose regionuose, bet ir vietovėse, kuriose vyrauja vidutinio klimato sąlygos. Net esant nedaug saulėtų dienų šaltuoju metų laiku ultravioletinė šviesa, sklindanti pro debesis, sugeba bent iš dalies sušildyti namus. Šiuo atveju negalima apsieiti be papildomų šildymo prietaisų, tačiau dėl ekologiškumo ir laisvo energijos šaltinio šie įrenginiai yra puikus pasirinkimas privatiems namams.
