Как используют солнечные батареи для отопления дома

Альтернативные источники энергии рассматриваются собственниками частных домов давно и серьёзно. Как один из них – отопление частного дома от солнечных батарей. Владельцев привлекает мысль заплатить один раз за установку и больше не испытывать финансовых трудностей из-за постоянного повышения тарифов.

Это действительно так, но системы обладают рядом особенностей, которые порой невыполнимы. Ниже описаны свойства и нюансы каждого вида установки, основа которых – солнечные батареи.

Принцип работы солнечной батареи и виды системы

Солнечные батареи

Чтобы не утомлять читателя нудными лекциями по физике, о том, как фотоны лучей бомбардируют поверхность пластины, извлекая избыточные электроны и получая тем самым упорядоченное движение, то есть ток, следует описать действие в двух словах – преобразование тепловой энергии в электрическую.

Для сбора и накопления в пластины установлены полосы металла и аккумуляторы. Полученное электричество можно использовать напрямую по проводам, но в преддверии тёмного времени суток или коротких световых дней зимой – накопители нелишние. Систем, связанных с использованием солнечных батарей, несколько:

  1. Коллекторный тип.
  2. Солнечные элементы.

Принципиальное отличие одного от другого есть. Рассмотрим подробнее:

  • Особенностью коллекторного типа стали пластины, покрытые тонкой плёнкой. Она может улавливать не только прямую инсоляцию, но и рассеянный свет. Это немаловажно и позволяет использовать систему в облачную погоду, когда небо затянуто серой массой облаков, не дающих прорваться, ни одному лучу.
  • Всё дело в накопительном баке, установленном прямо в коллекторе или в доме, где вакуум не даёт теплу испариться. Есть большой минус системы – использовать накопительные коллекторы с водой как теплоносителем нельзя зимой, если они установлены вне объекта. Вода просто замёрзнет и повредит дорогостоящую установку.
  • Элементы, работающие от солнца, напрямую нагревают носитель, который по трубам снабжает теплом весь дом. Такая установка менее действенна, так как зависит от прямых солнечных лучей.
  • Она годится как дополнение к электрическому котлу или иному виду отопительной системы. Самостоятельно действует лишь при наличии солнца, что исключает установку батарей в регионах, не отличающихся солнечными днями.

На выбор владельца будет влиять не только возможности системы, но и её стоимость – второй вариант дешевле, но менее популярен из-за малой функциональности.

Особенности отопления солнечными элементами

Организацией отопления от данного альтернативного источника, должен заниматься только профессионал – установка не может состоять из одного элемента, если владельцы желают получить большую пользу от системы, включая пользование электрическими приборами и горячей водой. Желая получить энергию, используя солнечные батареи для отопления частного дома, владельцы должны учесть особенности системы:

    Отопление солнечными элементами

  1. Потребуется большая протяжённость электрической и трубной разводки, ибо оборудование, находящееся на крыше довольно объёмное.
  2. Сама стропильная система и кровля, должны принять на себя вес установки и быть площадью не менее 40-50 м².
  3. Обязательно потребуется циркуляционный насос. Если не удастся обеспечить его энергией от батарей, то придётся использовать привычный источник тока, что, естественно, принесёт дополнительные расходы.
  4. Необходим блок управления, иначе иного способа контролировать всю систему не получится.
  5. Установка требует регулярного осмотра и профилактики – замены повреждённых элементов и комплектующих в результате погодных условий.
Организовать работу системы и сделать её продуктивной, естественно, можно. Но такая технология ещё неразвита в наших северных широтах. Поэтому никто не сможет с достоверностью рассказать о нюансах использования солнечных батарей в силу не распространённости.

Солнечные батареи своими руками

Русь своими умельцами славилась всегда и поэтому собрать какую-либо установку при понимании принципов работы, не так уж сложно. Это относится и к системе отопления на солнечных батареях.

Собрать простую схему, достаточную для нагрева воды на даче в период полевых работ – несложно. Однако алюминиевые короба не смогут удовлетворить всех запросов владельцев жилых домов. Поэтому использовать следует другие материалы. Итак:

    Теплопотери дома

  • Сначала требуется установить необходимую мощность для всех нужд. Для этого определяют теплопотери дома, учитывая материал изготовления стен, окон, теплоизоляции. Суммировав все расчёты, можно определить требуемую мощность для восполнения этих теплопотерь.
  • Приблизительно, можно сказать, что небольшая семья потребляет до 300 кВт в месяц. Расчёты могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от региона – северные районы, безусловно, потребуют большего значения.

    Подготовка пластин

  • Теперь, зная приблизительно потребление, следует рассчитать количество пластин. Солнечные батареи для отопления дома своими руками не должны быть числом меньше 20. Каждая из них производит 1-5 кВт в час.
  • Далее приобретаются все комплектующие: пластины – 36 штук на одну батарею. Каждая пластина должна иметь напаянные проводники. Если их нет, то придётся всё делать вручную, что без опыта работы очень усложнит задачу.
  • Далее стекло или лист монолитного поликарбоната – пропускная способность у каждого материала очень хорошая, к тому же поликарбонат трудно повредить. Комплект для монтажа: шины, диоды, флюсы, кабели. Обязателен контроллер заряда аккумулятора – он убережёт ёмкость от перенапряжения или недостатка энергии.

    Защита солнечных батарей

  • Собственно сам монтаж заключается в последовательно спайке пластин. Следует учитывать их хрупкость, поэтому стоит заранее подготовить каркас, на который укладываются пластины, а потом проводить спайку, соблюдая зазор в 2-5 мм. Это необходимо, так как при нагревании любой материал расширяется.
  • Когда солнечная панель готова, её следует накрыть листом стекла или поликарбоната. В центре каждой пластины помещают каплю эпоксидной смолы, а затем прижимают прозрачное сырьё. Таким образом, батареи получают защиту с одной стороны. Кабели в точке припоя, следует загерметизировать.
  • Далее изготавливают короб. Для этого применяют алюминиевые уголки. Можно сделать и деревянную обсаду, но установка на крыше не будет способствовать сохранению такой конструкции – её размочит, и батареи будут испорчены.
  • На уголки наносят эпоксидную смолу и конструкцию осторожно прижимают внутрь. Чтобы закрыть батарею с обратной стороны, используют различные листы – алюминий или пластик. ДВП или ДСП не используют по той же причине, почему не делают короб деревянным.

Когда конструкция одной батареи полностью готова, стыки и швы снова герметизируют. Теперь осталось присоединить последовательно всю серию изделий и вывести кабель к аккумуляторному накопителю. Укреплять на крыше солнечные батареи для отопления дома зимой следует надёжно, памятуя о нестабильности сезона – ветры или снеговая нагрузка могут снести всю конструкцию.

Стоимость готовых комплектов от производителя

Конечно, купить готовый комплект много выгоднее в техническом плане, чем создавать батареи собственными руками. Конструкция технически выверенная, имеет чёткую инструкцию для пользователя.

Если отбросить высокую стоимость, то это хорошее вложение финансов с последующей окупаемостью. На что следует обращать внимание при покупке готового комплекта:

  1. Количество подаваемой электроэнергии в сутки. Для этого следует знать собственное энергопотребление. Рассчитать это просто – снять показания собственного счётчика за определённое время. Важно, чтобы при этом работали все электроприборы, тогда значение получится более точным.
  2. Размер батарей. Если в комплекте получается, что кровля много меньше совокупности батарей по площади, то следует сначала найти для размещения другую площадь – комплект может быть установлен только на солнечной стороне.
  3. Установка солнечных батарей

  4. Контроллер накопительного заряда. Его максимальное значение должно быть выше совокупности всех мощностей отдельных элементов на 10-15%. Кроме того, если приобретается небольшой комплект батарей, и планируется в будущем увеличивать их количество, следует сразу приобрести наиболее мощный, чтобы потом не менять на другую модель.
  5. Аккумулятор для солнечных батарей должен быть обязательно из комплекта. Сэкономить на автомобильном не удастся. Дело в том, что такой накопитель заряжается постоянно и, следовательно, разрядку получает только при включении стартера, а солнечные батареи длительное время работают именно на разряжение, отдавая накопленный ток нуждам дома – автомобильный аккумулятор будет постоянно функционировать и уже после нескольких полных опустошений, будет непригоден, вообще, к чему-либо.
И последнее, использовать солнечные батареи для отопления дома, стоимость комплекта которых ниже 250 тыс. рублей, не рационально – такая система не позволит пользоваться благами в полном объёме и придётся подключаться к общей сети.

Отзывы о солнечных батареях

Ориентироваться на мнение владельцев альтернативной энергии важно только тогда, когда собственники дома пользуются ею не менее двух лет – примерно за этот период становятся видна выгода. Итак, солнечные батареи для отопления дома – отзывы пользователей:

«Проживаем в Брянской области. Обычно не жалуемся на лето – жарко и солнечно. Поэтому приобрести и запустить солнечную станцию давно хотели. Колебались между полностью готовыми комплектами и отдельными элементами в надежде сэкономить. Выбрали первый вариант и не пожалели. Правда, купили небольшую систему «на попробовать». Теперь будем докупать панели, так как мощности не хватает».
Олеся, Брянск
«Никому не рекомендую покупать систему отопления на солнечных батареях. Это дорого и себя не окупает. Но надо отдать должное, солнца в наших краях не хватает, даже коллекторным типам. На юге было бы больше пользы. Использую электроэнергию системы в дополнение к сетевой, чтобы хоть как-то оправдать затраты».
Дмитрий, Бершеть
«Долго не раздумывал, приобретать или нет, когда посчитал, сколько затрат уходит в год на государственные ресурсы – за пять лет, солнечные батареи для отопления дома, стоимость которых более 100 тыс. рублей, полностью себя окупят, а за электричество мне пришлось бы отдать почти 1 млн. рублей».
Алексей Михайлович, Елабуга
Из отзывов понятны главные проблемы пользователей – недостаточность солнечного света, невыверенный расчёт теплопотерь. Если рационально подобрать систему и учесть особенности собственной местности, то альтернативное электричество станет всеобщим благом.

Требуется включить JavaScript или обновить плеер!

Оставьте комментарий!

Имя и профиль соцсети используются только при регистрации

Авторизация Войти через соцсети

(обязательно)