Solární panely pro vytápění domu: typy, jak je správně vybrat a nainstalovat

Technologické inovace jsou skutečně úžasné, zejména pokud jde o praktickou stránku života.Až donedávna lidé neznali schémata získávání ziskové energie, která by umožnila odmítnout drahou elektřinu. Souhlasíte, alternativní zdroje jsou nyní dostupné všem a bylo by skvělé je používat.

Inovativní solární panely pro vytápění domácností se postupně, ale vytrvale zavádějí do naší každodenní reality. Než si je ale půjdete koupit do obchodu, měli byste zvážit pro a proti, jinak se může stát, že si pořídíte zcela nevhodný model. Aby se to nestalo, odhalíme tajemství výběru těchto zařízení.

Kromě toho se z našeho materiálu dozvíte konstrukční vlastnosti solárních kolektorů a také najdete podrobné pokyny pro instalaci solárních panelů. Pro snazší pochopení je materiál doplněn tematickými fotografiemi a videi.

Princip využití sluneční energie

Když se člověk potýká s potřebou instalovat solární panely, často se zajímá o proveditelnost podniku. Protože ve většině případů je procento slunečných dnů výrazně nižší než stejná hodnota dnů zatažených.

Podobný poměr je typický pro regiony středního pásma a klima severních regionů se vyznačuje ještě větším počtem zamračených dnů.

Nedostatečný počet slunečných dnů přímo souvisí s účinností zařízení, která zpracovávají energii pozemské hvězdy. Výsledkem je snížení vystavení povrchu baterie slunečnímu záření. Tento proces se nazývá insolace.

Solární panely mohou být použity v topných systémech jako dodavatel chladiva nebo energie pro napájení zařízení

Jeho podstata spočívá v tom, že jakékoli letadlo, bez ohledu na jeho účel, přijímá určité množství sluneční energie. V jižních oblastech je toto množství přirozeně vyšší, a proto je instalace solárních panelů relevantnější.

Jak však ukazuje praxe, trh technologických zařízení v oblasti syntézy solární energie své produkty neustále zdokonaluje, takže moderní solární články jsou solární panely Fungují perfektně i v oblastech s nízkou úrovní slunečního záření.

Rozložení sluneční aktivity na příkladu mapy Ruska. Vyšší koeficient je typický pro jižní oblasti (+)

Vyvážený přístup k instalaci

Před organizací solárního topného systému byste měli zjistit nevýhody a silné stránky konstrukce poháněné solární energií.

Tyto znalosti jsou potřebné pro lepší vnímání rozdílů mezi zařízením a analogy a pro posouzení racionality zařízení a posouzení proveditelnosti konstrukce.

Nejvýznamnějšími faktory jsou:

• Účinnost. Skutečná účinnost při přeměně sluneční energie na elektrickou energii. Energie solárních baterií je zatím téměř pětkrát dražší než klasická elektřina.
• Sezónnost použití. Solární panely mohou pracovat produktivně pouze tehdy, pokud v cestě slunečnímu záření nejsou žádné překážky, včetně vysoké oblačnosti.
• Schéma slabé akumulace. Ve většině případů musí být výsledná energie okamžitě vynaložena. K jeho akumulaci a uložení potřebujete poměrně objemné disky, jejichž umístění bude vyžadovat působivou plochu.
• Potřeba pomocné energie. V zimě nebudou solární panely schopny dodat dostatek tepla na vytápění domu. Ale mohou být užitečným doplňkem topného kotle v případě slunečného počasí.
• Proveditelnost stavby. V současné době je návratnost solárních panelů velmi nedostatečná. Jejich instalace je opodstatněná pouze v oblastech, které nejsou připojeny k centralizovaným sítím. Kde není vůbec žádná alternativa k solárním zařízením.

Existují naděje na vývoj a výrobu solárních energetických zařízení, která jsou dostupnější pro soukromé vlastníky. Existuje jistota, že jednoho dne bude výstavba systémů, které zpracovávají solární energii, zisková.

Je pravda, že pokud vezmeme v úvahu, že energetické zdroje planety postupně tají, můžeme solární technologii plně považovat za výnosnou a slibnou investici.

Solární komplex je zcela bezpečný pro životní prostředí, nevypouští toxické produkty spalování, nenarušuje přirozenou rovnováhu a nevyžaduje spalování zkamenělin nebo dřeva.

Nyní je to však pouze doplněk k hlavním zdrojům tepla, ale již má své vlastní výhody.

Významné výhody solárního komplexu:

• Dlouhá doba provozu. Konstrukční jednoduchost zaručuje minimum poruch. Panely mohou být náhodně poškozeny při odklízení sněhu, ale výměna skla je docela cenově dostupná vlastním rukama.
  
• Široká škála modelů. Zařízení vyrábí značné množství zahraničních firem a jednotlivých zástupců tuzemských výrobců. Rozsah cen vám umožňuje vybrat si možnost, která vyhovuje vaší kapse.
• Individuální nastavení. Zařízení lze nakonfigurovat s ohledem na všechny rozmary přírody v konkrétní oblasti.
• Levná energie. Přesněji řečeno, jeho naprostá bezplatnost je kvalita, která by se vzhledem k výrazné materiálové náročnosti konstrukce solárních panelů neměla brát doslova.
• Vnější přitažlivost. Systémy vytápění bytů nenarušují architekturu domů a lze je vnímat jako prvky kreativního designu.

Zjistili jsme, že solární komplex se může stát pomocníkem v každodenním životě, který doplní tradiční zdroje vytápění. Navíc vzhledem k dnešním cenám pohonných hmot, alternativní energie podporuje úspory, zejména v prostředí soukromého sektoru.

Přední výrobci zařízení při popisu svých produktů silně zdůrazňují absolutní šetrnost k životnímu prostředí systémy. Proces přeměny fotonové energie přirozeně probíhá bez účasti jakýchkoli hořlavých, toxických nebo chemických výbušných látek.

Solární panely umístěné na střeše nekazí exteriér domu a nezabírají mnoho místa

Obecněji řečeno, rozšířené používání solárních panelů jistě sníží spotřebu jiných zdrojů energie, jako je uhlí nebo zemní plyn. Ekologická situace se v tomto případě samozřejmě kvalitativně zlepší a neukojitelné účty za topení a hořlavé materiály zůstanou minulostí.

Účinnost panelů je přímo úměrná množství absorbované sluneční energie.Ale technologický aspekt různých typů zařízení umožňuje zvýšit nebo snížit produktivitu.

Pro zvýšení výkonu systému se doporučuje instalovat solární ohřev v symbióze s jinými, tradičnějšími způsoby vytápění.

Není třeba se obávat, že solární kolektor velmi brzy selže. Průměrná životnost takového zařízení je asi 15 let. Správná funkce fotobuněk závisí především na regionu, ve kterém je instalace používána.

Nejintenzivnější úroveň slunečního záření obvykle zatěžuje systém. Pokud je tedy zařízení používáno v mírném klimatu, je docela schopné vydržet déle než 15 let.

Životnost solárních panelů je od 12 do 15 let. Při správné péči vydrží déle

Typy solárních komplexů

Experimentálně bylo prokázáno, že některé látky jsou schopny intenzivněji reagovat na vliv fotonů. Proto je technologie výroby solárních panelů odlišná.

Solární zařízení pro domácí použití se dělí na 2 hlavní typy:

• Fotoelektrické konvertory (křemík a film). Jsou to skupiny fotobuněk zapojených sériově nebo paralelně k sobě, přeměňujících sluneční záření na elektřinu. Prvky sestavené do jediného polovodičového systému se nazývají solární panel, která dodává energii do elektricky závislých topných zařízení.
• Solární kolektory (byt, vakuové nebo trubkové, koncentrátor nebo zrcadlové kolektory).Jedná se o nejběžnější typ v každodenním životě, přijímá sluneční energii a přenáší ji do topného systému ve formě elektřiny nebo ohřáté chladicí kapaliny.

Kromě uvedených typů existují solární stanice, které vyrábějí energii v průmyslovém měřítku. Pro soukromého vlastníka mohou sloužit jako centralizovaný dodavatel energií.

Systém vytápění se solárními kolektory zajišťuje spotřebu energie ihned po jejím obdržení.

Zařízení fotoelektrického konvertoru

Princip činnosti fotoelektrických měničů je založen na přeměně sluneční energie na její elektrický typ. Vyrábějí se ve formě modulů na hliníkovém rámu nebo na pružném polymerovém plechu.

V prvním případě je horní část modulu chráněna vysokopevnostním sklem a spodní část izolační fólií. V druhém případě jsou oba ochranné pláště vyrobeny z polymerů.

Fotovoltaické články jsou připojeny pomocí přípojnic, jejichž funkcí je přenos energie do baterie nebo spotřebiče. Sběrnice jsou napojeny na kontakty, které slouží k propojení jednotlivých baterií do uceleného systému a ke spojení se spotřebiči.

Princip činnosti fotovoltaických měničů je založen na schopnosti prvků přeměňovat sluneční energii na elektrickou energii

Na základě organizace atomů křemíku se solární články dělí do následujících kategorií:

• Monokrystalický. Dodávky nejčistšího křemíku, jehož výrobní technologie se již dlouho používá při výrobě polovodičů. Podstatou výroby je umělý růst monokrystalu, který je nakonec rozřezán na pláty o tloušťce 0,2-0,4 mm. To jsou články budoucí baterie, kterých bude potřeba 36.
• Polykrystalický. Výrobní proces využívá destičky vyrobené z roztaveného křemíku po jeho pomalém ochlazení. Tato technologie vyžaduje méně energie a pracovní síly, takže solární panely s polykrystaly stojí mnohem méně. Tyto baterie mají obvykle standardní jasně modrou barvu.
• Vyrobeno z amorfního křemíku. Technologie jejich výroby je zaměřena na princip odpařovací fáze. V důsledku procesu odpařování se na nosném prvku ukládá tenký film křemíku, který je nahoře obalený průhledným ochranným povlakem. Tato kategorie solárních panelů se nazývá tenkovrstvá a instaluje se na stěny domů.

Monokrystalické baterie jsou nejproduktivnější. V závislosti na modelu a výrobci se jejich účinnost pohybuje v rozmezí 14–17 %. Polykrystalické jsou oproti nim z hlediska kritérií účinnosti horší, jejich účinnost je v průměru 10–12 %.

Nejméně produktivními systémy jsou solární baterie na bázi amorfního křemíku. Jsou určeny ke zpracování rozptýleného záření a instalují se na stěny domů jako doplněk výkonnějších systémů umístěných na střeše. Účinnost se pohybuje v rozmezí 5–6 %.

Možnosti polykrystalických solárních panelů – průměrná nabídka v ceně a výkonu

Na základě údajů získaných od předních výrobců solárních modulů, jako je SunTech Napájení, je zřejmé, že účinnost monokrystalů se každým rokem zvyšuje a brzy může účinnost dosáhnout asi 33%.

Nejlepší ukazatele výkonnosti však dnes patří produktům společnosti Sanyo. Zvláštností těchto panelů je vícevrstvý vnější prvek, který výrazně zvyšuje účinnost a efektivitu sluneční kolektory je 23 %.

Vzhledem k charakteristickému postupu zpracování křemíku obsahuje polykrystalická struktura nežádoucí útvary, které narušují lepší absorpci sluneční energie.

Také krystalické částice modulové mikrostruktury jsou uspořádány v chaotickém pořadí vůči sobě navzájem, což ztěžuje sublimaci energie. Výsledkem je, že účinnost panelu zřídka přesahuje 18%.

Někdy dochází k symbióze amorfních a poly-/monokrystalických rezervoárů. Polykrystaly totiž ke správnému fungování vyžadují intenzivní sluneční záření, na rozdíl od amorfních panelů. Řešením proto může být spojení obou technologií.

Znatelné změny jsou i ve výrobě filmových systémů. V současné fázi jsou tedy filmové filmy zcela běžné solární moduly na bázi kadmia a india.

Povlak oxidu křemičitého je neustále monitorován v každé fázi, jinak mohou nastat problémy s výkonem.

Bylo prokázáno, že kadmium velmi dobře pohlcuje sluneční záření, a proto jej přijalo mnoho výrobců solární energie. Jak víte, látka je radioaktivní, ale není třeba se obávat možnosti expozice, protože podíl kovu není tak velký, aby způsobil nějaké škody v atmosféře, nemluvě o lidech.

Polovodičové indium úspěšně produkuje 20% účinnost, před kadmiem. Vzhledem k tomu, že indium je mnohem žádanější v domácích spotřebičích, zejména při výrobě LCD televizorů, výrobci často nahrazují kov jiným analogem - galliem.

Fóliové solární zařízení má flexibilní strukturu, která výrazně zjednodušuje instalaci

Když mluvíme o výhodách polymerových modulů a filmových kolektorů obecně, rád bych vyzdvihl poměrně nízkou cenu ve srovnání s krystalickými bateriemi, naprostou bezpečnost a šetrnost k životnímu prostředí, díky stabilnímu stavu chemikálie. látek. Mezi další výhody patří také flexibilita a všestrannost.

Konstrukční vlastnosti solárních kolektorů

Nejjednodušší verzí plochého solárního kolektoru je druh krabicového pláště, jehož přední strana je černěná kovová plocha. Uvnitř je spirála naplněná vodou, směsí vody s nemrznoucím prostředkem nebo vzduchem.

Dno a stěny boxu jsou pokryty tepelnou izolací, která je nezbytná pro zachování přijímané energie v rámci baterie.

Kovová deska spolu s trubkami shromažďuje a přenáší ohřátou chladicí kapalinu do topného systému. Tato část se nazývá absorbér. Nejčastěji se pro jeho výrobu používá měděný plech, vyznačující se vysokou tepelnou vodivostí.

Vnější strana adsorbéru musí být intenzivně černá pro maximální absorpci slunečního záření.

Trubkové solární panely jsou soustavou trubic nebo cívek s kovovou deskou nahoře

Aby se zabránilo odrazu paprsků od kovového povrchu adsorbéru, je na vrchní straně instalován odolný průhledný povlak. Obvykle se jedná o varianty z tvrzeného skla s minimálním obsahem kovu.

Na vnější straně je na něj aplikován speciální optický plášť, který nevyzařuje teplo v infračerveném světle. Zlepšuje výkon zařízení, schopného ohřát vodu až na 200°C.

Trubkové panely jsou citlivé na atmosférickou negativitu.Po silných srážkách, zejména krupobití, se doporučuje pečlivě zkontrolovat neporušenost krytí čela kolektoru.

Povrch může poškodit i větrem naváté listí, částečky prachu a polámané větve. Škrábance a třísky povedou k prudkému zhoršení výkonu zařízení.

Existuje několik možností instalace solárních panelů, protože... Během provozu vývojáři nedostatky postupně odstraňovali

Vakuová verze je vybavena vícevrstvou trubicí navrženou jako termoska. Tento systém umožňuje udržet teplo o 95 % lépe než předchozí modely.

Na dně vícevrstvé trubice je kapalina, která se při zahřátí sluncem mění v páru. Kondenzátor je namontován v horní části tohoto druhu uzavřené baňky. Po jeho dosažení pára kondenzuje a přenáší teplo do systému.

Solární panely fungující na vakuovém principu jsou v oblastech s malým počtem slunečných dnů účinnější než klasické trubkové.

Koncentrátorové kolektory jsou vybaveny zařízením se zrcadlovým povrchem, které soustředí přijatou energii na povrch absorbéru. Zrcadlová plocha je větší než stejná velikost absorbéru, čímž se zvyšuje účinnost příjmu sluneční energie.

Zrcadlový prvek lze obecně soustředit na bod nebo tenkou čáru bez sebemenší ztráty výkonu.

Konstrukcí teplosměnné trubice na principu termosky se produktivita zařízení téměř zdvojnásobí

Nevýhodou koncentrátorů je, že mohou vnímat pouze přímé záření. Proto je nejnovější vývoj vybaven rotačními sledovacími zařízeními, aby se eliminoval nebo snížil vliv této nevýhody.

Sledovací zařízení nutí kolektor otáčet se po pohybu hvězdy, aby shromáždil všechny její paprsky.

Jedná se o nejúčinnější typ solárních kolektorových panelů, které umožňují ohřát chladicí kapalinu na maximální teplotu ve srovnání s ostatními. Pravda, v pouštních oblastech fungují dobře, stojí hodně, proto jsou poptávané hlavně výrobními organizacemi.

Solární koncentrátor funguje tak, že soustředí sluneční energii na absorbér, který má menší plochu

Zajímavým novým řešením byla sférická struktura kolektoru, která zachycuje doslova všechny paprsky, které dokáže vnímat. Nemusí být vybaven otočným mechanismem, který je mimochodem nestálý a vyžaduje připojení ke zdroji.

Kulové provedení se od běžného liší tím, že se neskládá ze samostatných trubek napojených na vstupní a výstupní potrubí, ale z jediného šroubového chladiče.

Cívka přijímače je naplněna procesní vodou, která se při zahřátí pohybuje nahoru po dráze šneku a ohřátá vystupuje do výstupní trubky a odtud do topného systému.

Po ochlazení se chladivo opět vrací z topného okruhu do vstupní trubky kulového kolektoru. Proces se opakuje.

Významnou výhodou kulového systému je, že k ohřevu dochází po celou dobu denního světla. Nemusí být vybaven otočnými mechanismy, které vyžadují napájení. Díky šroubovému provedení se vyznačuje minimálními energetickými ztrátami v potrubí.

Všechny typy solárních kolektorů patří do kategorie sezónních pomocných energetických systémů.Jejich vnitřní potrubí pojme v závislosti na modelu až 200 litrů kapaliny a minimální množství použité ve vakuových modulech je asi 60 litrů.

Je docela možné postavit solární kolektor vlastníma rukama. Tato stránka obsahuje výběr článků věnovaných domácím solárním systémům.

Doporučujeme vám přečíst si:

1. Jak vyrobit solární kolektor pro vytápění vlastníma rukama - průvodce krok za krokem
2. Jak vyrobit solární baterii vlastníma rukama: pokyny pro vlastní montáž

Návod k instalaci solárních baterií

Panely patřící do třídy „ploché“ je vhodné instalovat v letní sezóně, kdy je úroveň slunečního záření vyšší. To bude nejlepší varianta pro poměr ceny a přijaté energie, tedy nákup takových sluneční kolektory plně ospravedlní všechny vynaložené peníze.

Tak či onak, energetický potenciál zařízení umožňuje jeho využití v systémech zásobování teplou vodou a vytápění.

Proces přeměny energie je extrémně citlivý na změny teploty. To je třeba vzít v úvahu při instalaci. Prvním krokem je ujistit se, že je dům důkladně izolován, jinak může dojít k neočekávaným poruchám v systému.

Topný systém se solárními panely je uzavřený okruh, kterým cirkuluje chladicí kapalina

Pro každý region je k dispozici optimální možnost instalace zařízení. Výpočet se provádí na základě stejného stupně slunečního záření. Kolektor musí být dle pravidel používání umístěn tak, aby úhel dopadu slunečního záření na jeho povrch byl 90°.

Pouze v tomto případě bude účinnost systému maximální.Absolutní přesnosti při instalaci panelů dosáhnete měřením zeměpisné šířky oblasti.

Důležitým faktorem bude směr, kterým jsou panely umístěny. Vzhledem k tomu, že nejvyšší výkon je dosahován převážně uprostřed dne, vyplatí se orientovat panely jižním směrem. Některé odchylky během procesu instalace jsou povoleny, ve směru na východ nebo na západ, ale ne příliš.

Navíc je často pozorován pokles účinnosti v důsledku stínů stromů padajících na panel kolektoru. V zimě se doporučuje zvýšit úhel sklonu solárních panelů, čímž se zlepší úroveň výkonu systému.

Krok 1. Výběr úhlu sklonu

Účinnost kolektorů závisí především na úhlu panelu vůči vodorovné ploše. Pro optimální absorpce světla Doporučuje se dodržet sklon kolem 45°.

Optimální úhel sklonu solárního panelu závisí na ročním období. Bylo by dobré, kdyby bylo zařízení vybaveno zařízením pro nastavení úhlu

Azimut musí být udržován na 0° (přímý směr na jih). Pro lepší oslunění jsou povoleny určité odchylky 30-40°. Pro zvýšení tuhosti existuje speciální. hliníkových konstrukcí.

To je typické především pro instalaci kolektorů na šikmou střechu. Zabrání změnám nastavených parametrů vlivem povětrnostních podmínek a rychlá rychlost montáže pomocí upevňovacích háčků a profilů ušetří čas.

Krok 2. Výstavba primárního okruhu

V první fázi jsou instalovány všechny topné komponenty: kotle, kompresory, tepelné vodiče atd. Pro pohodlí se doporučuje umístit prvky systému na snadno dostupné místo.Během instalace expanzní nádoba, je třeba vzít v úvahu nepřítomnost překážek mezi ní a kolektory.

Teplota uvnitř nádrže je měřena pomocí teplotního čidla. Měl by být připevněn ke dnu nádrže.

Další fází bude organizace ventilačního systému. Při instalaci obvodu musíte vytvořit ventilace, opouštějící expanzní nádrž. Nejlepším řešením by bylo přenést komunikaci na střechu. To pomůže regulovat tlakové rozdíly v topném systému.

Solární panely jsou součástí topného systému, jehož součástí musí být i kotle, odstředivá čerpadla, potrubí atd.

Proces pohybu tekutiny uvnitř TUV záleží na oběhové čerpadlo. Doporučuje se používat pouze pro systémy s uzavřeným vodním okruhem. Kromě toho musí být pro usnadnění výměny kapaliny expanzní nádrž vybavena vypouštěcím systémem. Pro tento účel je vhodná instalace kohoutku někde ve spodní části zařízení.

Krok č. 3. Rozumíme provozním funkcím

Sluneční Soustava pracuje ze sítě 220 V. Každý model má jedinečné schéma zapojení, které je součástí sady.

Kabeláž musí být pečlivě izolována a termostaty a všechny druhy relé musí být umístěny na extrémně suchém místě. Pro lepší utěsnění se doporučuje chránit zařízení hydrofobním materiálem.

Ujistěte se, že je systém připojen k zemi. To vás ochrání před život ohrožujícími situacemi.

Krok #4. Výběr způsobu spojování prvků

Pájení měděných obvodů a elektrických částí musí být provedeno pomocí speciální pájecí pasty. Před tím je třeba vyčistit spoje.Je lepší to udělat ocelovým kartáčem.

Prvky vedoucí do rozdělovací nádrže (trubky, svitky) se nejprve přivaří nebo sešroubují krájení řezba Je důležité pochopit, že potrubí s chlazenou kapalinou by se mělo blížit ke dnu nádrže a potrubí s horkou kapalinou by mělo jít nahoru.

Krok #5. Instalace solárních panelů

Přípravná fáze: co je třeba připravit pro instalaci.

Následuje proces instalace solárních panelů. Montážní návod pro 2 panely je vhodný pro montáž libovolného počtu solárních kolektorů: princip instalace se nemění. Hlavní věc je najít oblast pro instalaci.

Poslední fází je testování systému.

Další informace o instalaci a připojení solárních panelů jsou uvedeny v článcích:

1. Schémata a způsoby připojení solárních panelů: jak správně nainstalovat solární panel
2. Schéma připojení pro solární panely: k regulátoru, k baterii a servisovaným systémům

Závěry a užitečné video k tématu

Použití solárních panelů v autonomních komunikačních systémech:

Ukázka produktů od jednoho z lídrů ve výrobě solárních panelů:

Princip konstrukce a funkce vakuového rozdělovače:

Solární systémy každoročně zlepšují svůj výkon při přeměně sluneční energie. Vývojáři již nabízejí obrovský výběr plochých a trubicových kolektorů s křemenným povlakem nebo monokrystalickými moduly.

To vše postupně aktualizuje alternativní zdroje energie, v důsledku čehož se solární energie brzy stane dostupnou pro každého.

Máte zkušenosti s připojením nebo používáním solárních panelů k vytápění vašeho domova? Nebo máte ještě otázky k tématu? Podělte se o své názory, zanechte komentáře a zapojte se do diskuzí. Komunikační blok je umístěn níže.