Як зробити опалення будинку сонячними батареями – теорія й практика

Зміст:

Трохи про сонячні батареї
Переваги
Тонкощі застосування сонячних панелей для опалення будинку
Різновиди батарей
Вибір і монтаж

Використання відновлюваних джерел енергії стало в наш час одним з перспективних напрямів в енергетиці. Запаси природних ресурсів поступово виснажуються, а енергії для опалення та електропостачання потрібно все більше. У матеріалі ми розповімо про системи сонячних батарей для приватного будинку, які дозволяють перетворювати енергію сонця в тепло і при цьому економити на споживанні природних копалин.


Трохи про сонячні батареї

Примітивні пристрої на сонячній енергії відомі вже давно. Проте в закордонних країнах набагато раніше, ніж у нас, навчилися використовувати сонячну енергію для обігріву будинків. Тепер технології все більше вдосконалюються, щоб сонячні батареї стали доступні широкому колу споживачів.

Безумовно, придбати панелі сонячного опалення не так вже дешево, а для їх застосування потрібна наявність сонячної погоди. Однак у перспективі вони себе цілком виправдовують, адже рахунки за електрику або природний газ, щоб опалювати будинок, весь час зростають.


Сонячні батареї дозволяють споживачам облаштувати індивідуальну систему опалення без залежності від комунальних служб і грабіжницьких тарифів. Багато споживачів, що використовували такі системи, залишилися ними дуже задоволені.

Переваги

Наведемо кілька переваг використання сонячних батарей:

  1. Вони дозволяють опалювати будинок без прив'язки до опалювального сезону, на відміну від централізованих систем.
  2. Можливе регулювання температури обігріву до комфортних значень.
  3. Нема потреби оплачувати великі рахунки за опалення від комунальних організацій.
  4. Батареї генерують достатньо енергії не тільки для опалення, але й для інших потреб.
  5. Пристрої відрізняються довговічністю, довго не потребують ремонту і профілактики.

Варто зазначити, що використання сонячних панелей для опалення будинку пов'язане з деякими тонкощами, про які варто знати перш ніж купувати обладнання.

Тонкощі застосування сонячних панелей для опалення будинку

Щоб опалення будинку сонячними батареями було успішним, варто врахувати кілька нюансів:

  1. Застосування системи сонячних батарей для опалення будинку буде ефективним лише в тому випадку, якщо в регіоні проживання достатня кількість сонячних днів у році.
  2. Самі по собі сонячні батареї коштують досить дорого. Так, для забезпечення сім'ї енергією в достатньому обсязі потрібно приблизно 15-20 м2 сонячних елементів, оскільки 1 м2 панелей виробляє всього 120 Вт. Тому вся система виллється в пристойну суму.
  3. Монтаж панелей потрібно проводити тільки з південного боку даху, оскільки в цьому місці буде потрапляти найбільше сонця. При цьому загальна площа повинна бути не менше 40 м2, інакше, все марно.
  4. Щоб батареї виробляли близько 500 кВт енергії щомісяця, в регіоні має бути сонячно приблизно 20 днів.
  5. Облаштування опалення за допомогою сонячних батарей потужністю 7 кВт обійдеться спочатку досить дорого – дуже високі ціни на обладнання. Однак витрати окупляться вже через кілька років використання. Для невеликого будинку такої потужності буде достатньо.
  6. Оптимальний ухил даху для встановлення сонячних батарей - 45°. При цьому навколо будинку не повинно бути високих дерев та інших споруд, що створюють тінь і перешкоджають попаданню сонця на обладнання.
  7. Важливо перевірити надійність кроквяної системи даху, оскільки маса обладнання буде створювати на неї додаткове навантаження. Крім того, в зимовий час на даху збирається сніг.

Попри значну вартість опалення від сонячних батарей, воно користується популярністю в багатьох країнах. Причому навіть у тих, де не дуже жарко. Симпатії споживачів обумовлені довговічністю і надійністю таких установок. Максимально ефективно вони функціонують влітку, але навіть взимку цілком себе виправдовують. Правда, для цього система повинна бути досить великою.

Варто відзначити, що якщо ви серйозно замислюєтеся про організацію опалення будинку сонячними батареями, їх наявність потрібно передбачити на стадії проєктування будинку. Важливо правильно розмістити обладнання на даху, передбачити посилену кроквяну систему і достатню площу покрівлі.

Різновиди батарей

Розрізняють два типи сонячних батарей – великі та малі. До малих фотоелектричних систем відносять панелі з акумулюючими пристроями, напругою в межах 12-24 Ст. Цього вистачить для живлення освітлювальних приладів і телевізора в будинку. А ось великі панелі здатні генерувати достатньо енергії для опалення будинку середнього розміру.

До складу системи з котлом на сонячних батареях входить:

  1. Вакуумний сонячний колектор.
  2. Контролер, який відповідає за ефективність функціонування системи.
  3. Циркуляційний насос, що подає теплоносій від колектора до накопичувального бака.
  4. Ємність для гарячої води на 500-1000 л.
  5. ТЕН або тепловий насос.

Завдяки облаштуванню в приватному будинку опалення від сонячних батарей, можна не тільки забезпечити мешканців гарячою водою, але й додатково передбачити систему теплої підлоги. Зверніть увагу, що необхідно попередньо розрахувати потужність сонячних батарей.

При цьому враховують кількість членів сім'ї, площа будинку, а також середньомісячна витрата електроенергії. Як правило, побутовими приладами витрачається близько 200-500 кВт енергії щомісяця.

Крім того, буде потрібна додаткова енергія для прогріву води. Якщо дещо спростити розрахунки, то в середньому на одного мешканця потрібно 1м2 сонячних панелей.

Витрата енергії теплими підлогами вираховується, виходячи з норми на 1м2 сонячних батарей на 10 м2 підлоги.

Перш ніж зважитися на опалення дачі сонячними батареями, зверніть увагу на наступні фактори:

  • ухил скатів даху повинен бути не менше 30°;
  • оптимальною для встановлення панелей є південна сторона;
  • важливо, скільки сонячних днів в році буває в регіоні;
  • чи є поруч високі об'єкти, які можуть затінювати сонце.

Якщо 1 м2 сонячних батарей генерує близько 1000 кВт-год протягом року, то їх можна прирівняти до використання 100 л газу на той же об'єм енергії.

Деякі моделі сонячних батарей загальною площею близько 4 м2 здатні виробляти близько 2000 кВт/год енергії щорічно, забезпечуючи гарячою водою невелику сім'ю.

Якщо ви задумалися, як опалювати будинок сонячними батареями, але у вашому регіоні буває не так багато ясних днів, не відмовляйтеся від альтернативних варіантів опалення.

Варто зазначити, що оптимальною схемою вважається комбіноване опалення, у якому в разі нестачі сонячного світла для роботи геліопанелей обігрів будинку буде здійснюватися завдяки додатковим приладам.

Вибір і монтаж

Щоб опалення приватного будинку сонячними батареями було ефективним, важливо правильно підібрати потужність і площу панелей.

Особливо уважно потрібно поставитися до розміщення сонячних батарей, адже дана покупка здійснюється надовго і обійдеться досить дорого. Щоб не помилитися, варто звернутися за допомогою до фахівців.

Зверніть увагу, що середній термін служби сонячних батарей становить 25 років і більше, а їх встановлення повністю окупиться через 2-3 роки. Весь цей час вам не потрібно буде оплачувати рахунки за електрику та опалення, а також хвилюватися через можливі відключення енергії.

Сонячний колектор потрібно розмістити так, щоб на нього потрапляло якомога більше сонця. Відхилення від півдня на схід чи захід допускається в межах 30°. У деяких випадках колектор розміщують на сусідньому будинку, якщо це краще підходить.


Накопичувачі дозволено встановлювати в підвальних приміщеннях, якщо немає альтернативи. Іноді їх збирають з декількох пристроїв, доставляючи на об'єкт по частинах.

Варто відзначити, що ефективність геліосистеми буде вище, якщо виставити не занадто високу температуру опалення. За цим показником такі системи вважаються оптимальними.

Щоб підвищити ефективність сонячних батарей, варто подбати про якісне утеплення приватного будинку.

Безумовно, вибір опалювальної системи на користь сонячних батарей можна вважати економічно обґрунтованим і доцільним, оскільки енергія сонця поновлюється і безплатна. За умови дотримання деяких умов і фінансових вкладень ви отримаєте автономну і довговічну систему опалення.