Ηλιακά συστήματα θέρμανσης: ανάλυση τεχνολογιών για τη διαμόρφωση θέρμανσης με ηλιοθερμικά συστήματα

Το ζήτημα της αναζήτησης εναλλακτικών πηγών θερμότητας γίνεται όλο και πιο επίκαιρο. Σε αυτό συμβάλλουν οι αυξανόμενες τιμές του φυσικού αερίου, του άνθρακα, του πετρελαίου. Μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση είναι τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης, που μπορούν να θερμαίνουν αποτελεσματικά τους χώρους για πολλά χρόνια.

Σκέφτεστε την εγκατάσταση ενός ηλιοσυστήματος, αλλά έχετε αμφιβολίες και ερωτήσεις; Θα σας βοηθήσουμε να καταλάβετε πότε είναι σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε την ηλιακή ενέργεια για θέρμανση και θα περιγράψουμε τις πιθανές επιλογές οργάνωσης της θέρμανσης. Επιπλέον, θα σας προσφέρουμε οδηγίες για την κατασκευή αυτοσχέδιων ηλιοσυστημάτων – επίπεδου και σωληνοειδούς συλλέκτη.

Ηλιακή ενέργεια – εναλλακτική πηγή θερμότητας

Η ιδέα της χρήσης της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση δεν είναι καινούργια. Επιπλέον, η σκοπιμότητα της εφαρμογής της έχει αποδειχθεί από Αμερικανούς, Κινέζους, Ισπανούς, Ισραηλινούς και Ιάπωνες.

Η αγορά αφθονεί σε προσφορές διαφόρων εγκαταστάσεων μετατροπής της ηλιακής ενέργειας και περαιτέρω χρήσης της για οικιακές ανάγκες.

Τα ηλιοσυστήματα χρησιμοποιούνται ενεργά ως κύρια πηγή θερμότητας σε πολλές χώρες του κόσμου. Στα γεωγραφικά μας πλάτη, προς το παρόν χρησιμοποιούνται ως συμπλήρωμα στο σύστημα θέρμανσης.

Το κόστος των συστημάτων εξαρτάται από τον τύπο, την επιφάνεια, το υλικό που χρησιμοποιείται κατά την κατασκευή. Χρόνο με το χρόνο παρατηρείται μια σταθερή τάση μείωσης των τιμών για όλους τους τύπους ηλιακών εγκαταστάσεων – τα ηλιοσυστήματα.

Αυτό τα καθιστά πιο προσιτά σε ευρύτερα στρώματα του πληθυσμού. Ωστόσο, προς το παρόν, δεν είναι κάθε ενδιαφερόμενος έτοιμος να κάνει μια τέτοια αγορά.

Ωστόσο, εφόσον το επιθυμείτε, μπορείτε να κατασκευάσετε ένα αποτελεσματικό σύστημα ηλιακής θέρμανσης μόνοι σας, ξοδεύοντας αισθητά λιγότερα χρήματα.

Το συνηθισμένο σύστημα θέρμανσης, που εκτελεί άριστα τις λειτουργίες του για πολλά χρόνια, γίνεται όλο και πιο ακριβό. Αιτία αυτού είναι η παγκόσμια αύξηση των τιμών των ενεργειακών πόρων σε όλο τον κόσμο. Η φυσική επιθυμία που προκύπτει στον ιδιοκτήτη είναι να εξοικονομήσει χρήματα στη θέρμανση, η οποία καταναλώνει σημαντικό μέρος του οικογενειακού προϋπολογισμού.

Έτσι, το ηλιακό σύστημα θέρμανσης μπορεί να αντικαταστήσει πλήρως το συνηθισμένο σύστημα στερεών καυσίμων, φυσικού αερίου ή οποιοδήποτε άλλο. Όλα εξαρτώνται από τον τύπο και το μέγεθος του χώρου στον οποίο θα χρησιμοποιηθεί.

Μια επιλογή κατάλληλη για αποθήκη σιτηρών δεν είναι κατάλληλη για κατοικία, και ένα σύστημα που καλύπτει τις ανάγκες μιας εξοχικής κατοικίας δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να ανταπεξέλθει στη θέρμανση μιας διώροφης έπαυλης.

Η πλήρης αντικατάσταση της παραδοσιακής θέρμανσης με ηλιακή είναι μερικές φορές προβληματική. Ο ιδιοκτήτης φοβάται ότι το σύστημα μπορεί να μην ανταποκριθεί ή ότι φυσικά δεν υπάρχει αρκετός χώρος για την εγκατάσταση του απαιτούμενου αριθμού πάνελ.

Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά ένα συνδυασμένο σύστημα θέρμανσης, χωρίς να εγκαταλείπεται πλήρως ο εγκατεστημένος εξοπλισμός φυσικού αερίου (ηλεκτρικός ή άλλος). Το επίπεδο αντικατάστασης της συνηθισμένης θέρμανσης με ηλιακή μπορεί να φτάσει το 90%.

Επίσης, σημαντική σημασία έχει ο ετήσιος αριθμός ηλιόλουστων ημερών στην περιοχή όπου βρίσκεται η κατοικία. Εξάλλου, η μέση ημερήσια θερμοκρασία δεν είναι τόσο σημαντική. Πολλές εγκαταστάσεις απορροφούν αποτελεσματικά το φως τις παγωμένες χειμερινές ημέρες (ηλιακοί συλλέκτες που χρησιμοποιούν αντιψυκτικό ως μέσο μεταφοράς θερμότητας).

Εκτός από τη θέρμανση, μια ηλιακή εγκατάσταση μπορεί να παρέχει στην κατοικία ζεστό νερό και ηλεκτρική ενέργεια.

Πού μια ηλιοεγκατάσταση θα είναι πιο αποτελεσματική

Όσον αφορά την αντικατάσταση της θέρμανσης με ηλιακή εγκατάσταση, πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένοι παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητά της.

Πρώτον, είναι απαραίτητο να επιλέξετε σωστά τον τύπο ηλιακού συστήματος. Σε αυτό το θέμα, πρέπει να ληφθούν υπόψη το εμβαδόν του χώρου και ο σκοπός του. Τις περισσότερες φορές πρόκειται για μια μονοκατοικία όπου ζει μια οικογένεια 4-5 ατόμων.

Δεύτερον, υπολογίστε προσεκτικά τις ανάγκες σε θερμότητα, με βάση τη μέγιστη κατανάλωση την κρύα εποχή του έτους. Συγκρίνετε αυτά τα νούμερα με την ποσότητα ενέργειας που παράγεται από 1 τετραγωνικό μέτρο ηλιακής εγκατάστασης. Απομένει να υπολογίσετε το εμβαδόν της ηλιακής κατασκευής που μπορεί να ανταπεξέλθει στη θέρμανση του συγκεκριμένου χώρου.

Η ληφθείσα τϊμή θα αποτελέσεί τον κύρϊο παράγοντα γϊα τον καθορισμό τησ θέσησ εγκατάστασησ του συστήματοσ. Συνήθωσ, οϊ ιδϊοκτήτεσ κατοϊκϊών προτϊμούν να χρησϊμοποϊούν τϊν οροφή ή τον τοίχο του σπϊτού. Σπάνϊα χρησϊμοποϊούν τον περιβάλλοντα χώρο ή τϊν οροφή του γαράζ. Μερϊκέσ φοράσ κατασκευάζούν εϊδϊκέσ βάσεϊσ γϊα τϊν εγκατάσταση τησ διάταξησ.

Η κατασκευή ειδικών βάσεων γα την εγκατάσταση ηλιακών συστήμάτν επιτρέπει την όσ ο το δυνατόν πιο άνετη τποθέτησή τους σον περιβάλοντα χώρο.

Είναι σημαντικό τίποτα να μην εμποδίζει την ελεύθερη διείσδυση των ηλιακών ακτίνων στην επιφάνεια που απορροφά το φως. Πρέπει να επιλέξετε τον νότιο, νοτιοανατολικό ή νοτιοδυτικό τοίχο ή τμήμα της οροφής.

Αφού αποφασίσετε πού θα τοποθετηθούν τα ηλιακά πάνελ, πρέπε να γίνει προκαταρτική προετοιμασία τησ κατοικίας:

• Απελευθέρώσε χώρο. Κόψτε τις περιττές φυεύσεις, αν εμποδίζουν.
• Ενισχύστε τήν οροφή. Εδώ πρέπε να μήν ξεχνάτε το βάρο ποσ θά έχει η προβλεπόμενη κατσκεύ.
• Επιπλέον μόνωση του κτιρίο. Άλλωστε, δεν έχει νόημα να θερμαίνετε τον δρόμο.

Τρίτον, πρέπει να απφασισθεί το θέμα: να αγράσετε ή να κατασκευάσετε μόνοι σας το σύστημα θέρμανσης. Όλα εξαρτώνται από τις οικονομικές δυνατότητες και την επιθυμία να αφιερώσετε χρόνο στην κατασκευή της διάταξης.

Επιλέγοντασ τή δεύτερη επιλογή, πρέπε να κατανοήσετε τήν αρχή λειτουργίασ του απαιτούμενου συστήματος, ώστε να τα συναρμολογήσετε σωστά.

Πιθανές επιλογές εγκατάστασης ηλιακής θέρμανσης

Οι επιλογές κατασκευήσ ενόσ συστήματοσ ηλιακήσ θέρμα νσήσ εξαρτώντα πλήρωσ από τισ επιθυμίεσ του ιδιοκτήτη τησ κατοικίασ:

• Χρήση εργοσ τακ όν πρ σϊό ντ ων. Αγορά έτοιμ ων συλλεκ τών με α ντ οδύνα μη εγκα τά στα ση και τ οπ οθέ τη ση.
• Κατασκευή πιλοτικού έργου. Χρειάζετα γα τον έλγχο τησ επίδρασησ από τη χρήσ η του συστήματοσ γα τήν περαιτέρω πργματποίησ η ακρβών υπολγισμών.
• Αυτοδύναμη εκτέλεση πλήρους κύκλου εργασιών. Υπολογισμός, σχεδιασμός, κατασκευή «από το μηδέν» ηλιακού συστήματοσ, εγκατάστασή του.

Επιλογή Νο. 1. Περ ιλαμβάνει τήν επιλογή τησ σωστήσ θέσησ τοποθέτησησ τών ηλιακών εγκαταστάσεων, καθώς από αυτό θα εξαρτηθεί η αποτελεσματικότητα τησ χρήσησ τουσ. Για τήν εγκατάσταση απαιτούντα επίσησ ειδϊκές δεξιότητεσ.

Δεν θα χρειασ τε ί να υπ λογίσετε τον αριθμό τών πάνελ – αρκεί να εκφράσετε όλες τισ επιθυμίεσ σασ στην εταιρεία προμήθειασ εξοπλϊσμού. Θα χρειασ τε ί επίσησ να απαντήσετε σε διευκρνιστϊκέσ ερωτήσεσ τών υπευθύνων – κα η επιλογή του βέλτϊστου αριθμού πάνελ (συλλεκτών) θα γίνει χωρίσ καμία δυσκολία.

Για την εγκατάσταση ηλιακής διάταξης μόνοι σας στην οροφή, χρειάζεται η υποστήριξη τουλάχιστον ενός βοηθού. Δεν θα μπορέσετε να τα καταφέρετε μόνοι σας.

Επιλογή Νο.2 – κατασκευή πιλοτικού έργου. Θα αποτελέσει τη βέλτιστη λύση για άτομα που έχουν αμφιβολίες. Διότι η τελική απόφαση για την αντικατάσταση του συστήματος θέρμανσης είναι δύσκολο να ληφθεί άμεσα. Η κατασκευή ενός μικρού ηλιακού συλλέκτη (αερόθερμου ή υδάτινου) και η δοκιμή του «στην πράξη» θα αποτελέσει μια χρήσιμη εμπειρία.

Αξιολογώντας το πραγματικό κόστος κατασκευής, συγκρίνοντάς το με την αγοραία αξία παρόμοιων συστημάτων και υπολογίζοντας την εξοικονόμηση από τη χρήση στο νοικοκυριό, η λήψη μιας υπεύθυνης απόφασης θα είναι εύκολη.

Επιλογή Νο.3 – η επιλογή των πραγματικών μαστόρων.

Για την πλήρη θέρμανση του χώρου θα χρειαστεί να γίνει μια τεράστια εργασία:

• Υπολογίστε την απαιτούμενη επιφάνεια του ηλιακού συστήματος.
• Καθορίστε τη θέση της μελλοντικής εγκατάστασης, ενισχύστε την.
• Μονώστε επιπλέον την κατοικία.
• Προμηθευτείτε όλα τα στοιχεία για την κατασκευή του συστήματος.
• Κατασκευάστε ένα ηλιακό πάνελ.
• Τοποθετήστε το κατασκευασμένο σύστημα, λαμβάνοντας υπόψη τις βασικές απαιτήσεις – γωνία κλίσης ως προς την πτώση των ηλιακών ακτίνων.

Η εκτέλεση ολόκληρου του κύκλου εργασιών για την εγκατάσταση του συστήματος δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως εύκολη υπόθεση, αλλά η διαδικασία είναι εξαιρετικά συναρπαστική. Επιπλέον, επιτρέπει την εξοικονόμηση ενός αρκετά σημαντικού ποσού.

Επιλέγοντας τον τύπο θέρμανσης που χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια, θα πρέπει να αποφασιστεί εάν θα χρησιμοποιηθεί επιπλέον για θέρμανση νερού και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (κάντε κλικ για μεγέθυνση)

Τύποι εγκαταστάσεων μετατροπής ηλιακής ενέργειας

Ανάλογα με την αρχή λειτουργίας, διακρίνονται δύο τύποι συσκευών που απορροφούν το ηλιακό φως:

• Μπαταρίες με φωτοβολταϊκούς μετατροπείς. Πρόκειται για συστήματα ημιαγωγών στοιχείων συνδεδεμένων σε σειρά ή παράλληλα. Παρέχουν ρεύμα για την τροφοδοσία οικιακών θερμαντικών σωμάτων.
• Ηλιακοί συλλέκτες. Πάνελ με σύστημα σωλήνων γεμάτων με θερμαντικό μέσο: αέρας, μη παγωμένο μείγμα ή νερό. Παρέχουν το θερμαινόμενο από τον ήλιο μέσο στο κύκλωμα θέρμανσης.

Ας εξετάσουμε κάθε επιλογή ξεχωριστά.

Ηλιακά πάνελ

Το ηλιακό πάνελ μετατρέπει το απορροφούμενο φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία (συνήθως πυριτίου), ικανά να εξάγουν αμέσως συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα από την ηλιακή ακτινοβολία.

Μια τέτοια εγκατάσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία του ηλεκτρικού εξοπλισμού θέρμανσης. Πρέπει να συνδεθεί στο σύστημα ηλεκτροδότησης της κατοικίας.

Η απόδοση μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας από αυτή τη διάταξη κυμαίνεται από 5% έως 20%, ανάλογα με τον τύπο της συσκευής που επεξεργάζεται την ηλιακή ακτινοβολία. Η παραγωγικότητα 1 m² ηλιακού πλαισίου είναι 120 W.

Απομένει να υπολογιστεί πόσα τετραγωνικά μέτρα επιφάνειας θα χρειαστούν για την κάλυψη των αναγκών ενός συγκεκριμένου νοικοκυριού, με βάση το μέγεθος της κατοικίας, τις ατομικές ανάγκες σε θέρμανση και το επίπεδο μόνωσης των κατασκευών.

Είναι πιο βολικό να τοποθετούνται τα ηλιακά πλαίσια στην οροφή του σπιτιού, επιλέγοντας τη νότια κλίση του.

Για θέρμανση, τα ηλιακά πλαίσια είναι πιο αποτελεσματικό να χρησιμοποιούνται σε νότιες περιοχές. Το κύριο μειονέκτημά τους είναι η μείωση της απόδοσης το σούρουπο και σε συννεφιά, και η πλήρης απουσία λειτουργικότητας κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Για να κατασκευάσετε ένα ηλιακό πλαίσιο μόνοι σας, θα χρειαστείτε πρώτα να συναρμολογήσετε το πλαίσιο, να κολλήσετε τα ηλιακά στοιχεία, στη συνέχεια να τα τοποθετήσετε προσεκτικά και να χρησιμοποιήσετε στεγανοποιητικό.

Για την κατασκευή του πλαισίου χρησιμοποιούνται ξύλινες πηχάκια και αλουμινένιες γωνίες. Όλα εξαρτώνται από το μέγεθος της συναρμολογούμενης κατασκευής και το σημείο εγκατάστασής της. Τα ηλιακά στοιχεία – πλακίδια πυριτίου – είναι το πιο δαπανηρό μέρος της κατασκευής. Είναι είτε μονοκρυσταλλικά είτε πολυκρυσταλλικά. Τα πρώτα είναι λίγο ακριβότερα, αλλά και η απόδοσή τους είναι 5% υψηλότερη.

Το να τα κατασκευάσετε μόνοι σας είναι αδύνατο. Είναι προτιμότερο να αγοράσετε φωτοβολταϊκούς μετατροπείς με ήδη κολλημένους αγωγούς.

Πρέπει να τοποθετηθούν σε μια βάση από ινοσανίδα, στη συνέχεια να στερεωθούν στο πλαίσιο, να βγουν τα καλώδια από τα στοιχεία προς τα έξω και να γεμίσουν όλες οι οπές με στεγανωτικό. Αφήστε τη δομή να στεγνώσει καλά και καλύψτε με ένα καπάκι από γυαλί ή διαφανές πλαστικό.

Τα διαγράμματα εγκατάστασης και οι τρόποι σύνδεσης των ηλιακών συλλεκτών περιγράφονται σε αυτό το άρθρο.

Ηλιακοί συλλέκτες

Ένας ουσιαστικά διαφορετικός τρόπος μετατροπής του απορροφημένου φωτός στους συλλέκτες. Η βάση της λειτουργίας τους είναι το μέσο θερμότητας που διέρχεται μέσα από σωλήνες.

Ανάλογα με τη σχεδίαση, μπορούν να διακριθούν τρεις κύριες ποικιλίες συλλεκτών, που χρησιμοποιούνται συχνότερα για την κατασκευή ενός ηλιακού συστήματος θέρμανσης:

• Επίπεδοι. Ο δέκτης θερμότητας – ο απορροφητής είναι κατασκευασμένος από λαμαρίνα με μαύρη εξωτερική επιφάνεια. Όταν θερμαίνεται, μεταφέρει ενέργεια στο μέσο θερμότητας του συστήματος θέρμανσης.
• Κενού. Το συλλεκτικό σύστημα τύπου κενού είναι κατασκευασμένο σύμφωνα με την αρχή του θερμός, χάρη στο οποίο διατηρείται σχεδόν διπλάσια η θερμότητα που λαμβάνεται από τον ήλιο.
• Συγκεντρωτές. Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με ένα κοίλο κατοπτρικό εξάρτημα με μεγάλη επιφάνεια, το οποίο εστιάζει το ηλιακό φως σε μια μικρή περιοχή του απορροφητή.

Οι πιο συνηθισμένες οικιακές ηλιακές εγκαταστάσεις είναι εξοπλισμένες με ένα σύστημα σωλήνων, κατασκευασμένο με τη μορφή παράλληλα συνδεδεμένων στοιχείων ή περιέλιξης. Οι σωλήνες γεμίζονται είτε με τεχνικό νερό, είτε με μείγμα νερού με αντιψυκτικό υγρό ή αέρα.

Αφού οπτικοποιήσετε τα κύρια μέρη της ηλιακής εγκατάστασης, είναι ευκολότερο να αποφασίσετε πού είναι καλύτερο να τοποθετήσετε τα διάφορα εξαρτήματα (+)

Μια εγκατάσταση αέρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετη πηγή θέρμανσης. Δεν μπορεί να παρέχει πλήρως θερμότητα σε ένα σπίτι ανεξάρτητα από την περιοχή της θέσης του. Το κύριο χαρακτηριστικό αυτού του τύπου ηλιακού συστήματος είναι ο αέρας που λειτουργεί ως μέσο θερμότητας.

Τα συστήματα σωλήνων χρησιμοποιούνται αρκετά ενεργά για θέρμανση όλο το χρόνο. Το αντιψυκτικό ή ένα μείγμα αντιψυκτικού θερμαίνεται από τις ηλιακές ακτίνες, στη συνέχεια διέρχεται μέσα από εσωτερικούς σωλήνες εναλλαγής θερμότητας και στη συνέχεια κατευθύνεται σε μια δεξαμενή αποθήκευσης.

Η κίνηση του υγρού διεγείρεται από μια αντλία, χάρη στην οποία μετακινείται από τη δεξαμενή στο σύστημα θέρμανσης. Το θερμαινόμενο μέσο θερμότητας εκτοπίζει το ψυχρό τμήμα του υγρού, το οποίο πρόκειται να επιστρέψει ξανά στον συλλέκτη και να θερμαθούν.

Η αρχή λειτουργίας ενός επίπεδου ηλιακού συστήματος βασίζεται στη διείσδυση του ηλιακού φωτός μέσα στο πάνελ, όπου βρίσκεται ο απορροφητής θερμότητας. Αυτός θερμαίνεται και εκπέμπει θερμότητα, η οποία μεταφέρεται στο υγρό που κυκλοφορεί μέσα από μεταλλικούς σωλήνες (συνήθως χάλκινους).

Τι μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας;

Μπορείτε να κατασκευάσετε μόνοι σας ένα ηλιακό σύστημα θέρμανσης που χρησιμοποιεί συλλέκτη τύπου αέρα. Είναι καλύτερο να το τοποθετήσετε στον νότιο τοίχο του κτηρίου.

Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του θερμαινόμενου χώρου, τόσο μεγαλύτερη επιφάνεια θα καταλαμβάνει ο συλλέκτης – πιθανώς ολόκληρο τον τοίχο του σπιτιού. Επίσης, αυτό το ηλιακό σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί στη σοφίτα.

Όταν σκοπεύετε να εγκαταστήσετε ένα σύστημα αερόθερμης θέρμανσης στη σοφίτα, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι μπορεί να αντέξει το βάρος της εγκατάστασης (+)

Ο ηλιακός συλλέκτης που θερμαίνει την αέρια μάζα εκτελεί τις λειτουργίες θέρμανσης μέσω των ροών αέρα που διέρχονται εντός του συστήματος. Το μέσο μεταφοράς θερμότητας κυκλοφορεί στο κύκλωμα, ψύχεται και επανεισέρχεται στο σύστημα. Η κίνηση των ροών αέρα μπορεί να γίνει φυσικά ή με χρήση ανεμιστήρα.

Όσον αφορά τα υλικά για την κατασκευή του αερόθερμου συλλέκτη, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα αυτοσχέδια μέσα. Δεν υπάρχει ενιαίος κανόνας.

Οι οικιακοί τεχνίτες τελειοποιούν αυτόν τον τύπο ηλιακού συστήματος που συναρμολογείται στο σπίτι. Κάποιοι επιδιώκουν μια φθηνότερη επιλογή, θυσιάζοντας την αποδοτικότητα, ενώ άλλοι κάνουν το αντίθετο.

Αφού κατανοήσετε τα βασικά στοιχεία του αερόθερμου συλλέκτη, είναι ευκολότερο να αποφασίσετε για τη θέση εγκατάστασής του – οροφή ή τοίχος (+)

Ας εξετάσουμε τους βασικούς τρόπους.

Ιδιαιτερότητες εγκατάστασης σωληνοειδούς ηλιοσυστήματος

Το σωληνωτό ηλιακό σύστημα θέρμανσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες περιοχές. Δεν εξαρτάται από την εξωτερική θερμοκρασία. Το σημαντικό είναι να δέχεται η εγκατάσταση τη μέγιστη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας.

Το αντιψυκτικό που χρησιμοποιείται ως μέσο μεταφοράς θερμότητας δεν παγώνει σε χαμηλές θερμοκρασίες. Τις καθαρές χειμερινές ημέρες, η ποσότητα ηλιακού φωτός υπερβαίνει την ποσότητα που φτάνει το καλοκαίρι.

Ο σωληνωτός ηλιακός συλλέκτης αποτελείται από ένα σύστημα διαφανών σωλήνων κενού συνδεδεμένων μεταξύ τους. Περιέχουν μια ουσία με χαμηλό σημείο βρασμού. Όταν βράζει, εξατμίζεται, μεταφέρει τη θερμότητά της στο χάλκινο άκρο και ρέει προς τα κάτω, όπου η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Οι σωλήνες κενού, κατασκευασμένοι από πυρίμαχο γυαλί, είναι γεμάτοι με μια ουσία που μπορεί να βράσει σε χαμηλή θερμοκρασία (+)

Οι σωλήνες κενού απορροφούν έως και το 90% της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας (ορατής και υπέρυθρης). Η ηλιακή ενέργεια, μετατρεπόμενη σε θερμική, μεταφέρεται στο μέσο μεταφοράς θερμότητας. Αυτό μεταδίδει την ενέργεια περαιτέρω στο σύστημα – στον εναλλάκτη θερμότητας που βρίσκεται σε ειδική δεξαμενή συσσωρευτή.

Η κίνηση του μέσου μεταφοράς θερμότητας και του νερού στο σύστημα θέρμανσης γίνεται μέσω αντλιών. Είναι σημαντικό η δεξαμενή να έχει καλή θερμομόνωση. Οι εναλλάκτες θερμότητας είναι συνήθως δύο: ο ένας συνδέεται με έναν πρόσθετο θερμαντήρα και ο άλλος με τους συλλέκτες.

Σε σπίτια με αυτόν τον τύπο ηλιακών εγκαταστάσεων, είναι επωφελές να συνδέεται επιπλέον ένα σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Αυτό επιτρέπει την αποδοτικότερη θέρμανση του κτιρίου.

Όσον αφορά την εγκατάσταση σωληνοειδών συλλεκτών, μπορείτε να το εγκαταστήσετε μόνοι σας. Το μόνο που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι η γωνία κλίσης λειτουργίας – πρέπει να είναι τουλάχιστον 20°.

Ο σωληνοειδής ηλιακός συλλέκτης τοποθετείται στην οροφή, επιλέγοντας την πιο ηλιόλουστη κατεύθυνση. Είναι σημαντικό να μην υπάρχουν ψηλά κτίρια κοντά που εμποδίζουν την ελεύθερη διείσδυση του ηλιακού φωτός.

Δεν μπορείτε να κατασκευάσετε μια εγκατάσταση κενού μόνοι σας – είναι αδύνατο να φτιάξετε σωλήνες κενού στο σπίτι. Αυτό γίνεται από εργοστάσια που ειδικεύονται στην παραγωγή ηλιακών συστημάτων κενού.

Επίπεδη ηλιακή εγκατάσταση

Συχνά για τη θέρμανση χρησιμοποιείται ένας επίπεδος ηλιακός συλλέκτης.

Για την κατασκευή του θα χρειαστούν:

• μεταλλικό πλαίσιο
• ανθεκτικός πυθμένας
• στρώμα θερμομόνωσης
• στρώμα μαύρου απορροφητή ηλιακής ακτινοβολίας (προσροφητήρα)
• διαφανές κάλυμμα – πλαστικό, γυαλί
• σωλήνες υγρού (χαλκός, αλουμίνιο)

Η κατασκευή πρέπει να εξοπλιστεί με σωλήνες εισόδου και εξόδου και αντλία για αποτελεσματική κυκλοφορία του υγρού.

Μπορείτε να συναρμολογήσετε μια επίπεδη ηλιακή εγκατάσταση μόνοι σας. Γι' αυτό συχνά χρησιμοποιούνται αυτοσχέδια μέσα, επιλέγοντας φθηνότερα υλικά ως ανάλογο (+).

Μπορείτε να εγκαταστήσετε τον επίπεδο συλλέκτη σε οποιαδήποτε γωνία, με την υποχρεωτική προϋπόθεση να τον καθαρίζετε από χιόνι και σκόνη. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για ζεστά κλίματα.

Την κρύα εποχή παρατηρείται χαμηλή απόδοση και υψηλές απώλειες θερμότητας. Αυτό θέτει υπό αμφισβήτηση τη χρήση μόνο αυτού του ηλιακού συστήματος για πλήρη θέρμανση. Βέλτιστα θα ήταν να χρησιμοποιήσετε την επίπεδη ηλιακή εγκατάσταση μαζί με θέρμανση φυσικού αερίου, ηλεκτρική ή στερεών καυσίμων.

Σας προτείνουμε να διαβάσετε άρθρα σχετικά με τη χειροποίητη συναρμολόγηση ηλιακών συστημάτων θέρμανσης:

1. Πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό συλλέκτη για θέρμανση μόνοι σας — οδηγός βήμα προς βήμα
2. Πώς να φτιάξετε ένα ηλιακό πάνελ μόνοι σας: μέθοδοι συναρμολόγησης και εγκατάστασης ηλιακού πάνελ

Ξανά για τη σκοπιμότητα

Είναι επωφελές να χρησιμοποιείτε την ηλιακή ενέργεια για θέρμανση αντί των συμβατικών ενεργειακών πόρων. Ανάλογα με τον επιλεγμένο τύπο ηλιακού συστήματος, η εξοικονόμηση στην κατανάλωση πληρωμένης θερμότητας μπορεί να φτάσει έως και 100%.

Μια επιλογή πλήρους αντικατάστασης του συστήματος θέρμανσης είναι η χρήση συλλεκτών με σωλήνες κενού. Πρόκειται για ένα αρκετά δαπανηρό έργο στο αρχικό στάδιο. Στη συνέχεια, μπορεί να εξασφαλίσει πλήρη ενεργειακή ανεξαρτησία, αποσβένοντας τον εαυτό του σε 6-8 χρόνια.

Η εφευρετικότητα των οικιακών τεχνιτών δεν έχει όρια – ως λαβύρινθος για την κυκλοφορία του υγρού μέσα στον συλλέκτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συνηθισμένος σωλήνας.

Η διάρκεια ζωής των ηλιακών εγκαταστάσεων είναι έως 25 έτη. Απαιτούν ελάχιστη συντήρηση – περιοδικό καθαρισμό των επιφανειών από χιόνι, σκόνη, σκουπίδια. Όσον αφορά την επισκευή, μπορεί να γίνει μόνος σας. Σημαντικό μειονέκτημα – οι επίπεδοι συλλέκτες και τα ηλιακά πάνελ «φοβούνται» τους τυφώνες.

Αυτή η θέρμανση είναι ασφαλής για τους κατοίκους του σπιτιού και το περιβάλλον. Είναι εντελώς δωρεάν και δεν εξαρτάται από τις συναλλαγματικές ισοτιμίες, τις τιμές των ενεργειακών πόρων.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το βίντεο θα δείξει τη διαδικασία κατασκευής ενός ηλιακού πάνελ με τα ίδια σας τα χέρια:

Οπτικό βοήθημα για την κατασκευή ενός συστήματος αεροθέρμανσης:

Τεχνολογία κατασκευής επίπεδης ηλιακής εγκατάστασης με τα χέρια σας:

Οι ηλιακές εγκαταστάσεις ή τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης έχουν αποδειχθεί σε όλο τον κόσμο. Επιτρέπουν τη δωρεάν λήψη θερμότητας, μειώνοντας τα έξοδα πληρωμής λογαριασμών κοινής ωφέλειας για θέρμανση κατά 30%.

Υπάρχει η δυνατότητα πλήρους αντικατάστασης των ενεργειακών πόρων με ηλιακή ενέργεια στο σύστημα θέρμανσής σας. Ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα – η συναρμολόγηση της ηλιακής εγκατάστασης μπορεί να γίνει με τα χέρια σας.

Έχετε πρακτικές δεξιότητες συναρμολόγησης ή λειτουργίας ηλιακών συστημάτων θέρμανσης; Μοιραστείτε τις γνώσεις σας, κάντε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα και συμμετέχετε σε συζητήσεις. Η φόρμα σχολίων βρίσκεται παρακάτω.