Ηλιακά πάνελ για θέρμανση σπιτιού: τύποι, πώς να τα επιλέξετε και να τα εγκαταστήσετε σωστά

Υλικά για τη δημιουργία ηλιακής πλάκας

Όταν ξεκινάτε να κατασκευάζετε μια ηλιακή μπαταρία, πρέπει να αποθηκεύσετε τα ακόλουθα υλικά:

• πυριτικές πλάκες-φωτοκύτταρα;
• Φύλλα από μοριοσανίδες, γωνίες και πηχάκια αλουμινίου.
• σκληρό αφρώδες ελαστικό πάχους 1,5-2,5 cm.
• ένα διαφανές στοιχείο που λειτουργεί ως βάση για γκοφρέτες πυριτίου.
• βίδες, βίδες αυτοεπιπεδώματος.
• σφραγιστικό σιλικόνης για εξωτερική χρήση.
• ηλεκτρικά καλώδια, δίοδοι, ακροδέκτες.

Η ποσότητα των απαιτούμενων υλικών εξαρτάται από το μέγεθος της μπαταρίας σας, το οποίο τις περισσότερες φορές περιορίζεται από τον αριθμό των διαθέσιμων φωτοκυττάρων. Από τα εργαλεία που θα χρειαστείτε: ένα κατσαβίδι ή ένα σετ κατσαβιδιών, ένα σιδηροπρίονο για μέταλλο και ξύλο, ένα κολλητήρι. Για να δοκιμάσετε την τελική μπαταρία, χρειάζεστε έναν ελεγκτή αμπερόμετρου.

Τώρα εξετάστε τα πιο σημαντικά υλικά με περισσότερες λεπτομέρειες.

Γκοφρέτες πυριτίου ή ηλιακά κύτταρα

Τα φωτοκύτταρα για μπαταρίες είναι τριών τύπων:

• πολυκρυσταλλικό?
• μονοκρυσταλλικό?
• άμορφος.

Οι πολυκρυσταλλικές πλάκες χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση. Το μέγεθος της χρήσιμης δράσης είναι περίπου 10 - 12%, αλλά αυτό το ποσοστό δεν μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Η διάρκεια ζωής των πολυκρυστάλλων είναι 10 χρόνια.

Η ηλιακή μπαταρία συναρμολογείται από μονάδες, οι οποίες με τη σειρά τους αποτελούνται από φωτοβολταϊκούς μετατροπείς. Οι μπαταρίες με άκαμπτα φωτοκύτταρα πυριτίου είναι ένα είδος σάντουιτς με διαδοχικά στρώματα στερεωμένα σε προφίλ αλουμινίου.

Τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα διαθέτουν υψηλότερη απόδοση - 13-25% και μεγάλη διάρκεια ζωής - πάνω από 25 χρόνια. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, η απόδοση των μονοκρυστάλλων μειώνεται.

Οι μετατροπείς μονού κρυστάλλου λαμβάνονται με πριόνισμα τεχνητά αναπτυγμένων κρυστάλλων, γεγονός που εξηγεί την υψηλότερη φωτοαγωγιμότητα και απόδοση.

Οι φωτομετατροπείς φιλμ λαμβάνονται με την εναπόθεση ενός λεπτού στρώματος άμορφου πυριτίου σε μια εύκαμπτη επιφάνεια πολυμερούς.

Οι εύκαμπτες μπαταρίες άμορφου πυριτίου είναι τελευταίας τεχνολογίας. Ο φωτοηλεκτρικός μετατροπέας τους ψεκάζεται ή συγκολλάται σε πολυμερή βάση. Η απόδοση της τάξης του 5 - 6%, αλλά τα συστήματα φιλμ είναι εξαιρετικά εύκολα στην εγκατάσταση.

Συστήματα φιλμ με άμορφους φωτομετατροπείς εμφανίστηκαν σχετικά πρόσφατα. Αυτό είναι ένα εξαιρετικά απλό και όσο το δυνατόν φθηνότερο, αλλά χάνει τις ιδιότητες των καταναλωτών πιο γρήγορα από τους ανταγωνιστές.

Δεν συνιστάται η χρήση φωτοκυττάρων διαφορετικών μεγεθών. Σε αυτήν την περίπτωση, το μέγιστο ρεύμα που παράγεται από τις μπαταρίες θα περιοριστεί από το ρεύμα της μικρότερης κυψέλης. Αυτό σημαίνει ότι οι μεγαλύτερες πλάκες δεν θα λειτουργούν με πλήρη χωρητικότητα.

Όταν αγοράζετε φωτοκύτταρα, ρωτήστε τον πωλητή για τη μέθοδο αποστολής, οι περισσότεροι πωλητές χρησιμοποιούν τη μέθοδο αποτρίχωσης για να αποτρέψουν την καταστροφή εύθραυστων στοιχείων

Το κόστος των φωτοκυττάρων είναι αρκετά υψηλό, αλλά πολλά καταστήματα πωλούν τα λεγόμενα στοιχεία της ομάδας Β. Τα προϊόντα που έχουν εκχωρηθεί σε αυτήν την ομάδα είναι ελαττωματικά, αλλά κατάλληλα για χρήση και το κόστος τους είναι 40-60% χαμηλότερο από αυτό των τυπικών πλακών.

Πλαίσιο και διαφανές στοιχείο

Το πλαίσιο για το μελλοντικό πάνελ μπορεί να κατασκευαστεί από ξύλινες ράγες ή γωνίες αλουμινίου.

Η δεύτερη επιλογή είναι προτιμότερη για διάφορους λόγους:

• Το αλουμίνιο είναι ένα ελαφρύ μέταλλο που δεν επιβαρύνει σοβαρά τη δομή στήριξης στην οποία σχεδιάζεται να εγκατασταθεί η μπαταρία.
• Κατά τη διεξαγωγή αντιδιαβρωτικής επεξεργασίας, το αλουμίνιο δεν επηρεάζεται από τη σκουριά.
• Δεν απορροφά υγρασία από το περιβάλλον, δεν σαπίζει.

Κατά την επιλογή ενός διαφανούς στοιχείου, είναι απαραίτητο να προσέχετε παραμέτρους όπως ο δείκτης διάθλασης του ηλιακού φωτός και η ικανότητα απορρόφησης της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η απόδοση των φωτοκυττάρων θα εξαρτηθεί άμεσα από τον πρώτο δείκτη: όσο χαμηλότερος είναι ο δείκτης διάθλασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση των πλακών πυριτίου

Η απόδοση των φωτοκυττάρων θα εξαρτηθεί άμεσα από τον πρώτο δείκτη: όσο χαμηλότερος είναι ο δείκτης διάθλασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση των πλακών πυριτίου.

Ο ελάχιστος συντελεστής ανάκλασης φωτός για το plexiglass ή τη φθηνότερη εκδοχή του - plexiglass. Ο δείκτης διάθλασης του πολυανθρακικού είναι ελαφρώς χαμηλότερος.

Εξαρτάται από την τιμή του δεύτερου δείκτη εάν τα ίδια τα φωτοκύτταρα πυριτίου θα θερμανθούν ή όχι. Όσο λιγότερο εκτίθενται οι πλάκες στη θερμότητα, τόσο περισσότερο θα διαρκέσουν. Η ακτινοβολία IR απορροφάται καλύτερα από ειδικό θερμοαπορροφητικό plexiglass και γυαλί με απορρόφηση υπερύθρων. Λίγο χειρότερο - συνηθισμένο γυαλί.

Εάν είναι δυνατόν, η καλύτερη επιλογή θα ήταν να χρησιμοποιήσετε αντιανακλαστικό διαφανές γυαλί ως διαφανές στοιχείο.

Όσον αφορά την αναλογία κόστους προς τους δείκτες διάθλασης του φωτός και την απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας, το plexiglass είναι η καλύτερη επιλογή για την κατασκευή μιας ηλιακής μπαταρίας

Η αρχή λειτουργίας της ηλιακής μπαταρίας

Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει απευθείας τις ακτίνες του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια.

Αυτή η δράση ονομάζεται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Οι ημιαγωγοί (γκοφρέτες πυριτίου), που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στοιχείων, έχουν θετικά και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και αποτελούνται από δύο στρώματα, τη στιβάδα n (-) και τη στιβάδα p (+).

Τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός εκτινάσσονται από τα στρώματα και καταλαμβάνουν κενές θέσεις σε ένα άλλο στρώμα.

Αυτό προκαλεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινούνται συνεχώς, μετακινώντας από τη μια πλάκα στην άλλη, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία.

Προδιαγραφές

Η συσκευή ηλιακής μπαταρίας αποτελείται από διάφορα εξαρτήματα:

Άμεσα ηλιακά κύτταρα / ηλιακό πάνελ.

Ένας μετατροπέας που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ελεγκτής επιπέδου μπαταρίας.

(Tesla Powerwall - μια μπαταρία ηλιακού πάνελ 7 kW - και οικιακή φόρτιση για ηλεκτρικά οχήματα)

Η αρχή της λειτουργίας ενός ηλιακού σταθμού στο σπίτι

Μια ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι ένα σύστημα που αποτελείται από πάνελ, έναν μετατροπέα, μια μπαταρία και έναν ελεγκτή. Το ηλιακό πάνελ μετατρέπει την ακτινοβολούμενη ενέργεια σε ηλεκτρική (όπως προαναφέρθηκε). Συνεχές ρεύμα εισέρχεται στον ελεγκτή, ο οποίος διανέμει το ρεύμα στους καταναλωτές (για παράδειγμα, υπολογιστής ή φωτισμός). Ένας μετατροπέας μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα και τροφοδοτεί τις περισσότερες ηλεκτρικές οικιακές συσκευές. Η μπαταρία αποθηκεύει ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τη νύχτα.

Περιγραφή βίντεο

Ένα καλό παράδειγμα υπολογισμών που δείχνουν πόσα πάνελ χρειάζονται για την παροχή αυτόνομης παροχής ρεύματος, δείτε αυτό το βίντεο:

Πώς χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή θερμότητας

Τα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούνται για θέρμανση νερού και θέρμανση σπιτιού. Μπορούν να παρέχουν θέρμανση (κατόπιν αιτήματος του ιδιοκτήτη) ακόμα και όταν έχει τελειώσει η περίοδος θέρμανσης και να παρέχουν δωρεάν ζεστό νερό στο σπίτι. Η πιο απλή συσκευή είναι τα μεταλλικά πάνελ που τοποθετούνται στην οροφή του σπιτιού. Συσσωρεύουν ενέργεια και ζεστό νερό, το οποίο κυκλοφορεί μέσω σωλήνων που κρύβονται κάτω από αυτά. Η λειτουργία όλων των ηλιακών συστημάτων βασίζεται σε αυτήν την αρχή, παρά το γεγονός ότι μπορεί να διαφέρουν δομικά μεταξύ τους.

Οι ηλιακοί συλλέκτες αποτελούνται από:

• δεξαμενή αποθήκευσης;
• αντλιοστάσιο;
• ελεγκτής
• αγωγοί?
• εξαρτήματα.

Ανάλογα με τον τύπο κατασκευής διακρίνονται οι επίπεδοι και οι συλλέκτες κενού. Στην πρώτη, ο πυθμένας καλύπτεται με θερμομονωτικό υλικό και το υγρό κυκλοφορεί μέσω γυάλινων σωλήνων. Οι συλλέκτες κενού είναι εξαιρετικά αποδοτικοί επειδή οι απώλειες θερμότητας περιορίζονται στο ελάχιστο. Αυτός ο τύπος συλλέκτη παρέχει όχι μόνο θέρμανση με ηλιακούς συλλέκτες ιδιωτικής κατοικίας - είναι βολικό να χρησιμοποιείται για συστήματα παροχής ζεστού νερού και πισίνες θέρμανσης.

Η αρχή λειτουργίας του ηλιακού συλλέκτη

Δημοφιλείς κατασκευαστές ηλιακών συλλεκτών

Τις περισσότερες φορές, προϊόντα της Yingli Green Energy και της Suntech Power Co. βρίσκονται στα ράφια. Τα πάνελ Himin Solar (Κίνα) είναι επίσης δημοφιλή. Τα ηλιακά πάνελ τους παράγουν ηλεκτρισμό ακόμα και σε βροχερό καιρό.

Η παραγωγή ηλιακών μπαταριών έχει επίσης καθιερωθεί από εγχώριο κατασκευαστή. Οι παρακάτω εταιρείες το κάνουν αυτό:

• Hevel LLC στο Novocheboksarsk;
• "Telecom-STV" στο Zelenograd.
• Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) στη Μόσχα.
• JSC "Ryazan Plant of Metal-Ceramic Devices";
• CJSC "Termotron-zavod" και άλλοι.

Μπορείτε πάντα να βρείτε μια κατάλληλη επιλογή για την τιμή. Για παράδειγμα, στη Μόσχα για ηλιακούς συλλέκτες για ένα σπίτι, το κόστος θα κυμαίνεται από 21.000 έως 2.000.000 ρούβλια. Το κόστος εξαρτάται από τη διαμόρφωση και την ισχύ των συσκευών.

Τα ηλιακά πάνελ δεν είναι πάντα επίπεδα - υπάρχουν πολλά μοντέλα που εστιάζουν το φως σε ένα σημείο

Βήματα εγκατάστασης μπαταρίας

1. Για την εγκατάσταση των πάνελ, επιλέγεται το πιο φωτισμένο μέρος - πιο συχνά αυτές είναι οι στέγες και οι τοίχοι των κτιρίων. Προκειμένου η συσκευή να λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά, τα πάνελ είναι τοποθετημένα σε μια συγκεκριμένη γωνία ως προς τον ορίζοντα.Το επίπεδο σκότους της επικράτειας λαμβάνεται επίσης υπόψη: γύρω αντικείμενα που μπορούν να δημιουργήσουν μια σκιά (κτίρια, δέντρα κ.λπ.)
2. Τα πάνελ εγκαθίστανται χρησιμοποιώντας ειδικά συστήματα στερέωσης.
3. Στη συνέχεια, οι μονάδες συνδέονται με την μπαταρία, τον ελεγκτή και τον μετατροπέα και ρυθμίζεται ολόκληρο το σύστημα.

Για την εγκατάσταση του συστήματος, αναπτύσσεται πάντα ένα προσωπικό έργο, το οποίο λαμβάνει υπόψη όλα τα χαρακτηριστικά της κατάστασης: πώς θα εγκατασταθούν οι ηλιακοί συλλέκτες στην οροφή του σπιτιού, τιμή και όρους. Ανάλογα με το είδος και το εύρος των εργασιών, όλα τα έργα υπολογίζονται σε ατομική βάση. Ο πελάτης αποδέχεται την εργασία και λαμβάνει εγγύηση για αυτήν.

Η εγκατάσταση των ηλιακών συλλεκτών πρέπει να γίνεται από επαγγελματίες και με την τήρηση των μέτρων ασφαλείας.

Ως αποτέλεσμα - οι προοπτικές για την ανάπτυξη των ηλιακών τεχνολογιών

Εάν στη Γη η πιο αποτελεσματική λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών παρεμποδίζεται από τον αέρα, ο οποίος σε κάποιο βαθμό διασκορπίζει την ακτινοβολία του Ήλιου, τότε στο διάστημα δεν υπάρχει τέτοιο πρόβλημα. Οι επιστήμονες αναπτύσσουν έργα για γιγάντιους δορυφόρους σε τροχιά με ηλιακούς συλλέκτες που θα λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα. Από αυτά, η ενέργεια θα μεταδοθεί σε συσκευές λήψης εδάφους. Αλλά αυτό είναι θέμα του μέλλοντος και για τις υπάρχουσες μπαταρίες, οι προσπάθειες στοχεύουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και στη μείωση του μεγέθους των συσκευών.

Διάγραμμα συναρμολόγησης ηλιακού συστήματος

Η σύνδεση των ηλιακών συλλεκτών πραγματοποιείται με τη χρήση των ενσωματωμένων συρμάτων σύνδεσης διατομής 4 mm2. Τα καλώδια συμπαγούς χαλκού είναι τα καλύτερα κατάλληλα για το σκοπό αυτό, η μονωτική πλεξούδα των οποίων είναι ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Σε περίπτωση χρήσης σύρματος του οποίου η μόνωση δεν είναι ανθεκτική στις ακτίνες UV, συνιστάται η εξωτερική του τοποθέτηση σε κυματοειδές περίβλημα.

Το άκρο κάθε καλωδίου συνδέεται με έναν σύνδεσμο MC4 με συγκόλληση ή πτύχωση, γεγονός που εξασφαλίζει μια σφιχτή σύνδεση.

Ανεξάρτητα από το επιλεγμένο σχέδιο, πριν συνδέσετε τους ηλιακούς συλλέκτες, είναι επιτακτική ανάγκη να ελέγξετε τη σωστή καλωδίωση.

Κατά τη σύνδεση πάνελ, δεν συνιστάται η υπέρβαση των τεχνικών απαιτήσεων για το επιτρεπόμενο ρεύμα και τη μέγιστη τάση άλλων συσκευών.

Είναι σημαντικό να τηρείτε τις προδιαγραφές του κατασκευαστή για τον ελεγκτή φόρτισης και τον μετατροπέα.

Το τυπικό σχέδιο συναρμολόγησης για τον απλούστερο σταθμό ηλιακής ενέργειας έχει ως εξής.

Το σχέδιο για τη σύνδεση πάνελ με την μπαταρία, τον μετατροπέα και τον ελεγκτή έχει απλό σχεδιασμό και επομένως δεν προκαλεί ιδιαίτερες δυσκολίες στη σύνδεση

Για να αποφύγετε ζημιά στον ελεγκτή, είναι σημαντικό να ακολουθείτε τη σειρά κατά τη σύνδεση των στοιχείων του συστήματος. Οι εργασίες εγκατάστασης πραγματοποιούνται σε διάφορα στάδια: Οι εργασίες εγκατάστασης πραγματοποιούνται σε διάφορα στάδια:

Οι εργασίες εγκατάστασης πραγματοποιούνται σε διάφορα στάδια:

1. Η μπαταρία συνδέεται με τον ελεγκτή, χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες υποδοχές για αυτό και χωρίς να ξεχνάμε να παρατηρούμε την πολικότητα.
2. Μια ηλιακή μπαταρία συνδέεται με τον ελεγκτή μέσω των βυσμάτων, ενώ τηρεί την ίδια πολικότητα.
3. Στις φίσες του ελεγκτή συνδέεται φορτίο 12 V.
4. Εάν είναι απαραίτητο να μετατρέψετε την ηλεκτρική τάση από 12 σε 220 V, τότε στο κύκλωμα περιλαμβάνεται ένας μετατροπέας. Συνδέεται μόνο με την μπαταρία και σε καμία περίπτωση απευθείας στο χειριστήριο.
5. Οι ηλεκτρικές συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για τάση 220 V συνδέονται στην ελεύθερη έξοδο του μετατροπέα.

Αφού πραγματοποιήσετε τη σύνδεση, πρέπει να ελέγξετε την πολικότητα και να μετρήσετε την τάση ανοιχτού κυκλώματος των πάνελ. Εάν η ένδειξη διαφέρει από την τιμή του διαβατηρίου, η σύνδεση δεν έχει γίνει σωστά.

Για να συνδέσετε τη συσκευή στο σύστημα, δεν χρειάζεται να ανοίξετε το κουτί διακλάδωσης - όλοι οι σύνδεσμοι βρίσκονται σε κοντινή απόσταση

Στο τελικό στάδιο, η ηλιακή μπαταρία πρέπει να γειωθεί. Για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα βραχυκυκλώματος, τοποθετούνται ασφάλειες στις συνδέσεις μεταξύ της μπαταρίας, του μετατροπέα και του ελεγκτή.

Η ενέργεια των ηλιακών σταθμών θα βρει εφαρμογή στην τροφοδοσία οικιακών συσκευών χαμηλής κατανάλωσης και στη φόρτιση μπαταριών κινητού εξοπλισμού:

Όσοι επιθυμούν να κατασκευάσουν μια ηλιακή μπαταρία με τα χέρια τους θα βοηθηθούν από τις πληροφορίες που παρέχονται στο παρακάτω άρθρο.

Είδος ηλιακών συλλεκτών και εξοπλισμός τους

Ο διαχωρισμός των ηλιακών συλλεκτών γίνεται με ρεύμα. Υπάρχουν δύο τύποι εδώ:

1. Χαμηλή ισχύς - 12-24 ίντσες. Αυτή η ενέργεια είναι αρκετή για να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε πολλές οικιακές συσκευές. Για παράδειγμα, μια τηλεόραση ή ένας υπολογιστής μπορεί να φωτίσει πλήρως το σπίτι.
2. Μεγάλη δύναμη. Πρόκειται για ένα ολόκληρο σύστημα που θα παρέχει ηλεκτρική ενέργεια όχι μόνο για οικιακές συσκευές και φωτισμό, αλλά και για το σύστημα θέρμανσης. Μπορείτε να επιλέξετε την ισχύ των μπαταριών ώστε να είναι αρκετή μόνο για συγκεκριμένες ανάγκες. Για παράδειγμα, μόνο για θέρμανση.

Αν μιλάμε για το πλήρες σετ θέρμανσης από ηλιακούς συλλέκτες, τότε περιλαμβάνει:

• Ηλιακά κύτταρα συλλεκτικού τύπου. Ονομάζονται επίσης κενό.
• Ένας ελεγκτής που ελέγχει τη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος στο σύνολό του. Μια πολύ απαραίτητη συσκευή, από τη λειτουργία της οποίας εξαρτάται η απόδοση ολόκληρης της θέρμανσης.
• Μια αντλία κυκλοφορίας που οδηγεί το νερό από μια δεξαμενή αποθήκευσης μέσω ενός συλλέκτη σε όλο το σύστημα θέρμανσης.
• Δεξαμενή αποθήκευσης ψυκτικού υγρού. Ο όγκος του μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 500-1000 λίτρων.

Οι αποχρώσεις της υπολογιστικής ισχύος

Για να προσδιορίσετε με ακρίβεια την απαιτούμενη ισχύ των ηλιακών συλλεκτών, πρέπει να αποφασίσετε για ποιους σκοπούς θα χρησιμοποιηθεί η ενέργεια που καταναλώνεται. Και αυτό θα εξαρτηθεί από την περιοχή και τον όγκο του σπιτιού, από τον αριθμό των ανθρώπων που ζουν σε αυτό και από τη συχνότητα κατανάλωσης αυτής της ενέργειας.

Για παράδειγμα, μια οικογένεια τριών έως τεσσάρων ατόμων καταναλώνει 200-500 kW το μήνα. Και αυτή είναι μόνο η συνολική κατανάλωση για φωτισμό, συσκευές και θέρμανση. Εάν προστεθεί εδώ η παροχή ζεστού νερού, τότε θα πρέπει να αυξηθεί η ισχύς των ηλιακών κυψελών. Το ίδιο ισχύει και για το σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Παρεμπιπτόντως, με την ενδοδαπέδια θέρμανση, η ισχύς υπολογίζεται από την αναλογία 10 m² δαπέδου προς 1 m² του επιπέδου ηλιακής κυψέλης. Εάν χρησιμοποιείται συμβατική θέρμανση σωλήνων νερού, όπου έχει τοποθετηθεί συμβατικός λέβητας ηλεκτρικής θέρμανσης, τότε η αναλογία θα είναι διαφορετική: 1000 kWh ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας σπιτιού ανά έτος

Παρακαλώ σημειώστε - ανά έτος. Εάν συγκρίνουμε αυτήν την κατανάλωση, μετατρέποντάς την σε χρήση φυσικού αερίου, τότε η αναλογία θα είναι η εξής: 100 λίτρα αερίου ανά 1 m². Επί του παρόντος, οι κατασκευαστές προσφέρουν ηλιακούς συλλέκτες υψηλής ισχύος σε συμπαγή μεγέθη.

Υπάρχουν μοντέλα στην αγορά με επιφάνεια ​​4 m², τα οποία μπορούν να παράγουν 2000 kW/h ετησίως

Επί του παρόντος, οι κατασκευαστές προσφέρουν ηλιακούς συλλέκτες υψηλής ισχύος σε συμπαγή μεγέθη. Στην αγορά υπάρχουν μοντέλα με επιφάνεια ​​4 m², τα οποία μπορούν να παράγουν 2000 kW/h ετησίως.

Οι ειδικοί, ωστόσο, πιστεύουν ότι για τις ρωσικές κλιματολογικές συνθήκες, η απόρριψη των κύριων μεθόδων θέρμανσης του χώρου είναι λάθος απόφαση. Τα ηλιακά πάνελ δεν θα λειτουργούν αποτελεσματικά το χειμώνα, επομένως θα υπάρχουν πάντα προβλήματα με την εσωτερική θερμοκρασία. Η καλύτερη επιλογή είναι μια συνδυασμένη προσέγγιση για την επίλυση αυτού του προβλήματος. Δηλαδή, χρησιμοποιήστε παραδοσιακά καύσιμα για το σύστημα θέρμανσης και χρησιμοποιήστε ηλιακούς συλλέκτες ως βοηθητική επιλογή.

Τύποι και μοντέλα

Γενικά χαρακτηριστικά και διαθεσιμότητα αγοράς

Ο εξοπλισμός δεν βλάπτει το περιβάλλον και παρέχει σταθερή ισχύ χωρίς υπερτάσεις ισχύος. Και, το πιο σημαντικό, παρέχει δωρεάν ενέργεια: για την οποία δεν έρχονται οι λογαριασμοί κοινής ωφελείας.

Η εμφάνιση των ηλιακών συλλεκτών έχει αλλάξει ελάχιστα μετά την εφεύρεσή τους, κάτι που δεν μπορούμε να πούμε για την εσωτερική "γέμιση"

Η ηλιακή μονάδα μετατρέπει το φως σε ηλεκτρική ενέργεια δημιουργώντας συνεχές ρεύμα. Η περιοχή των πάνελ μπορεί να φτάσει αρκετά μέτρα. Όταν είναι απαραίτητο να αυξήσετε την ισχύ του συστήματος, αυξήστε τον αριθμό των μονάδων. Η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται από την ένταση του ηλιακού φωτός και τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων: από την τοποθεσία, την εποχή, τις κλιματικές συνθήκες και την ώρα της ημέρας. Για να ληφθούν σωστά υπόψη όλες αυτές οι αποχρώσεις, η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται από επαγγελματίες.

Τύποι ενοτήτων:

Μονοκρυσταλλικό.

Αποτελείται από στοιχεία σιλικόνης που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια. Διαφέρουν στα συμπαγή μεγέθη. Από πλευράς απόδοσης, αυτή είναι μέχρι πρόσφατα η πιο αποδοτική (απόδοση έως και 22%) ηλιακή μπαταρία για το σπίτι. Ένα σετ (η τιμή του είναι ένα από τα πιο ακριβά) θα κοστίσει από 100 χιλιάδες ρούβλια.

Πολυκρυσταλλικό.

Χρησιμοποιούν πολυκρυσταλλικό πυρίτιο.Δεν είναι τόσο αποτελεσματικά (απόδοση έως και 18%) όσο τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα. Αλλά το κόστος τους είναι πολύ χαμηλότερο, επομένως είναι διαθέσιμα στον γενικό πληθυσμό.

Αμορφος.

Έχουν ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης με βάση το πυρίτιο. Είναι κατώτερα από μονοκρυστάλλους και πολυκρυστάλλους όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας, αλλά είναι και φθηνότερα. Το πλεονέκτημά τους είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε διάχυτο και ακόμη και χαμηλό φωτισμό.

Ετεροδομική.

Σύγχρονα και πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ σήμερα, με απόδοση 22-25% (σε όλη τη διάρκεια ζωής!). Λειτουργούν αποτελεσματικά τόσο σε συννεφιασμένο καιρό όσο και σε υψηλές θερμοκρασίες).

Στη Ρωσία, ο μόνος κατασκευαστής μονάδων για αυτήν την τεχνολογία είναι η εταιρεία Hevel, η οποία είναι ένας από τους πέντε παγκόσμιους κατασκευαστές που παράγουν ηλιακές μονάδες ετεροδομής.

Το 2016, το κέντρο Ε&Α της εταιρείας κατοχύρωσε τη δική του τεχνολογία για τη δημιουργία ετεροδομικών μονάδων και τώρα την αναπτύσσει ενεργά.

Ηλιακά πάνελ Hevel

Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ένας μετατροπέας που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα.
• Μπαταρία συσσωρευτή. Όχι μόνο συσσωρεύει ενέργεια, αλλά και εξομαλύνει τις πτώσεις τάσης όταν αλλάζει το επίπεδο φωτός.
• Ελεγκτής για την τάση φόρτισης της μπαταρίας, τη λειτουργία φόρτισης, τη θερμοκρασία και άλλες παραμέτρους.

Στα καταστήματα, μπορείτε να αγοράσετε τόσο μεμονωμένα εξαρτήματα όσο και ολόκληρα συστήματα. Σε αυτή την περίπτωση, η ισχύς των συσκευών καθορίζεται με βάση συγκεκριμένες ανάγκες.

Σχεδιασμός συστήματος και επιλογή τοποθεσίας

Ο σχεδιασμός του ηλιακού συστήματος περιλαμβάνει υπολογισμούς του απαιτούμενου μεγέθους της ηλιακής πλάκας. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το μέγεθος της μπαταρίας συνήθως περιορίζεται από ακριβά φωτοβολταϊκά στοιχεία.

Η ηλιακή κυψέλη πρέπει να εγκατασταθεί σε μια συγκεκριμένη γωνία, η οποία θα εξασφάλιζε τη μέγιστη έκθεση των πλακών πυριτίου στο ηλιακό φως. Η καλύτερη επιλογή είναι οι μπαταρίες που μπορούν να αλλάξουν τη γωνία κλίσης.

Ο τόπος εγκατάστασης των ηλιακών πλακών μπορεί να είναι πολύ διαφορετικός: στο έδαφος, σε μια κεκλιμένη ή επίπεδη στέγη ενός σπιτιού, στις στέγες των βοηθητικών δωματίων.

Η μόνη προϋπόθεση είναι ότι η μπαταρία πρέπει να τοποθετηθεί στην ηλιόλουστη πλευρά του χώρου ή του σπιτιού, να μην σκιάζεται από το ψηλό στέμμα των δέντρων. Σε αυτήν την περίπτωση, η βέλτιστη γωνία κλίσης πρέπει να υπολογιστεί με τον τύπο ή χρησιμοποιώντας μια εξειδικευμένη αριθμομηχανή.

Η γωνία κλίσης θα εξαρτηθεί από την τοποθεσία του σπιτιού, την εποχή και το κλίμα. Είναι επιθυμητό η μπαταρία να έχει τη δυνατότητα να αλλάζει τη γωνία κλίσης ακολουθώντας τις εποχιακές αλλαγές στο ύψος του ήλιου, γιατί. λειτουργούν πιο αποτελεσματικά όταν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν αυστηρά κάθετα στην επιφάνεια.

Για το ευρωπαϊκό τμήμα των χωρών της ΚΑΚ, η συνιστώμενη γωνία ακίνητης κλίσης είναι 50 - 60 º. Εάν ο σχεδιασμός προβλέπει μια συσκευή για την αλλαγή της γωνίας κλίσης, τότε το χειμώνα είναι καλύτερο να τοποθετήσετε τις μπαταρίες σε 70 º προς τον ορίζοντα, το καλοκαίρι σε γωνία 30 º

Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι 1 τετραγωνικό μέτρο του ηλιακού συστήματος καθιστά δυνατή την απόκτηση 120 watt. Επομένως, με υπολογισμούς, μπορεί να διαπιστωθεί ότι για να παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια σε μια μέση οικογένεια 300 kW ανά μήνα, απαιτείται ηλιακό σύστημα τουλάχιστον 20 τετραγωνικών μέτρων.

Θα είναι προβληματική η άμεση εγκατάσταση ενός τέτοιου ηλιακού συστήματος. Αλλά ακόμη και η εγκατάσταση μιας μπαταρίας 5 μέτρων θα βοηθήσει στην εξοικονόμηση ενέργειας και θα συμβάλει μέτρια στην οικολογία του πλανήτη μας. Σας συνιστούμε επίσης να εξοικειωθείτε με την αρχή του υπολογισμού του απαιτούμενου αριθμού ηλιακών συλλεκτών.

Η ηλιακή μπαταρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρική πηγή ενέργειας σε περίπτωση συχνής διακοπής λειτουργίας της κεντρικής παροχής ρεύματος. Για την αυτόματη εναλλαγή, είναι απαραίτητο να παρέχεται ένα σύστημα αδιάλειπτης τροφοδοσίας.

Ένα τέτοιο σύστημα είναι βολικό στο ότι όταν χρησιμοποιείται μια παραδοσιακή πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, ο συσσωρευτής του ηλιακού συστήματος φορτίζεται ταυτόχρονα. Ο εξοπλισμός που εξυπηρετεί την ηλιακή μπαταρία βρίσκεται μέσα στο σπίτι, επομένως είναι απαραίτητο να προβλεφθεί ειδικό δωμάτιο για αυτό.

Όταν τοποθετείτε μπαταρίες σε μια κεκλιμένη οροφή του σπιτιού, μην ξεχνάτε τη γωνία του πάνελ, ιδανική όταν η μπαταρία διαθέτει συσκευή αλλαγής της γωνίας της εποχής

Για άλλη μια φορά περί σκοπιμότητας

Είναι ωφέλιμο να χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια για θέρμανση αντί των συνηθισμένων ενεργειακών πόρων. Ανάλογα με τον επιλεγμένο τύπο ηλιακού συστήματος, η εξοικονόμηση στην κατανάλωση θερμότητας επί πληρωμή μπορεί να είναι έως και 100%.

Μια επιλογή για πλήρη αντικατάσταση του συστήματος θέρμανσης είναι η χρήση συλλεκτών με σωλήνες κενού. Αυτό είναι ένα αρκετά ακριβό έργο στο αρχικό στάδιο. Στο μέλλον, μπορεί να εγγυηθεί πλήρη ενεργειακή ανεξαρτησία, πληρώνοντας για τον εαυτό του σε 6-8 χρόνια.

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

Η διάρκεια ζωής των ηλιακών εγκαταστάσεων είναι έως και 25 χρόνια. Απαιτούν λίγη συντήρηση - περιοδικό καθαρισμό επιφανειών από χιόνι, σκόνη, σκουπίδια. Όσο για την επισκευή, μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνη της. Ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι ότι οι επίπεδοι συλλέκτες και τα ηλιακά πάνελ «φοβούνται» τους τυφώνες.

Μια τέτοια θέρμανση είναι ασφαλής για τους κατοίκους του σπιτιού και του περιβάλλοντος.Είναι εντελώς δωρεάν και δεν εξαρτάται από τη συναλλαγματική ισοτιμία, τις τιμές της ενέργειας.

Πώς να συνδέσετε ένα ηλιακό πάνελ σε έναν ελεγκτή φόρτισης

Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα με μπαταρίες για την παρακολούθηση του επιπέδου φόρτισής τους. Δηλαδή, τους ρίχνει την περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας και αποτρέπει τη συσσώρευση σε περιπτώσεις πλήρους φόρτισης. Καθιστά επίσης δυνατή τη σύνδεση συσκευών με χαμηλή ονομαστική τάση - 12V, 24V, 48V κ.λπ. (ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των πάνελ).

• 1 ζεύγος επαφών - είναι συνδεδεμένο ένα δίκτυο πάνελ.
• 2 ζεύγη - μπαταρίες συνδέονται.
• 3 ζεύγη - συνδέει την πηγή και τη χαμηλή κατανάλωση.

Συνιστάται να συνδέσετε πρώτα τις μπαταρίες για να ελέγξετε τον εξοπλισμό. Στη συνέχεια τα ίδια τα πάνελ, μετά από ήδη τον καταναλωτή, εάν προβλέπεται στο κύκλωμα.

Διάγραμμα σύνδεσης, το οποίο υπήρχε στην τεκμηρίωση για τον ελεγκτή. Όλα είναι αρκετά απλά και ξεκάθαρα.

Φτιάχνοντας έναν συλλέκτη με τα χέρια σας

Κατά την αγορά ενός έτοιμου κιτ, το σχέδιο συνδέσεις ηλιακών πάνελ συνήθως αναφέρεται στη συνοδευτική τεκμηρίωση. Αλλά ορισμένοι κάτοικοι προτιμούν να συναρμολογούν έναν σπιτικό συλλέκτη στο σπίτι. Μια απλή μονάδα είναι κατασκευασμένη από αυτοσχέδια υλικά χρησιμοποιώντας ως βάση μια οφιοειδή δομή από ένα παλιό ή σπασμένο ψυγείο.

Για να φτιάξετε έναν συλλέκτη, θα χρειαστεί να προετοιμάσετε:

• φύλλο και φύλλο γυαλιού?
• ένα πηνίο από το ψυγείο (μπορείτε επίσης να αποσυναρμολογήσετε τους συνδετικούς σφιγκτήρες από αυτό και να τους χρησιμοποιήσετε σε μια νέα μονάδα).
• στοιχεία rack για τη δημιουργία ενός πλαισίου.
• κολλητική ταινία;
• συνδετήρες - βίδες και βίδες.
• χαλάκι από καουτσούκ?
• δεξαμενή υγρού?
• σωλήνες τροφοδοσίας και αποστράγγισης.

Το πηνίο πλένεται πρώτα από βρωμιά, σκόνη και ίχνη φρέον και στη συνέχεια σκουπίζεται στεγνό. Τα πηχάκια είναι λαξευμένα ώστε να προσαρμόζονται στις διαστάσεις της οφιοειδούς κατασκευής με τέτοιο τρόπο ώστε να ταιριάζει στο πλαίσιο που συναρμολογείται από αυτές. Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσετε τις ράγες μεταξύ τους. Το λαστιχένιο χαλί πρέπει να ταιριάζει με τις διαστάσεις του πλαισίου. Κόψτε την περίσσεια εάν χρειάζεται. Κατά τη διαδικασία σύνδεσης των σιδηροτροχιών, πρέπει να γίνουν μικρές τρύπες στους τοίχους έτσι ώστε οι σωλήνες του πηνίου να περνούν από εκεί εάν πρέπει να βγουν έξω.

Το χαλάκι καλύπτεται με ένα στρώμα φύλλου από πάνω. Εάν πρέπει να χρησιμοποιήσετε μικρές τομές για επίστρωση, συνδέονται με ταινία. Στη συνέχεια τοποθετείται η δομή του ραφιού και μετά από αυτό - το πηνίο, το οποίο στερεώνεται με σφιγκτήρες. Το τελευταίο πρέπει να στερεωθεί στην αντίθετη πλευρά με βίδες. Οι ράγες είναι επίσης καρφωμένες από αυτό για να κάνουν τη διαμόρφωση πιο άκαμπτη.

Εάν βρεθούν κενά μεταξύ των σιδηροτροχιών και του φύλλου, υποτίθεται ότι πρέπει να σφραγιστούν με κολλητική ταινία. Αυτό θα διασφαλίσει ότι οι απώλειες θερμότητας θα περιοριστούν στο ελάχιστο και θα αυξηθεί η απόδοση της τελικής εγκατάστασης. Όταν η μονάδα είναι έτοιμη, τοποθετείται πάνω της ένα γυάλινο κάλυμμα. Στη συνέχεια το μέγεθος γίνεται με κολλητική ταινία σε όλη την περίμετρο του προϊόντος.

Αποχρώσεις εγκατάστασης

Με μια εγκατάσταση στην ταράτσα, αυτές οι ρυθμιστικές λειτουργίες εξαφανίζονται και δεν θα χρειαστεί να ξαναχτίσετε την οροφή για να καλύψετε την επιθυμητή γωνία κλίσης.

Φροντίστε να λάβετε υπόψη τη στιγμή της σκίασης των μπαταριών μεταξύ τους. Εάν τα βάλετε στο ίδιο επίπεδο στην οροφή, τότε ορισμένες φάρμες χρησιμοποιούν πολλά επίπεδα.

Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η απόσταση που απαιτείται για την αποφυγή σκίασης. Αυτή η απόσταση είναι 1,7 φορές το ύψος του ζευκτού.

Συμβουλή ειδικών: για να αξιοποιήσετε καλύτερα τον διαθέσιμο χώρο, συνιστάται να συνδυάσετε τους τύπους διάταξης των ηλιακών συλλεκτών. Στερεώστε τα πάνελ στην οροφή του σπιτιού και σε ειδικά αγροκτήματα εδάφους.

Το αποτέλεσμα της εργασίας που θα γίνει θα είναι το γεγονός ότι έχετε μια ηλιακή μπαταρία στον ιστότοπό σας, ανάλογα με το υλικό και την περιοχή της οποίας, μπορείτε να λάβετε διαφορετικές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.

Κάνοντας μόνοι σας την εγκατάσταση για πρώτη φορά στο χώρο σας, στο μέλλον μπορείτε να προσφέρετε αυτή την υπηρεσία σε άλλους και με το γεγονός ότι οι πωλήσεις ηλιακών συλλεκτών αυξάνονται αυτή τη στιγμή, αυτό μπορεί να βάλει ένα επιπλέον «σεκάρα» στην τσέπη σας.

Δείτε το βίντεο, που δείχνει αναλυτικά τα βήματα για την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών:

Εγκατάσταση ηλιακής μπαταρίας

Η κατασκευή ενός σταθμού με ηλιακή ενέργεια έχει το πλεονέκτημα έναντι του πλήρους εξοπλισμού της δυνατότητας συνεχούς αύξησης της χωρητικότητας και βελτιστοποίησης της διαδικασίας.

Πρέπει να ξεκινήσετε την κατασκευή του σταθμού με την ανάπτυξη του έργου. Σε αυτό το στάδιο λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες:

— τόπος εγκατάστασης μονάδων·

- υπολογισμός της γωνίας κλίσης της δομής.

- εάν σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθεί η οροφή για εγκατάσταση, υπολογίστε τη φέρουσα ικανότητα του πλαισίου οροφής, των τοίχων και του θεμελίου.

- ξεχωριστό δωμάτιο ή γωνιά στο σπίτι για μπαταρίες.

Μετά την αγορά του απαραίτητου εξοπλισμού και φωτοκυττάρων, πραγματοποιείται εγκατάσταση.

• Το πλαίσιο συγκεντρώνεται από μια γωνία αλουμινίου πλάτους 35 mm. Ο όγκος του στοιχείου πρέπει να αντιστοιχεί στις διαστάσεις του απαιτούμενου αριθμού φωτοκυττάρων (835x690 mm).

• Σφραγίστε το εσωτερικό της γωνίας με δύο στρώσεις στεγανωτικού.

• Τοποθετήστε ένα φύλλο από plexiglass, polycarbonate, plexiglass ή άλλο υλικό στο πλαίσιο.Στεγανοποιήστε τους αρμούς πλαισίου και φύλλου πιέζοντας ελαφρά τις επιφάνειες περιμετρικά. Αφήστε σε εξωτερικό χώρο μέχρι να στεγνώσει τελείως.

• Στερεώστε το γυαλί με δέκα εξαρτήματα στις οπές που βρίσκονται στις γωνίες και τις πλευρές του πλαισίου.

• Καθαρίστε την επιφάνεια από τη σκόνη πριν στερεώσετε τα φωτοκύτταρα.

• Συγκολλήστε τον αγωγό στο πλακάκι, αφού σκουπίσετε τις επαφές με οινόπνευμα και βάλετε flux πάνω τους. Κατά την εργασία με τον κρύσταλλο, πρέπει να αποφεύγεται η πίεση σε αυτόν. Μια εύθραυστη δομή μπορεί να καταρρεύσει.

• Αναποδογυρίστε τις πλάκες και συγκολλήστε με τον ίδιο τρόπο.

• Τοποθετήστε τα φωτοκύτταρα στο πλεξιγκλάς στο πλαίσιο, στερεώστε τα με ταινία στερέωσης. Η διάταξη είναι πιο εύκολη μετά τη σήμανση. Συνιστάται επίσης η χρήση κόλλας σιλικόνης για στερέωση. Πρέπει να εφαρμόζεται κατά σημείο. Μια σταγόνα ανά πλακίδιο είναι αρκετή.

• Είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τους κρυστάλλους με διάκενο 3-5 mm ώστε να μην παραμορφώνεται η επιφάνεια όταν θερμαίνεται το υλικό.

• Συνδέστε τους αγωγούς κατά μήκος των άκρων των φωτοκυττάρων με κοινούς ζυγούς.

• Χρησιμοποιήστε ειδική συσκευή για να ελέγξετε την ποιότητα συγκόλλησης.

• Στεγανοποιήστε το πάνελ εφαρμόζοντας στεγανωτικό μεταξύ των πλακιδίων

Πιέστε τα απαλά προς τα κάτω με τα δάχτυλά σας, ώστε οι άκρες να εφαρμόζουν άνετα στο γυαλί. Είναι επίσης απαραίτητο να επικαλυφθούν τα άκρα του πλαισίου με στεγανωτικό

• Κλείστε το πλαίσιο με προστατευτικό τζάμι. Σφραγίστε όλες τις συνδέσεις για να αποτρέψετε την είσοδο υγρασίας.

• Στερεώστε το πάνελ σε μια ταράτσα ή σε άλλη ηλιόλουστη θέση.