Solcellepaneler for oppvarming av hjemmet: typer, hvordan du velger og installerer dem riktig

Teknologisk innovasjon er virkelig fantastisk, spesielt når det kommer til den praktiske siden av livet.Inntil nylig var folk ikke klar over ordninger for å skaffe lønnsom energi, som ville gjøre det mulig å nekte dyr strøm. Enig, nå er alternative kilder tilgjengelige for alle, og det ville vært flott å bruke dem.

Innovative solcellepaneler for oppvarming av boliger blir gradvis, men vedvarende introdusert i vår hverdag. Men før du går til butikken for å kjøpe dem, bør du veie fordeler og ulemper, ellers kan du ende opp med å kjøpe en helt uegnet modell. For å forhindre at dette skjer, vil vi avsløre hemmelighetene ved å velge disse enhetene.

I tillegg vil du fra vårt materiale lære designfunksjonene til solfangere, og også finne trinnvise instruksjoner for installasjon av solcellepaneler. For å lette forståelsen er materialet ledsaget av tematiske fotografier og videoer.

Prinsippet om å bruke solenergi

Ofte, når man står overfor behovet for å installere solcellepaneler, lurer en person på bedriftens gjennomførbarhet. For i de fleste tilfeller er prosentandelen av solfylte dager betydelig dårligere enn den samme verdien av overskyede dager.

Et lignende forhold er typisk for regionene i midtsonen, og klimaet i de nordlige regionene er preget av et enda større antall overskyede dager.

Det utilstrekkelige antallet soldager er direkte relatert til effektiviteten til enheter som behandler energien til jordens stjerne. Som et resultat reduseres eksponeringen av sollys til overflaten av batteriet. Denne prosessen kalles insolasjon.

Solcellepaneler kan brukes i varmesystemer som leverandør av kjølevæske eller energi til å drive enheter

Dens essens ligger i det faktum at ethvert fly, uansett formål, mottar en viss mengde solenergi. I de sørlige regionene er denne mengden naturlig nok høyere, noe som gjør montering av solcellepaneler mer aktuelt.

Men som praksis viser, forbedrer markedet for teknologisk utstyr innen solenergisyntese stadig produktene sine, så moderne solceller er solcellepaneler De fungerer perfekt selv i områder med lavt isolasjonsnivå.

Fordeling av solaktivitet ved å bruke eksempelet på et kart over Russland. En høyere koeffisient er typisk for de sørlige regionene (+)

En balansert tilnærming til installasjon

Før du organiserer et solvarmesystem, bør du finne ut ulempene og styrkene til en struktur drevet av solenergi.

Denne kunnskapen er nødvendig for en bedre oppfatning av forskjellene mellom utstyr og analoger og for å vurdere rasjonaliteten til enheten og vurdere strukturens gjennomførbarhet.

De viktigste faktorene er:

• Effektivitet. Virkelig effektivitet når du konverterer solenergi til elektrisk energi. Så langt er energien til solcellebatterier nesten fem ganger dyrere enn konvensjonell elektrisitet.
• Sesongmessig bruk. Solcellepaneler kan fungere produktivt bare hvis det ikke er noen hindringer i banen for sollys, inkludert høye skyer.
• Svak akkumuleringsordning. I de fleste tilfeller må den resulterende energien brukes umiddelbart. For å samle og lagre det, trenger du ganske voluminøse stasjoner, hvis plassering vil kreve et imponerende område.
• Behov for hjelpeenergi. Om vinteren vil ikke solcellepaneler kunne levere nok varme til å varme opp huset. Men de kan være et nyttig tillegg til varmekjelen i tilfelle solfylt vær.
• Gjennomførbarhet av konstruksjon. For øyeblikket etterlater tilbakebetalingen av solcellepaneler mye å være ønsket. Installasjonen deres er bare berettiget i områder som ikke er koblet til sentraliserte nettverk. Der det ikke er noe alternativ til solenergiapparater i det hele tatt.

Det er håp om utvikling og produksjon av solenergiapparater som er mer tilgjengelige for private eiere. Det er tillit til at konstruksjonen av systemer som behandler solenergi en dag vil bli lønnsom.

Riktignok, hvis vi tar i betraktning at planetens energiressurser gradvis smelter, kan vi fullt ut vurdere solteknologi som en lønnsom, lovende investering.

Solkomplekset er helt trygt for miljøet, avgir ikke giftige forbrenningsprodukter, forstyrrer ikke den naturlige balansen og krever ikke brenning av fossiler eller ved.

Men nå er dette bare et tillegg til de viktigste varmekildene, men har allerede sitt eget sett med fordeler.

Vesentlige fordeler med solenergikomplekset:

• Lang driftsperiode. Strukturell enkelhet garanterer et minimum av sammenbrudd. Panelene kan bli skadet ved et uhell ved snørydding, men glassbytte er ganske rimelig å gjøre med egne hender.
  
• Stort utvalg av modeller. Enhetene produseres av et betydelig antall utenlandske selskaper og individuelle representanter for innenlandske produsenter. Prisutvalget lar deg velge et alternativ som passer din lomme.
• Individuelle innstillinger. Utstyret kan konfigureres under hensyntagen til alle naturens luner i et bestemt område.
• Billig energi. Mer presist er dens fullstendige freeness en kvalitet som ikke bør tas bokstavelig på grunn av den betydelige materialintensiteten til konstruksjonen av solcellepaneler.
• Ekstern attraktivitet. Flate varmesystemer bryter ikke med arkitekturen til hus og kan oppfattes som elementer av kreativ design.

Vi fant ut at solenergikomplekset kan bli en hjelp i hverdagen, som komplementerer tradisjonelle varmekilder. I tillegg, gitt dagens drivstoffpriser, alternativ energi fremmer sparing, spesielt i privat sektor.

Ledende utstyrsprodusenter legger sterkt vekt på det absolutte når de beskriver produktene sine miljøvennlighet systemer. Naturligvis skjer prosessen med å konvertere fotonenergi uten deltagelse av brannfarlige, giftige eller kjemiske eksplosive stoffer.

Solcellepaneler plassert på taket ødelegger ikke utsiden av huset og tar ikke mye plass

Mer generelt vil den utbredte bruken av solcellepaneler helt sikkert redusere forbruket av andre energikilder som kull eller naturgass. Selvfølgelig vil miljøsituasjonen i dette tilfellet forbedres kvalitativt, og umettelige regninger for oppvarming og brennbare materialer vil forbli en saga blott.

Effektiviteten til panelene er direkte proporsjonal med mengden solenergi som absorberes.Men det teknologiske aspektet ved forskjellige typer utstyr lar deg øke eller redusere produktiviteten.

For å øke ytelsen til systemet anbefales det å installere solvarme i symbiose med andre, mer tradisjonelle oppvarmingsmetoder.

Det er ingen grunn til bekymring for at solfangeren vil svikte veldig snart. Gjennomsnittlig levetid for slikt utstyr er omtrent 15 år. Riktig funksjon av fotoceller avhenger først og fremst av området der installasjonen brukes.

Vanligvis legger det mest intense nivået av isolasjon større belastning på systemet. Derfor, hvis utstyret brukes i et temperert klima, er det ganske i stand til å vare mer enn 15 år.

Levetiden til solcellepaneler er fra 12 til 15 år. Med riktig omsorg vil de vare lenger

Typer solkomplekser

Det er eksperimentelt bevist at noen stoffer er i stand til å reagere mer intenst på påvirkning av fotoner. Derfor er produksjonsteknologien til solcellepaneler annerledes.

Solenergiapparater for hjemmebruk er delt inn i 2 hovedtyper:

• Fotoelektriske omformere (silisium og film). De er grupper av fotoceller koblet i serie eller parallelt med hverandre, og omdanner solstråling til elektrisitet. Elementene satt sammen til et enkelt halvledersystem kalles solcellepanel, som leverer energi til elektrisk avhengige varmeapparater.
• Solfangere (flat, vakuum eller rørformet, konsentrator eller speilsamlere).Dette er den vanligste typen i hverdagen, som mottar solenergi og overfører den til varmesystemet i form av elektrisitet eller oppvarmet kjølevæske.

I tillegg til de listede typene finnes det solstasjoner som produserer energi i industriell skala. For en privat eier kan de fungere som en sentralisert energileverandør.

Et varmesystem med solfangere sørger for forbruk av energi umiddelbart etter mottak.

Fotoelektrisk omformer enhet

Driftsprinsippet til fotoelektriske omformere er basert på å konvertere solenergi til sin elektriske type. De produseres i form av moduler på en aluminiumsramme eller på et fleksibelt polymerark.

I det første tilfellet er toppen av modulen beskyttet av høyfast glass, og bunnen av en isolerende film. I det andre tilfellet er begge beskyttende skall laget av polymerer.

Fotovoltaiske celler kobles sammen via samleskinner, hvis funksjon er å overføre energi til batteriet eller forbrukeren. Bussene er koblet til kontakter som tjener til å koble individuelle batterier til et komplett system og for å koble til forbrukere.

Driftsprinsippet til fotovoltaiske omformere er basert på elementenes evne til å konvertere solenergi til elektrisk energi

Basert på organiseringen av silisiumatomer er solceller delt inn i følgende kategorier:

• Monokrystallinsk. Leverer det reneste silisium, hvis produksjonsteknologi lenge har blitt brukt til fremstilling av halvledere. Essensen av produksjonen er den kunstige veksten av en enkelt krystall, som til slutt kuttes i plater 0,2-0,4 mm tykke. Dette er cellene til det fremtidige batteriet, hvorav 36 vil være nødvendig.
• Polykrystallinsk. Produksjonsprosessen bruker wafere laget av smeltet silisium etter at det har blitt sakte avkjølt. Teknologien krever mindre energi og arbeidsinnsats, så solcellepaneler med polykrystaller koster mye mindre. Vanligvis har disse batteriene en standard lys blå farge.
• Laget av amorft silisium. Produksjonsteknologien deres er fokusert på prinsippet om fordampningsfasen. Som et resultat av fordampningsprosessen avsettes en tynn film av silisium på støtteelementet, som er innhyllet på toppen med et gjennomsiktig beskyttende belegg. Denne kategorien solcellepaneler kalles tynnfilm og er installert på veggene i hus.

Monokrystallinske batterier er de mest produktive. Avhengig av modell og produsent varierer effektiviteten i området 14–17 %. Polykrystallinske er dårligere enn dem når det gjelder effektivitetskriterier; deres effektivitet er i gjennomsnitt 10–12%.

De minst produktive systemene er solcellebatterier basert på amorft silisium. De er designet for å behandle spredt stråling og er installert på veggene i hus som et komplement til kraftigere systemer plassert på taket. Effektiviteten er innenfor 5–6 %.

Alternativer for polykrystallinske solcellepaneler - Gjennomsnittlig tilbud i pris og ytelse

Basert på data innhentet fra ledende solcellemodulprodusenter som SunTech Makt, blir det klart at effektiviteten til enkeltkrystaller øker hvert år, og snart kan effektiviteten nå rundt 33%.

Imidlertid tilhører de beste ytelsesindikatorene i dag selskapets produkter Sanyo. Det særegne til disse panelene er det eksterne flerlagselementet, som øker effektiviteten og effektiviteten betydelig solfangere er 23 %.

På grunn av den karakteristiske behandlingsprosedyren til silisium, inneholder den polykrystallinske strukturen uønskede formasjoner som forstyrrer bedre absorpsjon av solenergi.

Dessuten er de krystallinske partiklene i modulmikrostrukturen ordnet i en kaotisk rekkefølge i forhold til hverandre, noe som gjør energisublimering vanskelig. Som et resultat overstiger paneleffektiviteten sjelden 18 %.

Noen ganger oppstår en symbiose av amorfe og poly-/monokrystallinske reservoarer. Dette er fordi polykrystaller krever intenst sollys for å fungere ordentlig, i motsetning til amorfe paneler. Derfor kan det å kombinere de to teknologiene være en utvei.

Det er også merkbare endringer i produksjonen av filmsystemer. På det nåværende stadiet er filmfilmer derfor ganske vanlige solcellemoduler basert på kadmium og indium.

Silikabelegget overvåkes konstant på hvert trinn, ellers kan ytelsesproblemer oppstå.

Det er bevist at kadmium absorberer sollys veldig godt, og det er derfor mange solenergiprodusenter har tatt det i bruk. Som du vet er stoffet radioaktivt, men det er ingen grunn til å bekymre seg for muligheten for eksponering, fordi andelen metall er ikke så stor at den skader atmosfæren, for ikke å snakke om mennesker.

Halvlederindiumet produserer vellykket 20 % effektivitet, foran kadmium. På grunn av det faktum at indium er mye mer etterspurt i husholdningsapparater, nemlig i produksjon av LCD-TVer, erstatter produsenter ofte metallet med en annen analog - gallium.

Filmsolenergiutstyr har en fleksibel struktur, noe som i stor grad forenkler installasjonen

Når jeg snakker om fordelene med polymermoduler og filmsamlere generelt, vil jeg fremheve den ganske lave prisen sammenlignet med krystallinske batterier, fullstendig sikkerhet og miljøvennlighet, takket være den stabile tilstanden til kjemikaliet. stoffer. Ytterligere fordeler inkluderer også fleksibilitet og allsidighet.

Designfunksjoner til solfangere

Den enkleste versjonen av en flat solfanger er et slags bokshus, hvis forside er en svertet metalloverflate. Inne er det en spiral fylt med vann, en blanding av vann med frostvæske eller luft.

Bunnen og veggene på boksen er dekket med termisk isolasjon, som er nødvendig for å bevare den mottatte energien i batteriet.

En metallplate sammen med rør samler opp og overfører den oppvarmede kjølevæsken til varmesystemet. Denne delen kalles absorberen. Oftest brukes platekobber, preget av høy termisk ledningsevne, til fremstillingen.

Utsiden av adsorberen må være intenst svart for maksimal absorpsjon av solstråling.

Rørformede solcellepaneler er et system av rør eller spoler med en metallplate på toppen

For å forhindre at stråler reflekteres fra adsorberens metalloverflate, er det installert et slitesterkt gjennomsiktig belegg på toppen. Vanligvis er dette herdet glassalternativer med minimalt metallinnhold.

På utsiden er det påført et spesielt optisk skall, som ikke avgir varme i infrarødt lys. Det forbedrer ytelsen til enheten, i stand til å varme vann opp til 200 °C.

Rørformede paneler er følsomme for atmosfærisk negativitet.Etter kraftig nedbør, spesielt hagl, anbefales det å nøye sjekke integriteten til oppsamlerens overflatebelegg.

Vindblåste blader, støvpartikler og ødelagte greiner kan også skade overflaten. Riper og flis vil føre til en kraftig forringelse av utstyrsytelsen.

Det er flere alternativer for å installere solcellepaneler, fordi... Under drift eliminerte utviklerne gradvis manglene

Vakuumversjonen er utstyrt med et flerlagsrør utformet som en termos. Dette systemet lar deg beholde varmen 95 % bedre enn tidligere modeller.

På bunnen av flerlagsrøret er det en væske som blir til damp når den varmes opp av solen. En kondensator er montert på toppen av denne typen forseglede kolbe. Når den når den, kondenserer dampen og transporterer varme inn i systemet.

Solcellepaneler som opererer etter vakuumprinsippet er mer effektive enn konvensjonelle rørformede i områder med et lite antall soldager.

Konsentratorsamlere er utstyrt med en enhet med speiloverflate, som fokuserer energien den mottar på overflaten av absorberen. Speilområdet er større enn samme absorberstørrelse, og øker dermed effektiviteten av solenergimottak.

Speilelementet kan generelt konsentreres på et punkt eller en tynn linje uten det minste tap i ytelse.

Ved å konstruere et varmemottaksrør basert på prinsippet om en termos, dobles enhetens produktivitet nesten

Ulempen med konsentratorer er at de kun kan oppfatte direkte stråling. Derfor er den siste utviklingen utstyrt med roterende sporingsenheter for å eliminere eller redusere påvirkningen av denne ulempen.

Sporingsenheter tvinger samleren til å rotere etter stjernens bevegelse for å samle alle strålene.

Dette er den mest effektive typen solfangerpaneler, som lar deg varme opp kjølevæsken til en maksimal temperatur sammenlignet med andre. Riktignok fungerer de bra i ørkenområder, de koster mye, og det er derfor de er etterspurt hovedsakelig av produksjonsorganisasjoner.

En solkonsentrator fungerer ved å fokusere solenergi på en absorber som har et mindre område

En interessant ny løsning var en sfærisk samlerstruktur som fanger bokstavelig talt alle strålene den kan oppfatte. Den trenger ikke å være utstyrt med en roterende mekanisme, som forresten er flyktig og krever tilkobling til strømforsyningen.

Den sfæriske utformingen skiller seg fra den vanlige ved at den ikke består av separate rør koblet til innløps- og utløpsrørene, men av en enkelt skrue kjøleribbe.

Mottaksspolen er fylt med prosessvann, som ved oppvarming beveger seg opp langs en skruebane og går oppvarmet inn i utløpsrøret, og derfra inn i varmesystemet.

Etter avkjøling går kjølevæsken tilbake fra varmekretsen til innløpsrøret til den sfæriske kollektoren. Prosessen gjentas.

En betydelig fordel med det sfæriske systemet er at oppvarming skjer gjennom dagslyset. Den trenger ikke være utstyrt med roterende mekanismer som krever strømforsyning. Takket være skruedesignet er den preget av minimale energitap i rørledningen.

Alle typer solfangere tilhører kategorien sesongbaserte hjelpeenergisystemer.Avhengig av modell kan deres indre rør inneholde opptil 200 liter væske, og minimumsmengden som brukes i vakuummoduler er omtrent 60 liter.

Det er fullt mulig å bygge en solfanger med egne hender. Nettstedet har et utvalg artikler dedikert til hjemmelagde solsystemer.

Vi anbefaler deg å lese:

1. Hvordan lage en solfanger for oppvarming med egne hender - trinnvis veiledning
2. Hvordan lage et solcellebatteri med egne hender: instruksjoner for selvmontering

Installasjonsveiledning for solcellebatterier

Det anbefales å installere paneler som tilhører den "flate" klassen i sommersesongen, når isolasjonsnivået er høyere. Dette vil være det beste alternativet for forholdet mellom pris og energi mottatt, noe som betyr å kjøpe slikt solfangere vil fullt ut rettferdiggjøre alle pengene brukt.

På en eller annen måte lar energipotensialet til utstyret det brukes i varmtvannsforsyning og varmesystemer.

Energikonverteringsprosessen er ekstremt følsom for temperaturendringer. Dette bør tas i betraktning under installasjonen. Første steg er å sørge for at boligen er grundig isolert, ellers kan det oppstå uventede funksjonsfeil i systemet.

Et varmesystem med solcellepaneler er en lukket krets med kjølevæske som sirkulerer gjennom den

For hver region er det optimale utstyrsinstallasjonsalternativet gitt. Beregningen er gjort basert på samme grad av innstråling. I henhold til bruksreglene skal solfangeren plasseres slik at innfallsvinkelen for sollys på overflaten er 90°.

Bare i dette tilfellet vil effektiviteten til systemet være maksimal.Du kan oppnå absolutt nøyaktighet når du installerer paneler ved å måle breddegraden til området.

En viktig faktor vil være retningen som panelene plasseres i. På grunn av at det høyeste effektnivået oppnås hovedsakelig midt på dagen, lønner det seg å orientere panelene i sørlig retning. Noen avvik under installasjonsprosessen er tillatt, i øst eller vest retning, men ikke for mye.

I tillegg observeres ofte en reduksjon i effektivitet på grunn av skygger fra trær som faller på samlepanelet. Om vinteren anbefales det å øke helningsvinkelen til solcellepaneler, dette vil forbedre nivået på systemets ytelse.

Trinn 1. Velge helningsvinkel

Effektiviteten til samlere avhenger først og fremst av vinkelen på panelet i forhold til den horisontale overflaten. For optimalt lysabsorpsjon Det anbefales å holde helningen rundt 45°.

Den optimale helningsvinkelen til solcellepanelet avhenger av sesongen. Det ville være bra om enheten er utstyrt med en enhet for justering av vinkelen

Asimuten må holdes på 0° (direkte retning mot sør). Noen avvik på 30-40° tillates for bedre isolasjon. For å øke stivheten er det en spesiell en. aluminiumskonstruksjoner.

Dette er først og fremst typisk for montering av samlere på skråtak. De vil forhindre endringer i de innstilte parametrene på grunn av værforhold, og den raske installasjonshastigheten, ved bruk av festekroker og profiler, vil spare tid.

Steg 2. Konstruksjon av primærkretsen

I det første trinnet er alle varmekomponenter installert: kjeler, kompressorer, varmeledere, etc. For enkelhets skyld anbefales det å plassere systemelementene på et lett tilgjengelig sted.Under installasjonen Ekspansjonstank, fraværet av hindringer mellom den og samlerne bør tas i betraktning.

Temperaturen inne i tanken måles ved hjelp av en temperatursensor. Den skal festes til bunnen av tanken.

Neste trinn vil være organiseringen av et ventilasjonssystem. Når du installerer kretsen, må du opprette luftventilen, forlater ekspansjonstanken. Den beste løsningen ville være å ta kommunikasjonen til taket. Dette vil bidra til å regulere trykkforskjeller i varmesystemet.

Solcellepaneler er en del av et varmesystem, som også skal omfatte kjeler, sentrifugalpumper, rørledninger mv.

Prosessen med flytende bevegelse inne DHW kommer an på sirkulasjonspumpe. Det anbefales kun å brukes for systemer med lukket vannkrets. I tillegg, for å gjøre det lettere å skifte væske, må ekspansjonstanken være utstyrt med et avløpssystem. For dette formålet er det egnet å installere en kran et sted på bunnen av enheten.

Trinn #3. Vi forstår driftsfunksjonene

Solsystemet opererer fra et 220 V-nettverk Hver modell har et unikt koblingsskjema, som følger med i settet.

Ledningene må være nøye isolert, og termostater og alle slags releer må plasseres på et ekstremt tørt sted. For bedre tetting anbefales det å beskytte utstyret med et hydrofobt materiale.

Sørg for at systemet er koblet til jord. Dette vil beskytte deg mot livstruende situasjoner.

Trinn #4. Velge en metode for å koble elementer

Lodding av kobberkretser og elektriske deler må gjøres med spesiell loddepasta. Før dette må du rengjøre leddene.Det er bedre å gjøre dette med en stålbørste.

Elementer som fører til distribusjonstanken (rør, spoler) sveises eller skrus først skjæring utskjæring Det er viktig å forstå at røret med avkjølt væske skal nærme seg bunnen av tanken, og røret med varm væske skal gå til toppen.

Trinn #5. Montering av solcellepaneler

Forberedende stadium: hva må forberedes for installasjon.

Deretter kommer prosessen med å installere solcellepaneler. Installasjonsveiledningen for 2 paneler er egnet for montering av et hvilket som helst antall solfangere: installasjonsprinsippet endres ikke. Det viktigste er å finne et område for installasjon.

Det siste trinnet er systemtesting.

Ytterligere informasjon om installasjon og tilkobling av solcellepaneler er presentert i artiklene:

1. Ordninger og metoder for å koble til solcellepaneler: hvordan installere et solcellepanel på riktig måte
2. Tilkoblingsskjema for solcellepaneler: til kontrolleren, til batteri og betjente systemer

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Anvendelse av solcellepaneler i autonome kommunikasjonssystemer:

Demonstrasjon av produkter fra en av lederne innen produksjon av solcellepaneler:

Prinsippet for design og drift av en vakuummanifold:

Solenergisystemer forbedrer årlig ytelsen til å konvertere solenergi. Utviklere tilbyr allerede et stort utvalg av flate og rørformede samlere, ved bruk av kvartsbelegg eller monokrystallinske moduler.

Alt dette oppdaterer gradvis alternative energikilder, som et resultat av at solenergi snart vil bli tilgjengelig for alle.

Har du erfaring med å koble til eller bruke solcellepaneler for å varme opp hjemmet ditt? Eller har du fortsatt spørsmål om emnet? Del dine meninger, legg igjen kommentarer og delta i diskusjoner. Kommunikasjonsblokken er plassert nedenfor.