Бесплатные киловатты: как выбрать солнечную батарею для дома?

Если вы живете в одном из южных регионов России, солнечные батареи могут заметно сократить расходы на покупку электричества. Какие выбрать для безотказной работы?

Повышение энергоэффективности дома

Прежде чем покупать и устанавливать систему отопления, следует повысить энергоэффективность самого здания, этим сэкономить средства и создать уют и комфорт в помещении. Есть и другие способы сокращения расходов энергии, используемой для отопления:

  • оснастить систему автоматикой, которая позволит свести к минимуму затраты электроэнергии;
  • снизить потери энергии, применяя радиаторы и другие приборы;
  • увеличить КПД отопительных устройств;
  • использовать экологичные виды энергии (дрова, солнечные батареи).

Для повышения эффективности можно применить сразу два или несколько вариантов. Использование самого качественного оборудования не даст желаемого результата, если в доме существует большая утечка тепла, поэтому должны быть приняты меры для препятствия отдачи теплоэнергии через прорехи окон, дверей и другое.

Можно использовать дополнительную изоляцию. Это даст сокращение теплопотерь и повысит энергоэффективность строения. Чтобы провести качественную теплоизоляцию, можно воспользоваться услугами специалиста-энергоаудитора. При помощи тепловизионного обследования определяются места наибольших теплопотерь. Обычно тепло уходит через стены, окна, чердачное помещение. Эти участки следует качественно теплоизолировать.

Инновационные технологии в современных системах отопления

Какие они, современные системы отопления

Если попытаться ответить на этот вопрос в нескольких словах, то ответ будет прост: эффективным. экономичным. надежным. безопасным. экологичным .

Эффективность отопительных систем в последние годы удалось повысить двумя путями. Во-первых, инновации и совершенствование конструкции нагревательных котлов повысили их КПД и энергоэффективность. Современный котел меньше, производительнее и удобнее в эксплуатации, чем его аналог пяти-десятилетней давности. Другое направление роста эффективности − совершенствование теплоизоляционных материалов. используемых при строительстве. Меньше потерь тепла происходит и в элементах системы отопления. Прогресс в микроэлектронике сделал доступными компьютерные системы управления отоплением, которые тоже увеличивают отдачу системы.

Экономичность отопления достигается и его эффективностью, и “умным” управлением системой. Сейчас вполне посильно построить отопление с независимой регулировкой температуры в каждом помещении. Существуют и так называемые “погодозависимые” системы. которые изменяют режим работы не только в зависимости от температуры в помещении, но и в зависимости от температуры на улице. Эти же системы умеют переключать режимы работы системы в зависимости от времени суток, дня недели и даже сезона, не тратя топливо на обогрев дома ночью или в отсутствие жильцов.

Надежность и безопасность отопления за последний десяток-другой лет возросла многократно благодаря использованию новых материалов и управляющей электроники. Новые материалы (пластики и металлопластики, биметаллические “сэндвичи”), способы соединения элементов системы и их монтажа увеличили расчетный срок службы деталей и узлов. Управляющая электроника следит за работой системы, не допускает нештатных режимов работы и напоминает о необходимости профилактических работ и обслуживания системы. Сейчас некоторые системы даже позволяют инженеру дистанционно подключиться к управляющему блоку и произвести диагностику и перенастройку системы.

Экологичность системы определяется ее эффективностью и использованием в качестве возобновляемых источников тепла. О них мы поговорим позднее.

Возможности современной отопительной системы не ограничиваются только теплом в доме. Она может также служить источником горячей воды для бытовых и технических нужд. Она может питать тепловые завесы, которые изолируют дверные проемы от проникновения холодного воздуха снаружи. Также отопление может подогревать крышу и крыльцо вашего дома и даже близлежащие пешеходные дорожки, избавляя вас от необходимости очищать их от снега и льда.

Альтернативные источники тепла

Сегодня используется великое множество самых различных видов приборов, благодаря которым достигается экономичное отопление частного, дачного или загородного дома.

  1. солнечные панели;
  2. тепловые насосы;
  3. геотермальные источники тепла.

Солнце всегда будет вечным, а, главное — абсолютно бесплатным источником энергии. Его использование для обогрева жилья применялось еще с давних времен. Современные солнечные панели эффективно обогревают помещения и позволяют экономить средства, расходуемые на отопление домов.

Солнечные панели всё чаще встречаются в частных домах.

Тепловые насосы приобретают все большую популярность, их использование помогает обогревать помещения в любых погодных условиях. Геотермальные источники тепла также находят широкое применение в некоторых регионах, богатых данным видом тепловой энергии.

Стоит отметить, что использование таких источников тепла становится все более экономически целесообразным, по сравнению с традиционным оборудованием, работающем на газе или твердом топливе.

Читайте также:  Основные отличия одноконтурного от двухконтурного газового котла

Нужно заметить, что такие современные агрегаты достаточно дорогостоящие, их покупка и установка будет стоить несколько больше, но такая цена альтернативного источника тепловой энергии «отобьется» уже в течение нескольких лет.

Резюме

Существуют различные экономичные системы отопления, направленные на поддержание необходимой температуры без ущерба уровню комфорта загородного дома.

Доказано, что установка дополнительного оборудования или энергосберегающих приборов существенно упрощает и автоматизирует процессы поддержания и регулирования комфортных температурных режимов. Использование подобных устройств и агрегатов является не только удобным, но и выгодным.

Принцип работы

Выпускаемые сегодня модели способны вырабатывать электроэнергию даже в облачную и слишком пасмурную погоду. Однако КПД одного модуля сравнительно невысок и составляет скромные 15-25%, вырабатывая в среднем 50-300 Вт электроэнергии в зависимости от текущей окружающей обстановки. Для достижения высокой производительности необходимо подключение нескольких, а иногда и десятков элементов в единую сеть.

Фотографии частных домов с подключенной системой солнечного отопления

Если говорить об отопительной системе на основе солнечных батарей, классическая схема состоит из трех элементов:

  1. Рассмотренный солнечный модуль, вырабатывающий электроэнергию
  2. Тепловой аккумулятор – изолированный от тепловых потерь бак, в котором находится нагреваемый Тэнами теплоноситель
  3. Отопительный контур, состоящий из трубных магистралей и радиаторов отопления, по которому теплоноситель циркулирует принудительным или естественным образом и отдает тепло окружающей среде

Видео — Дом на солнечных батареях

В зависимости от предпочтений и конкретной выбранной реализации солнечные батареи для отопления дома могут использоваться в других модифицированных схемах отопления, когда вместо коллектора устанавливается электрический котел проточного типа. Покупка необходимого оборудования обойдется дороже, однако отопление будет более практичным и экономичным.

Принцип работы

Клик для увеличения

Еще один из вариантов реализации отопления на солнечных батареях – использование электрических обогревателей, теплых полов, электрических конвекторов и т. д. Таким образом, полученная электроэнергия потребляется для питания отопительных электроприборов. К подобным схемам прибегают лишь в небольших загородных домах.

Устанавливать солнечные коллекторы рекомендуется на крыше дома с южной стороны. Чтоб обогреть коттедж площадью свыше 100 квадратов, необходимо покрыть фотоэлементами до 35-40 кв. м. В доме нужно отвести отдельное помещение для размещения монтируемого отопительного оборудования – котельную.

Варианты отопления частного дома

Схематическое изображение отопительной системы дома

Варианты отопления частного дома

Можно выделить основные виды топлива (энергии), которое может использоваться для отопления:

  • кокс, дрова уголь (твердотопливные материалы);
  • газ;
  • бензин, дизельное топливо (жидкотопливные материалы);
  • электричество (её генерируют и солнечные батареи в том числе).
Варианты отопления частного дома

Традиционные виды топлива (кокс, уголь, дрова) считаются устаревшими морально. К тому же, их использование ограничено фактически невозможностью автоматизации процесса отопления. Обычная дровяная печь, например, требует “заправки” дровами один раз в 6-7 часов, более совершенные пиролизные котлы, работающие без остановки 10-12 часов.

Газ – на сегодняшний момент наиболее дешёвое топливо (по крайней мере, для жителей России), однако его использование в отдалённых населённых пунктах не всегда возможно из-за банального отсутствия газопровода.

Варианты отопления частного дома

Если подключиться к магистральному газопроводу нельзя, всё равно есть возможность автономно отапливать дом газом при помощи газгольдера!

Проводить отдельную ветку в малый населенный пункт – экономически нецелесообразно. Именно по этой причине Россия, лидирующая по мировым запасам газа, не входит даже в первую двадцатку стран по уровню газификации территории (и это вполне объясняется объективными причинами).

Варианты отопления частного дома

Жидкое топливо имеет два существенных недостатка:

  1. дороговизна;
  2. опасность использования.
Варианты отопления частного дома

Впрочем, если в качестве теплоносителя при использовании для нагрева жидкого топлива брать автомобильный антифриз, то можно существенно сэкономить. Дело в том, что такой теплоноситель нагревается чрезвычайно быстро, удерживая тепло несколько суток. В целом, если произвести расчёт исходя из площади дома, то использование жидкого топлива иногда даже полностью экономически целесообразно (правда, подойдёт далеко не каждый тип антифриза).

Электричество – самый удобный в плане технической реализации вид теплоносителя, однако стоит оно дорого, да и подорожания происходят регулярно. Многие могут привести пример солнечных батарей. Однако тут надо учитывать такой фактор: безусловно, загородный дом в этом случае сможет отапливаться самостоятельно.

Варианты отопления частного дома

Стандартная солнечная батарея на крыше дома

Но стоимость солнечных коллекторов очень высока, причём, эксплуатационный их срок обычно не превышает 7-8 лет. Да и большая часть территории России лежит в умеренной климатической зоне с относительно небольшим количеством солнечных дней в году.

Варианты отопления частного дома

Комбинация систем отопления

Обратите внимание

По сути, что такое эффективное отопления дома в нашем случае? Это когда затраты на отопление меньше чем у соседа в разы и при этом ваша система выполняет свою функцию на 100 %, и у Вас в доме тепло и уютно.

Так же необходимо проработать эксплуатацию и ремонт системы отопления. Иначе ни о какой эффективности речи и быть не может.

Еще одним аспектом эффективного отопления дома является комбинация систем отопления. Опять же под эффективностью можно понимать как экономию, так и создание уюта и комфорта в вашем жилище.

Читайте также:  Инструкция как собрать и установить дымоход из нержавейки

Например, у вас смонтирована система радиаторного отопления. А вам ту приспичило смонтировать дополнительно систему теплого пола. Так сказать для комфорта.

Будет ли такая комбинированная система эффективной? Если посмотреть со стороны уюта и комфорта, то да, система отопления дома эффективна, так как достигнут определенный тепловой эффект.

Если посмотреть со стороны экономии, то думаю что, система отопления станет менее эффективной, так как добавляется система теплого пола, а это дополнительные расходы.

Другой вопрос неэффективности отопления — это когда выбирается неверная система отопления дома. Например, необходимо смонтировать радиаторы. А заказчикам пришлось в голову смонтировать теплые полы. А ведь было все продумано именно под радиаторы. В итоге тепла не хватает, углы промерзают, надо монтировать дополнительно радиаторную систему отопления и так далее.

И, конечно же, совсем неэффективно — это когда по всем расчетам и возможностям необходимо монтировать, например, систему обогрева полом (теплые полы), а заказчики монтируют радиаторы.

Так же я хочу упомянуть, что современное эффективное отопление дома включает в себя еще и приготовление горячей воды. Это опять же рассчитывается в комплексе и дает потрясающую экономию.

Повышение эффективности путем утепления

Есть еще вариант с утеплением дома. У вас, например, радиаторное отопление. И по сути своей не эффективно, так как приходится греть потолок. Но вот Вы утеплили свой дом, и вуаля — система радиаторного отопления стала эффективней.

В другом случае у вас смонтирована гравитационная, открытая система отопления и работает самотеком.

Уменьшение теплоносителя

По всем параметрам система считается неэффективной, так как в такой системе большой объем теплоносителя, который надо нагреть и поддерживать температуру. Но вот вы пригласили грамотного сантехника и он из вашей гравитационной системы сделал закрытую систему с возможностью принудительной циркуляции. И даже в этом случае система становиться эффективней на 20-30 процентов.

Итак, для того что бы система отопления дома была эффективной, нужно чтобы количество теплоносителя в ней было как можно меньше и чтобы при этом система отопления обогревала ваш дом на ваших условиях.

И если сегодня посмотреть на представленные системы отопления домов, то можно выделить несколько систем, которые подойдут под эффективное отопление дома.

Радиаторная система

Так как сегодня больше всего смонтировано радиаторов, с них и начнем. Например, у Вас система радиаторного отопления с чугунными радиаторами. Неэффективно. Что делать, что бы сделать систему более эффективной?  Конечно, поменять радиаторы. И чем объем теплоносителя в радиаторе меньше, тем лучше.

Самое простое поменять чугунные радиаторы на алюминиевые. Самое идеальное поменять на медно-алюминиевые радиаторы и так далее. Так же можно поменять котел на более современный и экономичный. Вы в итоге получите более эффективное отопление дома.

Помимо замены котла можно добавить другой энергоноситель или даже тепловой насос.

Теплый пол

Но если  говорить о том, какое сегодня эффективное отопление дома, то безусловно на первый план выходит система отопления полом или система теплого пола.

Эффективность достигается за счет того, что для работы системы необходима более низкая температура теплоносителя чем, например, для работы системы радиаторного отопления.

Системы теплого пола очень гибки в проектировании и монтаже. Системы теплого пола не занимают пространство в помещении. Системы теплого пола подходят для любого интерьера и решают помимо отопления массу других задач. Об этих задачах я вам расскажу в следующих статьях.

Важно

Если все сделать правильно, то системы теплого пола экономят до 75-ти процентов затрат на отоплении. Вот это я  понимаю эффективное отопление дома.

Спасибо, что прочитали эту статью. Делитесь этой статьей в комментариях, ставьте лайки и пишите комментарии на тему, что нужно сделать, что бы поднять эффективность вашей системы отопления?

Их недостатки

Стоимость

Цены на солнечные коллекторы для нагрева воды плавают от 500$ до 1000€ за штуку. А целая система «под ключ» состоящая из двух коллекторов будет стоить от 2500$. Немалые начальные вложения, со сроком окупаемости 7-10 лет.

Непостоянство

Солнце нельзя включать и выключать по собственному желанию. Поэтому коллектора нельзя рассматривать как единственный источник тепла.

Нужен бак-накопитель

Для работы солнечных коллекторов требуется бак-накопитель. Если в вашей отопительной системе он не предусмотрен, то это повлечет дополнительные затраты на покупку коллекторов.

Какую взять: переносную или стационарную солнечную батарею?

Как выбрать солнечную батарею по конструктивному исполнению? Существуют стационарные и переносные модели. Стационарные солнечные панели предназначены для монтажа на крышу дома или гаража. Они имеют немалый вес и не предназначены для перемещения. Стационарную батарею стоит купить, если необходимо запитать дом или дачу.

Читайте также:  12 идей дизайна маленькой прихожей (фото)

Переносные складные панели удобны для походов. Если нужно подзарядить телефон или планшет, подключить походный холодильник или телевизор. Некоторые, как например, ФСМ-7МТ, имеют складную конструкцию и превращаются в небольшую сумочку. Они имеют USB-порт для подключения зарядки телефона или планшета. Вес такого устройства всего 300 гр, поэтому его можно свободно носить в рюкзаке.

Существуют мощные складные панели до 150 Вт. Такие панели подходят для палаточных городков или кемпинга на долгих стоянках. Как и мобильные модули они также имеют складную конструкцию — правда, в рюкзак уже не поместятся. Одной из таких хороших складных солнечных батарей является двухпанельный модуль Woodland Sun House мощностью 120 Вт. Длина такой панели в разложенном состоянии составляет 128 см. Производитель предусмотрел для нее специальную сумку для транспортировки, куда солнечная панель помещается в сложенном состоянии.

Так какую солнечную батарею все-таки лучше взять: стационарную или переносную? Если нужно запитать дом, то однозначно стационарную соответствующей мощности. Для походов в лес и долгих стоянок лучше взять складную модель. А для мобильного телефона или планшета небольшую панель в виде сумки.

Как сделать дистанционное управление отоплением загородного дома своими руками

Самым лучшим вариантом будет GSM розетка, это современное приспособление я считаю максимально просто установить для контроля отопительной системы самостоятельно. В агрегате есть встроенный датчик температуры, а максимальной нагрузки в 4 кВт хватает для небольших загородных домов.

Все радиаторы необходимо подключать последовательно, затем в обычную розетку вставляется устройство, датчик температуры умного отопления способен самостоятельно отключить созданную систему после нагрева помещения до заданной температуры, а хозяин сможет сделать это с любого гаджета.

Расчет мощности теплого пола

Если электрический подогрев пола является основным, его мощность должна составлять 180-200 Вт/м2, если дополнительным — 120-140 Вт/м2. Она подбирается силой тока, проходящего через нагревающий кабель, или расстоянием между уложенными витками.

Расчет мощности теплого пола

Целесообразно мощность сделать немного больше, чем расчетная, так как терморегулятор отключает обогрев при достижении требуемой температуры. Обогревается около 80% от площади помещения. Отступ от стен составляет 5-7 см. Под бытовой техникой и громоздкой мебелью без ножек кабель не следует прокладывать.

Преимуществом перед радиаторами является равномерность прогрева помещения. За счет этого можно на 2-3 оС уменьшить среднюю температуру, что позволит уменьшить расход электроэнергии. Наиболее эффективным пол с подогревом будет под керамической плиткой. При этом следует помнить, что она может быть не только холодной, но и горячей для ног. Здесь целесообразно применять отдельный терморегулятор, поддерживающий комфортную температуру.

Монтаж системы отопления коттеджа

После обустройства котельной, согласно схеме отопления коттеджа, монтируются радиаторы. Основные параметры, по которым потребители выбирают радиаторы: размеры, мощность и материал, из которого они изготовлены.

Внутренняя разводка

Опрессовка

Перед запуском системы отопления, необходимо провести проверку всех узлов и соединений. Для этого систему опрессовывают. То есть нагнетают воздух либо воду под давлением в 2-2,5 раза превышающем рабочее и оставляют на сутки. За это время обнаруживаются и устраняются протечки в местах соединения частей системы. Первый раз котел рекомендуется нагреть не более чем на 40 С. После заполнения всей системы водой, проверяется каждый радиатор на прогреваемость и в целом вся отопительная система. После проверки мощность нагревания котла можно увеличить.

Как сделать своими руками воздушное солнечное отопление

Сделать самостоятельно систему отопления на основе солнечного коллектора может каждый, лишь бы было желание, умение работать с ручным инструментом и свободное время.

Как сделать своими руками воздушное солнечное отопление

Так как основным элементом, как уже было написано ранее, в подобной системе отопления, является солнечный коллектор, поэтому об его изготовлении и пойдет речь.

Наиболее просто изготовить модель плоского типа, для этого понадобится:

  1. Материал для изготовления каркаса (пиломатериалы, металлический профиль или плотный пластик).
  2. Медная трубка.
  3. Утеплитель – минеральная вата или иной (полистирол или аналоги).
  4. Абсорбер – металлическая фольга.
  5. Прочное стекло, служащее элементом, защищающим утеплитель от воздействия осадков и прочих негативных воздействий.

Конструкция плоского солнечного коллектора выглядит следующим образом:

Как сделать своими руками воздушное солнечное отопление

Из пиломатериалов (доска, фанера и т.д.) или металлического профиля (алюминий, черный металл), изготавливается каркас коллектора, его корпус. На нижнюю поверхность укладывается утеплитель (теплоизоляция), на которую монтируется медная трубка. На концах трубки необходимо предусмотреть штуцеры или резьбовое соединение, для включения коллектора в систему отопления. С боков, также укладывается изоляция. Места соединения элементов корпуса уплотняются, дабы исключить потери тепла. Поверх трубок ложится абсорбер, покрываемый слоем прозрачной тепловой изоляции и стеклом (крышкой коллектора). К штуцерам подводятся трубы с теплоносителем, устройство готово к работе.