Солнечные батареи на пользу вашему дому

Мы не сможем бесконечно пользоваться природными ресурсами – газом и нефтью, чтобы получить так необходимые нам свет и тепло. Их запасы на Земле огромны, но не бесконечны. Солнце – самый выгодный источник энергии для человечества. Мы медленно, но уверенно следуем по пути освоения солнечной энергии.

Уже сейчас невозможно представить мир без фотоэлементов, которые преобразуют энергию фотонов в электрический ток. Есть масса примеров работы устройств на фотоэлементах. Самые простейшие – это калькулятор, зарядное устройство для телефона, садово-парковые и дорожные светильники, часы. Уже изобретены автомобили на солнечных батареях, стиральные машины и холодильники. За последние 10 лет цены на солнечные батареи упали в несколько десятков раз и есть надежда, что они будут продолжать снижаться. Это, безусловно, делает это направление перспективным для дальнейших разработок.

Для того чтобы солнечную энергию превратить в тепловую, пригодную для использования, люди используют гелиосистемы. Примером такой системы является схема, в которую включен солнечный коллектор. Как, согласно этой схеме, получить воду с температурой, достаточной для отопления дома в зимний период, мы рассмотрим ниже.

Вакуумный солнечный коллектор, тип – «Heat pipe», состоит из двух коллекторов, соединенных рядом темных прозрачных труб. Внутри этих труб (они находятся под вакуумом) находится медная трубка, заполненная неорганической жидкостью. Лучи солнца, проходя сквозь наружную прозрачную трубу, быстро нагревают жидкость в медной трубке (потерь тепла не происходит из-за вакуума). Жидкость нагревается, начинает испаряться. Пар поднимается и начинает греть наконечник, который расположен в верхнем коллекторе. Через коллектор проходит пропиленгликоль, жидкость, которая снимает тепло с наконечника.

Пар, отдав тепло наконечнику, конденсируется и стекает вниз. С помощью циркуляционного насоса, который поддерживает в системе давление, пропиленгликоль по змеевику проходит через теплообменник. В теплообменнике жидкость отдает снятое с солнечного коллектора тепло, и вода нагревается. При циркуляционном насосе установлен контроллер. Насос включится только при наличии определенного температурного перепада на входном и выходном коллекторе. По сути, теплообменник – это бак, заполненный водой. Холодная вода подается в теплообменник снизу, горячая отбирается из верхней части. Если погода будет пасмурной, то на этот случай предусмотрен резервный источник нагрева воды, - тэн, встроенный в теплообменник.

Угол, на который должен быть наклонен солнечный коллектор, может изменяться в зависимости от времени года, географической широты и режима эксплуатации солнечного коллектора.
Из-за вакуума в светопоглощающих трубах низкие температуры и ветер незначительно влияют на работу коллектора, что делает возможным его применение в северных районах нашей страны.
Одной из первых и самых простых конструкций солнечного коллектора является плоский коллектор. Конструкция его проста настолько, что при желании каждый может его изготовить, например, для дачного домика.

Плоский коллектор представляет из себя корпус, в который уложен лист металла, окрашенный в черный цвет. Снизу к листу приварен змеевик. Корпус хорошо заизолирован со всех сторон во избежание потерь тепла. По змеевику идет теплоноситель (вода). Далее возможны 2 варианта. Первый – горячая вода поступает непосредственно в бак, откуда берется на всякие бытовые нужды, а холодная вода добавляется непосредственно в бак для дальнейшей циркуляции. Второй – горячая вода от коллектора проходит по тонкой трубке сквозь бак, отдавая тепло воде в объеме бака. Отдав тепло, вода возвращается в солнечный коллектор. Этот коллектор не подходит для отопления (большие потери тепла), но летом его эффективность довольно высока.

Если есть желание получать электричество от солнечных батарей, то нужно учесть, что этот способ требует большого вложения денег. Батареи сложены из так называемых фотоэлектрических модулей. Но, кроме них, понадобятся множество кабелей, инвертор, оборудование, для того чтобы включить вашу солнечную станцию в общую сеть (если вас не устраивает автономное энергоснабжение), контроллер.

Фотоэлектрические модули преобразуют энергию элементарных частиц (фотонов) в электрический ток. Электроэнергия затем подается на инвертор. Инвертор по сути – это преобразователь постоянного тока в переменный, который используется в бытовых приборах.

Солнечные батареи чаще всего используют как резервный источник питания. Тому есть несколько очень весомых причин:- 1 м солнечной батареи дает не более 120 Вт мощности. Это очень мало – хватит для работы телевизора, но компьютер уже не включится;- высокая стоимость;- неэффективность в ночное время и в пасмурную погоду. Для компенсации перепадов напряжения требуется установка мощных аккумуляторов.

Тут стоит выбор: или поставить менее затратный солнечный коллектор и круглый год получать бесплатную горячую воду и отопление, или установить дорогие солнечные батареи и аккумуляторы, тогда, кроме отопления и горячей воды, можно будет получать бесплатное электричество. Если вам нужна консультация в этих вопросах рекомендуем обратиться вот сюда, тут подскажут и помогут с выбором, а по необходимости произведут монтаж и сервисное обслуживание.