代替熱源を見つけるという問題は、ますます重要になってきています。これは、ガス、石炭、石油の価格上昇によって促進されます。非常に有望な分野は、長年にわたって効果的に部屋を暖房できる太陽熱暖房システムです。
ソーラーシステムの配置について考えていますが、疑問や質問がありますか?太陽のエネルギーを使用して加熱することが望ましい場合を理解し、加熱を構成するための可能なオプションについて説明します。さらに、自家製のソーラーシステム(フラットコレクターおよびチューブラーコレクター)の製造方法についても説明します。
太陽エネルギー-代替熱源
暖房に太陽エネルギーを使用するという考えは新しいものではありません。さらに、その使用の実現可能性は、アメリカ人、中国人、スペイン人、イスラエル人、日本人によって証明されています。
市場には、太陽エネルギーを変換するためのさまざまなプラントの提供と、家庭のニーズのためのさらなる利用が豊富です。
ヘリオシステムは、世界の多くの国で主要な熱源として積極的に使用されています。私たちの緯度では、それはまだ暖房システムへの追加として使用されます。
システムのコストは、タイプ、面積、製造に使用される材料によって異なります。毎年、すべてのタイプのソーラー設備-ソーラーシステムの価格は着実に低下傾向にあります。
これにより、一般の人々がアクセスしやすくなります。それは、誰もがそのような購入をする準備ができているというわけではありません。
しかし、必要に応じて、自分の手で効果的なソーラーヒーティングシステムを構築でき、費用を大幅に削減できます。
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太陽エネルギーの使用の長所
ソーラーコレクターの機能と目的
太陽光発電ソーラーパネル
太陽熱ヒーターの設置
長年にわたって完全に機能するおなじみの暖房システムは、より高価になっています。その理由は、世界中のエネルギー資源の価格が世界的に上昇しているためです。飼い主の自然な願望は暖房を節約することであり、これは家計のかなりの部分を占めます。
そのため、太陽熱暖房システムは、通常の固体燃料、ガス、その他を完全に置き換えることができます。それはすべて、それが使用される部屋のタイプとサイズに依存します。
穀倉に適したオプションは住宅建築には適していません。夏のコテージのニーズを満たすシステムでは、2階建ての邸宅の暖房に対応できません。
従来の太陽熱暖房を完全に置き換えることは、時として問題が生じます。所有者は、システムが対応できない可能性があるか、必要な数のパネルを設置するのに十分な物理的スペースがないことを恐れています。
したがって、設置されたガス(電気またはその他)機器を完全に放棄するのではなく、多くの場合、複合暖房システムを使用します。従来の太陽熱暖房の交換レベルは90%に達する可能性があります。
また、家のある地域の年間晴天日数も重要です。さらに、毎日の平均気温はそれほど重要ではありません。多くの設備は、冬の凍えるような日に光を効果的に吸収します(冷却剤として不凍液を使用するソーラーコレクター)。
暖房に加えて、ソーラー設備は温水と電気を住宅に提供することができます。
太陽光発電の設置が最も効果的な場所
暖房をソーラー設備に置き換えるという問題では、その有効性に影響を与えるいくつかの要因を考慮に入れなければなりません。
第一に、太陽系のタイプを正しく選択する必要があります。この問題では、部屋の面積とその目的を考慮する必要があります。ほとんどの場合、これは4〜5人の家族が暮らす民家です。
第二に、寒い季節の最大消費量に基づいて熱需要を慎重に計算します。これらの数値を1平方キロメートルで生成されるエネルギー量と比較します。ソーラー設置のメートル。特定の部屋の暖房に対処できる太陽構造の面積を計算することは残っています。
結果の値は、システムの場所を決定する主な要因になります。通常、住宅所有者は家の屋根または壁を使用することを好みます。家のエリアやガレージの屋根はめったに使用しません。時には彼らはインストールのための特別なスタンドを構築します。
太陽光発電システムを設置するための特別なスタンドの建設により、太陽光発電システムを隣接する地域にできる限り便利に設置することが可能になります。
光吸収面への太陽光の自由な透過を妨げるものは何もないことが重要です。南、南東、南西の壁または屋根の一部を選択する必要があります。
ソーラーパネルを配置する場所を決定したら、住居の予備的な準備を行います。
- 空き容量を増やしてください。 それらが干渉する場合、余分なプランテーションを切り倒します。
- 屋根を強化します。 ここで、提案された設計がどれほどの重さになるかを忘れてはなりません。
- さらに建物を断熱する。結局、通りを熱くすることは無意味です。
第三に、質問を解決する必要があります:暖房システムを自分で購入または構築すること。それはすべて、財務能力と構造の製造に時間を費やしたいという願望に依存します。
2番目のオプションを選択すると、すべてを適切に収集するために、目的のシステムの動作原理に対処する必要があります。
太陽熱暖房の可能なオプション
ソーラー暖房システムを構築するためのオプションは、世帯主の希望に完全に依存しています。
- 工場製品の使用。 自己インストールとインストールを備えた既製のコレクターの購入。
- パイロットプロジェクトの建設。 正確な計算をさらに行うためにシステムを使用する効果を検証する必要があります。
- 完全な作業サイクルの自己完了。計算、設計、ソーラーシステムの「ゼロからの」構築、その設置。
オプション番号1。それらの使用の有効性はこれに依存するので、それはソーラー設備の適切な場所を選択することを意味します。インストールには特別なスキルも必要です。
パネルの数を計算する必要はありません-機器サプライヤにすべての希望を表明するのに十分です。それでも、マネージャーの明確な質問に答える必要があります-すべて、最適な数のパネル(コレクター)の選択は問題なく行われます。
屋根に自分の手でソーラー設備を設置するには、少なくとも1人のアシスタントのサポートを求める必要があります。そのような仕事には対処できません
オプション番号2 -パイロットプロジェクトの建設。それは疑い深い人にとって最良の解決策になるでしょう。結局のところ、暖房システムを交換するという最終決定をすぐに行うことは困難です。小さなソーラーコレクター(空気または水)を構築し、「動作中」にテストすることは、やりがいのある体験になります。
製造の実際のコストを評価し、それらを同様のシステムの市場価値と比較して、農場での使用による節約を計算すると、責任ある意思決定が容易になります。
オプション番号3 -真のマスターの選択。
オブジェクトを完全に加熱するには、多大な作業を行う必要があります。
- 太陽系の必要な面積を計算します。
- 将来の設置場所を決定し、それを強化します。
- さらに、家を断熱します。
- システムを構築するためのすべての要素を購入します。
- ソーラーパネルを構築します。
- 構築されたシステムを設置します。基本的な要件-日光の入射に対する傾斜角度に焦点を当てます。
システムで作業の全サイクルを実行することは簡単な作業とは言えませんが、そのプロセスは非常に刺激的です。さらに、かなりの量を節約できます。
太陽エネルギーを使用した暖房の種類を選択し、それを追加で水を加熱して発電するために使用するかどうかを決定する必要があります(クリックして拡大)
太陽エネルギーを変換するための設備の種類
動作原理に応じて、太陽光を吸収する2つのタイプのデバイスが区別されます。
- 光電変換器のバッテリー。 直列接続または並列接続された半導体要素のシステムを表します。彼らは家庭用ヒーターに電力を供給するために電流を供給します。
- ソーラーコレクター。 冷却剤で満たされたチューブのシステムを備えたパネル:空気、非凍結混合物、または水。それらは太陽熱で冷却された冷却剤を加熱回路に供給します。
各オプションを個別に検討します。
ソーラーパネル
太陽電池は吸収した光を電気に変換します。太陽電池から直接電流を抽出できるフォトセル(ほとんどの場合シリコン)で構成されています。
このような設備は、電気加熱装置の操作性を確保するために使用できます。家庭の電源系統に接続する必要があります。
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ソーラーパネルの角度の選択
設置のためのソーラーパネルの準備
輸送後のミニ発電所の確認
バッテリーの取り外し
ソーラーモジュールをスタンドに取り付ける
屋上へのミニ発電所の輸送
屋根の上の太陽電池パネルの位置
モジュラーパネルアセンブリ
この設備からの日射の変換効率は、太陽光処理装置のタイプに応じて5%から20%です。生産性1 m2 太陽電池-120ワット。
家の大きさ、個々の熱要件、構造物の断熱レベルに基づいて、特定の世帯のニーズを満たすために必要な面積の平方を計算することは残っています。
家の屋根にソーラーパネルを設置するのが最も便利です。これには南斜面を選択します
暖房には、ソーラーパネルが南部地域で最も効率的に使用されています。彼らの主な欠点は、夕暮れや曇りの天候での効率の低下、夜間のパフォーマンスの完全な欠如です。
自分の手で太陽電池を作るには、まずフレームを組み立て、太陽電池をはんだ付けしてから、慎重にすべてを配置し、シーラントを使用する必要があります。
フレームの製造には木製バテン、アルミコーナーを使用しました。それはすべて、アセンブリのサイズとその設置場所に依存します。太陽電池-シリコンウェーハ-は、設計の最も高価な部分です。それらは単結晶および多結晶です。最初のものはやや高価ですが、生産性は5%高くなっています。
自分で作ることは不可能です。光電変換器は、はんだ付けされた導体とともに購入するのが最適です。
それらはファイバーボードのベースに配置され、次にフレームに固定され、要素からワイヤーを引き出し、すべての穴にシーラントを充填する必要があります。構造を十分に乾燥させ、ガラスまたは透明なプラスチックの蓋で覆います。
この記事では、ソーラーパネルの接続図と接続方法について説明します。
ソーラーコレクター
コレクターから吸収された光を変換する根本的に異なる方法。彼らの仕事の中心は、パイプを通過するクーラントです。
設計に応じて、太陽熱暖房システムの構築に最も頻繁に使用される3つの主要なタイプのコレクターがあります。
- 平らな。 ヒートシンク-それらの吸収体は、黒色の外面を持つ板金で作られています。加熱されると、エネルギーは加熱システムの冷却剤に移動します。
- 真空 真空タイプのコレクターシステムは、サーモスの設計に基づいて作られています。そのため、太陽から受ける熱はほぼ2倍になります。
- ハブ このデバイスには、表面積の大きい凹面鏡部品が装備されており、太陽光を吸収体の小さな領域に集中させます。
最も一般的なソーラーシステムには、並列接続された要素またはコイルの形で作られたチューブシステムが装備されています。チューブには、工業用水、または水と不凍液または空気の混合物が充填されています。
ソーラー設備の主要部分を視覚化することで、これらまたはそれらのコンポーネントを配置するのに最適な場所を決定するのが簡単になります(+)
空気設備は、追加の加熱源として使用できます。その場所の地域に関係なく、家の所有者に熱を完全に提供することはできません。このタイプのソーラーシステムの主な特徴は、冷却剤として機能する空気です。
管状システムは一年中暖房に非常に積極的に使用されています。不凍液または不凍液の混合物は日光の下で加熱され、内部の伝熱管を通過してから貯蔵タンクに送られます。
流体の動きはポンプによって刺激され、そのおかげで流体はタンクから加熱システムに移動します。加熱されたクーラントは、液体の冷却された部分を置き換え、再びコレクターに戻り、加熱されます。
フラットソーラーシステムの動作原理は、吸熱器が配置されているパネルへの太陽光の浸透に基づいています。それは熱くなり、熱を放射します。そしてそれは金属管(ほとんどの場合、銅)を通って循環する流体に伝達されます。
自分で何を構築できますか?
自分の手で空気式のコレクターを使用して太陽熱暖房システムを構築できます。建物の南壁に配置するのが最適です。
暖房された部屋の面積が大きいほど、コレクターが占有する面積が大きくなります-家の壁全体かもしれません。また、このソーラーシステムは屋根裏部屋に構築できます。
屋根裏部屋に暖房システムを設置することを計画しているときは、設備の重量を支えるように注意する必要があります(+)
空気の塊を加熱するソーラーコレクター-システム内部を通過する空気の流れによる加熱機能を実行します。冷媒は回路の周りを循環して冷却され、再びシステムに入ります。空気の流れは、自然に、またはファンで発生する可能性があります。
エアマニホールドの製作材料は、即興の各種工具が使用できます。単一のルールはありません。
家庭の職人は、自宅で組み立てられたこのタイプのソーラーシステムを改善します。誰かが効率を犠牲にしながらより安いオプションを求めている一方で、他の人は逆に-。
空気マニホールドの主な要素を扱ったので、その設置場所を決定するのが簡単です-屋根または壁(+)
主な方法を検討してください。
管状ソーラーシステムを設置する特徴
暖房用筒型ソーラーシステムは、様々な地域で使用できます。外気温に依存しません。主なことは、インストールが最大量の日光を受けることです。
クーラントとして使用される不凍液は、低温で凍結しません。晴れた冬の日には、日光の量は夏に入る光の量を超えます。
管状ソーラーコレクターは、相互接続された透明な真空管のシステムで構成されています。沸点の低い物質が含まれています。沸騰すると、蒸発し、熱を銅の先端に伝達して流れ落ち、すべてが再び繰り返されます。
耐熱ガラス製の真空管の内部には、低温で沸騰する物質(+)が充填されています
真空管は、すべての日射(可視および赤外線)の最大90%を吸収します。熱に変換された太陽エネルギーは、冷却剤に供給されます。それはこのエネルギーをシステムを通してさらに転送します-特別な貯蔵タンクにある熱交換器に。
暖房システムを通るクーラントと水の動きは、ポンプによるものです。タンクの断熱性が重要です。原則として、2つの熱交換器があります。1つは追加のヒーターに接続され、もう1つはコレクターに接続されます。
このタイプのソーラー設備を備えた住宅では、床下暖房のシステムをさらに接続することが有利です。これにより、建物をより効率的に暖房することができます。
管状のコレクターのインストールに関しては、それは単独でインストールすることができます。考慮すべき唯一のことは、作用角です-それは少なくとも20°でなければなりません。
管状のソーラーコレクターが屋根に配置され、最も日当たりの良い方向を選択します。日光の自由な通過を妨げる高層が近くにないことが重要です。
自分の手で真空設備を構築することはできません-家庭で真空管を作ることは不可能です。これは、真空ソーラーシステムの製造を専門とする工場によって行われます。
フラットソーラー設置
多くの場合、フラットソーラーコレクターが暖房に使用されます。
その構築には、次のものが必要です。
- 金属フレーム;
- 強い底;
- 断熱層;
- 黒色吸収層(吸着剤);
- 透明カバー-プラスチック、ガラス;
- 液体チューブ(銅、アルミニウム)。
設計には、効率的な流体循環のために、入口ノズル、出口ノズル、およびポンプを装備する必要があります。
平らなソーラー設備を自分の手で組み立てることができます。これを行うには、多くの場合、即興の手段を使用し、アナログとして安価な材料を選択します(+)
平らなコレクターを任意の角度で設置できます。前提条件は、雪やほこりを取り除くことです。特に温暖な気候に適しています。
寒い季節には、低効率と高熱損失が観察されます。これは、適切な加熱のためにこの太陽系だけを使用することに疑問を投げかけます。ガス、電気、または固体燃料タイプの暖房とともに、フラットソーラー設備を最適に使用します。
ソーラーヒーティングシステムの自家製アセンブリに関する記事を読むことができます。
- DIY暖房用のソーラーコレクターの作成方法-ステップバイステップガイド
- 自分の手で太陽電池を作る方法:太陽電池パネルの組み立てと設置の方法
もう一度便宜について
暖房に通常のエネルギーの代わりに太陽エネルギーを使用することは有益です。選択したソーラーシステムのタイプに応じて、支払熱の消費量を最大100%節約できます。
加熱システムを完全に交換するためのオプションは、真空管を備えたマニホールドの使用です。これは初期段階ではかなり高額なプロジェクトです。将来的に、彼は完全なエネルギーの独立を保証することができます。
ホームマスターの創意工夫には限界がありません-通常のホースは、コレクター内の流体の循環のための迷路として適合させることができます
最大25年のソーラー耐用年数。彼らはほとんどメンテナンスを必要としません-雪、ほこり、破片から表面を定期的に掃除します。修理は自分で行うことができます。重大な欠点は、フラットコレクターとソーラーパネルがハリケーンを「恐れる」ことです。
このような暖房は、家庭や環境の居住者にとって安全です。それは完全に無料であり、為替レート、エネルギー価格に依存しません。
このクリップは、自分の手で太陽電池を組み立てるプロセスを示しています。
空気加熱システムの構築のための視覚補助:
フラットソーラー設備のDIY製造技術:
ソーラー設備やソーラー暖房システムは、世界中で実証されています。それらはあなたが無料で熱を得ることを可能にし、暖房のための公共料金を支払うコストを30%から削減します。
暖房システムでは、エネルギーを太陽エネルギーで完全に置き換えることができます。もう1つの大きな利点は、自分の手でソーラー設備を組み立てることができることです。
太陽熱暖房システムの組み立てまたは操作に関する実践的なスキルはありますか?知識を共有し、トピックについて質問し、ディスカッションに参加してください。コメントフォームは下にあります。