Системы автономного отопления от солнечной энергии

Системы автономного отопления от солнечной энергииСистемы автономного отопления от солнечной энергии.

Солнечный коллектор с тепловыми вакуумными трубами.

Это новые технологии в области отопления и горячего водоснабжения, преобразующие солнечную энергию в тепло. Основные компоненты системы — солнечные коллекторы, резервуары-теплообменники и аппаратура управления. В комплексе, солнечное оборудование может подключатся в уже действующую систему отопления и горячего водоснабжения, независимо от источника тепла. Система может работать полностью автономно, даже если у Вас кончилось топливо и отключилось элекричество.

Все компоненты системы выполнены в типичном Европейском стиле.

Экономичность и другие преимущества активных солнечных систем теплоснабжения.

Активные солнечные системы теплоснабжения наиболее эффективны при круглогодичном использовании, поэтому наилучшие результаты достигаются в холодном климате с хорошими солнечными ресурсами. Являясь альтернативой системам отопления, использующим электричество, пропан и др. солнечное отопление представляет собой весьма энергоэффективное решение теплоснабжения дома. Использование солнечного коллектора может способствовать существенному снижению энергозатрат на отопление в зимнее время. Помимо этого, в отличие от нагревателей, использующих ископаемое топливо, солнечное отопление отличается экологичностью, так как не производит вредных выбросов в атмосферу.

Солнечная система площадью 18кв.м. может сэкономить Вам от 250 000 до 500 000 тенге в год.

Упрощённый тепловой расчет солнечного коллектора.

Почему выгодно использовать солнечное тепло.

Надеемся, вы согласитесь, что современный дом не может существовать без горячей воды. Так как вода, которая поступает в ваш дом из водопровода имеет начальную температуру примерно 10 С. Использование воды для собсвенных нужд требует её подогрев (умывание, душ, отопление, мытьё посуды, стирка белья, приготовление пищи, уборка помещений и т.д.). Естественно, что бы разогреть воду хотя бы до 40 С вам потребуется затратить энергию (газ, дрова, электроэнергия и т.д.), то есть заплатить за её потребление. В зимний период солнечный коллектор сможет обеспечить вам подогрев воды от 40 о С до 60 С, а в летний период до 95 С.

За тепло, полученное от соллнца, платить никому не нужно.

Теперь попытаемся разобраться насколько может быть эффективным солнечное отопление.

Известно, что в солнечный день на каждый квадратный метр поверхности, установленный перпендикулярно солнечным лучам, за один час падает от 700 до 1350 Ватт солнечной тепловой энергии (в зависимости от состояния атмосферы). Возьмем усредненное значение в 1000 Вт/м 2.

Для нагревания 1 кг воды (1 литр) на один градус требуется примерно 1,16 Вт.

Представим некий условный солнечный коллектор, площадью в 1 м 2. Сторона обращенная к солнцу имеет практически 100%-е поглощение тепла. Следовательно наш условный солнечный коллектор площадью в 1 м 2 за один час подогреет на один градус.

1000 Вт / 1,16 Вт = 862,07 кг воды.

Для удобства будем считать К=862 кг* О С*м 2* час. Формально, это соотношение, сколько килограммов воды на сколько градусов можно нагреть за 1 час в солнечном коллекторе площадью в 1 м 2.

Солнечный коллектор представляет комплект состоящий из 15 вакуумных труб с площадью 3 м 2. Оптимальный объем емкости термоса для воды данного коллектора составляет около 150 л. В холодное время года продолжительность нагрева 150 л воды поступающей в дом до 45 о С составит.

Солнечная установка может обеспечить нагрев 150 литров воды до температуры 45 С примерно за 2 часа. Учитывая все теплопотери коллектора, а также, что атмосфера не всегда бывает чистой и прозрачной, а солнечный коллектор не всегда идеально чистым, время нагрева в зимний период может увеличится до 4 часов.

t — время нагрева в часах=1ч. c = 1,163 (Ватт/час) / (кг ∙ К) m — количество воды 150 кг P — мощность в Вт — КПД = 0,98 ∆ — разность температур в К ( 2 — 1 )=35 C 1 — температура холодной воды в10 C 2 — температура горячей воды в 45 C.

P = (m ∙ c ∙ ∆ ) / (t ∙ )=(150∙ 1,163 ∙ 35) / (1 ∙ 0,98)=6230Вт.=6,23 кВт/ч.

Значит на разогрев 150 литров воды электроэнергией с учетом потерь Вам пройдется заплатить от 7 до 8 кВт. ч. х 10 тенге. = от 70 до 80 тенге. Соответственно заразогрев 300 литров от140 до 160 тенге. Теперь можно сделать первый вывод, что зимой один солнечный коллектор пл. 3 кв.м. может сэкономить Вам в один день от 70 до 160 тенге. Сделаем расчет расхода горячей воды на примере семьи, состоящей из трех человек. Допустим, день начинается с десятиминутного душа для каждого члена семьи с расходом теплой воды 8 л/мин. Получается, что на душ уходит: 3 чел. 10 мин. 8 л/мин = 240 литров теплой воды. После душа — завтрак. На мытье посуды может потребоваться еще 15 минут с расходом примерно 3 л/мин. Таким образом, чтобы посуда стала чистой понадобится: 15 мин 3 л/мин = 45 литров теплой воды. Допустим, что вечером расход воды будет примерно таким же. Ещё добавятся расходы на уборку, стирку и т.д. примерно 100 л. В итоге получаем утренний (или вечерний) расход теплой воды: 240 + 45 + 100 = 385 литров. В среднем один человек использует 100 -150 литров горячей воды в день. Значит для обеспечения горячей водой на зимний период Вам потребуется два коллектора и бак на 300 литров. Если вы хотите максимально использовать солнечное тепло и подключить его для разогрева отопления, рекомендуемое число коллекторов должно быть шесть и бак накопитель на 500 литров. Такая солнечная установка максимально эффективна и позволит Вам сэкономить значительные материальные средства.Конечно это упрощенный расчет и применительно к зимним месяцам, а с наступлением весеннего и летнего периода солнечная активность возрастает в разы. Значит в разы возрастает и эффективность солнечных коллекторов. Летом как правило человек начинает использовать большее количество горячей воды. Летом мы чаще пользуемся душем, бассейн, мытьё посуды, стирка, и т.д. температура аккумулируемой воды возрастает от 60 С до 95 С и теперь уже встает вопрос куда девать излишнюю горячую воду, за нагрев которой вы не будете платить никому. Значит в теплые солнечные месяцы эффективность условно возрастет в два раза.

Делаем второй вывод, шести коллекторная солнечная установка площадью 18 кв.м. поможет сэкономить вам в холодые время от 420 до 960 тенге в день, а в теплые солнечные месяцы эффективность условно возрастет в два раза от 840 до 1920 тенге в день. Учитывая условия нашего климата можно принять количество теплых и холодных дней за равное. Значит усредненная экономия может состовлять от (420 +960). 2 = 690, до (840 +1920). 2 = 1380, теперь умножим на 365 дней и получим сумму от251 850 до 503 700 тенге в год.

Полная окупаемость затрат на приобретение солнечной установки может составлять от одного до двух лет. Покупая коллекторную солнечную установку, Вы платите один раз. А при сроке её эксплуатации, который составляет от 15 до 25 лет,всё это время она будет работать на Вас.

Упрощённая схема подключения солнечного вакуумного коллектора.

Системы отопления и горячего водоснабжения на солнечной энергии — это экономичные, комфортные и экологически чистые системы. Самое главное преимущество использования солнечных систем — это существенная экономия Ваших средств. Солнечные системы отопления и ГВС — это полная независимость от теплосетей, электросетей, инфляции и нестабильности в бизнесе.

При всей кажущейся простоте подключения к внутренним коммуникациям, желательно грамотное инженерное решение для подключения и автоматического управления этой высокотехнологичной системой.

Соблюдая это правило, вы сможете максимально эффективно получать и использовать солнечное тепло.

По всем возникшим вопросам, вы можете получить квалифицированную консультацию на нашем сайте.