Животът на съвременния човек е трудно да си представим без използването на енергия. Традиционните енергийни източници са нефт, газ, въглища. Въпреки това в природата запасите от изкопаеми горива са ограничени и денят, в който те се изчерпват, не е далеч. За да избегнат енергийна криза, учените по целия свят активно разработват технологии, базирани на алтернативни, възобновяеми енергийни източници, като слънчева топлина, вятърна енергия и движение на водата в реки, морета и океани и приливна енергия на морските вълни. В много страни по света постепенно се увеличава използването на различни инсталации, които преобразуват слънчевата енергия в топлина.
Алтернативна слънчева енергия
Въпросът за икономично отопление на оранжерия или къща, снабдяване с топла вода и много други аспекти на поддържането на живота по-често се сблъскват от собствениците на недвижими имоти, отдалечени от границите на града, лишени от възможността да използватблагословиите на цивилизацията. Традиционното отопление на печки включва доставка на гориво, а това означава както средства, така и значителна територия. Ако за отопление се използва газ или дизелово гориво, са необходими специални контейнери и безопасно място за съхранение, както и специална система за захранване. Въглищата и дървата за огрев трябва да се съхраняват в голяма плевня.
В такива ситуации всяка година все повече и повече собственици се обръщат към използването на неизчерпаема слънчева енергия. Специални инсталации, които събират и преобразуват светлинните лъчи в топлина, са напълно приемливи за руските облачни зими. Дори в сравнително мрачен ден слънчевата печка се справя с отоплението на селска къща. В допълнение, използването на слънчева енергия е абсолютно безшумно и не отделя токсични емисии в атмосферата.
Видове слънчеви нагреватели
Непрекъснато развиващите се технологии позволяват използването на различни модели колектори, които акумулират слънчева енергия дори при минусови температури и при облачно време. Наличието на информация ви позволява самостоятелно да изберете подходящия модел или да направите слънчева фурна със собствените си ръце. Днес слънчевите колектори са представени от три основни типа:
- Плоска.
- Вакуум.
- Въздух.
Запознавайки се с принципите на тяхната работа, характеристиките на монтажа и ефективността, лесно е да изберете правилния модел слънчева печка за отопление на вашия дом.
Плоски колектори
Най-често срещаните и икономични плоски панели се състоят от алуминиева рамка, покрита със специално тъмно стъкло,защита на конструкцията от валежи и възможни повреди. Вътре за циркулация на охлаждащата течност са монтирани медни тръби. А свободното пространство на панела е запълнено с топлоприемащ и задържащ материал. За да не се губи слънчева енергия за отопление на покрива, панелът е снабден с топлоизолация. Днес тези модели се считат за най-ефективните за руския климат.
Вакуумни нагреватели
Вакуумните колектори работят като термос и се състоят от двуслойна тръбна система, пълна с вакуум. Вътрешните тръби от тъмно стъкло са пълни с охлаждаща течност. Покрити със силиконов слой, те поглъщат инфрачервеното лъчение и топлината от слънчевите лъчи, а вакуумът е абсолютен топлоизолатор, който задържа 95% от получената енергия. Дори при много ниски температури, този тип слънчева фурна е много ефективна.
Въздушни модели
Рядко се използват въздушни колектори, които загряват въздуха, влизащ във вътрешността на къщата. Принципът на действие на такова устройство се основава на парниковия ефект, тоест чрез светлопроводимо покритие инфрачервените лъчи се натрупват в радиатор, който прехвърля получената слънчева енергия към част от въздуха, влизащ в къщата. Те са лесни за инсталиране, икономични, но не много ефективни, тъй като въздухът провежда топлина по-лошо от течностите.
Ефективността на такова оборудване зависи от интензивността на слънчевата светлина, размера на използваната конструкция и правилния монтаж. Например плоските и вакуумните колектори се монтират само на наклоненипокриви. Панелът на голяма слънчева фурна с площ от 20 m22 осигурява постоянно висококачествено отопление на едноетажна селска къща.
Принципът на работа на слънчевия нагревател
Автономната отоплителна система, функционираща благодарение на обработката на слънчева енергия, включва три основни компонента в своя дизайн:
- Колектор, който преобразува пряката слънчева светлина в енергия, която загрява охлаждащата течност (вода или антифриз).
- Тръбопроводна система (топлообменна верига) за циркулация на охлаждащата течност, преминаваща през акумулатора.
- Съхранение на топлина. Като правило, като акумулатор на топлина се използва контейнер с вода, загряваща се за бъдещето.
Механизмът на работа на соларната печка е прост: охлаждащата течност се нагрява в колекторните тръби и преминава през резервоара за съхранение по топлообменния кръг. Водата, загрята в резервоара, се подава към радиаторите на отоплителната система на къщата, топлообменната верига на топъл под или се използва в захранването с топла вода, например за душ или миене на чинии.
Инсталиране на слънчева фурна със собствените си ръце
Днес Китай е лидер в производството и използването на системи за алтернативни източници на енергия. Тази страна представлява 78% от глобалния обем пуснати в експлоатация слънчеви системи. На днешния пазар китайските производители предлагат слънчеви колектори с добро качество на изгодни цени. Тъй като слънчевото отопление е предназначено за 25-30 години експлоатация, се препоръчва закупуването на топлообменни панели от доверени производители,и можете сами да инсталирате системата.
Слънчевите радиатори са разположени на повърхността на покрива или задълбочени в покривната конструкция с южно изложение. Площта на панелите варира от 2 до 8 m2 и в една отоплителна система може да има няколко елемента, свързани помежду си с тръби. От слънчевия колектор до радиаторите на отоплителната система на къщата и до акумулатора на топлина през покривната повърхност се прекарват тръби. Всички фуги трябва да бъдат запечатани. Системата се пълни с охлаждаща течност и се пуска в експлоатация. Идеалният ъгъл за инсталиране на соларна печка е 35o, въпреки че много производители препоръчват 15-20o. Преди самостоятелно инсталиране е препоръчително да се консултирате с представител на компанията. Страхувайки се от счупване или лошо монтиране на скъпо оборудване поради малък опит в подобна работа, по-добре е да поверите инсталирането на слънчев колектор на професионалисти.
Как да си направим слънчева фурна
Възможно е да се проектира елементарен слънчев колектор за много кратко време и с минимални разходи. Как? Направата на слънчева фурна със собствените си ръце е проста: лъскави поцинковани железни листове са фиксирани на южния склон на покрива и върху тях е монтирана варел с обем 150-200 литра. Водата, свързана с него, може да се затопли до 60оC. Недостатъкът на този дизайн е, че при студено време контейнерът ще замръзне, а водата ще остане студена. Освен това в облачен ден цевта няма да се затопли до желаната температура.
Друг популярен DIY е слънчева фурна, направена от хладилна намотка. От летвите се прави рамка с основа от гумена постелка, покрита с фолио. Бобината, измита от остатъците от фреон, е закрепена вътре в рамката със скоби и болтове. Чрез предварително пробити отвори се свързва чрез тръби към резервоар за съхранение с изход за подаване на загрята вода. Рамката е плътно затворена със стъкло, водата се подава в бобината чрез гравитация.
Такива прости дизайни обикновено се използват от летните жители, за да получат малко количество топла вода.
Устойчивост на слънчевата енергия
Изчисления, извършени от учени от Руската академия на науките, показват, че в централна Русия за 1 m2 слънцето излъчва от 100 до 250 W енергия и до 1000 W по обяд в ясен ден. Тези изчисления доказват, че слънчев колектор с площ от 2 m2 дневно може да загрява 100 литра вода до температура от 45-55о C, но не по-ниско от 37 oC.
Безопасна, напълно автоматизирана и екологична отоплителна система на селска къща не изисква допълнителни разходи нито за източник на енергия, нито за ремонт, нито за поддръжка в продължение на няколко десетилетия. Всичко, което се изисква от потребителя, е периодично да почиства повърхността на колекторите от прах, мръсотия и сняг.
