Как можно использовать энергию солнца в быту
От солнца можно получать энергию дополнительно и использовать её на бытовые нужды. Например, использовать солнечную энергию для отопления жилья, для получения горячей воды. Причём делать это возможно независимо от погодных условий и сезонных условий. Поможет в этом гелиоустановка.
Об устройстве гелиоустановки
Главным элементом установки является солнечный (гелио -) коллектор, который предназначен для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный свет поглощается коллектором и нагревает теплоноситель, циркулирующий в нём до 90-140°C.
Нагретый теплоноситель поступает в бак-аккумулятор и нагревает там воду. Воду в дальнейшем используют для отопления и на другие нужды. Теплоноситель, отдавший тепло, используется снова.
Входит в состав установки так же накопительный бак ёмкостью 250-500л. Он используется для аккумуляции тепла, полученного от солнечного коллектора. Внутри бака расположены теплообменники. Возможно так же установка электронагревателя. Благодари своей конструкции накопительный бак сохраняет нагретую воду и, если необходимо, может подогреть её. Так же он используется для обмена теплом с системой отопления дома.
Типы гелиоустановок
Известны гелиосистемы двух типов. В зависимости от количества используемых контуров они делятся на одноконтурные и двухконтурные. В зависимости от типа циркуляции теплоносителя – на термосифонные и системы с принудительной циркуляцией. Больше КПД у одноконтурных систем.
В этом случае вода, циркулирующая в системе, используется для хозяйственных нужд не зависимо от сезона. Нагреваясь, вода несколько увеличивается в объёме при одновременном снижении плотности. Вода становится легче и поднимается в верх бака.
Недостатком одноконтурной системы является необходимость использования качественной нежёсткой воды.
Кроме того, одноконтурные системы можно эффективно использовать в регионах с мягким климатом, где нет резких колебаний температур и низких температур. В противном случае вода в коллекторе замёрзнет.
Для регионов с отрицательной зимней температурой предпочтительнее использование двухконтурной системы.. В ней как теплоноситель используются жидкости с антифризными добавками, тепло которой передаётся воде в накопителе в теплообменнике. При использовании такой системы температурный диапазон её работы от –30 до +108 °C.
Термосифонные и циркуляционные системы
В термосифонных системах теплообмен между накопительным баком коллектором производится естественным путём: горячий теплоноситель двигается вверх, а холодный вниз. В этих системах накопительный бак монтируется выше коллектора.
В циркуляционных системах для движения теплоносителя используется насос. Такие системы в нашем климате предпочтительнее.
Преимущества системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии
1. Себестоимость тепловой энергии, полученной на гелиоустановках в 1,35 раза ниже при сезонной эксплуатации и в 2,02 раза ниже при круглогодичной эксплуатации, чем тепловой энергии, полученной с использованием электрических бойлеров.
2. Окупаемость системы солнечного горячего водоснабжения наступает при сезонной работе через 8 - 9 месяцев и через 6 месяцев при круглогодичной работе.
3. Срок эксплуатации оборудования для систем с использованием солнечной энергии в 2 раза больше, чем для систем с электронагревом.
4. Оборудование солнечной системы водоснабжения занимает значительно меньше места, чем оборудование с электронагревом.
Недостатки использования системы солнечного горячего водоснабжения
Капитальные затраты на установку солнечной системы водоснабжения в 4 раза выше, чем для системы с электронагревом.
