태양열 난방 시스템: 태양열 기반 난방 기술 분석

대체 열원을 찾는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 이는 가스, 석탄, 석유 가격 상승으로 인해 촉진됩니다.매우 유망한 방향은 수년간 효과적으로 방을 가열할 수 있는 태양열 난방 시스템입니다.

태양광 발전 시스템 설치를 고려 중이지만 의심스럽고 궁금한 점이 있으신가요? 난방을 위해 태양 에너지를 사용하는 것이 적절한 시기를 파악하는 데 도움을 드리고 난방 구성을 위한 가능한 옵션을 설명합니다. 또한, 집에서 만드는 태양광 시스템(평형 및 관형 수집기)을 만드는 방법에 대한 지침도 제공할 것입니다.

태양에너지는 대체 열원이다

난방을 위해 태양 에너지를 사용한다는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 또한 미국, 중국, 스페인, 이스라엘 및 일본에서 그 사용 가능성이 입증되었습니다.

시장은 태양 에너지 변환을 위한 다양한 설치와 경제적 필요에 따른 추가 사용을 제공하는 제품으로 가득 차 있습니다.

태양광 시스템은 전 세계 많은 국가에서 주요 열원으로 활발히 사용되고 있습니다. 우리 위도에서는 여전히 난방 시스템에 추가로 사용됩니다.

시스템 비용은 유형, 면적, 제조에 사용되는 재료에 따라 다릅니다. 해마다 모든 유형의 태양광 설비(태양광 시스템)의 가격은 꾸준히 하락하는 추세입니다.

이를 통해 더 많은 사람들이 더 쉽게 접근할 수 있습니다. 그러나 아직 모든 사람이 그러한 구매를 할 준비가 되어 있는 것은 아닙니다.

그러나 원한다면 훨씬 적은 비용으로 자신의 손으로 효과적인 태양열 난방 시스템을 구축할 수 있습니다.

수년 동안 완벽하게 기능을 수행해 온 기존 난방 시스템은 점점 더 비싸지고 있습니다. 그 이유는 전 세계적으로 에너지 자원 가격이 전 세계적으로 상승하고 있기 때문입니다. 소유자의 자연스러운 욕구는 가족 예산의 상당 부분을 차지하는 난방 비용을 절약하는 것입니다.

따라서 태양열 난방 시스템은 일반적인 고체 연료, 가스 또는 기타 연료를 완전히 대체할 수 있습니다. 그것은 모두 사용될 방의 유형과 크기에 따라 다릅니다.

곡물 창고에 적합한 옵션은 주거용 건물에는 적합하지 않으며 여름 별장의 요구를 충족하는 시스템은 2층 맨션의 난방에 대처할 수 없습니다.

전통적인 난방을 태양열로 완전히 대체하는 것은 때때로 문제가 됩니다. 소유자는 시스템이 대처하지 못하거나 필요한 수의 패널을 설치할 물리적 공간이 충분하지 않을까 걱정합니다.

따라서 설치된 가스(전기 또는 기타) 장비를 완전히 버리지 않고 복합 난방 시스템을 사용하는 경우가 많습니다. 기존 난방을 태양열로 대체하는 수준은 90%에 달할 수 있습니다.

또한, 집이 위치한 지역의 연간 맑은 날의 수가 중요합니다. 또한 일일 평균 기온은 그다지 중요하지 않습니다. 많은 설비가 서리가 내린 겨울날 빛을 효과적으로 흡수합니다(부동액을 냉각수로 사용하는 태양열 집열기).

난방 외에도 태양열 설비는 집에 따뜻한 물과 전기를 공급할 수 있습니다.

태양광 설치가 가장 효과적인 곳은 어디입니까?

난방을 태양열 시스템으로 교체할 경우 효율성에 영향을 미치는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다.

첫째로, 당신은 옳은 것을 선택해야합니다 태양계 유형. 이 문제에서는 방의 면적과 목적을 고려해야합니다. 대부분 이것은 4-5인 가족이 사는 개인 주택입니다.

둘째, 추운 계절의 최대 소비량을 기준으로 열 필요량을 신중하게 계산하십시오. 이 수치를 평방 미터당 생성된 에너지 양과 비교하십시오. m 태양광 설치. 남은 것은 특정 방의 난방에 대처할 수 있는 태양광 구조물의 면적을 계산하는 것입니다.

결과 값은 시스템의 위치를 ​​결정하는 주요 요소가 됩니다. 일반적으로 가구 소유자는 집의 지붕이나 벽을 사용하는 것을 선호합니다. 인접한 공간이나 차고 지붕을 거의 사용하지 마십시오. 때로는 설치를 장착하기 위해 특수 스탠드가 제작됩니다.

태양광 시스템 설치를 위한 특수 스탠드를 건설하면 해당 지역에 가장 편리하게 태양광 시스템을 설치할 수 있습니다.

햇빛이 빛을 흡수하는 표면에 자유롭게 침투하는 것을 방해하는 것이 아무것도 없다는 것이 중요합니다. 남쪽, 남동쪽, 남서쪽 벽이나 지붕의 일부를 선택해야 합니다.

태양광 패널을 어디에 배치할지 결정한 후에는 집에 대한 사전 준비를 수행해야 합니다.

• 여유 공간을 확보하세요. 방해가 되는 경우 과도한 식재를 줄이십시오.
• 지붕을 강화하십시오. 여기서 우리는 제안된 구조의 무게를 잊어서는 안됩니다.
• 건물의 추가 단열. 결국 거리를 데우는 것은 의미가 없습니다.

제삼, 난방 시스템을 직접 구매할지 아니면 구축할지 결정해야 합니다. 그것은 모두 재정적 능력과 구조 제조에 시간을 투자하려는 욕구에 달려 있습니다.

두 번째 옵션을 선택한 후 모든 것을 올바르게 조립하려면 원하는 시스템의 작동 원리를 이해해야 합니다.

태양열 난방 장치에 가능한 옵션

태양열 난방 시스템을 구성하는 옵션은 전적으로 가구 소유자의 희망에 따라 달라집니다.

• 공장 제품의 적용. 자체 설치 및 조립이 가능한 기성품 수집가 구매.
• 파일럿 프로젝트 건설. 보다 정확한 계산을 위해서는 시스템 활용에 따른 효과를 확인하는 것이 필요하다.
• 전체 작업주기의 독립적 수행. 태양계의 처음부터 계산, 설계, 건설, 설치.

옵션 1. 이는 태양광 설치를 위한 올바른 위치를 선택하는 것을 의미합니다. 왜냐하면 사용 효율성이 이에 달려 있기 때문입니다. 설치에는 특별한 기술도 필요합니다.

패널 수를 계산할 필요가 없습니다. 장비 공급 업체에 귀하의 모든 희망 사항을 전달하는 것으로 충분합니다.또한 관리자의 명확한 질문에 답해야 합니다. 즉, 최적의 패널(수집자) 수를 선택하는 것이 어려움 없이 이루어집니다.

지붕에 태양광 설비를 직접 설치하려면 최소한 한 명의 보조자의 지원을 받아야 합니다. 이 일은 혼자 할 수 없어요

옵션 2번 - 파일럿 프로젝트의 건설. 의심하는 사람들을 위한 최적의 솔루션이 될 것입니다. 결국 난방 시스템 교체에 대한 최종 결정을 당장 내리기는 어렵습니다. 작은 크기의 태양열 집열기(공기 또는 물)를 구축하고 "실제" 테스트하는 것은 보람 있는 경험이 될 것입니다.

실제 생산 비용을 평가하고 이를 유사한 시스템의 시장 가치와 비교하고 농장에서의 사용으로 인한 절감액을 계산한 후에는 책임 있는 결정을 내리기가 쉽습니다.

옵션 #3 – 실제 주인의 선택.

시설을 완전히 가열하려면 엄청난 양의 작업이 필요합니다.

• 태양계의 필요한 면적을 계산하십시오.
• 향후 설치 위치를 결정하고 강화하십시오.
• 집의 추가 단열.
• 시스템을 구축하는 데 필요한 모든 요소를 ​​구매하세요.
• 짓다 태양전지.
• 기본 요구 사항, 즉 햇빛의 입사각에 대한 경사각에 초점을 맞춰 구성된 시스템을 설치하십시오.

시스템 설치에 대한 전체 작업주기를 수행하는 것은 쉬운 작업이라고 할 수 없지만 프로세스는 매우 흥미 롭습니다. 또한 상당한 금액을 절약할 수 있습니다.

태양에너지를 활용한 난방 방식을 선택할 때 추가로 물을 가열하고 전기를 생산하는 데 사용할지 여부를 결정해야 합니다(확대하려면 클릭).

태양 에너지 변환을 위한 설치 유형

작동 원리에 따라 햇빛을 흡수하는 장치에는 두 가지 유형이 있습니다.

• 광전 변환기를 기반으로 한 배터리. 직렬 또는 병렬로 연결된 반도체 요소의 시스템을 나타냅니다. 그들은 가정용 히터에 전력을 공급합니다.
• 태양열 수집가. 냉각수(공기, 부동액 혼합물 또는 물)로 채워진 튜브 시스템을 갖춘 패널. 태양에 의해 가열된 냉각수를 가열 회로에 공급합니다.

각 옵션을 개별적으로 고려해 보겠습니다.

태양 전지 패널

태양전지는 흡수된 빛을 전기로 변환합니다. 이는 태양 복사로부터 직접 전류를 즉시 추출할 수 있는 광전지(주로 실리콘)로 구성됩니다.

이러한 설치는 전기 가열 장비의 기능을 보장하는 데 사용될 수 있습니다. 집의 전원 공급 시스템에 연결되어 있어야 합니다.

이 설치로 일사량을 변환하는 효율은 일사량을 처리하는 장치의 유형에 따라 5%~20%입니다. 용량 1m² 태양 전지 – 120W

집의 크기, 개별 열 요구 사항 및 구조물의 단열 수준을 기준으로 특정 가구의 요구 사항을 충족하는 데 몇 평방 미터의 공간이 필요한지 계산하는 것이 남아 있습니다.

이 목적을 위해 남쪽 경사면을 선택하여 집 지붕에 태양 전지판을 배치하는 것이 가장 편리합니다.

난방의 경우 태양광 패널은 남부 지역에서 가장 효과적입니다. 주요 단점은 황혼과 흐린 날씨에 효율성이 감소하고 밤에는 성능이 완전히 부족하다는 것입니다.

자신의 손으로 태양전지를 만들려면 먼저 프레임을 조립하고 태양전지를 납땜한 다음 모든 것을 조심스럽게 내려놓고 밀봉재를 사용해야 합니다.

프레임을 만들기 위해 나무 칸막이와 알루미늄 모서리가 사용됩니다.그것은 모두 조립되는 구조물의 크기와 설치 위치에 따라 다릅니다. 태양전지(실리콘 웨이퍼)는 구조물에서 가장 많이 소모되는 부분입니다. 그들은 단결정과 다결정입니다. 첫 번째 제품은 다소 비싸지만 성능은 5% 더 높습니다.

직접 만드는 것은 불가능합니다. 이미 납땜된 도체가 있는 광전 변환기를 구입하는 것이 좋습니다.

섬유판 바닥에 놓은 다음 프레임에 고정하고 외부 요소에서 와이어를 연결하고 모든 구멍을 밀봉 제로 채워야합니다. 구조물을 완전히 건조시킨 후 유리 또는 투명한 플라스틱 뚜껑으로 덮으십시오.

태양광 패널을 연결하는 설치 다이어그램 및 방법은 다음 항목에 설명되어 있습니다. 이 기사.

태양열 집열기

컬렉터는 흡수된 빛을 변환하는 근본적으로 다른 방법을 가지고 있습니다. 그들의 작업은 파이프를 통과하는 냉각수를 기반으로 합니다.

디자인에 따라 세 가지 주요 유형의 수집기가 구분될 수 있으며 태양열 난방 시스템 구축에 가장 자주 사용됩니다.

• 평평한. 방열판 - 흡수체는 외부 표면이 검게 칠해진 판금으로 만들어졌습니다. 가열되면 가열 시스템의 냉각수로 에너지를 전달합니다.
• 진공. 수집기 진공형 시스템 보온병 디자인에 따라 제작되어 태양으로부터 받는 열이 거의 두 배나 보존됩니다.
• 허브. 이 장치에는 햇빛을 작은 흡수체 영역에 집중시키는 넓은 표면적을 가진 오목 거울 부분이 장착되어 있습니다.

일상생활에서 가장 흔히 사용되는 태양광 설비에는 병렬 연결된 요소 또는 코일 형태로 만들어진 튜브 시스템이 장착되어 있습니다. 튜브는 기술용수 또는 물과 부동액 또는 공기의 혼합물로 채워져 있습니다.

태양광 설치의 주요 부분을 시각화하면 특정 구성 요소를 배치하는 것이 가장 좋은 위치를 결정하는 것이 더 쉽습니다(+).

공기 설비는 추가 가열원으로 사용될 수 있습니다. 위치에 관계없이 집에 열을 완전히 공급할 수는 없습니다. 이러한 유형의 태양계의 주요 특징은 냉각수 역할을 하는 공기입니다.

관형 시스템은 일년 내내 난방에 적극적으로 사용됩니다. 부동액 또는 부동액 혼합물은 태양광선에 의해 가열된 후 내부 열 교환 튜브를 통과한 다음 저장 탱크로 보내집니다.

액체의 이동은 펌프에 의해 자극되어 탱크에서 가열 시스템으로 이동합니다. 가열된 냉각수는 액체의 냉각된 부분을 대체하며, 이는 수집기로 돌아가 가열되어야 합니다.

평면형 태양광 시스템의 작동 원리는 열 흡수 장치가 있는 패널에 햇빛이 침투하는 것을 기반으로 합니다. 그것은 가열되어 열을 방출하며, 이는 금속 튜브(대부분 구리)를 통해 순환하는 액체로 전달됩니다.

스스로 무엇을 만들 수 있나요?

공기식 집열기를 사용하여 태양열 난방 시스템을 직접 만들 수 있습니다. 건물의 남쪽 벽에 배치하는 것이 가장 좋습니다.

난방실의 면적이 클수록 수집기가 차지할 면적이 커집니다. 아마도 집 전체 벽일 것입니다. 또한, 이 태양광 시스템은 다락방에 건설될 수도 있습니다.

다락방에 공기 가열 시스템을 설치할 계획이라면 설치 무게를 견딜 수 있는지 확인해야 합니다(+).

공기 덩어리를 가열하는 태양열 집열기는 시스템 내부를 통과하는 공기 흐름으로 인해 가열 기능을 수행합니다.냉각수는 회로를 순환하고 냉각된 후 다시 시스템으로 유입됩니다. 공기 흐름의 이동은 자연적으로 수행되거나 팬을 사용하여 수행될 수 있습니다.

공기 매니폴드를 만드는 재료는 다양한 도구를 사용할 수 있습니다. 단일 규칙은 없습니다.

가정 장인들은 집에서 조립하여 이러한 유형의 태양계를 개선하고 있습니다. 어떤 사람들은 효율성을 희생하면서 더 저렴한 옵션을 얻으려고 노력하는 반면, 다른 사람들은 그 반대입니다.

공기 수집기의 주요 요소를 이해하면 설치 위치(지붕 또는 벽)를 결정하는 것이 더 쉽습니다(+).

주요 메소드를 살펴보겠습니다.

관형 태양 광 시스템 설치의 특징

관형 태양열 난방 시스템은 다양한 지역에서 사용될 수 있습니다. 외부 온도에 의존하지 않습니다. 가장 중요한 것은 설치물이 최대한의 햇빛을 받는다는 것입니다.

냉각수로 사용되는 부동액은 저온에서도 얼지 않습니다. 맑은 겨울날에는 햇빛의 양이 여름에 받는 빛의 양을 초과합니다.

관형 태양열 집열기는 서로 연결된 투명한 진공관 시스템으로 구성됩니다. 끓는점이 낮은 물질이 포함되어 있습니다. 끓으면 증발하고 열을 구리 끝으로 전달하고 아래로 흘러 모든 것이 다시 반복됩니다.

내화유리로 만든 진공관 내부에는 저온에서도 끓을 수 있는 물질(+)이 채워져 있다.

진공관은 모든 태양 복사(가시광선 및 적외선)의 최대 90%를 흡수합니다. 태양 에너지가 열로 변환되어 냉각수에 공급됩니다. 이 에너지는 시스템을 통해 특수 저장 탱크에 있는 열교환기로 전달됩니다.

난방 시스템을 통한 냉각수와 물의 이동은 펌프로 인해 발생합니다. 탱크의 단열성이 좋은 것이 중요합니다. 일반적으로 두 개의 열 교환기가 있습니다. 하나는 추가 히터에 연결되고 두 번째는 수집기에 연결됩니다.

이러한 유형의 태양광 설비를 갖춘 주택에서는 바닥 난방 시스템을 추가로 연결하는 것이 유리합니다. 이를 통해 건물을 보다 효율적으로 난방할 수 있습니다.

관형 수집기 설치는 직접 설치할 수 있습니다. 고려해야 할 유일한 것은 작업 경사각입니다. 이는 최소 20°여야 합니다.

관형 태양열 집열기는 가장 햇볕이 잘 드는 방향을 선택하여 지붕에 배치됩니다. 햇빛의 자유로운 침투를 방해하는 고층 건물이 근처에 없는 것이 중요합니다.

자신의 손으로 진공 설비를 구축하는 것은 불가능합니다. 집에서 진공관을 만드는 것은 불가능합니다. 이는 진공 태양광 시스템 생산을 전문으로 하는 공장에서 수행됩니다.

평면 태양광 설치

종종 평평한 태양열 집열기가 난방에 사용됩니다.

이를 구축하려면 다음이 필요합니다.

• 금속 프레임;
• 튼튼한 바닥;
• 단열층;
• 흑색 일사량 흡수층(흡착체);
• 투명 커버 - 플라스틱, 유리;
• 액체용 튜브(구리, 알루미늄).

구조물에는 효율적인 유체 순환을 위해 입구 및 출구 파이프와 펌프가 장착되어야 합니다.

자신의 손으로 평평한 태양광 설비를 조립할 수 있습니다. 이를 위해 그들은 종종 즉석 수단을 사용하여 더 저렴한 재료를 아날로그로 선택합니다 (+)

플랫 컬렉터는 어떤 각도로도 설치할 수 있으며 전제 조건은 눈과 먼지를 제거하는 것입니다. 특히 따뜻한 기후에 좋습니다.

추운 계절에는 성능이 낮고 열 손실이 높습니다.이는 완전한 난방을 위해 이 태양계만 사용하는 것에 의문을 제기합니다. 가스, 전기 또는 고체 연료 난방과 함께 평면 태양열 설비를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

집에서 만드는 태양열 난방 시스템에 관한 기사를 읽어 보시기 바랍니다.

1. 자신의 손으로 난방용 태양열 집열기를 만드는 방법 - 단계별 가이드
2. 자신의 손으로 태양 전지를 만드는 방법 : 태양 전지판 조립 및 설치 방법

편의성에 대해 다시 한번

기존 에너지 자원 대신 태양 에너지를 난방에 사용하는 것이 유리합니다. 선택한 태양광 시스템 유형에 따라 유료 열 소비량을 최대 100%까지 절감할 수 있습니다.

가열 시스템을 완전히 교체하는 옵션은 진공관이 있는 수집기를 사용하는 것입니다. 이것은 초기 단계에서 상당히 비용이 많이 드는 프로젝트입니다. 미래에는 완전한 에너지 독립을 보장하여 6~8년 안에 비용을 지불할 수 있습니다.

가정 장인의 독창성은 끝이 없습니다. 일반 호스를 매니폴드 내부의 액체 순환을 위한 미로로 사용할 수 있습니다.

태양광 설비의 수명은 최대 25년입니다. 유지 관리가 거의 필요하지 않습니다. 눈, 먼지 및 잔해물로부터 표면을 정기적으로 청소합니다. 수리는 직접 할 수 있습니다. 중요한 단점은 평판 집열기와 태양광 패널이 허리케인을 "두려워한다"는 것입니다.

이러한 난방은 집 주민과 환경에 안전합니다. 완전 무료이며 환율이나 에너지 가격에 의존하지 않습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오는 자신의 손으로 태양 전지를 만드는 과정을 보여줍니다.

공기 가열 시스템 구축을 위한 시각적 자료:

자신의 손으로 평평한 태양광 설비를 만드는 기술:

태양광 발전소나 태양열 난방 시스템은 전 세계적으로 입증되었습니다. 이를 통해 난방을 무료로 받을 수 있어 난방 공과금 지불 비용을 30% 절감할 수 있습니다.

난방 시스템의 에너지 자원을 태양 에너지로 완전히 대체하는 것이 가능합니다. 또 다른 중요한 장점은 태양광 설비를 직접 조립할 수 있다는 것입니다.

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