O que está incluso no sistema
Painéis solares. Escrevemos sobre como coletá-los neste artigo (abre em uma nova janela). Você pode comprar um kit de painel solar pronto para sua casa, mas para economizar dinheiro, você pode comprar células solares policristalinas e montar painéis solares para sua casa com suas próprias mãos.
inversor. Os painéis solares geram corrente contínua próxima de 12 ou 24 volts (dependendo da conexão), o inversor converte em 220 V e 50 Hz alternados, a partir do qual todos os eletrodomésticos podem ser alimentados.
Bateria. Até mesmo seu sistema. A energia solar não é gerada continuamente. Durante o horário de pico, pode haver uma superabundância e, com o início do crepúsculo, sua produção para completamente. As baterias acumulam eletricidade durante o dia e a liberam à noite. Como escolher uma bateria para uma usina de energia solar está escrito neste artigo (abre em uma nova janela).
É importante saber. Não é recomendado o uso de baterias de carro comuns para esses fins - elas se tornam inutilizáveis após 2-3 anos de operação (elas são projetadas para essa vida útil). Controlador
Fornece uma carga completa da bateria e protege-a contra sobrecarga e ebulição. Escrevemos sobre qual controlador escolher neste artigo (abre em uma nova janela)
Controlador. Fornece uma carga completa da bateria e protege-a contra sobrecarga e ebulição. Escrevemos sobre qual controlador escolher neste artigo (abre em uma nova janela).
O custo de instalação de painéis solares
O custo aproximado de um painel é de 90 rublos por 1 watt. Ou seja, um módulo com potência máxima de 200 W custará 18.000 rublos. É claro que um desses módulos não é suficiente para o funcionamento normal de todas as redes e comunicações em casa. Vou ter que comprar mais de dez deles. Usina própria para uma casa movida a energia solar com capacidade total de 1 kW custará cerca de 250 mil rublos. sem contar o custo de instalação e dispositivos adicionais (inversor, baterias, controlador de carga).
Painéis solares baseados em silício monocristalino ou policristalino garantirão total autonomia da sua casa da rede elétrica central, tanto durante o período quente quanto durante o gelo. O principal é escolher as fotocélulas certas e calcular o número necessário delas, com base na área da casa e na energia necessária. Também não será supérfluo cuidar da economia: substituir as lâmpadas por outras que economizam energia, isolar as paredes e o telhado, instalar portas e sistemas de janelas de alta qualidade. Então sua casa ficará quente e aconchegante, independentemente do clima.
Desempenho do painel solar
Muitas pessoas duvidam do funcionamento eficaz dessas instalações, porque o clima em nosso país nem sempre é ensolarado. E no inverno, os dias nublados são quase constantes, e as geadas severas contribuem para o rápido desperdício de energia armazenada.
As usinas solares de hoje são muito poderosas (de 200 W para um módulo). Produzem energia durante todo o dia, captando luz mesmo com nuvens espessas ou precipitação. É verdade que, com mau tempo, seu poder é reduzido quase pela metade. Sua vantagem é que eles são capazes de acumular energia para o futuro. e com a falta de luz solar, eles vão devolver já acumulados.
No inverno, as instalações operam a plena capacidade, mas sua produtividade é reduzida devido às poucas horas de luz do dia. Uma geração de baterias feitas de silício amorfo nem precisa ser apontada para o sol. eles funcionam muito bem mesmo em nuvens médias. As desvantagens deste tipo de módulos incluem o fato de exigirem uma grande área para colocação.
A eficácia do seu trabalho também depende da região.Por exemplo, em São Petersburgo ou Moscou, a produtividade será um pouco menor do que nas regiões do sul. Mas, isso não significa que seu uso nas regiões do norte não seja aconselhável. Além disso, eles têm sido usados há muito tempo durante todo o ano e com bastante eficácia.
Acumulador de calor com efeito de estufa
Os fãs de hortaliças e frutas em qualquer época do ano devem entender e saber que existem produtos adicionais, incluindo um acumulador de calor para estufas e estufas, graças aos quais essa atividade se torna mais fácil e traz verdadeiro prazer.
O que é uma bateria de estufa?
Este é um dispositivo de armazenamento de energia único e muito útil, mas não aquele que todos usam com confiança em veículos, caldeiras e também em muitos outros dispositivos que precisam ser fornecidos com eletricidade por um determinado tempo. Este é um tipo de dispositivo que pode acumular energia do sol e depois distribuí-la para os lugares certos.
Acumulador de calor com efeito de estufa: como funciona
O acumulador de calor para estufas possui seu próprio princípio de operação, caracterizado pela simplicidade e conveniência.
Se estamos falando, por exemplo, de um acumulador de água, é necessário derramar água pura dentro de um ou outro dispositivo, com o tempo ele aquece com o sol e à noite o acumulador de calor para estufas libera calor para as camas com plantas, fornecendo-lhes calor 24 horas por dia e simplificando o processo de cultivo de abobrinha e outros vegetais e frutas em uma estufa.
Se você está se perguntando como funciona um acumulador de calor com efeito de estufa, deve entender que não há nada complicado nesse processo. Vale a pena considerar apenas o fator de que o aparelho deve ser de cor escura, pois são cores escuras que atraem ao máximo os raios do sol.
O que são baterias de efeito estufa?
Obviamente, entre as opções mais eficazes que podem ser usadas para aquecer uma estrutura de estufa é um fogão, bem como uma certa separação de aquecimento. Mas, vale ressaltar que nem todas as pessoas têm a oportunidade de usar esses dispositivos, porque a estufa pode não estar localizada perto de casa ou mesmo longe do país.
Assim, entre o grande número de produtos oferecidos no mercado, existem os especiais que são feitos de filmes pretos com espessura de cerca de 250 mícrons. A água é despejada no produto e ele começa a funcionar.
Estes são dispositivos eficientes que podem ser facilmente colocados nas camas na ordem necessária para garantir o aquecimento completo. Durante o dia, esses dispositivos aquecem a temperatura do ar até 25 graus, quando está até 5 graus abaixo de zero do lado de fora. Isso sugere que as mudas não poderão congelar de forma alguma.
Acumulador de calor faça você mesmo para uma estufa
Você pode fazer esse dispositivo por conta própria. Para fazer um acumulador de calor para uma estufa com suas próprias mãos, apenas os meios disponíveis são usados.
O principal requisito é que o produto seja capaz de absorver água de forma independente, bem como distribuí-la em condições de temperaturas mais baixas. Nesses casos, nenhum recipiente de metal é usado, pois esse material aquece muito rapidamente e libera elementos de calor apenas por um curto período de tempo.
Assim, um acumulador de calor faça você mesmo para uma estufa pode ser feito dos seguintes materiais:
Todo mundo já viu que no verão as pedras ganham temperatura rapidamente e o calor pode ser liberado por um longo tempo.
É por isso que é importante pensar em como o dispositivo selecionado pode armazenar energia. Como exemplo, notamos os fogões de aquecimento que são feitos de aço, tijolo
By the way, o último tipo esfria por muito tempo.
É importante entender que quanto maior o diâmetro, melhor servirá. Normalmente, você pode encontrar dispositivos com diâmetro de 50 e 100 mm
Um lado de tal produto deve ser selado, o que garantirá que o risco de vazamento de água seja eliminado.Em lojas especializadas, são vendidos plugues especiais de um ou outro diâmetro, com o qual o tubo é fixado com segurança.
O outro também é caracterizado pela estanqueidade, mas você não deve fechá-lo com força, pois é nesse lado que a água deve ser derramada e o nível do líquido também deve ser controlado. Existem muitas opções de implementação, incluindo o uso de garrafas plásticas simples.
Tipos de baterias de efeito estufa:
- Água
- Pedra
- Chão
Já falamos sobre a versão de água, também descobrimos as pedras. Agora vamos considerar a situação em que é o solo que pode atuar como acumulador de energia.
Este é o método de aquecimento mais barato, mas tem um efeito pequeno e é significativamente inferior aos dois métodos acima.
O solo é caracterizado por baixo acúmulo de calor, por isso vale a pena usar certos dispositivos mecânicos para aquecer a estufa.
Fontes alternativas de aquecimento e perspectivas para o seu desenvolvimento
Entre um grande número de diferentes tipos de sistemas de aquecimento, um lugar especial é ocupado por fontes alternativas de energia. Além das fontes tradicionais, como gás e eletricidade, hoje são utilizados todos os métodos possíveis de aquecimento. Entre eles estão os seguintes tipos de fontes alternativas de energia:
- combustíveis sólidos - hoje, a maioria dos sistemas de aquecimento utiliza energia derivada da combustão de combustíveis sólidos, como madeira e carvão. Tais sistemas são capazes de resolver todos os problemas relacionados ao aquecimento e fornecimento de água quente;
- uma bomba de calor que utiliza a energia do solo e dos corpos d'água é um sistema muito promissor que muitas vezes exige grandes investimentos financeiros;
- geradores eólicos que utilizam a força do vento. Em alguns países onde esta questão é decidida em nível estadual, tais sistemas têm grandes perspectivas e já estão funcionando com bastante eficácia;
- painéis solares que funcionam, como você pode imaginar, com a energia do sol. O design de tais sistemas, como regra, é de grande interesse. Em alguns países, como a Alemanha, os painéis solares fornecem calor e água quente a áreas inteiras.
Sistema de aquecimento solar
Antes de imaginar como o refrigerante é aquecido, vale a pena considerar o que é uma bateria solar e qual é o princípio de seu funcionamento. Uma célula solar nada mais é do que vários conversores fotovoltaicos combinados em uma unidade, ou um dispositivo semicondutor que utiliza a luz solar e a converte em eletricidade. Tudo acontece em estreita conexão com as leis básicas da física, que não fazem sentido considerar. Hoje, a energia solar atrai não apenas a visão de cientistas, mas também as pessoas comuns estão tentando conquistá-la, tentando resolver, dessa forma, os problemas associados ao abastecimento de água e aquecimento.
Sistema de aquecimento solar faça você mesmo
Hoje, a produção de painéis solares já atinge o nível industrial, mas qualquer um pode montar uma bateria solar que atenda às necessidades de uma pequena construção habitacional. Fazer painéis solares com suas próprias mãos hoje não é muito mais difícil do que montar um simples circuito elétrico. Mas para isso você precisa ter tudo o que precisa, ou seja, os próprios conversores de energia solar (células solares monocristalinas), o hardware necessário, selante de silicone e equipamentos de solda. Depois disso, você precisa se armar com um ferro de solda e começar a trabalhar.
Antes de iniciar o trabalho, é necessário montar a estrutura na qual as células solares serão localizadas. É uma caixa lacrada. Para este efeito, você pode encomendar uma janela de vidro duplo de metal-plástico feita no tamanho desejado. Em seguida, passamos diretamente à preparação dos elementos da bateria solar para montagem.Para fazer isso, os contatos, ou faixas de corrente, são soldados a cada um deles. Em seguida, o sistema é montado, composto por quatro linhas de nove elementos em cada linha, totalizando 36 elementos. A distância entre os elementos de montagem deve ser de 5 mm.
Durante a montagem, uma condição deve ser observada - cada linha adjacente deve ser girada 180 graus, o que permitirá montar todos os elementos em uma única corrente. Depois disso, é necessário anexar um diodo a cada feixe, composto por seis módulos, embora seja preferível fazer isso para cada elemento individual. Na saída, outro diodo comum é instalado, fornecido com diodos de cristal único. Depois disso, é feita a colagem final de todos os contatos e todos os vazios são preenchidos com silicone.
No final da montagem, a superfície interna é processada. Você pode cobrir o dispositivo com papel alumínio para mantê-lo funcionando. Naturalmente, é necessário converter a energia recebida para obter a tensão necessária. Para fazer isso, a energia do sol é acumulada com a ajuda de um controlador de carregamento e uma bateria de 12V é carregada. Depois disso, por meio de um inversor especial, essa tensão pode ser convertida para os 220 volts necessários. Como resultado, 36 elementos, 0,5 volts cada, permitem que você obtenha a tensão necessária.
No entanto, ouvir é uma coisa, mas ver com seus próprios olhos é outra bem diferente. Nesse caso, muitas perguntas que geralmente surgem após a leitura de qualquer material desaparecerão imediatamente. No vídeo apresentado, o processo de montagem de uma bateria solar parece ser bastante compreensível e inteligível. Muitas pessoas serão capazes de fazer um radiador solar se tiverem pelo menos algumas habilidades em engenharia elétrica.
Parâmetros técnicos e elétricos das unidades
- alta resistencia
- Eficiência de 20%
- Vidro coado
- Permeabilidade à água do casco
- Resistente às más condições meteorológicas
Na maioria das vezes, um sistema elétrico é usado para aquecer uma casa que recebe energia de módulos solares. Mas, às vezes, eles também realizam aquecimento de água. que está conectado à caldeira elétrica. O esquema e a instalação do aquecimento neste caso diferem apenas no fato de que é necessário espaço adicional para acomodar as baterias e o conversor CC.
Ao usar a energia solar, é mais eficiente aquecer grandes áreas (por exemplo, piso radiante) a pequenos valores. Em tal sistema, é mais fácil alterar a temperatura. se o tempo mudou, e é mais fácil montá-lo. do que outros. Além disso, radiadores volumosos não estragam a aparência do interior.
Coletores solares de água para aquecimento de estufas
Por várias razões, o aquecimento de água de estufas é mais preferível, embora o custo de tal sistema seja muito maior do que o custo de um sistema de aquecimento de ar. Em essência, o sistema de aquecimento solar de água da estufa não é diferente do sistema de aquecimento solar da própria casa de campo.
As diferenças estão apenas na forma e localização dos elementos de aquecimento. Nas estufas, em vez dos radiadores de aquecimento habituais para uma sala, os tubos são colocados ao longo das paredes nas quais circula a água morna. Os tubos também são colocados no piso de terra da estufa a uma profundidade de 30 a 50 cm, o que garante o aquecimento do ar e do solo na estufa.
Esquema de aquecimento solar de água
Em um sistema de aquecimento de água, o refrigerante pode ser aquecido tanto em coletores planos quanto em coletores em tubos de vácuo. Em um coletor plano, uma bobina plana é anexada ao absorvedor, para a fabricação da qual é necessário um tubo de cobre. Este tubo de cobre é primeiro preenchido com sal e só depois pode ser dobrado sem medo de vincos.
Quando o tubo toma a forma desejada, o sal é facilmente lavado com água corrente. A bobina é fixada ao absorvedor e pintada de preto com tinta resistente ao calor.Os tubos de entrada e saída são retirados e os orifícios através dos quais foram retirados são selados.
Esquema de um coletor solar plano
Os coletores construídos com o uso de tubos de vácuo, que são conectados com suas pontas ao tubo do circuito de refrigeração, possuem um design diferenciado. Os tubos de vácuo são um cilindro de vidro, dentro do qual é colocado um tubo de cobre com um líquido de baixo ponto de ebulição. A extremidade superior do tubo de cobre é ligeiramente expandida e selada.
O ar foi evacuado do espaço entre os tubos externos e externos para criar o maior isolamento térmico possível. O líquido dentro do tubo de cobre aquece sob a influência da radiação solar e evapora. O vapor sobe até a ponta e a aquece. Emitindo calor, o vapor esfria, condensa e escorre pelas paredes. A temperatura na ponta pode atingir 270°C – 300°C.
Diagrama de um tubo de vácuo
coletor de vácuo
O líquido aquecido nos coletores solares é fornecido por bombas de circulação ao trocador de calor instalado na caldeira. A água aquecida na caldeira entra no sistema de aquecimento. Este tanque deve ter um poderoso isolamento térmico para reter o calor no escuro.
Para evitar o resfriamento excessivo da água na caldeira, é fornecido outro elemento de aquecimento do sistema de aquecimento de backup. Este sistema liga quando necessário à noite e pode ser alimentado pelas baterias da fonte de energia solar em casa.
A energia solar está se tornando cada vez mais parte integrante da nossa vida cotidiana. Suas possibilidades são inesgotáveis. O sol nos dá luz, calor e eletricidade. E seria simplesmente imperdoável não usar essa fonte de energia gratuita. publicado por econet.ru
Por onde começar
Cálculo de custos de eletricidade. Para determinar a potência necessária de um sistema de painel solar, você precisa calcular quanta eletricidade você consome. Muito nessa questão depende se uma casa particular é usada constantemente ou apenas como residência de verão em certas estações do ano. Para calcular, pegue suas contas de eletricidade do ano e defina o número total de quilowatts usados durante esse período, depois divida por 12 (o número de meses) - você obterá o consumo médio mensal de eletricidade.
Cálculo do consumo médio mensal de eletricidade consumida
Como mostram a experiência e o feedback de consumidores reais, na Rússia central, o resultado obtido deve ser multiplicado por um fator de 16 para obter a potência necessária da bateria em watts.
Considere um exemplo. Para o ano em que você gastou 1625 kW, divida esse valor por 12 meses e multiplique por um fator de 16 - resulta em 2166 watts. Aqueles. um sistema de painel solar fornecerá tal casa se sua potência for de pelo menos 2200 watts / hora
Idéias de aquecimento de estufa DIY
Muitos residentes de verão instalam estufas ou estufas em suas parcelas para cultivar mudas e obter uma colheita mais precoce e rica. Mas se essa estrutura estiver equipada com um sistema de aquecimento, você poderá colher vegetais, ervas e até morangos durante todo o ano. Mas para fazer aquecimento em uma estufa, você precisará de preparação e algumas habilidades de construção.
Métodos de aquecimento de estufa
Existem vários tipos de aquecimento interior para o cultivo de vegetais durante todo o ano. Cada um deles tem seus prós e contras.
Possíveis tipos de aquecimento e suas vantagens:
- O aquecimento do fogão é caracterizado pela alta eficiência, tecnologia de construção simples, disponibilidade de combustível e capacidade de controlar a temperatura. A instalação de um forno ou caldeira não requer grandes custos financeiros.
- O aquecimento do ar pode aquecer rapidamente qualquer área, enquanto a tecnologia de sua construção é bastante simples.
- O sistema de água é confiável, seguro e com temperatura ajustável.Ao usar esses dispositivos na estufa, sempre haverá umidade do ar adequada para o cultivo de plantas.
- Os painéis solares são um processo de aquecimento natural, acessível, simples e barato. Em um dia ensolarado, a transferência de calor deles é gradual.
- O aquecimento a gás se distingue pela praticidade, custo relativamente baixo, aquecimento rápido e uniforme ao usar um aquecedor.
- O aquecimento elétrico de estufas e estufas é prático, simples e eficaz. Os dispositivos podem ser usados 24 horas por dia e os equipamentos portáteis podem ser instalados em qualquer local conveniente.
Mas cada um desses sistemas de aquecimento tem suas desvantagens. Entre eles:
- O aquecimento do fogão requer monitoramento constante.
- Em um sistema de ar, o processo de aquecimento deve ser mantido constantemente.
- O aquecimento de água quente pode exigir equipamentos elétricos de aquecimento de água ou até mesmo a instalação de uma sala de caldeiras inteira. Tudo vale a pena.
- Os painéis solares são eficazes apenas com bom tempo ensolarado. Ao usá-los, não será possível regular a temperatura do ar.
- O sistema de gás requer monitoramento constante, pois há risco de ignição. Sua instalação requer a permissão de serviços especiais.
- O equipamento elétrico requer uma fonte de alimentação, seca o ar e é muito caro de usar (custos de energia).
Para cada edifício, é adequado um sistema de aquecimento específico. Por exemplo, para estufas padrão com uma área pequena, você não deve escolher equipamentos caros. E em grandes estufas industriais, podem ser usados transportadores de calor infravermelho, bombas de calor e outras tecnologias avançadas.
Aquecimento de estufas com coletor de ar solar
Esse coletor é o principal elemento deste sistema de aquecimento. Dependendo da localização deste coletor, o aquecimento pode ser realizado por circulação natural de ar no sistema ou por ventiladores.
No primeiro caso, o tubo de saída do coletor deve estar localizado abaixo do soquete da entrada na estufa. Então o ar aquecido no coletor, de acordo com as leis da convecção, subirá pelo duto e entrará na estufa. O ar resfriado deslocado pelo duto de retorno entra no coletor, aquece e retorna à estufa. Este ciclo é contínuo, durando todas as horas de luz do dia.
No segundo caso, a localização do coletor solar não importa, pois a circulação do ar é mantida por ventiladores instalados na estufa na entrada de ar quente.
Com este método, garante-se uma distribuição uniforme das massas de ar quente em todo o volume aquecido e, o que é muito importante, um aquecimento uniforme do solo.
Naturalmente, os dutos de ar (especialmente os quentes) devem ser cobertos com isolamento térmico para que o ar não possa esfriar rapidamente. No escuro, o ar na estufa sem maquiagem quente pode esfriar rapidamente. Portanto, para manter o regime térmico, é necessário fornecer um circuito de aquecimento de backup. Pode ser aquecedores de ventiladores, aquecedores.
O próprio coletor solar de ar é um design extremamente simples. Você pode montá-lo sozinho com materiais improvisados em menos de uma hora. Esta é uma caixa de madeira selada de 10 a 15 cm de altura. O fundo é feito de papelão. Para maior resistência, as paredes laterais são conectadas com blocos de madeira com uma seção de 5x5 centímetros.
Um isolante térmico é colocado no fundo - espuma de poliestireno ou lã mineral. Um absorvedor é colocado no topo da camada isolante de calor, por exemplo, chapa de ferro galvanizado. Para aumentar a área de aquecimento, nervuras adicionais podem ser anexadas a esta folha.
Todas as costuras da parte interna da caixa são cuidadosamente tratadas com selante, após o que a caixa é coberta por dentro com tinta preta resistente ao calor.Dependendo de onde e como o coletor será instalado, tubos para entrada e saída de ar são embutidos em suas paredes laterais. Após todo o trabalho preparatório, a caixa é fechada com vidro temperado, as juntas do vidro com o corpo são seladas com "Selante".
Diagrama do Coletor de Ar Solar
Resta colocar o coletor no lugar e conectá-lo com dutos de ar à estufa. Neste caso, o tubo de saída do coletor deve estar localizado acima do tubo de entrada. As dimensões do coletor são determinadas apenas pelas dimensões da chapa metálica e do vidro. Dependendo do tamanho da estufa, pode haver vários desses coletores.
O ar em tal coletor aquece a uma temperatura de 45°C - 50°C. O ar aquecido não apenas mantém uma temperatura confortável para as plantas na estufa, mas, liberando seu calor, também aquece o solo, o que cria as condições mais favoráveis para o desenvolvimento do sistema radicular das plantas.
O princípio de funcionamento dos painéis solares
Os módulos que captam a energia do sol são geradores de eletricidade que funcionam com base em reações fotovoltaicas. O recebimento de corrente elétrica ocorre de acordo com o princípio de emissão (emissão de elétrons) de corpos aquecidos. A base para os painéis é o silício. A eficiência de um desses módulos não é muito alta - cerca de 30% em potência de até 300 watts. Para obter melhores resultados, os desenvolvedores combinaram várias dezenas de células solares em um circuito.
E este método deu um resultado melhor, algumas instalações podem funcionar totalmente mesmo com nebulosidade média. Para criar uma temperatura confortável durante todo o ano em uma casa de 30 metros quadrados. m. na faixa do meio do nosso país, a área total dos módulos deve ser de pelo menos 100-120 metros quadrados. m. Dentro da casa deve haver uma sala para baterias e equipamentos de distribuição.
