Tấm pin mặt trời sưởi ấm gia đình: chủng loại, cách chọn và lắp đặt đúng cách

Sự đổi mới công nghệ thực sự đáng kinh ngạc, đặc biệt là khi nói đến khía cạnh thực tiễn của cuộc sống.Cho đến gần đây, người ta vẫn chưa biết đến các kế hoạch thu được năng lượng sinh lời, điều này có thể khiến họ từ chối nguồn điện đắt tiền. Đồng ý, hiện nay mọi nguồn thay thế đều có sẵn cho mọi người và sẽ rất tuyệt nếu sử dụng chúng.

Các tấm pin mặt trời cải tiến để sưởi ấm trong nhà đang dần dần được đưa vào thực tế hàng ngày của chúng ta nhưng liên tục. Nhưng trước khi đến cửa hàng để mua, bạn nên cân nhắc ưu và nhược điểm, nếu không bạn có thể mua phải một mẫu hoàn toàn không phù hợp. Để ngăn điều này xảy ra, chúng tôi sẽ tiết lộ bí quyết lựa chọn những thiết bị này.

Ngoài ra, từ tài liệu của chúng tôi, bạn sẽ tìm hiểu các tính năng thiết kế của bộ thu năng lượng mặt trời, đồng thời tìm thấy hướng dẫn từng bước để lắp đặt các tấm pin mặt trời. Để dễ hiểu, tài liệu có kèm theo hình ảnh và video theo chủ đề.

Nguyên lý sử dụng năng lượng mặt trời

Thông thường, khi có nhu cầu lắp đặt các tấm pin mặt trời, người ta băn khoăn về tính khả thi của doanh nghiệp. Bởi vì trong hầu hết các trường hợp, tỷ lệ số ngày nắng thấp hơn đáng kể so với cùng giá trị của số ngày nhiều mây.

Tỷ lệ tương tự là điển hình cho các khu vực ở vùng giữa và khí hậu của các khu vực phía bắc được đặc trưng bởi số ngày nhiều mây thậm chí còn nhiều hơn.

Số ngày nắng không đủ có liên quan trực tiếp đến hiệu suất của các thiết bị xử lý năng lượng của ngôi sao trên trái đất. Kết quả là sự tiếp xúc của ánh sáng mặt trời với bề mặt của pin sẽ giảm đi. Quá trình này được gọi là phơi nắng.

Các tấm pin mặt trời hoạt động như thế nào để sưởi ấm một ngôi nhà?
Các tấm pin mặt trời có thể được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm với vai trò là nhà cung cấp chất làm mát hoặc năng lượng cho các thiết bị điện

Bản chất của nó nằm ở chỗ bất kỳ mặt phẳng nào, bất kể mục đích của nó, đều nhận được một lượng năng lượng mặt trời nhất định. Ở các khu vực phía Nam, con số này đương nhiên cao hơn, điều này khiến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trở nên phù hợp hơn.

Tuy nhiên, thực tế cho thấy, thị trường thiết bị công nghệ trong lĩnh vực tổng hợp năng lượng mặt trời không ngừng cải tiến sản phẩm nên pin mặt trời hiện đại đang được ưa chuộng. Tấm năng lượng mặt trời Chúng hoạt động hoàn hảo ngay cả ở những khu vực có mức độ cách nhiệt thấp.

Sử dụng tấm pin mặt trời trong hệ thống sưởi ấm ở đâu tốt hơn?
Phân phối hoạt động mặt trời bằng ví dụ về bản đồ nước Nga. Hệ số cao hơn là đặc trưng của khu vực phía Nam (+)

Một cách tiếp cận cân bằng để cài đặt

Trước khi tổ chức hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời, bạn nên tìm hiểu những nhược điểm và điểm mạnh của công trình sử dụng năng lượng mặt trời.

Kiến thức này cần thiết để nhận thức tốt hơn về sự khác biệt giữa thiết bị và thiết bị tương tự cũng như để đánh giá tính hợp lý của thiết bị và đánh giá tính khả thi của cấu trúc.

Các yếu tố quan trọng nhất là:

  • Hiệu quả. Hiệu quả thực sự khi chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện. Cho đến nay, năng lượng của pin năng lượng mặt trời đắt hơn gần 5 lần so với điện thông thường.
  • Tính thời vụ của việc sử dụng. Các tấm pin mặt trời chỉ có thể hoạt động hiệu quả nếu không có chướng ngại vật trên đường đi của ánh sáng mặt trời, kể cả những đám mây cao.
  • Cơ chế tích lũy yếu. Trong hầu hết các trường hợp, năng lượng thu được phải được tiêu hao ngay lập tức. Để tích lũy và lưu trữ nó, bạn cần những ổ đĩa khá lớn, việc bố trí chúng sẽ đòi hỏi một diện tích ấn tượng.
  • Cần năng lượng phụ trợ. Vào mùa đông, các tấm pin mặt trời sẽ không thể cung cấp đủ nhiệt để sưởi ấm ngôi nhà. Nhưng chúng có thể là một sự bổ sung hữu ích cho lò hơi sưởi ấm trong trường hợp thời tiết nắng.
  • Tính khả thi của việc xây dựng. Hiện tại, khả năng hoàn vốn của các tấm pin mặt trời còn nhiều điều đáng mong đợi. Việc cài đặt của họ chỉ hợp lý ở những khu vực không được kết nối với mạng tập trung. Nơi không có sự thay thế nào cho các thiết bị năng lượng mặt trời.

Có nhiều hy vọng về việc phát triển và sản xuất các thiết bị năng lượng mặt trời để các chủ sở hữu tư nhân dễ tiếp cận hơn. Có niềm tin rằng một ngày nào đó việc xây dựng các hệ thống xử lý năng lượng mặt trời sẽ mang lại lợi nhuận.

Đúng vậy, nếu tính đến việc nguồn năng lượng của hành tinh đang dần tan chảy thì chúng ta hoàn toàn có thể coi công nghệ năng lượng mặt trời là một khoản đầu tư đầy hứa hẹn và sinh lời.

Các khía cạnh môi trường của việc sử dụng tấm pin mặt trời
Tổ hợp năng lượng mặt trời hoàn toàn an toàn cho môi trường, không thải ra các sản phẩm đốt độc hại, không làm xáo trộn sự cân bằng tự nhiên và không cần đốt hóa thạch hoặc gỗ.

Tuy nhiên, hiện nay đây chỉ là nguồn bổ sung cho các nguồn nhiệt chính nhưng đã có những ưu điểm riêng.

Ưu điểm đáng kể của tổ hợp năng lượng mặt trời:

  • Thời gian hoạt động lâu dài. Cấu trúc đơn giản đảm bảo tối thiểu sự cố. Các tấm kính có thể vô tình bị hư hỏng khi dọn tuyết, nhưng bạn có thể tự tay thay kính.
  • Mẫu mã đa dạng. Các thiết bị này được sản xuất bởi một số lượng đáng kể các công ty nước ngoài và đại diện cá nhân của các nhà sản xuất trong nước. Phạm vi giá cho phép bạn chọn một tùy chọn phù hợp với túi tiền của bạn.
  • Cài đặt riêng lẻ. Thiết bị có thể được cấu hình có tính đến tất cả những thay đổi bất thường của tự nhiên ở một khu vực cụ thể.
  • Năng lượng giá rẻ. Chính xác hơn, tính tự do hoàn toàn của nó là một phẩm chất không nên hiểu theo nghĩa đen do cường độ vật chất đáng kể trong việc chế tạo các tấm pin mặt trời.
  • Sự hấp dẫn bên ngoài. Hệ thống sưởi ấm phẳng không vi phạm kiến ​​​​trúc của ngôi nhà và có thể được coi là yếu tố của thiết kế sáng tạo.

Chúng tôi phát hiện ra rằng tổ hợp năng lượng mặt trời có thể trở thành một trợ giúp trong cuộc sống hàng ngày, bổ sung cho các nguồn sưởi ấm truyền thống. Ngoài ra, với giá nhiên liệu hiện nay, năng lượng thay thế thúc đẩy tiết kiệm, đặc biệt là trong khu vực tư nhân.

Các nhà sản xuất thiết bị hàng đầu khi mô tả sản phẩm của mình đều nhấn mạnh đến tính tuyệt đối thân thiện với môi trường hệ thống. Đương nhiên, quá trình chuyển đổi năng lượng photon diễn ra mà không có sự tham gia của bất kỳ chất dễ cháy, độc hại hoặc chất nổ hóa học nào.

Các tấm pin mặt trời trông như thế nào trên mái nhà riêng
Các tấm pin mặt trời đặt trên mái nhà không làm hỏng bề ngoài của ngôi nhà và không chiếm nhiều diện tích

Tổng quát hơn, việc sử dụng rộng rãi các tấm pin mặt trời chắc chắn sẽ làm giảm mức tiêu thụ các nguồn năng lượng khác như than đá hoặc khí đốt tự nhiên. Tất nhiên, tình hình môi trường trong trường hợp này sẽ được cải thiện về mặt chất lượng, và các hóa đơn vô độ cho vật liệu sưởi ấm và dễ cháy sẽ vẫn là quá khứ.

Hiệu suất của các tấm pin tỷ lệ thuận với lượng năng lượng mặt trời được hấp thụ.Nhưng khía cạnh công nghệ của các loại thiết bị khác nhau cho phép bạn tăng hoặc giảm năng suất.

Để tăng hiệu suất của hệ thống, nên lắp đặt hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời cộng sinh với các phương pháp sưởi ấm truyền thống khác.

Không cần phải lo lắng rằng bộ thu năng lượng mặt trời sẽ sớm hỏng. Tuổi thọ trung bình của thiết bị như vậy là khoảng 15 năm. Hoạt động chính xác của tế bào quang điện chủ yếu phụ thuộc vào khu vực sử dụng cài đặt.

Thông thường, mức độ phơi sáng mạnh nhất sẽ gây căng thẳng lớn hơn cho hệ thống. Vì vậy, nếu thiết bị được sử dụng ở nơi có khí hậu ôn hòa, nó có khả năng tồn tại hơn 15 năm.

Hoạt động của tấm pin mặt trời trong hệ thống sưởi ấm
Tuổi thọ của tấm pin mặt trời là từ 12 đến 15 năm. Với sự chăm sóc thích hợp, chúng sẽ tồn tại lâu hơn

Các loại phức hợp năng lượng mặt trời

Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng một số chất có khả năng phản ứng mạnh hơn trước tác động của photon. Vì vậy, công nghệ sản xuất tấm pin mặt trời cũng khác nhau.

Thiết bị năng lượng mặt trời dùng trong gia đình được chia thành 2 loại chính:

  • Bộ chuyển đổi quang điện (silic và phim). Chúng là những nhóm tế bào quang điện mắc nối tiếp hoặc song song với nhau, chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng. Các phần tử được lắp ráp thành một hệ thống bán dẫn duy nhất được gọi là bảng điều khiển năng lượng mặt trời, cung cấp năng lượng cho các thiết bị sưởi ấm phụ thuộc vào điện.
  • Bộ thu năng lượng mặt trời (phẳng, chân không hoặc hình ống, bộ tập trung hoặc bộ thu gương).Đây là loại phổ biến nhất trong cuộc sống hàng ngày, nhận năng lượng mặt trời và truyền đến hệ thống sưởi ấm dưới dạng điện hoặc chất làm mát được làm nóng.

Ngoài các loại được liệt kê, còn có các trạm năng lượng mặt trời sản xuất năng lượng ở quy mô công nghiệp. Đối với chủ sở hữu tư nhân, họ có thể đóng vai trò là nhà cung cấp năng lượng tập trung.

Sơ đồ mạch của hệ thống sưởi ấm với các tấm pin mặt trời
Hệ thống sưởi ấm với bộ thu năng lượng mặt trời giúp tiêu thụ năng lượng ngay sau khi nhận được.

Thiết bị chuyển đổi quang điện

Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi quang điện dựa trên việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành dạng điện. Chúng được sản xuất dưới dạng mô-đun trên khung nhôm hoặc trên tấm polymer dẻo.

Trong trường hợp đầu tiên, mặt trên của mô-đun được bảo vệ bằng kính cường lực cao và mặt dưới bằng màng cách điện. Trong trường hợp thứ hai, cả hai lớp vỏ bảo vệ đều được làm bằng polyme.

Các tế bào quang điện được kết nối thông qua thanh cái, chức năng của nó là truyền năng lượng cho pin hoặc người tiêu dùng. Các bus được kết nối với các điểm tiếp xúc nhằm kết nối các cục pin riêng lẻ thành một hệ thống hoàn chỉnh và kết nối với người tiêu dùng.

Pin mặt trời silicon hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi quang điện dựa trên khả năng của các phần tử chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện

Dựa vào tổ chức của các nguyên tử silicon, pin mặt trời được chia thành các loại sau:

  • Đơn tinh thể. Cung cấp silicon tinh khiết nhất, công nghệ sản xuất từ ​​lâu đã được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn. Bản chất của quá trình sản xuất là sự phát triển nhân tạo của một tinh thể đơn lẻ, cuối cùng được cắt thành các tấm dày 0,2-0,4 mm. Đây là những tế bào của pin trong tương lai, trong đó sẽ cần có 36 tế bào.
  • Đa tinh thể. Quá trình sản xuất sử dụng các tấm wafer làm từ silicon nóng chảy sau khi nó được làm nguội từ từ. Công nghệ này đòi hỏi ít năng lượng và công sức lao động hơn nên các tấm pin mặt trời với đa tinh thể có giá thành thấp hơn nhiều. Thông thường những viên pin này có màu xanh sáng tiêu chuẩn.
  • Được làm từ silicon vô định hình. Công nghệ sản xuất của họ tập trung vào nguyên tắc giai đoạn bay hơi. Kết quả của quá trình bay hơi, một màng silicon mỏng được lắng đọng trên bộ phận hỗ trợ, được bao phủ bên trên bằng một lớp phủ bảo vệ trong suốt. Loại tấm pin mặt trời này được gọi là màng mỏng và được lắp đặt trên tường nhà.

Pin đơn tinh thể có năng suất cao nhất. Tùy thuộc vào kiểu máy và nhà sản xuất, hiệu suất của chúng thay đổi trong khoảng 14–17%. Các loại đa tinh thể kém hơn chúng về tiêu chí hiệu quả, hiệu suất của chúng trung bình là 10–12%.

Hệ thống kém hiệu quả nhất là pin mặt trời dựa trên silicon vô định hình. Chúng được thiết kế để xử lý bức xạ tán xạ và được lắp đặt trên tường nhà như một phần bổ sung cho các hệ thống mạnh hơn nằm trên mái nhà. Hiệu suất nằm trong khoảng 5–6%.

Tấm pin mặt trời trên đa tinh thể trong hệ thống sưởi ấm tư nhân
Tùy chọn bảng điều khiển năng lượng mặt trời đa tinh thể - Cung cấp mức giá và hiệu suất trung bình

Dựa trên dữ liệu thu được từ các nhà sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời hàng đầu như Skhông công nghệ Quyền lực, rõ ràng là hiệu suất của các tinh thể đơn lẻ đang tăng lên hàng năm và chẳng bao lâu nữa hiệu suất có thể đạt khoảng 33%.

Tuy nhiên, ngày nay các chỉ số hoạt động tốt nhất đều thuộc về sản phẩm của công ty Sanyo. Điểm đặc biệt của các tấm này là phần tử bên ngoài nhiều lớp, giúp tăng hiệu suất và hiệu suất đáng kể Bộ thu năng lượng mặt trời là 23%.

Do quy trình xử lý đặc trưng của silicon, cấu trúc đa tinh thể chứa các thành phần không mong muốn cản trở sự hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn.

Ngoài ra, các hạt tinh thể của vi cấu trúc mô-đun được sắp xếp theo thứ tự hỗn loạn trong mối quan hệ với nhau, khiến cho việc thăng hoa năng lượng trở nên khó khăn. Kết quả là hiệu suất của tấm pin hiếm khi vượt quá 18%.

Đôi khi xảy ra sự cộng sinh của các bể chứa vô định hình và đa tinh thể/đơn tinh thể. Điều này là do các tinh thể đa tinh thể cần ánh sáng mặt trời cường độ cao để hoạt động bình thường, không giống như các tấm vô định hình. Vì vậy, việc kết hợp hai công nghệ có thể là một giải pháp.

Ngoài ra còn có những thay đổi đáng chú ý trong quá trình sản xuất hệ thống phim. Vì vậy, ở giai đoạn hiện nay, phim điện ảnh khá phổ biến. mô-đun năng lượng mặt trời dựa trên cadmium và indium.

Tấm phim để sưởi ấm một ngôi nhà nông thôn
Lớp phủ silica được theo dõi liên tục ở từng giai đoạn, nếu không các vấn đề về hiệu suất có thể xảy ra.

Người ta đã chứng minh rằng cadmium hấp thụ ánh sáng mặt trời rất tốt, đó là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất năng lượng mặt trời đã áp dụng nó. Như bạn đã biết, chất này có tính phóng xạ nhưng không cần phải lo lắng về khả năng bị phơi nhiễm, vì tỷ lệ kim loại không lớn đến mức gây ra bất kỳ tác hại nào cho bầu khí quyển, chưa kể đến con người.

Chất bán dẫn indium tạo ra hiệu suất thành công 20%, vượt xa cadmium. Do nhu cầu indium nhiều hơn trong các thiết bị gia dụng, cụ thể là trong sản xuất TV LCD, các nhà sản xuất thường thay thế kim loại bằng một chất tương tự khác - gali.

Ưu điểm của tấm pin mặt trời dạng phim để sưởi ấm
Thiết bị năng lượng mặt trời dạng phim có cấu trúc linh hoạt, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt rất nhiều

Nói về ưu điểm của mô-đun polymer và bộ thu phim nói chung, tôi muốn nhấn mạnh mức giá khá thấp so với pin tinh thể, hoàn toàn an toàn và thân thiện với môi trường, nhờ trạng thái ổn định của hóa chất. vật liệu xây dựng. Ngoài ra, các lợi thế bổ sung bao gồm tính linh hoạt và linh hoạt.

Đặc điểm thiết kế của bộ thu năng lượng mặt trời

Phiên bản đơn giản nhất của bộ thu năng lượng mặt trời phẳng là một loại vỏ hộp, mặt trước là bề mặt kim loại đen. Bên trong có một cuộn dây chứa đầy nước, hỗn hợp nước với chất chống đông hoặc không khí.

Đáy và thành hộp được phủ lớp cách nhiệt, cần thiết để bảo toàn năng lượng nhận được bên trong pin.

Một tấm kim loại cùng với các ống thu thập và chuyển chất làm mát đã được làm nóng đến hệ thống sưởi. Phần này được gọi là chất hấp thụ. Thông thường, đồng tấm, có đặc tính dẫn nhiệt cao, được sử dụng để sản xuất.

Mặt ngoài của chất hấp phụ phải có màu đen đậm để hấp thụ tối đa bức xạ mặt trời.

Sơ đồ mạch thu năng lượng mặt trời
Tấm pin mặt trời dạng ống là hệ thống ống hoặc cuộn dây có tấm kim loại phía trên

Để ngăn tia phản xạ từ bề mặt kim loại của chất hấp phụ, một lớp phủ trong suốt bền được lắp lên trên. Thông thường đây là những lựa chọn kính cường lực có hàm lượng kim loại tối thiểu.

Ở bên ngoài, nó được áp dụng một lớp vỏ quang học đặc biệt, không phát ra nhiệt dưới ánh sáng hồng ngoại. Nó cải thiện hiệu suất của thiết bị, có khả năng làm nóng nước lên tới 200°C.

Các tấm hình ống rất nhạy cảm với âm tính của khí quyển.Sau khi có mưa lớn, đặc biệt là mưa đá, nên kiểm tra cẩn thận tính toàn vẹn của tấm che mặt thu gom.

Lá bị gió thổi, hạt bụi và cành gãy cũng có thể làm hỏng bề mặt. Các vết trầy xước và chip sẽ dẫn đến hiệu suất thiết bị giảm sút rõ rệt.

Tùy chọn cho bộ thu năng lượng mặt trời để sưởi ấm
Có một số lựa chọn để lắp đặt các tấm pin mặt trời, bởi vì... Trong quá trình vận hành, các nhà phát triển đã loại bỏ dần những khuyết điểm

Phiên bản chân không được trang bị ống nhiều lớp được thiết kế giống như bình thủy điện. Hệ thống này cho phép bạn giữ nhiệt tốt hơn 95% so với các mẫu trước đó.

Ở đáy ống nhiều lớp có chất lỏng chuyển thành hơi khi bị mặt trời đốt nóng. Một tụ điện được gắn ở phía trên của loại bình kín này. Khi đến đó, hơi nước ngưng tụ và truyền nhiệt vào hệ thống.

Các tấm pin mặt trời hoạt động theo nguyên lý chân không có hiệu quả hơn so với các tấm pin hình ống thông thường ở những khu vực có số ngày nắng ít.

Bộ thu tập trung được trang bị một thiết bị có bề mặt gương, giúp tập trung năng lượng mà nó nhận được lên bề mặt của bộ hấp thụ. Diện tích gương lớn hơn cùng kích thước hấp thụ, nhờ đó làm tăng hiệu quả tiếp nhận năng lượng mặt trời.

Phần tử gương nói chung có thể được tập trung vào một điểm hoặc một đường mỏng mà không làm giảm hiệu suất một chút.

Lắp đặt các tấm pin mặt trời chân không để sưởi ấm
Nhờ chế tạo ống thu nhiệt dựa trên nguyên lý bình thủy điện, năng suất của thiết bị gần như tăng gấp đôi

Nhược điểm của máy tập trung là chúng chỉ có thể cảm nhận được bức xạ trực tiếp. Do đó, những phát triển mới nhất được trang bị các thiết bị theo dõi quay nhằm loại bỏ hoặc giảm bớt ảnh hưởng của nhược điểm này.

Các thiết bị theo dõi buộc bộ thu phải quay theo chuyển động của ngôi sao để thu thập tất cả các tia của nó.

Đây là loại tấm thu năng lượng mặt trời hiệu quả nhất, cho phép bạn làm nóng chất làm mát đến nhiệt độ tối đa so với các loại khác. Đúng vậy, chúng hoạt động tốt ở các vùng sa mạc, giá thành rất cao, đó là lý do tại sao chúng chủ yếu được các tổ chức sản xuất có nhu cầu.

Bộ tập trung thu gom để sưởi ấm gia đình
Bộ tập trung năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách tập trung năng lượng mặt trời vào một bộ hấp thụ có diện tích nhỏ hơn

Một giải pháp mới thú vị là một cấu trúc thu hình cầu có khả năng thu được tất cả các tia mà nó có thể cảm nhận được. Nhân tiện, nó không cần phải được trang bị một cơ chế quay, cơ chế này dễ bay hơi và cần kết nối với nguồn điện.

Thiết kế hình cầu khác với thiết kế thông thường ở chỗ nó không bao gồm các ống riêng biệt nối với ống đầu vào và đầu ra mà là một tản nhiệt vít đơn.

Cuộn dây thu chứa đầy nước xử lý, khi được làm nóng, nước này sẽ di chuyển dọc theo đường trục vít và thoát ra ngoài được làm nóng vào ống thoát, rồi từ đó đi vào hệ thống sưởi.

Sau khi làm mát, chất làm mát lại quay trở lại từ mạch gia nhiệt đến ống dẫn vào của bộ thu hình cầu. Quá trình này được lặp lại.

Một lợi thế đáng kể của hệ thống hình cầu là hệ thống sưởi xảy ra suốt cả ngày. Nó không cần phải được trang bị các cơ chế quay cần nguồn điện. Nhờ thiết kế vít, nó được đặc trưng bởi tổn thất năng lượng tối thiểu trong đường ống.

Tất cả các loại bộ thu năng lượng mặt trời đều thuộc danh mục hệ thống năng lượng phụ trợ theo mùa.Tùy thuộc vào kiểu máy, đường ống bên trong của chúng có thể chứa tới 200 lít chất lỏng và lượng tối thiểu được sử dụng trong mô-đun chân không là khoảng 60 lít.

Hoàn toàn có thể chế tạo một bộ thu năng lượng mặt trời bằng chính đôi tay của bạn. Trang web có tuyển chọn các bài viết dành riêng cho các hệ mặt trời tự chế.

Chúng tôi khuyên bạn nên đọc:

  1. Cách làm bộ thu năng lượng mặt trời để sưởi ấm bằng tay của chính bạn - hướng dẫn từng bước
  2. Cách tự làm pin năng lượng mặt trời: hướng dẫn tự lắp ráp

Hướng dẫn lắp đặt pin năng lượng mặt trời

Nên lắp đặt các tấm thuộc loại “phẳng” vào mùa hè, khi mức độ cách nhiệt cao hơn. Đây sẽ là lựa chọn tốt nhất cho tỷ lệ giá cả và năng lượng nhận được, có nghĩa là mua như vậy Bộ thu năng lượng mặt trời sẽ hoàn toàn biện minh cho tất cả số tiền bỏ ra.

Bằng cách này hay cách khác, tiềm năng năng lượng của thiết bị cho phép nó được sử dụng trong các hệ thống cung cấp nước nóng và sưởi ấm.

Quá trình chuyển đổi năng lượng cực kỳ nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Điều này nên được tính đến trong quá trình cài đặt. Bước đầu tiên là đảm bảo rằng ngôi nhà được cách nhiệt hoàn toàn, nếu không hệ thống có thể xảy ra sự cố không mong muốn.

Hệ thống sưởi ấm tự động với bộ thu năng lượng mặt trời
Hệ thống sưởi ấm với các tấm pin mặt trời là một mạch kín với chất làm mát tuần hoàn qua nó

Đối với mỗi khu vực, tùy chọn lắp đặt thiết bị tối ưu được cung cấp. Việc tính toán được thực hiện dựa trên cùng mức độ cách nhiệt. Theo quy tắc sử dụng, bộ thu phải được đặt sao cho góc tới của ánh sáng mặt trời trên bề mặt của nó là 90°.

Chỉ trong trường hợp này hiệu quả của hệ thống sẽ là tối đa.Bạn có thể đạt được độ chính xác tuyệt đối khi lắp đặt các tấm bằng cách đo vĩ độ của khu vực.

Một yếu tố quan trọng sẽ là hướng đặt các tấm. Do mức công suất cao nhất đạt được chủ yếu vào giữa ngày nên việc định hướng các tấm pin theo hướng Nam là điều đáng làm. Cho phép có một số sai lệch trong quá trình lắp đặt, theo hướng đông hoặc tây, nhưng không quá nhiều.

Ngoài ra, hiệu suất thường giảm do bóng cây đổ xuống bảng thu gom. Vào mùa đông, nên tăng góc nghiêng của các tấm pin mặt trời, điều này sẽ cải thiện mức hiệu suất của hệ thống.

Bước 1. Lựa chọn góc nghiêng

Hiệu suất của bộ thu chủ yếu phụ thuộc vào góc của tấm so với bề mặt nằm ngang. Để tối ưu hấp thụ ánh sáng Nên giữ độ nghiêng khoảng 45°.

Góc lắp đặt tấm sưởi năng lượng mặt trời
Góc nghiêng tối ưu của tấm pin mặt trời phụ thuộc vào mùa. Sẽ thật tốt nếu thiết bị được trang bị thiết bị điều chỉnh góc

Góc phương vị phải được giữ ở 0° (hướng thẳng về phía Nam). Một số sai lệch 30-40° được cho phép để cách nhiệt tốt hơn. Để tăng độ cứng, có một cái đặc biệt. kết cấu nhôm.

Đây chủ yếu là điển hình cho việc lắp đặt các bộ thu gom trên mái nghiêng. Chúng sẽ ngăn chặn những thay đổi trong các thông số đã đặt do điều kiện thời tiết và tốc độ lắp đặt nhanh bằng cách sử dụng móc và biên dạng buộc chặt sẽ tiết kiệm thời gian.

Bước 2. Xây dựng mạch sơ cấp

Ở giai đoạn đầu tiên, tất cả các bộ phận làm nóng được lắp đặt: nồi hơi, máy nén, dây dẫn nhiệt, v.v. Để thuận tiện, nên đặt các thành phần hệ thống ở nơi dễ tiếp cận.Trong quá trình cài đặt bể mở rộng, cần tính đến việc không có chướng ngại vật giữa nó và người thu gom.

Nhiệt độ bên trong bể được đo bằng cảm biến nhiệt độ. Nó nên được gắn vào đáy bể.

Giai đoạn tiếp theo sẽ là tổ chức hệ thống thông gió. Khi lắp đặt mạch phải tạo lỗ thông hơi, rời khỏi bể mở rộng. Giải pháp tốt nhất là đưa thông tin liên lạc lên mái nhà. Điều này sẽ giúp điều chỉnh sự chênh lệch áp suất trong hệ thống sưởi ấm.

Các bộ phận của hệ thống sưởi ấm bằng tấm pin mặt trời
Các tấm pin mặt trời là một phần của hệ thống sưởi ấm, hệ thống này cũng phải bao gồm nồi hơi, máy bơm ly tâm, đường ống, v.v.

Quá trình vận chuyển chất lỏng bên trong DHW phụ thuộc bơm tuần hoàn. Chỉ nên sử dụng cho các hệ thống có mạch nước khép kín. Ngoài ra, để thuận tiện cho việc thay nhớt, bình giãn nở phải được trang bị hệ thống thoát nước. Với mục đích này, việc lắp đặt một vòi ở đâu đó ở dưới cùng của thiết bị là phù hợp.

Bước 3. Chúng tôi hiểu các tính năng vận hành

Hệ mặt trời hoạt động từ mạng 220 V. Mỗi model có sơ đồ kết nối riêng được cung cấp trong bộ sản phẩm.

Hệ thống dây điện phải được cách điện cẩn thận, bộ điều nhiệt và các loại rơle phải được đặt ở nơi cực kỳ khô ráo. Để bịt kín tốt hơn, nên bảo vệ thiết bị bằng vật liệu kỵ nước.

Hãy chắc chắn rằng hệ thống được kết nối với mặt đất. Điều này sẽ bảo vệ bạn khỏi những tình huống đe dọa tính mạng.

Bước 4. Chọn phương pháp kết nối các phần tử

Việc hàn các mạch đồng và các bộ phận điện phải được thực hiện bằng cách sử dụng miếng dán hàn đặc biệt. Trước đó, bạn cần phải làm sạch các khớp.Tốt hơn là làm điều này với một bàn chải thép.

Các bộ phận dẫn vào bể phân phối (ống, cuộn dây) trước tiên được hàn hoặc bắt vít cắt lát chạm khắc Điều quan trọng là phải hiểu rằng đường ống chứa chất lỏng được làm mát phải tiếp cận đáy bể và đường ống chứa chất lỏng nóng phải hướng lên trên.

Bước #5. Lắp đặt các tấm pin mặt trời

Giai đoạn chuẩn bị: những gì cần chuẩn bị để cài đặt.

Tiếp đến là quá trình lắp đặt các tấm pin mặt trời. Hướng dẫn lắp đặt 2 tấm phù hợp để lắp bất kỳ số lượng bộ thu năng lượng mặt trời nào: nguyên tắc lắp đặt không thay đổi. Điều chính là tìm một khu vực để cài đặt.

Giai đoạn cuối cùng là kiểm tra hệ thống.

Thông tin bổ sung về lắp đặt và kết nối các tấm pin mặt trời được trình bày trong các bài viết:

  1. Sơ đồ và phương pháp kết nối các tấm pin mặt trời: cách lắp đặt tấm pin mặt trời đúng cách
  2. Sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời: tới bộ điều khiển, tới ắc quy và hệ thống bảo trì

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Ứng dụng tấm pin mặt trời trong hệ thống thông tin liên lạc tự động:

Trình diễn sản phẩm của một trong những công ty đi đầu trong sản xuất tấm pin mặt trời:

Nguyên lý thiết kế và hoạt động của ống góp chân không:

Các hệ thống năng lượng mặt trời hàng năm đang cải thiện hiệu suất của chúng trong việc chuyển đổi năng lượng mặt trời. Các nhà phát triển đã cung cấp nhiều lựa chọn về bộ thu loại phẳng và hình ống, sử dụng lớp phủ thạch anh hoặc mô-đun đơn tinh thể.

Tất cả điều này đang dần cập nhật các nguồn năng lượng thay thế, do đó năng lượng mặt trời sẽ sớm được cung cấp cho mọi người.

Bạn có kinh nghiệm kết nối hoặc sử dụng các tấm pin mặt trời để sưởi ấm ngôi nhà của mình không? Hoặc vẫn còn thắc mắc về chủ đề này? Hãy chia sẻ ý kiến ​​của bạn, để lại bình luận và tham gia thảo luận. Khối liên lạc được đặt bên dưới.

Nhận xét của khách truy cập
  1. Tôi yêu tất cả những tiện ích hiện đại thân thiện với môi trường này! Tôi nhớ mình đã ngạc nhiên thế nào trước toàn bộ cánh đồng có tua-bin gió ở Đức khi tôi nhìn thấy chúng lần đầu tiên vào những năm 90. Tấm pin mặt trời trong cuộc sống hàng ngày và trong nước là ước mơ của tôi! Cho đến nay tôi chỉ sử dụng nó khi đi bộ đường dài và đi nghỉ; nó rất tiện dụng khi tôi cần sạc điện thoại. Nhưng để sưởi ấm những ngôi nhà của chúng tôi như thế này ở Nga - đối với tôi, đây có vẻ là một điều không tưởng! Xét cho cùng, ở đây chúng ta không có nước Ý oi bức, ít nắng và thường nhiều mây. Mặc dù đây có thể là một lựa chọn cho Lãnh thổ Krasnodar. Sẽ tuyệt biết bao!

  2. Các tấm pin mặt trời để sưởi ấm một ngôi nhà nông thôn là giấc mơ cũ của tôi đang dần trở thành hiện thực khắc nghiệt. Đầu tiên, những tấm pin này không hề rẻ và không rõ khi nào khoản tiết kiệm mà chúng mang lại sẽ bù đắp được chi phí của chúng. Và thứ hai, ý nghĩ bỏ mặc tất cả những thứ này trong sáu tháng tôi không ở nhà nghỉ chỉ khiến tôi sợ hãi... Làm thế nào những tấm này chịu được sương giá mùa đông? Có lựa chọn nào với việc cài đặt/tháo gỡ nhanh chóng để bạn có thể cất chúng đi khi rời đi không?

    • Chuyên gia
      Vasily Borutsky
      Chuyên gia

      Giá phát hành hiện nay đối với các tấm pin mặt trời và các thiết bị liên quan là khá phù hợp so với 5 năm trước. Những nguồn năng lượng thay thế như vậy ngày càng trở nên dễ tiếp cận hơn, nhưng việc đưa chúng vào một ngôi nhà nông thôn nơi bạn sẽ không ở trong nửa năm là không khôn ngoan. Đầu tiên, ai đó có thể “để ý” đến những thiết bị như vậy. Thứ hai, các tấm pin mặt trời cần được làm sạch bụi, tuyết, lá cây để không bị mất hiệu suất.

      Nếu bạn quyết định lắp đặt các tấm pin mặt trời, chúng có thể được gắn theo cách sao cho có thể dễ dàng tháo ra trước khi rời đi. Bạn cũng có thể nghĩ ra một khung đặc biệt làm bằng nhôm, chẳng hạn như có khóa, bên dưới sẽ ẩn các tấm pin mặt trời khi bạn vắng mặt.

      Nếu bạn lắp các tấm pin mặt trời không phải trên mái nhà mà trên mặt đất, thì bạn có thể xây dựng bất kỳ loại biện pháp bảo vệ chống trộm nào, sẽ không còn hạn chế về trọng lượng của cấu trúc.

  3. Đúng vậy, trong thời đại công nghệ của chúng ta, bạn không còn thời gian để theo dõi sự phát triển của chúng nữa. Mười năm trước, đích thân cha tôi đã tham gia phát triển các tấm pin mặt trời loại này, nhưng khi đó chúng là những chiếc xe tăng khổng lồ, nặng nề chứ không chỉ là những nhà sưu tập. Trên mái nhà của chúng tôi, cấu trúc khổng lồ này xuất hiện đầu tiên trong toàn khu vực và hầu như không phù hợp :) Những người ghen tị đã đập nó bằng đá và liên tục hỏi chúng tôi nó là gì... Bây giờ bằng cách nào đó mọi thứ đã trở nên nhỏ gọn hơn, nhưng tất nhiên là trong trí nhớ của tôi , đây vẫn là một mô hình trẻ em dễ thương mà tôi đã lắp ráp từ nón và hộp thiếc lớn, đặc biệt dành cho một số cuộc thi :)

Thêm một bình luận

Sưởi

Thông gió

Điện