Как использовать энергию солнца при домашних условиях

Солнечная энергия — получение энергии солнца с помощью фотоэлектрических панелей или других методов сбора энергии — больше не просто «зеленая мечта» или концепция, с которой экспериментируют университеты и предприятия. Сегодня есть практические способы использования солнечной энергии в своем доме. Как и в случае любого технологического прогресса, необходимо учитывать инвестиционные затраты, но все больше и больше домовладельцев начинают ежедневно использовать этот основной источник возобновляемой энергии.

«Переход на солнечную энергию» больше не означает, что вам нужно вкладывать десятки тысяч долларов, чтобы покрыть крышу солнечными панелями. В настоящее время существует множество автономных устройств на солнечной энергии, которые служат важным практическим целям, а также комплекты солнечных панелей, подходящие для самостоятельного использования, которые позволяют любому человеку создать небольшую солнечную электростанцию для индивидуального использования.

Полная автономность дома

Да, солнечная энергия может привести в действие весь ваш дом. Хотя это звучит сложно и дорого, концепция такой системы относительно проста. Солнечные панели, облицованные поликристаллическим кремнием, который реагирует на солнечный свет, генерируя небольшой электрический заряд, соединены вместе на крыше или на открытой местности, обращенной к солнцу. Когда солнечный свет преобразуется в электричество, генерируемый постоянный ток направляется в инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. Эта мощность переменного тока подается в вашу главную электрическую панель, где она используется для питания всех устройств в доме — точно так же, как электричество коммунальной компании. Благодаря использованию устройств безопасности ваш чистый возобновляемый источник энергии может питать дом, квартиру или любое другое строение.

В большинстве мест вы можете продавать лишнюю произведенную энергию. Если вы полностью отключены от сети, вы можете установить большой блок батарей для хранения энергии для использования ночью или в пасмурные дни или оснастить свою систему резервным генератором, который срабатывает, когда нет солнечного света.

Подогрев воды

Есть два типа систем, которые можно использовать для замены традиционных водонагревателей, работающих на газе или электричестве. Активные системы горячего водоснабжения используют механические циркуляционные насосы, которые перекачивают воду или другую жидкость от панелей сбора тепла на крыше в резервуар для хранения. Пассивные системы горячего водоснабжения не имеют компонентов механических насосов и работают по простому способу естественного нагрева.

Очевидно, что установка солнечного водонагревателя может потребовать значительных инвестиций. Тем не менее, выполнив математические расчеты может доказать, что это рентабельная идея, если вы подсчитываете затраты на электроэнергию для эксплуатации стандартного водонагревателя в течение 20 или более лет.

Отопление дома

Энергия солнца также может быть использована для обогрева всего дома одним из двух способов. Это системы для домовладельцев, действительно серьезно относящихся к возобновляемым источникам энергии, поскольку они требуют значительных инвестиций.

Солнечные системы горячего водоснабжения. Системы горячего водоснабжения для всего дома — это крупномасштабная версия такой же системы, которая может заменить водонагреватель, обеспечивающий горячей водой ваш дом. Подобно этой системе, в системах отопления всего дома используются солнечные коллекторные панели для нагрева воды, которая циркулирует по трубам, проходящим через коллекторные панели. Но вместо того, чтобы храниться в относительно небольшом резервуаре для использования в сантехнике, эта горячая вода также циркулирует по трубам, которые обеспечивают тепло радиаторам или теплому полу по всему дому. Эти системы часто служат обеим целям: нагрев воды для использования в кранах, а также обеспечение отопления всего дома.

Это крупномасштабные системы, в которых используются довольно большие солнечные панели на крыше, сложные резервуары и циркуляционная техника. Солнечные системы водяного отопления чаще используются на предприятиях, но они также подходят для использования в жилых помещениях.

Солнечные системы с горячим воздухом. Существуют также системы отопления дома, в которых в качестве способа для перемещения тепла по дому используется горячий воздух, а не вода или другая жидкость. Эти системы работают, собирая воздух, нагретый солнцем, падающим на крышу или открытую стену, и циркулирует по дому. Например, в глиняную черепицу могут быть встроены воздушные каналы, позволяющие циркулировать нагретому воздуху. Дома, в которых используется солнечное отопление горячим воздухом, часто имеют крышу или обшивку, предназначенную для поглощения тепла. Многие системы имеют ту или иную форму циркуляционного вентилятора с приводом для распределения теплого воздуха. Эти системы часто предназначены только для обогрева небольших комнат. Вы можете рассматривать этот тип системы как гораздо более сложную версию старомодного солярия, который отапливался теплом за счет солнечного света, падающего через большие окна и нагревающего пол из камня или керамической плитки.

Освещение в саду

Вполне возможно обеспечить хорошее ландшафтное освещение с помощью индивидуальных осветительных приборов, каждый из которых имеет свой небольшой солнечный элемент и аккумуляторную батарею. Когда-то это были довольно маленькие и тусклые осветительные приборы, но сегодня, благодаря светодиодной технологии и улучшенным батареям, вы можете получить вполне адекватное ландшафтное освещение, даже точечное, с помощью светильников, работающих на солнечной энергии, которые вообще не требуют подключения проводов. Солнечные панели заряжают батареи в течение дня, и заряда часто бывает достаточно, чтобы свет работал всю ночь.

Доступны и другие системы, в которых используется большая центральная солнечная панель, которая может питать несколько ландшафтных источников света, расположенных вокруг дома, на террасах или патио.

Вентиляция

Вентиляция любого типа — хорошая идея, поскольку она помогает снизить затраты на охлаждение за счет отвода горячего воздуха из чердаков и других помещений. Традиционно эти системы подключаются к домашнему электрическому току, что в некоторой степени противоречит цели экономии энергии. Однако теперь вы можете купить автономные вентиляционные системы с небольшой панелью фотоэлементов, которые управляют двигателем вентилятора без необходимости в бытовом электрическом токе. Небольшие навесные агрегаты идеально подходят для поддержания прохлады летом в гараже, сарае, собачьей будке или курятнике. Есть также отдельно стоящие вентиляторы на солнечных батареях, которые можно использовать во внутреннем дворике, патио или на детской игровой площадке.

Зарядка аккумуляторов

Практически любое устройство, работающее от батареи, можно заряжать солнечной энергией с помощью какой-либо системы фотоэлектрических панелей. Природа фотоэлектрических солнечных панелей состоит в том, чтобы вырабатывать постоянный ток, который используется в большинстве батарей. Многие базовые и недорогие комплекты солнечных панелей имеют разъемы, которые позволяют подключать сотовые телефоны, планшеты и ноутбуки для прямой зарядки. А добавив простой инвертор, преобразующий постоянный ток в 220-вольтный переменный, вы также можете подключить зарядные устройства для других батарей.

Насосы на солнечной энергии

Недостатком некоторых систем водяного отопления, описанных выше, является то, что они требуют насоса для циркуляции воды из солнечного коллектора в накопительный бак. Обычно эти насосы питаются от бытовой электросети, и это в некоторой степени потребляет часть энергии, которую вы надеялись сэкономить, установив систему в первую очередь.

Но для максимального энергосбережения вы также можете запустить эти циркуляционные насосы на солнечной энергии с помощью фотоэлектрических панелей, которые будут вырабатывать энергию для запуска двигателей постоянного тока на циркуляционных насосах.

Как и в любой фотоэлектрической системе, солнечная энергия может накапливаться в батареях, так что вы все равно можете включать циркуляционные насосы в ночное время или в пасмурные дни.

Безопасность

Защита вашего дома от вандалов, пиратов на крыльце и даже бродячих животных важна для обеспечения безопасности вас и вашей семьи. Однако проводные камеры видеонаблюдения могут отключаться при отключении питания, оставляя вас без защиты. Камеры видеонаблюдения с питанием от батарей могут быть хорошим вариантом для предотвращения этой проблемы, но, если они не заряжаются постоянно, эти устройства в конечном итоге станут столь же бесполезными.

Камеры видеонаблюдения с питанием от солнечных батарей используют внутреннюю батарею для хранения энергии, полученную от солнечного света, независимо от того, пасмурно на улице или ярко светит солнце.

Приогтовление пищи

С другой стороны, вы также можете использовать солнечную энергию просто для приготовления еды. Хотя это что-то новое, приготовление пищи на солнечной энергии намного проще, чем вы думаете. С коробкой, сковородой, алюминиевой фольгой, мешком для готовки, изолентой (лучший друг человека), пенополистиролом и термометром вы сможете готовить в кратчайшие сроки.

Суть солнечной плиты состоит в том, чтобы создать емкость, покрытую фольгой или другим отражающим материалом, чтобы фокусировать солнечные лучи в камере для приготовления пищи. Десятки планов солнечных плит доступны в интернете.

Подписывайтесь на нас в Pinterest , где вы найдете еще больше интересных статей.

Источник

Использование солнечной энергии в быту

Солнце – неисчерпаемый источник энергии, который начали активно использовать для получения энергии ещё в начале 20 века. Учёные со всего мира уже не в первый раз доказывают, что использование солнца в быту – отличный вариант получения альтернативной энергии, которая доступна каждому, а эффективность такого метода очень высока.

Использование солнечной энергии

Природные запасы, обеспечивающие нас энергоснабжением, уменьшаются с каждым днём. Поэтому применение альтернативных вариантов получения энергии на данный момент очень актуально.

Существует два вида систем использования солнца:

• Активные (солнечные коллекторы, электростанции);
• Пассивные (проектирование и строительство дома с учётом максимального использования энергии солнца).

Из активных методов чаще всего используются солнечные панели. Данная конструкция, поглощая солнечную энергию, вырабатывает тепло, которое в дальнейшем используется для отопления дома и нагрева воды. Коллекторы используют не только в промышленности, но и на частных территориях.

Также активно применяются панели с фотоэлементами. Данная конструкция отлично подходит для бытовых и промышленных условий, при этом панели просты в использовании и не требуют особого ухода.

Третий вариант – солнечные электростанции, их используют в качестве масштабного преобразователя энергии в тепло и электричество. Это наиболее популярный метод использования энергии солнца, поэтому количество станций с каждым годом растёт.

Применение солнечной энергии в быту

Благодаря альтернативному варианту отопления, можно прилично экономить на отоплении и нагреве воды. Счастливыми обладателями солнечных коллекторов чаще всего становятся хозяева загородных домов, ведь такое оборудование обеспечит вас не только тёплой водой, а также светом и теплом.

Использовать энергию солнца можно для следующих целей:

• обогрев дома;
• нагрев воды;
• освещение переулков и улиц.

Ежедневно солнце и так обогревает Ваш дом, но иногда тепло солнечной энергии не может справиться со всеми задачами. Поэтому стоит внести некоторые правки и определённую технику при строительстве дома. На выходе, Вы построите дом с улучшенной теплорегуляцией.

Для нагрева воды используется специальное недорогое оборудование, которое быстро окупится и снизит ваши затраты на энергоснабжение. Пожалуй, это самый дешёвый способ, который доступен человеку.

Для того чтобы осветить улицы в тёмное время суток, используют устройства, способные поглощать солнечный свет днём. Такой способ прекрасно подходит и уже используется для владельцев загородных участков.

Таким образом, сферы использования солнечной энергии будут расти с каждым годом, а при правильном применении данного оборудования, большая часть территории нашей страны может обеспечить себя всеми видами энергоснабжения

Источник

Солнечная энергия для дома

Дата публикации: 21 сентября 2018

Солнце является возобновляемым источником энергии, который можно использовать без вреда для человека и окружающей среды. Кроме того, постоянно растущие цены на электроэнергию заставляют задуматься о переходе на альтернативный источник энергии, для которого установка оборудования окупится всего за несколько лет.

Что такое солнечные коллекторы и как они работают?

Прежде чем перейти к рассмотрению устройств, способных преобразовывать солнечную энергию в электрическую, стоит так же обратить внимание на аппараты, при помощи которых можно использовать тепловую солнечную энергию для дома.

Солнечные коллекторы – это устройства, которые посредством нагрева вещества-теплоносителя позволяют передавать тепловую энергию дальше, чтобы нагревать воду. Существует два типа коллекторов:

Считается, что последние более производительны, так как они эффективны в условиях низких температур и благодаря своему устройству могут дольше держать тепло. Потеря тепла у вакуумных коллекторов минимальна – 5%, как раз благодаря вакууму, создаваемому в трубках коллектора. Если сравнивать это устройство с чем-то привычным для нас, то работа трубок в коллекторе схожа с принципом работы обычного термоса.

Солнечные батареи и их разновидности

Если говорить об использовании солнечной энергии для частного дома в целях экономии электроэнергии, то речь пойдет о солнечных батареях. Но в этом случае, не все так просто, потому что на сегодняшний день существует множество видов панелей, существенно отличающихся своей производительностью. А чтобы не сесть в лужу с расчетами выгоды от такого перехода на альтернативную энергию, нужно ознакомиться с разновидностями солнечных панелей, предлагаемых на рынке.

Сегодня, солнечные батареи традиционно разделяют на 2 типа: кремниевые и пленочные. И оба типа панелей представлены множеством видов панелей, отличающихся либо материалом в основе, либо технологией производства.

• Из монокристалла кремния – КПД 22%;
• Из поликристалла кремния – КПД 18%;
• Из аморфного кремния – КПД до 5%.

• Из теллурида кадмия – КПД 12%;
• Из селенида меди-индия-галлия – КПД 20%;
• Из полимеров – КПД до 5%.

Существуют так же панели смешанного типа, которые благодаря смешанной технологии производства, помогают повысить производительность.

Но тот коэффициент полезного действия, который указан в списках выше, действителен только в абсолютно ясные дни. При совокупности слишком многих неблагоприятных условий, установка батарей и такое использование солнечной энергии для дома становится попросту не рентабельно.

Как просчитать, насколько выгодно будет установить солнечные панели?

Кроме коэффициента полезного действия, присущего тому или иному виду батареи, существуют так же другие причины малой производительности батарей. К ним относят:

• Облачность;
• Нагрев поверхности панелей;
• Прямая зависимость количества энергии на выходе от суммарной площади батареи;
• Угол падения солнечных лучей на поверхность батареи.

Если 2 и 3 моменты, теоретически, можно решить, то первый и последний можно только учесть в расчетах.

И вот допустим, Вы взялись считать, сколько же мощности будет выдавать солнечная батарея в ясный день, при падении лучей на поверхности модуля под прямым углом. Количество солнечной энергии в ясный день обычно равняется 1000 Вт на м2. Если Вы решили сэкономить и взять панель с меньшей производительностью площадью модуля в 2,5 м2, у Вас выйдет такой расчет:

солнечная энергия (1000 Вт/м2) × КПД (18%) × площадь модуля (2,5 м2) = мощность (450 Вт).

Для расчета мощности всей батареи суммируйте площадь модулей.

Если же брать не идеальные условия для работы батареи – скажем, вечер зимнего облачного дня – то для расчета по формуле выше Вам необходимо узнать так же количество солнечной энергии, которая дойдет до поверхности батареи. Для этого берем солнечную энергию в ясный день, угол падения лучей на поверхность модуля вечером, 60% преобразуемой панелью энергии в условиях облачной погоды. Получаем следующий расчет:

1000 Вт/м2 × sin25̊ × 60% = 252 Вт/м2

Затем, подставляем получившееся число в первую формулу и получаем итоговое количество энергии в 113 Вт.

Солнечная энергия для дома своими руками

Купить панели солнечной энергии для дома в наши дни это дорогое удовольствие, поэтому многие предпочитают мастерить самодельные батареи. Цены на батареи солнечной энергии для дома колеблются в пределах от 45 до 450$, в зависимости от материала изготовления батареи и от ее мощности. Логично, что чем качественнее и производительнее батарея, тем она дороже.

Своими руками сделать солнечную панель выйдет немного дешевле, потому что, если поискать, можно найти более дешевые материалы, из которых изготавливают модули. Из материалов, которые Вам понадобятся можно выделить:

• Фотоэлементы.
• Оргстекло или другой прозрачный материал, не пропускающий свет в инфракрасном спектре.
• Материалы для каркаса панелей.
• Материалы для пайки фотоэлементов.
• Герметик (например, силиконовый).

Чтобы рассчитать количество материалов, посчитайте, какое количество энергии Вам нужно для полного обеспечения дома электроэнергией и, исходя из этого, рассчитывайте необходимую площадь батареи.

• Берем электричество с собой в дорогу
• Свет, который всегда при тебе
• Солнышко светит – запись идет…
• Вода и солнце – день чудесный…

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник