Система обогрева солнечным теплом

Воздух, нагретый солнцем, иногда используют для обогрева жилья в условиях холодного климата. В жарких странах толстые стены глинобитных домов могут смягчить перепады температур в помещении. Но в более холодных странах остекление южной стороны дома может замедлить потерю тепла. Гараж (на рисунке слева) может послужить примером остеклённой стены, используемой для улавливания тепла. В 1964 году Феликс Тромб, французский изобретатель, способствовал популяризации этого метода солнечного отопления.

Стена Тромба позже была модифицирована; сверху и снизу массивной стены для хранения тепла были проделаны отверстия. Это позволило горячим потокам циркулировать по помещению и увеличить теплоотдачу в течение дня. Термальная масса внутренних стен, равно как и мебель, увеличивали запас тепла.

Эта простая система пассивного солнечного отопления, использует избыточное тепло, которое не накапливается в поглощающей стене, для обогрева жилого помещения и всех находящихся там предметов. Как Вы считаете, можно ли улучшить уже и без того улучшенную стену Тромба?

Видите ли Вы разницу между этой системой обогрева и улучшенной стеной Тромба?

Да, этот горячий коллектор воздуха, является активным, а не пассивным, так как для подачи горячего воздуха из полости за остеклённой поверхностью используется вентиляционное отверстие.

Очень хорошо! Но есть еще одно отличие, и оно ещё более важно.

Вы говорите об изоляции, которая используется вместо массивных термальных стен?

И снова очень хорошо. Изоляция области попадания солнечного света от области накопления тепла — важный метод сохранения энергии и предотвращения потери тепла. Об этом мы поговорим позже, а сейчас давайте рассмотрим некоторые виды коллекторов горячего воздуха.

Я называю это коллектор нагревания воздуха солнечной энергией, потому что воздух нагнетается через черную металлическую пластину с помощью сети перегородок. Без перегородок нагнетаемый воздух будет следовать по пути наименьшего сопротивления, и собирать мало тепла . Но с перегородками он будет циркулировать по всей поверхности коллектора. Всё отлично работает и Скотта Д. следует поздравить за проведённое исследование.

Больше всего я обеспокоен тем, что нагретый воздух имеет обыкновение подниматься вверх. Другими словами, потребуется дополнительная сила вентилятора, способная преодолеть природные конвекционные потоки, который появятся внутри коллектора. Но в таком способе получения тепла могут быть свои преимущества.

Альтернативой этому виду коллектора является система горизонтального потока воздуха.

Благодаря тому что воздух дует горизонтально, нам больше не понадобится дополнительная сила от вентилятора, чтобы протолкнуть нагретый воздух вниз.

Я, конечно, не могу проверить эти предположения и дать им сравнительную оценку, поэтому я могу ошибаться (хотя могу и оказаться правым). Лучшее решение проблемы не всегда может быть самым практичным, но все-таки полезно знать компромиссы в стоимости, эффективности и эстетической привлекательности.

А что бы произошло, если бы мы увеличили текущий эффект конвекции, используя вертикальные колонны?

Обратите внимание, что на рисунке слева система нагрева воздуха солнечной энергией не имеет перегородок для направления воздуха. Это вертикальная проекция нашего первого коллектора для нагрева воздуха солнечной энергией. Как вы думаете, поднимающийся горячий воздух в этом коллекторе может быть использован для создания простой пассивной солнечной системы отопления?

К сожалению, эффективность теплообмена такой пассивной системы как эта, не очень высока. Однако с небольшим вентилятором в нижней части каждой секции солнечный коэффициент тепла может быть значительно увеличен. Возникает вопрос: будут ли шесть маленьких вентиляторов в такой системе как эта, также производительны как один большой?

Я не знаю. Если вы проведёте несколько тестов, пожалуйста, дайте мне знать, каков результат. Не бывает правильных или неправильных решений. Есть только альтернативные пути.

Давайте кратко рассмотрим простой коллектор горячего воздуха, который использует стекловолоконный экран, как поглощающую поверхность. Обратите внимание, что экран располагается по диагонали с верхней части сразу под вентилятором. Экран располагается ниже вентилятора, чтобы обеспечить беспрепятственный проход потоку воздуха от стеклянной поверхности, где, я думаю, тепло будет потеряно. Размещение экрана в этом положении также гарантирует, что весь бытовой воздух будет проходить через экран до того как его перегонят в дом.

Недостаток этой системы в том, что для каждой такой установки потребуется свой собственный вентилятор. Хорошая новость заключается в том, что сам вентилятор настолько маленький, что стоимость 10 таких вентиляторов меньше, чем стоимость одного большого. Теперь давайте рассмотрим этот тип коллектора горячего воздуха с небольшим хранением тепла.

Камера для хранения тепла может быть построена из кирпичей или бутылок с водой; также подойдёт любой другой материал, способные хранить тепло.

Для такой системы потребуется 2 вентилятора. Один вентилятор будет использоваться для циркуляции нагретого воздуха по термальной массе, а другой — для извлечения тепла из термальной массы и прогона его в дом, по мере необходимости.

Хотя эта система и даёт хозяину дома возможность контролировать перепад температуры, она не стоит дополнительных затрат, не говоря уже о трудностях, связанных с передачей тепла в твердых или жидких материалах внутри камеры для хранения тепла.

Альтернативой изолированным блокам составляют стены из цементных блоков. Горячий воздух из коллектора прокачивается через пустоты внутри цементных блоков. Приятной особенностью такой стены является то, что блоки не надо скреплять друг друга раствором. Некоторые блоки можно просто прикрепить к внутренней стене.

Тепло, хранящееся внутри блока в течение дня, может постепенно высвобождаться в ночное время. Главным недостатком этой системы является то, что для неё нужна стена.

Запомните, эту систему надо устанавливать ​​на южной стороне дома. Хозяину также придется использовать окна, выходящие на юг, чтобы она эффективно работала.

Если стены и мебель из дома используются для хранения тепла, то пространство для поглощения солнечного света может быть использовано вместо коллектора горячего воздуха. Пока это пространство изолировано от остальной части дома, оно будет накапливать тепло.

Для перегона нагретого воздуха из пространства для поглощения солнечного света в дом может потребоваться вентилятор. Плюсом в использовании такой системы является то, что помимо всего прочего, это помещение можно использовать для хранения других вещей.

Но хозяин должен помнить, что температура в пространстве для поглощения солнечного света может превышать 120 градусов по Фаренгейту в течение дня и опускаться до 20 градусов ночью.

Солнечную энергию таким способом можно собирать и на чердаке, используя естественную тенденцию горячего воздуха подниматься, а холодного опускаться.

Для такой системы обычно используют 3 и более тонн воды. Как только на чердаке накопится достаточное количество тепла, оно прогоняется в дом при помощи вентилятора.

Теперь рассмотрим наш последний вид альтернативной системы солнечного отопления.

Солнечные теплицы — это особый вид парника, используемый для обогрева дома, а также прекрасное решение для проращивания семян. Эффект дымохода в теплице концентрирует тепло возле потолка. Если тепла достаточно, верхний клапан открывается и пускает горячий воздух в дом, а нижний клапан пускает холодный воздух в теплицу. Ночью, когда нет солнечного света, оба клапана закрывают, так как будет происходить обратный процесс.

Солнечные теплицы могут быть активным или пассивным, но в большинстве случаев они предназначены для передачи тепла в дом. Накопленное в парниках тепло быстро теряется из-за остеклённой поверхности. Солнечный свет можно использовать по-разному. Если вы будете сомневаться, просто. следуйте за солнцем.

Если в парнике термической массы много, то растения будут быстрее расти; но помните, чем больше тепла хранятся в теплице, тем меньше тепла будет в доме.

По этой причине владелец дома с солнечной теплицей должен позаботиться о системе вентиляции либо в пользу растений, либо в пользу людей живущих в доме.

Я построил эту солнечную теплицу для друга, который жил на Стип Хилл в Саранаке, Нью-Йорк. В холодные зимы температура там падала ниже -30 по Фаренгейту и камин был единственным источником тепла.

Расчет параметров стены Тромба и солнечной теплицы

Требуемая площадь поверхности (м 2 ) остекленной южной теплоаккумулирующей стены Тромба определяется по формуле

Аналогичная формула используется для пристроенной к южному фасаду здания солнечной теплицы (оранжереи, зимнего сада)

Значения удельной площади стены Тромба α_ст и пристроенной к южной стене солнечной теплицы α_теп, отнесенные к 1 м 2 площади отапливаемых помещений, зависят от средней для зимнего периода (точнее, для декабря и первой половины января) температуры наружного воздуха в местности, где расположен дом, и материала, в котором происходит аккумулирование теплоты.

Таблица 1. Удельная площадь остекления стены Тромба α_ст и солнечной теплицы α_теп, отнесенная к 1 м 2 площади отапливаемых помещений дома (м 2 /м 2 )

Температура воздуха зимой Tв, °C	αст	αтеп
-10	0,72. 1,0	1,05. 1,7
-4	0,5. 0,93	0,78. 1,3
2	0,35. 0,6	0,53. 0,9
7	0,22. 0,35	0,33. 0,53

В табл. 1 приведены значения удельной площади поверхности остекления стены Тромба α_ст и примыкающей к южной стене дома гелиотеплицы (оранжереи, зимнего сада) в зависимости от температуры наружного воздуха зимой T_в и способа аккумулирования теплоты. Толщина теплоаккумулирующей стены зависит от вида строительного материала, из которого она сделана:

• каменная стена — 200. 300 мм;
• кирпичная — 250. 350 мм;
• бетонная — 300. 450 мм;
• стена из емкостей с водой — 150 мм.

Суточные колебания температуры воздуха внутри помещений с увеличением толщины стены уменьшаются.

Таблица 2. Суточные колебания температуры в случае применения бетонной стены Тромба

Толщина бетонной стены Тромба, мм	Суточные колебания температуры, ±°C
200	7
300	4
500	2,5

Скорость распространения теплоты в стене определяется отношением коэффициента теплопроводности материала к его объемной теплоемкости: она тем выше, чем больше это отношение. При этом стена может иметь большую толщину.

Пример 1

Определить площадь стены Тромба, необходимую для покрытия за счет солнечной энергии 50% тепловой нагрузки отопления помещения площадью 40 м 2 при средней температуре наружного воздуха в зимние месяцы 0. 2°C.

По табл. 1 находим среднее значение α_ст = 0,475 м 2 /м 2 при T_в = 2°C. Для покрытия всей тепловой нагрузки требуется бетонная стена Тромба площадью

Для обеспечения 50% тепловой нагрузки отопления необходимо иметь бетонную стену площадью 9,5 м 2 . При этом температура воздуха в помещениях будет поддерживаться на уровне 18°C при условии, что остальные 50% тепловой нагрузки будут покрываться топливным источником.

Пример 2

Определить требуемую площадь поверхности остекления пристроенной к южному фасаду здания гелиотеплицы при следующих условиях:

• средняя температура наружного воздуха в зимние месяцы равна 0°C;
• площадь отапливаемых помещений 120 м 2 ;
• доля покрытия тепловой нагрузки за счет солнечной энергии равна 0,6.

Принимаем по табл. 1 для бетонной стены при 0°C α_теп = 0,83 . С учетом заданной доли солнечной энергии в обеспечении тепловой нагрузки получаем требуемую площадь южной поверхности остекления гелиотеплицы

Стена тромба своими руками

В данной публикации мы рассмотрим такое понятие как пассивное солнечное тепло, в частности солнечная стена Тромба.

Применение солнечной стены Тромба — конструкция, советы по реализации

С каждым годом все более становится актуальным применения современных альтернативных источников энергии, которые преобразуют энергию солнечного излучения и наружного воздуха в теплоту. В зависимости от метода получения энергии или теплоты разделяют две системы:

Пассивные системы солнечного теплоснабжения основаны на использовании естественной циркуляции нагретого воздуха, фото 1а.

Активные системы солнечного теплоснабжения работают на комбинированном использовании пассивной системы солнечного теплоснабжения и дополнительных источников энергии, фото 1б.

Фото 1. Пассивные системы солнечного теплоснабжения (а) и активная солнечная система теплоснабжения (один из вариантов): 1 – солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – насос; 4 – электрический подогреватель

К пассивной системе солнечного теплоснабжения относится солнечная стена Тромба.

Что такое солнечная стена Тромба?

Солнечная стена Тромба — это массивная каменная конструкция, которая устанавливается на южной стороне здания за фасадным стекольным ограждением. Эта стена может быть покрыта селективно-поглощающей фольгой или покрашена в черный цвет, фото 2.

Стену Тромба разработал Эдвард Морзе в 1881 г., а французский профессор Феликс Тромб возродил эту идею в 1960 году. Такое устройство стены позволяет собирать и накапливать в себе солнечную энергию за весь солнечный день, а потом это тепло отдавать помещению через определенное время (обычно время отдачи выпадает на ночь). В зависимости от толщины стены Тромба обеспечивается более длительная задержка в отдачи тепла помещению:

• при толщине стены 20 см – задержка происходит примерно на 5 ч;
• при толщине стены 40 см – задержка происходит примерно на 10…12 ч.

Стена Тромба может быть нет только бетонной, но и каменной или кирпичной. Чтобы улучшить теплоотдачу стены создаются специальные отверстия внизу и сверху стены для обеспечения естественной конвекции воздуха, а для более эффективной теплоотдачи устанавливают вентиляторы, для принудительной циркуляции.

Фото 2. Схемы устройства пассивной системы солнечного теплоснабжения (усовершенствованный вариант) с применением стены Тромба: а)-б) работа в зимний период; в)-г) работа в летний период

На фото 2 показано наличие специальных штор и воздушных клапанов (вверху и внизу), которые сокращают теплообмен между массивной стеной и внешней окружающей средой в нужное для того время. Специальные шторы должны быть изготовлены из нетканых тканей и покрыты серебром.

На фото 3 приведены примеры использование стены Тромба в строительстве пассивного дома.

Фото 3. Примеры зданий с использованием стены Тромба

Солнечные лучи проходя через стеклопакет и попадают на бетонную стену, которая устанавливается на расстоянии 100 мм от стеклопакета. Ультрафиолетовые лучи от солнца попадая на поверхность стены нагревают ее, и часть лучей отражаются от стены в виде инфракрасного излучение, которое не проходит сквозь стекла, нагревая, таким образом, еще и воздух.

Рассмотрим кратко режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба, табл. 1.

Режимы работы пассивной системы солнечного теплоснабжения с использованием стены Тромба

Период года

Режим работы

Положение устройств

Описание процессов отопления

Зимний период (отопление)

Летний период (охлаждение)

Рекомендации по строительству пассивного дома со стеной Тромба

1. Ориентировать дом следует на юг, т.е. стена Тромба должна находиться на южном фасаде дома. Допускается поворачивать дом относительно юга на запад или восток в пределах 30°, что конечно немного снизит эффективность применения стены Тромба, фото 4.

Фото 4. Ориентация пассивного солнечного дома на юг с применением стены Тромба

1. В стене Тромба можно устраивать смотровые полноценные окна.
2. Стену Тромба можно применять при проектировании двухэтажных домов, однако при этом энергия теплоты будет более распространяться на верхний этаж, т.е. на нижнем этаже будет более прохладно, а на верхнем — более тепло.

Поэтому при проектировании дома, в частности его планировке следует эту особенность учесть, и расположить на втором этаже такие помещения, в которых обитатели дома будут больше проводить время: а это может быть:

• кухня;
• гостиная;
• игровая комната;
• личный кабинет.

На первом этаже можно расположить спальни, подсобные помещения – кладовки и гардеробные.

1. Расположение стены под углом 10…20° к поверхности повысит эффективность устройства.
2. При расположении дома на участке следует учитывать следующие факторы:

• особенности ландшафта;
• наличие соседних построек;
• наличие деревьев.

1. Как уже выше отмечалось, что вместо темного окрашивания стены можно наклеить селективное покрытие, которое более эффективно поглощает солнечные лучи (эффективность достигает 90% по сравнению с 60% для окрашенной стены). Селективное покрытие представляет собой тонкий лист медной фольги, на который наносится слой хрома и слой окиси меди черного цвета, для которого свойственна высокая поглощающая способность солнечного света.
2. В зависимости от покрытия стены Тромба применяется разное ограждающее остекление:

• селективное покрытие – однослойное остекление стены;
• окрашенная поверхность – двойное остекление стены.

1. Оптимальная толщина стены Тромба составляет 30 см, но в зависимости от материала из которого сделана стена, толщину можно принимать в соответствии с данными в табл. 2.

Допустимая толщина стены Тромба в зависимости от материала

Стена тромба своими руками

Стена Тромба — это стена отделанная черным керамогранитом, либо выкрашенная в черный цвет, находящаяся в помещении, нагреваемая солнечными лучами, которая при нагреве отдает тепло в дом (просто внешняя черная стена неэффективна, доказано зарубежным опытом). Точно такой же эффект как в машине, черная (темная) панель нагревается под стеклом и в машине тепло, особенно это заметно в межсезонье. Стену Тромба нужно предусмотреть еще на стадии проекта дома.
Система (стена) Тромба-Мишеля, ставшая сегодня классической, была запатентована во Франции еще в 1956 году. Весьма схожая с ней система Лефевра была реализована двумя годами раньше: двухэтажный дом в штате Пенсильвания (США) общей площадью 116 м2 был оснащен вертикальным воздушным солнечным коллектором с двойным остеклением 41,8 м2, который установили на втором этаже с южной стороны. Роль аккумулятора тепла выполняла сама стена (южная) и перекрытие, в связи с чем себестоимость сооружения оказалась минимальной. Северная же стена была лишена окон и тщательно утеплена.
Стоимость энергоресурсов постоянно растет, и это обстоятельство заставляет человека искать или вспоминать различные способы отопления или обогрева помещения без расхода газа или электроэнергии. Загородный дом можно обогревать с помощью пассивных солнечных элементов, соорудив на фасаде усовершенствованную стену Тромба-Мишеля. Этот архитектурный элемент работает на основе законов физики, с его помощью можно сэкономить около 40% расходов на отопление и 100% на вентиляцию и кондиционирование.

Состоит стена Тромба-Мишеля из стеклянной стены, ориентированной на юг. Между стеклянной стеной и стеной дома, окрашенной в черный цвет, остается небольшое воздушное пространство — 0,6 м.

Солнечная энергия легко проходит сквозь стекло и накапливается в черной стене. Нагретый воздух в пространстве между стеклом и стеной начинает подниматься. В стене здания, огороженной стеклом, проделаны два отверстия – вверху и внизу, благодаря которым теплый воздух циркулирует в пределах жилого помещения, создавая эффект термосифона.

В холодную ночь может идти обратный процесс, поэтому отверстия в стене следует закрывать, а между стеклом и стеной опускать термоизоляционную штору. Летом стена Тромба-Мишеля действует в обратном порядке – охлаждает и усиленно вентилирует помещения дома. То есть – обогрев, и кондиционирование помещения идет без использования дорогих энергоносителей, и сложных механизмов.

При проектировании пассивного солнечного элемента следует учитывать некоторые важнейшие моменты. Большое значение здесь будет иметь правильная ориентация дома и пассивного устройства по сторонам света, и так же угол наклона к линии горизонта.

Дом должен быть размещен так, чтобы стена, на которой будет размещен элемент, была направлена на юг с небольшим – в 10-20 градусов на запад (по ходу Солнца), отклонением. Следует учитывать особенности ландшафта – соседние постройки, деревья, рельеф, которые так же защищают дом от слишком яркого солнца летом, и холодных ветров зимой.

И эстетически и термически стены Тромба работают лучше всего тогда, когда они объединены с окнами южной ориентации. Например, они весьма эффективны при устройстве окон между стенами Тромба, или тогда, когда окна расположены над стенами Тромба.

Внешняя поверхность должна быть массивной с коэффициентом поглощения более 0,92. Достигается это применением селективных покрытий. Использование селективных покрытий позволяет увеличить эффективность стены до 30% (более 60% в более северном климате).

Расстояние между массивной стеной и остеклением должно быть в пределах 2,5. 7,5 см. Большее расстояние может привести к конвекции в этом пространстве и ухудшить аккумуляцию тепла.
Некоторые исследователи считают, что некогда популярные, вентилируемые стены Тромба показали свою неэффективность. Вентилирование стен вероятно развилось от Феликса Тромба, использовавшего вентиляционные трубы в его первой стене, которая нуждалась в вентиляционных трубах потому что была чересчур толста (0,6 м!) для того, чтобы тепло передавалось через нее непосредственно. Вентиляционные трубы не только работают плохо, но они имеют тенденцию забиваться пылью, насекомыми и другими нежелательными объектами.

Избегайте использовать древесину на внешней стороне стены Тромба, т.к. при высоких температурах древесина быстро деградирует.

Солнечные системы отопления частного дома: есть ли выгода

Рождённый Хаосом властелин вселенной Ра, светоносный страж небесной тверди Сурья, объезжающий на колеснице небосвод Гелиос, неистовый в своих страстях Ярило — все древние народы мира почитали Солнце, осознавая, что источаемые им тепло и свет являются первоосновой жизни. Современная цивилизация пытается найти пути использования чистой и на ближайшие миллионы лет нескончаемой энергии дневного светила, избавившись от необходимости сжигания углеводородов. Солнечное отопление — один из этапов этого пути к всеобщему процветанию.

Типы солнечного отопления

Применяемые сегодня методы использования солнечной энергии для обогрева жилища (и не только) можно разделить на пассивные и активные. Пассивное отопление дома солнцем предусматривает прямой нагрев внутренних помещений за счёт инфракрасного излучения. Активное основано на получении тепловой либо электрической энергии в специальных установках, зачастую расположенных за пределами здания, последующего её преобразования и распределения для нужд отопления. Наиболее эффективно такое солнечное отопление дома, где совмещаются как пассивные, так и активные методы.

Впустим солнце в дом — пассивные методы обогрева

Окна — на юг

Вроде бы все должны понимать, что, расположив основную часть окон с солнечной стороны дома, мы впустим в помещения не только свет, но и тепло. Однако, проезжая по нашим коттеджным посёлкам, можно убедиться, что добрая половина застройщиков не придерживается рационального принципа «дом — на северную часть участка, а окна — на юг». А зря.

Стена Тромба

В 40-х годах прошлого века американский инженер Тромб придумал «солнечную печку». С южной стороны дома расположена массивная стена из теплоёмкого материала (бетон, камень, полнотелый кирпич), окрашенного в чёрный цвет. В нижней и верхней части этого теплоаккумулятора имеются отверстия. Снаружи на небольшом расстоянии от стены — стеклянный витраж. Солнце нагревает бетон, тёплый воздух стремится подняться вверх, выходит в помещение, а холодный поступает в пространство между камнем и стеклом снизу. Образуется устойчивая циркуляция тёплого воздуха в помещении. Благодаря изобретению селективных покрытий для стекла и камня (бетона), эффективность стены Тромба в современном исполнении стала заметно выше.

Воздушный солнечный коллектор

Логическое развитие стены Тромба. Представляет собой пустотелый плоский ящик (панель), для лучшего улавливания излучения располагаемый наклонно. Верхнее ограждение панели — прозрачное для инфракрасного излучения, а вдоль её разделяет перегородка. Окрашенная в чёрный цвет, перегородка нагревается, тёплый воздух поднимается и поступает в комнату. В нижнюю, холодную часть коллектора проникает ещё не нагретый воздух из помещения.

Гелиотеплица — свежие овощи как бонус

Солнечная теплица, пристроенная к дому. Чтобы «впустить» в дом больше солнца, нужно увеличить площадь окон. Сделать стеклянной всю южную стену в холодном климате проблематично, слишком высоки будут теплопотери. Отделив часть здания со стеклянными стенами и крышей от основных помещений дома, получим гелиотеплицу. Она почти не помешает проникновению в окна дома инфракрасного излучения, в дополнение к этому нагреется наружная стена внутри оранжереи. В яркий зимний солнечный день воздух в гелиотеплице может прогреваться до существенно большей, чем в доме, температуры.

Чтобы максимально использовать тепло, полученное теплицей, можно организовать воздухообмен с жилыми помещениями.

Естественный воздухообмен между теплицей и домом довольно слаб и, чтобы использовать энергию по максимуму, движение воздуха делают принудительным.

Дополнительный бонус, который даёт гелиотеплица своим хозяевам: почти круглый год в ней можно выращивать овощи или оставлять цитрусовые на зимовку. Правда, это потребует решения проблем вентиляции, влажности, дневного перегрева и ночных заморозков.

Активное отопление — солнечный свет собирают вакуумные коллекторы

Воздушный солнечный коллектор

Воздушный солнечный коллектор, оснащённый системой принудительной передачи и распределения энергии, способен дать намного больше тепла по сравнению с пассивным вариантом. Скорость циркуляции воздуха автоматически регулируется в зависимости от температуры в доме и степени нагрева коллектора. Нагретый в коллекторах воздух может поступать в систему вентиляции или помещения напрямую. Если его температура достаточно высока, он может использоваться и для нагрева жидкого теплоносителя. Излишки дневной энергии запасают на ночь в теплоаккумуляторах.

Вакуумный солнечный коллектор

Наиболее совершенное на сегодняшний день устройство для гелиоотопления.

Солнечное отопление загородного дома на основе вакуумных коллекторов значительно эффективнее других гелиосистем, однако, помимо традиционной для гелиосистем неравномерности генерации тепла, у него имеется ещё три существенных недостатка: на сильном морозе теплоотдача резко падает, установки хрупки и дорого стоят.

Вакуумные панели не подключают к системе отопления напрямую. Необходимы, как минимум, буферные ёмкости, которые будут сглаживать неравномерность выработки тепла.

Электрические солнечные панели можно использовать для отопления лишь косвенно. Расходовать электроэнергию на нагрев помещений напрямую неразумно, ей можно найти более рациональное применение. Например, направить на работу вентиляторов и автоматики активных гелиосистем.

Почему на крышах наших домов не видно гелиоустановок

Интернет пестрит рекламными материалами с красивыми картинками, повествующими о необычайной выгоде гелиосистем. Народные умельцы выкладывают в youtube ролики на тему «отопление от солнца своими руками» о собственных ноу-хау, собранных на коленке из подручных материалов. Сеть пухнет от перепостов восторженных статей, рассказывающих о чудесных преимуществах солнечного отопления. Однако, много ли домов с солнечными коллекторами на крыше появилось за последние годы поблизости от вашего дома? Ни одного? В чём же причины того, что отопление солнечной энергией в наших краях не находит признания?

• К сожалению, солнечная энергия для отопления домапоступает не тогда и не туда, когда и куда нужно. Холодно бывает ближе к полюсам, зимой и по ночам. А максимум солнечного излучения приходится на экваториальные районы, на лето и день. Теплоаккумуляторы худо-бедно помогают сгладить суточные, но не сезонные перепады.

• Пассивное отопление солнечной энергией малоэффективно и не способно сколь-нибудь серьёзно обогреть дом в условиях русской зимы. «Окна — на юг» — реально полезный метод проектирования, ничего не стоящий, но помогающий оптимизировать расходы на отопление. А вот некогда относительно популярные в США гелиотеплицы, стены Тромба и их производные постепенно сошли на нет даже у себя на родине.

• Активные солнечные системы отопления частного дома обходятся весьма недёшево, немало денег придётся отдать за оборудование. Эксплуатация, вопреки некоторым утверждениям, отнюдь не бесплатна: расходуется электроэнергия, требуется обслуживание техники. При нынешних ценах, по сравнению не только с дешёвым природным газом, но даже с довольно дорогими пеллетами, дизтопливом, установка вакуумного солнечного коллектора на подавляющей части территории РФ не окупится вообще никогда, срок окупаемости превышает срок службы оборудования. Лишь в некоторых южных регионах страны солнечные системы отопления частного дома могут быть не убыточны при определённых условиях.

Как обстоят дела в Европе

Почему же, путешествия по Западной Европе, мы видим (хотя, не так уж и часто) гелиоколлекторы на крышах домов? Причин тому несколько: дороговизна традиционных видов топлива, мягкий климат, большее количество солнечных дней. Не случайно в пасмурной Британии солнечное отопление так же мало распространено, как и у нас. И, главное, в тех странах, где система солнечного отопления — практическая реальность, действуют программы поддержки, до половины стоимости оборудования оплачивает государство. Положа руку на сердце, солнечные коллекторы малопригодны для отопления, в основном их используют для приготовления горячей воды, в солнечную погоду летом реально полностью обеспечивать нужды ГВС. Кстати, в основном на крышах домов можно увидеть солнечные панели, вырабатывающие электричество. Электроэнергию производить выгоднее, а неравномерность генерации — не проблема, ведь в любое время суток центральные энергосети покупают электроэнергию, полученную в частном доме. Причём, оплата идёт по повышенному тарифу. Опять-таки, оборудование почти не требует обслуживания и ремонта. Сегодня можно смело утверждать, что в глобальном масштабе у гелиоэнергетики, хоть она пока и не конкурент традиционной — большое будущее. А вот насчёт перспектив солнечного отопления ситуация неясна. Существующие системы уже исчерпали свой потенциал, новых подходов пока не видно, а стоимость традиционного топлива падает, что снижает привлекательность солярных систем обогрева.

Тем читателям, кого тема использования энергии солнца для жизнеобеспечения дома живо заинтересовала, рекомендуем критически воспринимать рекламные материалы и обращаться к профессионалам-практикам, желательно имеющими опыт установки и эксплуатации гелиоустановок.

Видео: воздушное солнечное отопление своими руками