Le chauffage solaire est le moyen le plus écologique de chauffer une maison privée. Il convient bien aux résidents des régions centrales et méridionales des pays de la CEI, où la surface de la terre reçoit une quantité suffisante de rayonnement. L'utilisation de la chaleur solaire pour chauffer votre maison peut aider à économiser de l'espace intérieur.
Avantages et inconvénients du chauffage solaire
Ce type d'énergie est respectueux de l'environnement, son utilisation est accessible à tous et ne s'accompagne pas d'émissions de composés nocifs dans l'environnement. L'utilisation massive de systèmes de chauffage solaire dans une maison privée permettra de préserver les ressources naturelles utilisées pour chauffer la pièce : charbon, bois et gaz combustible. L'utilisation de structures de chauffage solaire est totalement sûre pour les résidents et pour l'environnement extérieur. On ne peut pas en dire autant des types de carburant traditionnels - la fumée n'a pas un effet très favorable sur l'atmosphère, elle peut provoquer des larmoiements et de l'inconfort entre autres.
Pour économiser de l'espace utile sur le site, vous pouvez installer le système sur le toit. La fixation de tels collecteurs contribuera également à minimiser les coûts d'espace pour les appareils de chauffage dans la pièce elle-même. Un autre avantage est que les panneaux solaires pour la maison n'émettent aucun bruit pendant le fonctionnement.
L'inconvénient est que toutes les zones ne disposent pas de conditions climatiques propices à l'utilisation toute l'année de l'énergie solaire sans moyens de chauffage supplémentaires. Dans la plupart des régions de Russie, en hiver, il est nécessaire d'utiliser des appareils de chauffage parallèles alimentés à l'électricité ou d'autres appareils ayant un objectif similaire. Parfois, le système solaire n'est connecté que pour fonctionner pendant les saisons caractérisées par un éclairage suffisant ; dans les périodes sombres, d'autres générateurs de chaleur sont utilisés.
Caractéristiques des capteurs solaires
Les capteurs diffèrent des autres types de systèmes de chauffage en ce qui concerne l'approvisionnement en énergie solaire. De ce fait, la nuit l'accumulation de chaleur dans l'installation s'arrête, cependant, le retour à l'air de l'habitation, accumulé pendant la journée, se poursuit. L'efficacité du système est déterminée par la durée du jour. En saison chaude et aux latitudes méridionales, l'utilisation de ce type de chauffage donne les meilleurs résultats. Il est le moins productif en décembre, au moment le plus sombre de la journée. Cela est dû aux courtes heures d'ensoleillement et à l'angle d'incidence des rayons. Lors du calcul de la contribution du système solaire à l'approvisionnement total en chaleur du logement, il faut garder à l'esprit que son efficacité change tout au long de l'année. Le chauffage hivernal dans la plupart des régions nécessite des appareils électriques, un poêle ou une chaudière.
Le calcul correct de la surface des éléments collecteurs requis pour l'entretien de la maison et l'angle d'installation sélectionné sont d'une grande importance. Il est conseillé de placer les appareils de manière à ce que l'angle d'inclinaison soit égal à la latitude géographique de l'agglomération où se trouve l'habitation. L'énergie du soleil est mieux absorbée par des collecteurs dont les plans de travail sont perpendiculaires aux rayons incidents. Si possible, les batteries sont placées vers le sud.Il est important de s'assurer qu'aucune ombre projetée par des bâtiments ou des arbres ne tombe sur la surface.
Pour que l'efficacité du travail en hiver soit plus élevée, l'angle d'inclinaison des éléments doit être légèrement plus grand. En été, à son tour, la productivité sera légèrement inférieure, mais cela ne devrait pas affecter négativement la qualité de vie des propriétaires de maison.
Éléments du système de chauffage
Il existe plusieurs types de dispositifs à batterie solaire, mais le principe de construction de la plupart des systèmes de chauffage basés sur eux est identique. Parfois, des composants supplémentaires peuvent être ajoutés à la configuration.
Éléments d'installation de base :
- dispositifs collecteurs sous vide;
- le contrôleur responsable de la gestion du système ;
- réservoir accumulateur pour eau chauffée;
- pompe transportant le liquide de refroidissement de la batterie à la batterie ;
- TEN, alimenté par le réseau électrique.
Au lieu d'un élément chauffant, un autre détail peut également servir de plus proche. Parfois, un tel système de chauffage est combiné à un sol chaud.
Types de capteurs solaires
Les éléments collecteurs sont disponibles en plusieurs versions d'appareils. Il existe des modèles conçus uniquement à des fins de chauffage et de chauffage supplémentaire de l'eau.
Par conception et apparence
Les dispositifs collecteurs sont disponibles ouverts (avec des tubes non protégés) et fermés - avec des composants actifs scellés dans un boîtier, qui peut avoir différentes conceptions, par exemple, aplaties ou sphériques. Les modèles les moins chers et les plus durables sont les modèles fermés plats. Leur corps est en aluminium, des tuyaux en cuivre sont placés à l'intérieur. Ils peuvent être montés en rangées serpentines ou parallèles. Du gaz, de l'eau ou un liquide antigel peuvent y circuler, agissant comme un caloporteur. Sur le corps se trouve un revêtement composé de couches de verre et de propylène glycol. De tels modèles peuvent fonctionner toute l'année, chauffer l'eau à une température de 30 à 40 degrés supérieure à celle de l'air. Mais ils ont un inconvénient important : si le capteur tombe en panne, tout le système d'absorption de chaleur tombe en panne.
Les produits sous vide sont les plus puissants. Ils contiennent également des tubes en cuivre remplis d'un absorbeur de chaleur, garnis de rangées. Chacun de ces éléments est placé dans un cône de verre. L'espace sous vide entre les parois agit comme un matériau conducteur et un isolant thermique. Le point faible de cette conception est la fragilité des éléments en verre creux. Par contre, en cas de panne, il suffit de remplacer directement les tubes endommagés.
Si l'apport du système solaire en hiver est important, il est préférable de brancher des capteurs sous vide. Ils retiennent la chaleur plus longtemps et chauffent les gaz et les liquides à des températures plus élevées. Il est possible d'assembler la structure directement sur le toit de la maison. La forme tubulaire vous permet de collecter la chaleur pendant les heures de clarté sans connecter des mécanismes supplémentaires qui surveillent le mouvement du soleil.
Par le principe du travail
Ce critère décrit les éléments collecteurs en termes d'autonomie. Certains types n'ont pas besoin d'électricité. Cela en fait une bonne option pour une maison de vacances ou pour une utilisation pendant une certaine saison. Les appareils avec un mécanisme de circulation forcée doivent être connectés au secteur avant utilisation. Ils fonctionnent grâce à la pression du mécanisme de pompage.
Saisonnalité
Certains consommateurs préfèrent connecter des panneaux solaires uniquement pendant les mois les plus chauds. Dans les collecteurs conçus strictement pour cette forme de fonctionnement, l'eau agit comme un réfrigérant. À des températures inférieures à zéro, il se transforme en glace, par conséquent, avec l'arrivée du froid, de telles installations sont démantelées. D'autres modèles permettent une utilisation toute l'année. Pendant la saison chaude, ils sont capables de fournir de l'eau chaude au consommateur et pendant la saison froide, ils maintiennent la température de l'air à un certain niveau.
Faire un collectionneur de vos propres mains
Lors de l'achat d'un kit prêt à l'emploi, le schéma de connexion du panneau solaire est généralement indiqué dans la documentation d'accompagnement. Mais certains habitants préfèrent assembler un collecteur fait maison à la maison. Une unité simple est fabriquée à partir de matériaux de rebut en utilisant comme base une structure en serpentin retirée d'un réfrigérateur obsolète ou cassé.
Pour faire un collecteur, vous devez préparer:
- feuille et feuille de verre;
- une bobine du réfrigérateur (il est également possible d'en démonter les pinces de raccordement et de les utiliser dans une nouvelle unité);
- éléments de rack pour créer un cadre;
- ruban adhésif;
- attaches - vis et vis;
- tapis de caoutchouc;
- réservoir de liquide;
- tuyaux d'alimentation et de vidange.
La bobine est d'abord lavée de la saleté, de la poussière et des traces de fréon, puis essuyée. Les lattes sont taillées pour s'adapter aux dimensions de la structure en serpentin afin qu'elle s'insère dans un cadre monté à partir d'elles. Ensuite, vous devez connecter les rails les uns aux autres. Le tapis en caoutchouc doit correspondre aux dimensions du cadre. Si nécessaire, coupez l'excédent. Lors de la connexion des rails, de petits trous doivent être pratiqués dans les murs pour que les tubes de la bobine puissent y passer, s'ils doivent être retirés.
Le tapis est recouvert d'une couche de papier d'aluminium sur le dessus. Si vous devez utiliser des coupes de petite taille pour le revêtement, elles sont connectées avec du ruban adhésif. Ensuite, la structure à crémaillère et pignon est posée, puis la bobine, qui est fixée avec des pinces. Ce dernier doit être fixé du côté opposé avec des vis. Il est également utilisé pour clouer les rails pour rendre la configuration plus rigide.
Si des espaces se trouvent entre les lattes et le film, ils doivent être scellés avec du ruban adhésif. Cela garantira que les pertes de chaleur sont réduites au minimum et augmentera l'efficacité de l'installation finie. Lorsque l'unité est prête, un couvercle en verre est placé dessus. Ensuite, il est collé avec du ruban adhésif sur tout le périmètre du produit.
Pour rendre le collecteur aussi étanche que possible, le verre est renforcé avec des vis. Cela rendra également l'appareil plus fiable. Après cela, l'élément résultant peut être renforcé sur la structure de support.
Comment fonctionne le système
Pour utiliser l'énergie du soleil aussi efficacement que possible, vous pouvez agir de différentes manières. Le principe du premier repose sur un chauffage direct des éléments collecteurs par les rayons du soleil. Accumulant la chaleur, les appareils la transfèrent au caloporteur liquide situé dans les circuits de chauffage et d'alimentation en eau chaude. Une ressource peut être consacrée à ces deux objectifs, ou à un seul. L'action de la seconde méthode repose sur l'introduction de panneaux solaires dans le système de chauffage, convertissant l'énergie accumulée en électricité, qui est ensuite transmise au consommateur.
Lorsque vous utilisez un appareil constitué d'un serpentin, par temps ensoleillé, vous pouvez chauffer l'eau jusqu'à 60-65 degrés. En même temps, le système est autonome, le liquide de refroidissement y circule de manière naturelle, les propriétaires doivent rarement intervenir dans son travail. Le cycle de mouvement ressemble à ceci: le liquide chauffé devient moins dense, grâce à quoi il se précipite vers le haut - dans un récipient préparé (par exemple, un réservoir). L'eau froide dense est dirigée vers la zone inférieure du collecteur. En plus du réservoir, plusieurs tuyaux sont nécessaires pour installer le système. L'eau chauffée est fournie et évacuée à travers eux et l'eau froide pénètre dans le collecteur. Vous avez également besoin de 4 vannes : vidange, arrêt, appoint, décompression dans le système.
Il est conseillé de démonter les collecteurs d'eau en hiver, car ce liquide de refroidissement a tendance à geler, ce qui rend le fonctionnement inutile. Les modèles conçus pour une utilisation toute l'année nécessitent un nettoyage régulier de la neige tenace.Ce dernier a tendance à réfléchir les rayons du soleil, ce qui réduit sérieusement l'efficacité du collecteur.
Les systèmes de chauffage solaire peuvent être connectés non seulement dans les régions du sud, mais également dans les zones à climat tempéré. Même avec un petit nombre de jours ensoleillés pendant les saisons froides, la lumière ultraviolette traversant les nuages est capable de réchauffer au moins partiellement la maison. Dans ce cas, on ne peut pas se passer d'appareils de chauffage supplémentaires, mais le respect de l'environnement du travail et la ressource énergétique gratuite font de ces installations un excellent choix pour les maisons privées.
