huis » verwarming » Zonnecollectoren voor woningverwarming: is het echt mogelijk om je huis ermee te verwarmen

Zonnecollectoren voor woningverwarming: is het echt mogelijk om je huis ermee te verwarmen

Verwarmingssystemen in particuliere landhuizen kunnen op totaal verschillende energiebronnen worden gebouwd. Dit kunnen systemen zijn op basis van ketels, waarbij de verwarming van de koelvloeistof gebaseerd is op de verbranding van verschillende soorten brandstof, zoals gas of vloeibare dieselbrandstof. De ketels kunnen gestookt worden met kolen of houtpellets. Om zo'n verwarmingssysteem in gebruik te nemen, zul je in ieder geval naast het daadwerkelijk plaatsen van verwarmingsketels ook de brandstof zelf moeten aanschaffen. Maar deze uitgavenpost kan in een bepaalde situatie zelfs de installatiekosten van een verwarmingssysteem overschrijden. Dit is waar zonnecollectoren van pas kunnen komen voor het verwarmen van uw huis.

Zonnecollectoren op het dak van een woonhuis

Voor- en nadelen van zonnecollectoren voor huisverwarming

Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen in autonome verwarmingssystemen brengt uitsluitend financiële kosten met zich mee voor de aankoop en installatie van een dergelijk systeem, evenals voor het onderhoud en noodzakelijke onderhoudsreparaties. Maar na installatie beginnen dergelijke systemen volledig autonoom en absoluut gratis te werken voor hun eigenaren. Voor zonnestralen hoef je eigenlijk niets te betalen.

Sommige consumenten hebben twijfels over de effectiviteit van het installeren en gebruiken van zonnecollectoren in centraal Rusland, waar niet zoveel zonnige dagen zijn als bijvoorbeeld in de Kuban. Zonnecollectoren voor het verwarmen van water kunnen echter niet alleen worden gebruikt als hoofdbron voor het verwarmen van het koelmiddel, maar ook als extra bron. In dit geval werkt het waterverwarmingsapparaat op zonne-energie alleen als er geen wolken aan de lucht zijn en in andere periodes kunnen klassieke verwarmingsapparaten, zoals gasboilers, worden gebruikt.

verwarmingsschema

Wat betreft de efficiëntie van het gebruik van zonnecollectoren in termen van prijs-rendementverhouding, raden we aan om aandacht te besteden aan de noordelijke provincies van China. Een aanzienlijk aantal huizen in deze Chinese steden en dorpen is uitgerust met zonnecollectoren voor verwarming. Het klimaat en de zonneactiviteit in deze gebieden verschilt niet veel van de aangrenzende Russische regio's: bijvoorbeeld de Khabarovsk en Trans-Baikal Territories. U begrijpt zelf wel dat het klimaat in Transbaikalia, de plaats waar in tsaristische tijden veroordeelden werden verbannen, absoluut niet zoetsappig is.Dit betekent dat het gebruik van zonnecollectoren voor het verwarmen van huizen, zelfs in Russische regio's met het meest strenge klimaat, niet alleen mogelijk, maar ook behoorlijk in trek en economisch is.

Efficiëntie van zonnecollectoren

Het is vermeldenswaard dat zonnecollectoren tegenwoordig misschien wel de meest efficiënte apparaten zijn geworden die zonne-energie gebruiken. Als klassiek fotovoltaïsche zonne-array een rendement tot 18 procent kan laten zien, dan bereikt een zonnecollector voor verwarming een benijdenswaardig rendement tot 95 procent. Het verschil is duidelijk.

Werkingsprincipes van verwarmingscollectoren

Een van de belangrijkste ontwerpen van zonnecollectoren zijn apparaten van het vacuümtype. Op basis van de naam ligt het voor de hand dat dergelijke apparaten stralende zonne-energie zullen verzamelen en overbrengen naar het verwarmen van water of een ander koelmiddel. Dit is eigenlijk hoe het in de praktijk werkt.

Autonome verwarmingssystemen met zonnecollectoren bestaan uit de volgende hoofdcomponenten:

Eigenlijk zonnecollector - dat wil zeggen, een apparaat dat in direct zonlicht wordt geplaatst en dient om het koelmiddel te verwarmen,
Warmtewisselaarcircuit: een leidingsysteem waardoor een hete koelvloeistof beweegt en geleidelijk zijn warmte afgeeft aan verwarmde kamers,
Thermische accumulator: dit is een watertank waarin verwarmd water wordt opgeslagen voor toekomstig gebruik.

De zonnecollector, bestaande uit leidingen waarin nog geen verwarmde koelvloeistof zit, wordt dus blootgesteld aan direct zonlicht.De koelvloeistof (meestal water, maar mogelijk speciale antivries) komt de collector binnen, wordt daar opgewarmd en wordt overgebracht naar het warmtewisselaarcircuit, dat in de warmteaccumulator is gemonteerd. Het verwarmde koelmiddel, dat in de pijpleidingen van het warmtewisselaarcircuit beweegt, verwarmt het water in de warmteaccumulator. Het verwarmde water in de opslagtank wordt opgeslagen totdat het nodig is, bijvoorbeeld totdat het wordt geleverd aan de huishoudelijke verwarmingscircuits en verwarmingsradiatoren of huishoudelijke warmwatercircuits, bijvoorbeeld voor het wassen.

Circulatie van watertoevoer in de verwarmingsverdeler

Omdat zonne-energie volledig gratis op de collector inwerkt, is er op elk moment verwarmd water in het systeem, dat wordt verwarmd door een constant circulerend koelmiddel.

Uiteraard moet de warmteaccumulatortank een uitstekende thermische isolatie hebben, wat helpt om de temperatuur van het verwarmde water zo lang mogelijk op peil te houden. Dit voorkomt een daling van de watertemperatuur 's nachts wanneer er geen zonneverwarming is of tijdens perioden van bewolkt weer. Om de ononderbroken werking van een dergelijk systeem op zeer bewolkte of regenachtige dagen te garanderen, kan een gewone elektrische boiler in de warmteaccumulatortank worden gemonteerd.

Om ervoor te zorgen dat het koelmiddel constant de warmte van zonlicht overdraagt om water te verwarmen, moet het constant circuleren. In systemen met zonnecollectoren kan de circulatie van de warmtedragende vloeistof geforceerd (met pompen) of natuurlijk (rook) zijn.

Soorten verwarming zonnecollectoren voor thuis

De moderne industrie heeft de productie van verschillende soorten zonnecollectoren onder de knie.Om te begrijpen welke van hen geschikt kunnen zijn voor het installeren van een huisverwarmingssysteem of een warmwatercircuit in uw huis, moet u vertrouwd raken met hun variëteiten. Er zijn twee hoofdtypen: vlak en vacuüm, luchtcollectoren zijn minder wijdverbreid.

Vlak lichtabsorberend

Een platverwarmende zonnecollector is een dunne doos, waarin zich een speciale substantie bevindt die actief warmte ophoopt en absorbeert. De bovenkant van de doos is bedekt met glas, waardoor de zonnestralen doorlaten. Binnen de adsorberende laag, die warmte verzamelt, bevindt zich een systeem van pijpleidingen, waarbinnen het koelmiddel beweegt. Als koelmiddel in dergelijke systemen wordt in de regel propyleenglycol gebruikt.

sectionele platte collector

Vacuüm

In het vacuümverwarmingsspruitstuk bevinden zich in plaats van een enkele platte doos holle glazen of kwartsbuizen waaruit lucht wordt weggepompt, dan er ontstaat een vacuüm. Maar al in dergelijke holle buizen zijn er buizen met een stof die thermische zonne-energie absorbeert. Dienovereenkomstig bevinden de pijpleidingen met het koelmiddel zich in de buizen met de adsorber. De zonnestralen dringen gemakkelijk door het vacuüm in de opening tussen de leidingen en verwarmen de koelvloeistof. Hetzelfde vacuüm verhindert echter de omgekeerde lekkage van thermische energie van de adsorber naar de omringende ruimte, en werkt als een warmte-isolator.

vacuüm spruitstuk

Lucht

Zoals de naam al aangeeft, hebben dergelijke apparaten geen warmte-isolerende vacuümlaag. Daarom zal de efficiëntie van hun werking lager zijn dan die van vacuümcollectoren.Dergelijke apparaten worden aanbevolen om te worden geïnstalleerd in gebieden met een groot aantal zonnige dagen. Bovendien is het koelmiddel in dergelijke collectoren gewone lucht. Het wordt overgebracht naar een verwarmde ruimte door een ventilator of natuurlijke convectie. Ventilatorwerking tijdens het verplaatsen van lucht vereist ook een aparte voeding, dit is een extra reden dat dit systeem een lager rendement heeft dan platte of vacuümcollectoren. Van een warmwatervoorziening in een dergelijk ontwerp kan natuurlijk geen sprake zijn.

Hoe het gewenste type verwarmingsverdeler kiezen?

Elk type zonnecollector heeft zijn duidelijke voordelen en duidelijke nadelen. Bij het kiezen van een apparaat moet je er rekening mee houden dat een platte collector een duurzamer ontwerp is, maar vacuümcollectoren zijn erg gevoelig voor invloeden van buitenaf door de aanwezigheid van holle luchtbuizen. Bij vlakke plaatcollectoren moet echter het gehele adsorptiesysteem tijdens reparatie worden vervangen en als een van de buizen van de vacuümcollector breekt, kan dit worden beperkt tot alleen vervanging.

De luchtcollector is, ondanks al zijn tekortkomingen, een uiterst eenvoudig apparaat en is niet kritisch bij blootstelling aan lage temperaturen. Het kan zelfs in de felle Siberische winter werken.

Een vlakke plaatcollector is ideaal voor het verwarmen van water in het bereik van 20 tot 40 graden hoger dan de omgevingstemperatuur, en vacuümapparaten hebben een hogere mate van verwarming van het koelmiddel. Zo zal de vacuümcollector in winterse omstandigheden efficiënter en eenvoudiger te gebruiken zijn. Ze houden ook de warmte beter vast bij bewolkt weer en houden de warmte-energie goed vast bij koude weersomstandigheden.De algehele kwetsbaarheid van het ontwerp verkort echter de levensduur van vacuümzonnecollectoren, die deze indicator niet halen voor platte apparaten. De laatste kan, mits goed gemaakt, 15 tot 30 jaar meegaan in uw huis.

Functies waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een verzamelaar

De overdrachtssnelheid van de stralende zonne-energie van de zon in de thermische energie van het koelmiddel in een vacuüm zonnecollector hangt rechtstreeks af van de grootte van de buizen van dit apparaat. Als de collectorvacuümbuis kort en dun is, kan deze de vacuümenergie niet efficiënt genoeg opslaan. Typisch worden buizen tot 2 meter lang met een diameter van ongeveer 6 centimeter gebruikt om vacuüm zonnecollectoren te voltooien. Een eenvoudige rechte of gebogen U-buis kan in de vacuümbuis worden gemonteerd voor een efficiëntere warmteopvang.

Een zonnecollector installeren

De zonnecollector is samen met het warmteopslagsysteem en het warmtewisselaarcircuit een vrij complex technologisch systeem. Kits van dergelijke apparatuur zijn uitgerust met gedetailleerde installatie-instructies en gedetailleerde video-tutorials zijn ook te vinden op internet. Maar voordat u een zonnecollector koopt en installeert, moet u een verwarmingssysteem opstellen. Bij dit proces is het absoluut noodzakelijk om een specialist te betrekken die de nodige berekeningen van materialen en apparatuur zal maken.

Het gebruik van alternatieve energiebronnen kan de onderhoudskosten van uw woning aanzienlijk verlagen en kan u bovendien onafhankelijk maken van traditionele energieleveranciers.