Солнечные батареи для отопления дома

Солнечной батареей называют несколько фотоэлектрических элементов, объединенных в один прибор. В свою очередь фотоэлектрический элемент представляет собой полупроводниковое устройство, позволяющее напрямую преобразовывать энергию солнечного света в электрическую энергию.

Примеров использования солнечных батарей, а точнее фотоэлектрических элементов, немало, но самый простой и доступный, это пример работы калькулятора, снабженного солнечной батареей. Найти в нем фотоэлемент несложно. Как правило, это небольшое окошко темного цвета, расположенное на передней панельке калькулятора. Именно оно на свету вырабатывает ток, нужный счетному устройству и накапливает его в аккумуляторе.

Таким же образом работают и все другие солнечные батареи: в солнечную погоду они вырабатывают электрическую энергию, которая используется для зарядки аккумуляторов, а затем расходуется по необходимости.

Как используют солнечные батареи в отоплении

Солнечные батареи вырабатывают только электрическую энергию. Никакого отношения к тепловой энергии они не имеют: не накапливают ее и не преобразуют.

Они в равной мере эффективно работают при положительной температуре воздуха и в морозный день: для них важна только интенсивность солнечного света. Так, к примеру, солнечные батареи широко используются для получения электричества на Чукотке, где немало солнечных дней в году, но при этом очень холодно, а также успешно функционируют даже в открытом космосе, вырабатывая  электричество для космических кораблей и станций.

Это значит, что солнечные батареи для отопления дома можно использовать только в случае подключения к электрической сети, получающей от них энергию, нагревательных приборов. Например, установив солнечные батареи для отопления дома, к ним можно подключить тепловой насос, инфракрасный тепло излучатель или любой другой нагревательный прибор.

Солнечные коллекторы

Для накопления тепловой энергии солнца используют не солнечные батареи, а солнечные коллекторы: именно они предназначены для нагрева воды или теплоносителя, а также для устройства тепловых аккумуляторов, позволяющих  поддерживать комфортные условия в доме за счет накопления солнечного тепла.

По сути, солнечный коллектор это устройство для сбора тепловой энергии Солнца, передаваемой его видимым светом и инфракрасным излучением. Его также часто называют «гелиоустановкой».

Солнечные коллекторы для отопления дома могут иметь различный вид и устройство. Самый простой, плоский коллектор, состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение и называемого «абсорбер». В примитивном виде это может быть плоская металлическая пластина черного цвета. Для защиты от потерь тепла абсорбер сверху накрывают светопрозрачной пластиной, например стеклом, оставляя между ним и поверхностью стекла свободное пространство. Задняя часть абсорбера покрывается слоем теплоизоляционного материала.

Для уменьшения потерь тепла теплопроводностью устройство делают герметичным и выкачивают из него воздух. На поверхности абсорбента располагают теплообменник в виде тонких труб, поверхность которых обладает высокой теплопроводностью. По ним циркулирует вода или теплоноситель, нагрев которого может составлять от 50 до 200 С.

Для этого коллекторы устанавливают под определенным углом наклона к горизонту, ориентируя их на солнце. Более совершенные коллекторы могут перемещаться за небесным светилом в течение дня.