Солнечный дом — это жилище, требующее минимальных материальных и временных затрат на поддержание комфортной среды проживания. Говоря по-простому, это автоматическое поддержание качества воздуха в доме достаточных размеров при минимальных затратах на отопление и электричество.
Под качеством воздуха мы понимаем температуру и влажность при достаточном содержании кислорода и отсутствии вредных веществ в его составе.
Для этого необходимы следующие условия:
- Хорошая термоизоляция стен, крыши и подвала;
- Хорошие окна с тройными стеклопакетами;
- Вентиляция с рекуперацией воздуха;
- Экономичный и эффективный источник тепла;
- Автоматическая система управления отопления, вентиляции и энергопотребления.
Для решения этой задачи необходимо выбрать источник тепла, который сможет обеспечить дом круглый год теплом в автоматическом режиме с наименьшими финансовыми затратами.
Для этой цели идеально подходят солнечные вакуумные коллекторы, так как они работают круглый год при любой внешней температуре. С помощью солнца можно отапливаться до 10 месяцев в году!
Для отопления в самые холодные и пасмурные месяцы потребуется дополнительный источник тепла, который также будет работать автоматически. В настоящее время лучшим решением является тепловой насос. Это определяется тем, что у теплового насоса наименьшая стоимость производимого тепла при полной автоматизации процесса.
Сейчас стоимость 1 кВт часа тепловой энергии полученной с помощью теплового насоса составляет 0,05 — 0,07 ЕUR (с НСО).
Стоимость производства тепла для частного дома в Эстонии:
| Тип топлива |
Стоимость 1 кВтч € с НДС |
| Солнечная энергия |
0,00 |
| Дрова |
0,03 — 0,06 |
| Древесный уголь |
0,03 — 0,06 |
| Безопасность |
0,03 — 0,06 |
| Брикет |
0,03 — 0,06 |
| Тепловой насос |
0,05 — 0,07 |
| Природный газ |
0,1 |
| Пропан Бутан |
0,12 |
| Электрические котлы |
0,15 |
Однако, устанавливать систему, состоящую из солнечных коллекторов и теплового насоса слишком расточительно и громоздко, т.к. система теплового насоса достаточно дорогостоящая и требует больших площадей грунта для закладки в него труб ниже уровня промерзания. Поэтому в слабо освещенные месяцы более целесообразно нагревать воду в автоматическом режиме электротэнами.
Есть еще один способ удешевить тепловую энергию — поставить камин с болерьяном и разводкой сухого тепла по всем помещениям. Конечно, это приведет к необходимости вручную его топить, но физкультура еще никому не помешала, плюс удовольствие от живого огня. С другой стороны, если нет желания, то в автоматическом режиме подключаются электротэны.
Посчитаем сколько необходимо солнечных вакуумных коллекторов для солнечного дома в условиях Эстонии.
Возьмём для примера средний 2-х этажный дом площадью 175 м2. Это не большой, но и не маленький дом. В таком доме комфортно могут проживать от 3 до 6 человек. Практически этот дом подходит для 90% населения Эстонии.
Теперь посчитаем приблизительно теплопотери дома при разнице наружной и внутренней температуре в 25°С (в доме +20°С на улице -5°С). Почему именно такие параметры? Потому что среднегодовая температура в Эстонии 5-6°С. Средняя температура в январе, феврале -5°С. Однако дополнительную систему отопления надо рассчитывать исходя из максимально возможных отрицательных температур (у нас это -25°С).
Это приблизительный расчет без учета рекуперации воздуха и правильном монтаже строительных конструкций. В первом случае утепление стен эквивалентно 175 мм ваты и пластиковые окна с рамой 70 мм и селективным стеклопакетом (сейчас это можно сказать стандартное предложение). Во втором случае утепление стен эквивалентно 400мм ваты и пластиковые окна с рамой 90мм и тройным селективным стеклопакетом (такие окна дороже стандартных на 30-40 %)
|
Термоизоляция согласно нормам ЕС |
Рекомендуемая теплоизоляция |
| Общие энергетические потери дома, Вт |
4610 |
2380 |
| Температура наружного воздуха, °С |
-5 |
-5 |
| Температура в помещении, °С |
20 |
20 |
| Число жителей |
4 |
4 |
| Жилая площадь, m² |
176 |
176 |
| Количество этажей |
2 |
2 |
| Стены дома, W*K |
46 |
18,4 |
| Площадь стен, m² |
184 |
184 |
| Ширина дома, m |
11 |
11 |
| Длина дома, m |
8 |
8 |
| Высота дома, m |
6 |
6 |
| Теплопроводность стен, W/m*K |
0,25 |
0,1 |
| Окна и двери, W*K |
79,2 |
35,2 |
| Площадь окон и дверей, m² |
44 |
44 |
| Теплопроводность окон, W/m*K |
1,8 |
0,8 |
| Крыша, W*K |
17,6 |
8,8 |
| Крыша дома, m² |
88 |
88 |
| Кровельная теплопроводность, W/m*K |
0,2 |
0,1 |
| Пол, W/m*K |
17,6 |
8,8 |
| Площадь пола, m² |
88 |
88 |
| Теплопроводность пола, W/m*K |
0,2 |
0,1 |
| Вентиляция, W |
600 |
600 |
Для простоты примера не учитываем воздухопроницаемость дома и наличие рекуператора воздуха. Так как считаем, что дом построен правильно и ветры в нем не дуют. Воздуха попадает столько сколько необходимо 4 человекам круглосуточно. (У кого стоят пластиковые окна те знают, что при отсутствии вентиляции, они должны быть постоянно открыты на зимние проветривание, иначе дышать нечем). Кроме того, наличие рекуператора только уменьшает потребление тепловой энергии.
Итак, что мы имеем? Для того, чтобы обогреть дом, нам требуется 4,6 или 2,4 кВт тепла и солнце для работы солнечного вакуумного коллектора (один вакуумный трубчатый коллектор, состоящий из 24 трубок производит в солнечный день 2 кВт тепловой энергии, а в пасмурный 1,6 кВт) Учитывая, что солнце ночью не светит, нам понадобится для отопления 6 или 4 коллектора соответственно. Для горячей воды потребуется еще 2 коллектора.
Всего получается от 8 до 6 вакуумных коллекторов, состоящих из 24 вакуумных заменяемых трубок, тогда в солнечную погоду вам не потребуется другого источника тепла для отопления дома и горячей воды. В самые холодные и темные месяцы ноябрь, декабрь и январь будем помогать солнечной системе электроподогревом, печкой или камином.
При установке такой системы мы получаем до 80% энергии на отопление от солнца и до 95% энергии на подогрев горячей воды!
Для широты Эстонии (57°сев.шир.) и области отопительный сезон начинается с сентября и заканчивается маем, т.е. минимум 8-9 месяцев в году, 6 из которых, почти полностью охватывают солнечные коллекторы. Горячая вода требуется круглогодично. Освещенность в наших широтах такова, что, начиная со второй половины марта, может вырабатываться чрезмерное количество тепла, которое придется сбрасывать хотя бы в Ваш бассейн под открытым небом или теплицу, и уже в апреле Вы сможете купаться в своем теплом бассейне или в мае кушать свежие огурчики.
Итого, Вы платите за отопление своего дома в 5 раз меньше, и горячая вода у вас вообще получается даром! Причем 10 месяцев в году практически в неограниченном количестве.
Такую систему можно сделать на основе комплекта FOTTON.
Рис.1 Вид солнечного коллектора
Рис.2 Вакуумные сменные трубки
Он состоит из:
- Из солнечных коллекторов, состоящих из 20-30 вакуумных трубок длиной 1,8 м, располагаемых на арматуре на 20 см выше кровли с южной стороны крыши, что позволяет снегу проваливаться сквозь и не закрывать трубки, за исключением этой форс-мажорной зимы (при необходимости снег можно смести).
- Солнечной автоматики с датчиками тепла и насоса в автоматическом режиме прокачивающего антифриз-теплоноситель от трубок к накопительному баку
- Накопительный бак с баком для горячей воды
- Расширительный бачок
- Антифриз-теплоноситель
Рис.3 Схема подключения манометров и насоса теплоносителя
Коллектор SP58 / 1800 (20 сменных вакуумных трубок) стоит 760 €
Коллектор SP58 / 1800 (24 сменные вакуумные трубки) стоимость 904 €
Коллектор SP58 / 1800 (30 сменных вакуумных трубок) стоимостью 1080 €
Стоимость остальной части комплекта колеблется от 2 до 3,5 тыс. EUR в зависимости от емкости и устройства накопительного бака, солнечной станции и количества антифриза.
Итого стоимость полного комплекта солнечного двухэтажного теплого дома площадью 175 кв.м обойдется примерно в 8000 EUR — 14000 ЕUR, при этом, основная стоимость — это стоимость коллекторов, и в случае экономии можно начинать с 4 или 6 штук и при недостатке тепла в любое время добавлять до 8 и более.
Много это или мало? Для ответа на этот вопрос надо учитывать стоимость дома, комфорт проживания и стоимость затрат на отопление с солнечной системой и без нее.
Стоимость дома в 175м2 может составлять 100 — 300 тыс. EUR. Стоимость отопления и подогрев воды такого дома 2 — 3 тыс. EUR и более в год. Если рассматривать только экономию на отопление и горячую воду — 80%, то система окупается в течение 4 -5 лет при условии срока службы системы 30 и более лет и сохранения цен на энергоносители на нынешнем уровне, что невероятно. Кроме того, стоимость комплекта солнечного отопления составляет всего 5-7% от стоимости дома.
Ваш дом не испортится, потому что нечем или некогда его протапливать (Вы не всегда в нем живете или из-за работы остаетесь ночевать в городе), он не отсыревает, в стенах не заводится грибок, а также 100% пожаробезопасность. При продаже дома вы сможете его продать как минимум на 20% а то и все 100% дороже чем аналогичный дом без солнечного отопления! (зависит от ситуации в стране). При продаже вы даже зарабатываете на инвестициях в солнечное отопление, причем как минимум 500%.
Рис.4 Схема солнечной вакуумной установки
И ещё вы бережёте на планете кислород и невосполнимые природные ресурсы.
Сохраняете окружающую среду и даете шанс нашим потомкам нормально жить на нашей планете.
Для обеспечения горячей водой в весенне — летне — осенний период на даче.
Для обеспечения горячей водой 3-4 человек.
Для обеспечения горячей водой 3-4 человек и вспомогательного отопления небольшого дачного утепленного дома площадью 40-50 кв.м и подогрева парника.
В комплекты не входят трубы из нержавеющей стали, фитинги и термоизоляция труб (их размер и количество определяется при монтаже и они могут быть приобретены в строительных магазинах).
Комплект оборудования доставляется Заказчику в течение 2-3 недель с момента получения 50% предоплаты.