Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Солнечное отопление личного дома: варианты и схемы устройства

Вы применяете старый браузер. Этот и прочие сайты могут отображаться в нём нетактично.
Нужно оновить браузер или попробовать применять другой.
Применяли в доме продукцию EKF? Необходим ваш отзыв!
Ищем владельцев дома для создания контента о системах защиты от EKF (пожарозащита, комплекты молниезащиты «Купол», «Зевс»). Пожалуйста, ответьте на пару вопросов. Заполните форму для участия

Солнечное домашнее отопление собственными руками — принцип изготовления

Во многих богатых странах солнечные коллекторы для отапливания дома применяются везде. Подобного рода конструкции вытесняют классические системы обогрева не только на юге, но также и в регионах с климатом умеренных широт.
Кончено, можно приобрести готовые солнечные коллекторы для отапливания, такие, как представлены на фото, но их стоимость еще очень большая.

Организовать солнечное домашнее отопление собственными руками большого труда не составит – чтобы это сделать понадобиться только время и основные познания в физике. Разумеется, сделать самостоятельно вакуумный солнечный коллектор под силу далеко не каждому.

Но есть и намного более простая система. Во время монтажа конструкции солнечного отопления придется не только установить коллекторы на крыше дома, но и внутридомовые детали.

Плюсы применения гелиосистем

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Солнечное отопление имеет следующие преимущества:

  • производительная работа и большая экономия на ключевой системе отопления дома;
  • безопасность применения;
  • большой служебный срок;
  • красивый внешний вид, право выбора показателей коллектора.

Характерности солнечных коллекторов

Солнечные системы обогрева личного дома самые продуктивные в регионах, где в течение года насчитывается немалое количество солнечных деньков. Более того, во время зимы солнечное освещение также должно быть довольно интенсивным.

Во время монтажа подобной системы обогрева необходимо брать во внимание следующие характерности.
Чтобы конструкция обогрева была эффектной, нужно качественно выполнить утеплительные работы дома. Рекомендуется совмещать солнечное отопление с остальными видами — газовым или электрическим – это очень хороший вариант.

Интеграция элементов гелиосистемы в классическую схему обогрева значительность повышает результативность домашнего отопления и понижает финансовые затраты.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

В регионах, для которых свойственен невысокий уровень инсоляции (потока солнечных лучей на поверхность в горизонтальном положении), необходимо правильно проссчитать площадь коллекторов и точно исполнять инструкцию по монтажу, чтобы система работала очень эффективно. Эксперты советуют ставить коллекторы под угол, равным географической широте местности, в данном случае они будут очень продуктивны.

А дело все в том, что высочайший уровень поглощения энергии солнца происходит в случае если их поверхности находятся под прямым углом в отношении к инсоляции.

При подсчете степени потока лучей необходимо не забывать про то, что его интенсивность намного выше в середине дня.

Благодаря этому поверхности фотоэлектрических панелей для отапливания дома лучше всего располагать в южном направлении. Допустимы небольшие отклонения в юго-восточном и юго-западном направлениях.

Во время монтажа коллекторов нужно обязательно проконтролировать за тем, чтобы их не затеняли деревья или соседние постройки.

Организуя отопление от солнечных лучей собственными руками, необходимо слегка расширить наклонный угол, чтобы увеличить рабочую эффективность данных устройств во время зимы.

При этом летом результативность системы несколько понизится, однако это допускается, так как во всяком случае будет переизбыток энергии тепла.

Детали солнечной системы отопления

Набор элементов гелиосистемы может изменяться в зависимости от желаний заказчика и свойств производства завода, однако принцип комплектации остается постоянным.

Новое в отоплении домов: воздуш. солнеч. коллектор

Система солнечного отопления состоит из:

  • вакуумного коллектора;
  • наноса, передающего тепловой носитель от коллектора к накопительному баку;
  • контроллера, исполняющего функцию управления работой системы;
  • бака-аккумулятора для горячей воды емкостью 500-1000 литров (прочитайте также: «Устанавливаем аккумулятор тепла собственными руками»);
  • пикового доводчика, представленного электрическим нагревательным элементом, насосом для отопления или иным элементом.
Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Гелиосистемы также дают возможность оборудовать полы с подогревом, причем издержки, связанные с приобретением и монтажом оборудования быстро оправдаются.

Изготовления солнечного коллектора

Солнечная система обогрева может быть выполнена своими силами. Материалы для коллектора абсолютно доступны. Благодаря этому солнечный коллектор для отапливания дома собственными руками можно создать дома.

Один из самых простых вариантов – изготовление его из змеевика привычного холодильника. Читайте также: «Как провести отопление дома фотоэлектрическими панелями – доктрина и практика».

Для создания коллектора понадобятся такой материал:

  • полотенцесушитель от старого или поломанного холодильника;
  • планки для сборки каркаса;
  • фольга, силикатное стекло;
  • коврик из резины;
  • емкость для воды и трубы для ее подачи и слива.


Перед тем как начать делать солнечное отопление дома за городом, необходимо сделать коллектор. Перед этим полотенцесушитель промывают очень тщательно, удаляя остатки фреона, и подгоняют каркас, собранный из планок, под размеры.

В каркасе полотенцесушитель должен беспрепятственно вмещаться. Размеры коврика из резины обязаны быть сходственны размерам каркаса.

Читайте также: «Как работает солнечный коллектор для отапливания дома».

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Во время сборки коллектора нужно точно следовать указанной инструкции:

  1. На коврик из резины кладут фольгу, каркас из планок и полотенцесушитель, собственно в этой очередности. Во время сборки каркаса в его стенках делают маленькие отверстия, они обязаны быть достаточными для того, чтобы через них можно было вывести трубки змеевика.
  2. Полотенцесушитель прикрепляют при помощи хомутов с того же самого холодильника. С другой стороны их закрепляют винтами. Также с такой же стороны прибивают планки – это необходимо для того, чтобы конструкция приобрела требуемую жесткость.
  3. Щели, появившиеся между каркасом и фольгой, заклеивают скотчем. Из-за этого потери тепла минимизируются, и отопление солнцем станет более успешным. Уже готовый коллектор накрывают стеклом и по периметру проклеивают скотчем. Для добавочной герметизации конструкции и хорошей надежности стекло закрепляют несколькими саморезами. Потом солнечный коллектор крепят к специализированным опорам.


Как самому сделать солнечный коллектор, пример на видео:

Рабочий принцип системы

Есть различные типы коллекторов, и хотя рабочий принцип любого из них практически одинаков, все же между ними есть некоторые различия. В этом случае будет рассматриваться работа самодельной системы из змеевика.
Отопление от солнечных лучей в ясные дни обеспечивает нагрев воды до 70 градусов.

Движение воды по замкнутому контуру в системы происходит по настоящему. Вода, нагретая в коллекторе, за счёт снижения плотности, двигается вверх, в специализированный резервуар.

Холодная вода, имеющая высокую плотность, передвигается в нижнюю часть фотоэлектрические панели. После чего процесс повторяется.

Схематическое изображение подобной системы можно посмотреть на фото. Читайте также: «Какие бывают солнечные системы обогрева – виды, характеристики, важные факторы подбора».

Подобным образом, система для отапливания состоит из:

  • коллектора;
  • бака-резервуара;
  • труб для обеспечения горячей воды и ее слива;
  • трубы что бы поступить в коллектор холодной воды;
  • вентиля для сброса давления;
  • запорного клапана;
  • вентиля для подпитки (прочитайте также: «Автоматическая подпитка системы обогрева — схема узла и клапана подпитки»);
  • вентиля для слива.
Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Система обогрева работает автоматично, хозяевам дома нечасто приходится вмешиваться в данный процесс. Для хорошего функционирования системы, в зимнее время коллектор нужно чистить от налипшего снега, так как он будет отображать лучи солнца и сделает устройство бесполезным.
В наше время энергия солнца для отапливания дома применяется очень часто. Если у нас в государстве гелиосистемы нечасто можно встретить и являются даже диковинкой, то в странах Европы они установлены в фактически каждом доме.

И это происходит не только потому, что применить энергию солнца можно бесплатно. Подобные системы отопления абсолютно безопасны как для человеческого здоровья, так же и для экологии.

Классические приборы нагрева этим похвалиться не могут: продукты горения вызывают разные болезни и ухудшают состояние внешней среды. Читайте также: «Как установить солнечные коллекторы для отапливания – от выбора до монтажа гелиосистемы«.
Солнечные коллекторы достаточно продуктивны и в регионах с климатом умеренных широт, а не только на юге. Если даже во время зимы много пасмурных дней, все равно сквозь тучи поступает достаточно ультрафиолетового излучения для того, чтобы хотя бы частично обогревать дом.

Правда, в данном случае одной лишь солнечной отопительной системой вряд ли можно обойтись – придется применять и дополнительные тепловые источники. Но во всяком случае, издержки на обогрев дома ощутимо уменьшаться.

Способы солнечного отопления личного дома

Тут вы узнаете:

Солнечное отопление личного дома — современный и экологичный способ. Положительных качеств у подобного способа много, и основные — экономность и отсутствие вредных отходов.

Впрочем и стоит данная установка много, и в определенных регионах использовать ее нецелесообразно ввиду минимального количества солнечных деньков.

Устройство и рабочий принцип

Солнечное отопление личного дома — инновационная технология, о которой пока еще не все имеют хорошее представление. Между тем, все возможности для установки и применения надлежащих комплексов имеются фактически у любого владельца дома. Необходимость вложений финансов существует исключительно для приобретения аппаратуры или оборудования, все другое он получит бесплатно.

Есть два способа организации солнечного отопления:

  1. Фотоэлектрические панели;
  2. Солнечные коллекторы.

Применение фотоэлектрических панелей — наиболее дорогой метод, требующий присутствия большого числа оборудования. Применяются фотоэлектрические детали, находящиеся на площадке открытого типа под необходимым углом для максимально перпендикулярного падения солнечных лучей. Они вырабатывают переменный ток, который скапливается в аккумуляторных батареях, превращается в электрический ток с классическими параметрами, после этого направляется на радиаторы.

Отопление от фотоэлектрических панелей в приватном доме даёт массу дополнительных возможностей. Подобный вариант имеет достаточно большое преимущество —переменный ток, который вырабатывают фотоэлектрические панели, можно применять не только на обогрев дома, но и на питание любых приборов, на освещение или другие необходимости.

Фотоэлектрические панели для дома для отапливания, цена которых очень большая, могут быть невыгодны с материальной точки зрения.

Солнечные коллекторы работают по иному принципу. Они не вырабатывают, а получают от солнечных лучей энергию тепла, которая нагревает тепловой носитель в емкостях или трубках. Как правило, коллектором можно считать любую емкость с водой, поставленную на солнечных лучах, однако есть особые конструкции, которые способны показать самую большую результативность.

Подобный вариант системы намного проще, доступнее и доступен для самостоятельного изготовления.
Полученное тепло сразу реализовывается в цвеличении температуры носителя тепла, который собирается в аккумулирующей ёмкости, откуда делится по контурам отопления дома. Лучшим способом обогрева считается применение низкотемпературных систем, например как пол с подогревом.

Они не нуждаются в сильном нагреве, что отвечает возможностям солнечных коллекторов. Ночью расходуется тепловой носитель, нагретый за один день.

Для самой большой солнечных коллекторов эффективности нужно правильно утеплять аккумулирующую ёмкость.

Преимущества, и недостатки применения солнечной энергии для отапливания дома

Самым очевидным плюсом применения солнечной энергии считается ее общедоступность. В действительности даже в самую хмурую и облачную погоду энергия солнца может быть собрана и применена.

Еще одно достоинство — это нулевые выбросы. В сущности, это очень экологичный и природный вид энергии.

Фотоэлектрические панели и коллекторы не делают шума. Во многих случаях монтируются на крышах строений, не занимая полезную площадь участка за городом.
Минусы, связанные с применением солнечной энергии, заключаются в непостоянстве освещенности.

Ночью становится нечего собирать, ситуация становится хуже тем, что пик сезона отопления приходится на самые короткие световые дни в году.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Серьёзный недостаток отопления, основанного на использовании солнечных коллекторов, состоит в отсутствии возможности собирать энергию тепла. В схему включен только расширительный бак
Приходится следить за оптической чистотой панелей, небольшое засорение резко понижает КПД.
Кроме того, не скажешь, что работа системы на энергии солнца обходится полностью бесплатно, есть частые расходы на амортизацию оборудования, работу циркулярного насоса и управляющей электроники.

Эффективное применение солнечной энергии

Самым очевидным плюсом применения солнечной энергии считается ее общедоступность. В действительности даже в самую хмурую и облачную погоду энергия солнца может быть собрана и применена.

Еще одно достоинство – это нулевые выбросы. В сущности, это очень экологичный и природный вид энергии. Фотоэлектрические панели и коллекторы не делают шума.

Во многих случаях монтируются на крышах строений, не занимая полезную площадь участка за городом.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Результативность солнечного отопления в наших широтах довольно низка, что поясняется маленьким количеством солнечных деньков для постоянной работы системы (+)
Минусы, связанные с применением солнечной энергии, заключаются в непостоянстве освещенности. Ночью становится нечего собирать, ситуация становится хуже тем, что пик сезона отопления приходится на самые короткие световые дни в году.

Приходится следить за оптической чистотой панелей, небольшое засорение резко понижает КПД.

Кроме того, не скажешь, что работа системы на энергии солнца обходится полностью бесплатно, есть частые расходы на амортизацию оборудования, работу циркулярного насоса и управляющей электроники.

Открытые солнечные коллекторы

Открытый солнечный коллектор собой представляет незащищенную от воздействий извне систему трубок, по которой двигается нагреваемый конкретно солнцем тепловой носитель.
В виде теплоносителя применяется вода, газ, воздух, антифриз.

Трубки либо крепятся на несущей панели в виде змеевика, либо подсоединяются параллельными рядами к выходному отрезку трубы.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Солнечные коллекторы открытого типа не могут справиться с отоплением личного дома. Из-за отсутствия изоляции тепловой носитель быстро стынет. Их применяют летом по большей части для водонагрева в душевых или бассейнах
У открытых коллекторов нет в большинстве случаев никакой изоляции. Конструкция упрощённая, благодаря этому имеет низкую цену и часто делается своими силами.
Ввиду отсутствия изоляции почти не хранят получившуюся от солнечных лучей энергию, выделяются невысоким КПД. Используют их преимущественно летом для подогрева воды в бассейнах или летних душевых.
Монтируются в солнечных и тёплых регионах, при маленьких температурных перепадах окружающего воздуха и подогреваемой воды. Хорошо работают только в солнечную, спокойную погоду.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Наиболее простой солнечный коллектор с теплоприемником, выполненным из бухты полипропиленовых труб, обеспечит поставку подогретой воды на дачном участке для полива и домашних потребностей

Трубчатые коллекторные разновидности

Трубчатые солнечные коллекторы собираются из некоторых трубок, по которой курсирует вода, газ или пар. Это одна из разновидностей гелиосистем открытого типа.

Впрочем тепловой носитель уже гораздо лучше защищен от внешнего негатива. Тем более в вакуумных установках, устроенных по принципу термосов.

Каждая трубка подсоединяется к системе отдельно, параллельно один к одному. При поломке одной трубки ее легко заменить на новую.

Вся система может собираться конкретно на кровле строения, что существенно облегчает монтаж.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Трубчатый коллектор имеет модульную структуру. Важным элементом считается вакуумная трубка, кол-во трубок может меняться от 18 до 30, что дает возможность точно выбрать мощность системы
Значительный плюс трубчатых солнечных коллекторов заключается в форме в виде цилиндра важных элементов, посредством которых солнце улавливается круглый световой день без использования очень дорогих систем слежения за передвижением светила.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Особое покрытие состоящее из нескольких слоев создаёт своего рода оптическую ловушку для солнечных лучей. На схеме частично показана внешняя стенка вакуумной колбы отражающая лучи на стенки внутренней колбы (+)
По конструкции трубок отличают перьевые и коаксиальные солнечные коллекторы.
Коаксиальная трубка собой представляет сосуд Дьаюра или всем знакомый термос. Сделаны из 2-ух колб между которыми откачан воздух.

На поверхность внутри внутренней колбы нанесено высокоселективное покрытие успешно поглощающее энергию солнца.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

При форме в виде цилиндра трубки лучи солнца всегда падают перпендикулярно поверхности
Тепловая энергия от внутреннего селективного слоя подается тепловой трубке или внутреннему теплообменному аппарату из металлических пластин. На данном шаге происходят нежелательные потери тепла.

Перьевая трубка собой представляет стеклянный цилиндр со вставленным вовнутрь перьевым абсорбером.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Собственное название система обрела от перьевого абсорбера, который плотно обхватывает тепловой канал из теплопроводящего металла
Для хорошей тепловой изоляции из трубки откачан воздух. Теплопередача от абсорбера происходит без потерь, благодаря этому КПД перьевых трубок выше.
По способу теплопередачи имеется две системы: прямоточные и с термотрубкой (heat pipe). Термотрубка собой представляет запаянную емкость с легкоиспаряющейся жидкостью.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Так как легкоиспаряющаяся жидкость по настоящему течет на дно термотрубки, самый маленький наклонный угол составляет 20° С
В середине термотрубки находится легкоиспаряющаяся жидкость, которая воспринимает тепло от внутренней стенки колбы или от перьевого абсорбера. Под действием температуры жидкость закипает и в виде пара подымается вверх.

Как только тепло отдано тепловому носителю отопления или горячего водообеспечения, пар конденсируется в жидкость и течет вниз.
В качестве легкоиспаряющейся жидкости широко используется вода при невысоком давлении. В прямоточной системе применяется U-образная трубка, по которой течет вода или тепловой носитель системы обогрева.
Одна половина U-образной трубки нужна для холодного носителя тепла, вторая отводит нагретый. При нагревании тепловой носитель становится шире и поступает в накопительный бак, обеспечивая конвективную циркуляцию.

Как и в случае систем с термотрубкой, самый маленький наклонный угол должен составлять не менее 20?.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

При прямоточном подключении системное давление не может быть высоким, так как в середине колбы технический вакуум
Прямоточные системы очень продуктивны так как сразу греют тепловой носитель. Если системы солнечных коллекторов запланированы к применению целый год, то в них закачивается особые антифризы.
Использование трубчатых солнечных коллекторов имеет ряд минусов и плюсов. Конструкция трубчатого солнечного коллектора состоит из похожих элементов, которые относительно легко заменить.
Положительные качества:

  • меньшие потери тепла;
  • способность работать при температуре до -30?С;
  • продуктивная продуктивность в течение всего светового дня;
  • хорошая трудоспособность в регионах с умеренным и холодным климатом;
  • невысокая парусность, обоснованная способностью трубчатых систем пропускать сквозь себя массы воздуха;
  • возможность производства большой температуры носителя тепла.

Конструктивно трубчатая конструкция имеет ограниченную апертурную поверхность.
Обладает следующими минусами:

  • не способна к самоочистке от снега, льда, инея;
  • большая цена.

Не обращая внимания на сначала большую цену, трубчатые коллекторы быстрее окупятся. Имеют высокий эксплуатационный срок.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Трубчатые коллекторы относятся к гелиоустановкам открытого типа, потому не подойдут для круглогодичного применения в системах обогрева (+)

Плоские закрытые системы

Плоский коллектор состоит из металлического каркаса, специализированного поглощающего слоя – абсорбера, прозрачного покрытия, трубопровода и материала для утепления.

В качестве абсорбера используют зачерненную листовую медь, отличающуюся замечательной для создания гелиосистем теплопроводимостью.

При поглощении энергии солнца абсорбером происходит передача получившейся им энергии солнца тепловому носителю, циркулирующему по примыкающей к абсорберу системе трубок.

Снаружи закрытая панель защищена прозрачным покрытием. Оно сделано из противоударного сталинита, содержащего полосу пропускания 0,4-1,8мкм.

На подобной диапазон приходится максимум излучения солнца. Ударостойкое стекло служит хорошей защитой от града.

С обратной стороны вся панель надежно утеплена.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Плоские солнечные коллекторы выделяются самой большой работоспособностью и обычный конструкцией. КПД их увеличен благодаря использованию абсорбера. Они могут воспринимать рассеянное и прямое солнце
В списке положительных качеств закрытых плоских панелей числятся:

  • конструкционная простота;
  • прекрасная производительность в регионах с тёплым климатом;
  • возможность установки под самым разным углом если есть наличие устройств для изменения наклонного угла;
  • способность самоочищаться от снега и инея;
  • небольшая стоимость.

Плоские солнечные коллекторы особенно выгодны, если их использование задумано еще на стадии проектирования. Служебный срок у надежных изделий составляет 50 лет.

К минусам как правило относят:

  • высокие потери тепла;
  • внушительный вес;
  • высокая парусность при расположении панелей под угол к горизонту;
  • ограничения в продуктивности при температурных перепадах более 40°С.

Область использования закрытых коллекторов намного больше, чем гелиоустановок открытого типа. Летом они могут абсолютно удовлетворить необходимость в горячей воде.

В прохладные дни, не включенные коммунальщиками в отопительный сезон, они могут поработать взамен газовых и электрических обогревателей.
Желающим сделать солнечный коллектор своими руками для отопительные устройства на дачном участке рекомендуем познакомиться с проверенными в действительности схемами и пошаговыми руководствами по сборке.

Сравнение параметров солнечных коллекторов

Очень важным показателем солнечного коллектора считается КПД. Полезная продуктивность различных по конструкции солнечных коллекторов зависит от разности температур.

При этом плоские коллекторы намного дешевле трубчатых.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Значения КПД зависят от качества изготовления солнечного коллектора. Цель графика показать результативность использования различных систем в зависимости от разницы температуры

При подборе солнечного коллектора необходимо смотреть на ряд показателей показывающих результативность и мощность устройства.

Для солнечных коллекторов имеется несколько важных характеристики:

  • показатель адсорбции – показывает отношение поглощенной энергии к общей;
  • показатель эмиссии – показывает отношение переданной энергии к поглощенной;
  • общая и апертурная площадь;
  • КПД.

Апертурная площадь – это площадь для работы солнечного коллектора. У плоского коллектора апертурная площадь максимальна.

Апертурную площадь равна площади абсорбера.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед владельцем дома, решившим создать солнечное отопление личного дома собственными руками, становится задача подобрать самый приемлемый вид коллектора. Данный вопрос весьма непрост, но разобраться в нем нужно.
Открытые коллекторы не подходят из-за невысоких возможностей, благодаря этому про них нет смысла говорить.

В большинстве случаев выбор выполняется между трубчатыми и плоскими видами. Первым и самым значимым показателем выбора в большинстве случаев становится соотношение качества и стоимости изделий.
Этот подход оправдан, но нельзя сбрасывать со счётов возможность ремонта.

Так, вакуумные трубки разрешается менять довольно таки не во всех видах коллекторов, что выполняет выбор рискованым. При поломке одной из них у многих видов коллекторов понадобится менять всю панель, что попросит затрат.

Вообще, все вакуумные устройства — довольно опасное приобретение, так как любое влияние механики грозит потерей источника энергии тепла.

Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Подобрав идеальный вариант, приступают к монтажу. Для него нужно подобрать подходящую площадку, расположенную недалеко от дома.

Это важно, так как перевозка носителя тепла на длинные расстояния попросит хорошего утепления и установки циркулярного насоса. В большинстве случаев коллекторы ставят на крышу, дабы получить возможность циркуляции самостоятельно.

Единственной трудностью становится расположение скатов относительно положения солнечного света на небе — иногда приходится ставить трекинг-систему для поворота панелей. Это не дешево и требует применения эластичных трубок, но эффект в результате выходит намного выше.

Варианты самостоятельной сборки системы нагрева

В наше время есть несколько способом сборки солнечного обогревательного прибора собственными руками. Рассмотрим самые распространенные способы сборки.
Первый вариант. Тут необходима оцинкованная тара для воды.

Она обязана иметь объем приблизительно 100-200 литров. Технология создания фотоэлектрические панели имеет следующий алгоритм:

  • располагаем тару на крыше. Ее необходимо устанавливать на южной стороне крыши;
  • поверхность крыши следует покрыть листом металла с поверхностью которая блестит;
  • на него ложим трубы;
  • подсоединяем их к бочке и емкости для воды которая нагрелась.
Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Вариант солнечного самодельного коллектора
При помощи такой батареи 100 литров воды можно подогреть на 60 градусов. Данная установка имеет большой коэффициэнт полезного действия.

Но в зимнее время такой аппарат будет не успешным.
Другой вариант сборки. Для создания подобного типа коллектора вам потребуются:

  • стальные коробки;
  • несколько плоских радиаторов из стали;
  • стекло;
  • элементы выполненные из металлопластика — фитинги и трубы.

Сборки системы в этом случае происходят так:

  • стальные коробки устанавливаются на крыше;
  • туда ложатся отопительные приборы;
  • сверху накрываем их стеклом. Это даст возможность сделать меньше время водонагрева;
  • трубки необходимо ложить с уклоном вниз;
  • обязательно следите, чтобы верх устройства располагался ниже бака накопительного;
  • на чердаке ставится бочка из пластика с водой. Подходящий объем — 160 л;
  • ее необходимо объединять с отопительным прибором и водомерным узлом с помощью металлопластиковых устройств — соединителей и трубок. Саму трубку с водой необходимо подключить чуть выше его середины бака;
  • внизу отопительного прибора устанавливаются дренажные краны. При их помощи происходит водный слив в холодное время суток.
Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

Вариант с бочкой из пластика
Вариант третий.

Используется для обогрева достаточно помещения большого размера. Имеет результативность на уровне 45-55%.

Для создания системы отопления данного типа вам потребуются такие материалы:

  • любой материал для теплоизоляции;
  • древесная рамка, имеющая фанерное дно;
  • металлическая сетка черного цвета;
  • дефлектор;
  • пропускающий свет поликарбонатный лист;
  • несколько вентиляторов

Сборка конструкции выполняется так:

  • высверливаем в рампе круглые отверстия. Они вырезаются для воздухозабора;
  • для отвода горячего воздуха делаем с прямыми углами отверстия вверху рамы;
  • на ее дно ложим материал для теплоизоляции. В качестве теплового аккумулятора будет выступать железная черная сетка;
  • вентиляторы, встраиваемого типа в круглые отверстия;
  • потом собираем опорные рейки для дефлектора. После чего устанавливаем сам дефлектор. Он будет формировать поток воздуха;
  • сверху устанавливаем пропускающий свет лист.
Солнечное отопление частного дома варианты и схемы устройства

При помощи такого агрегата можно успешно выполнять обогрев дома, а еще нагрев воды.

Как сосчитать требуемую мощность коллектора

При расчитывании требуемой мощности солнечного коллектора довольно часто неправильно делают вычисления, исходя из поступающей энергии солнца в очень холодные месяцы года.
А дело все в том, что в другие месяцы года вся система будет регулярно сильно греться.

Температура носителя тепла летом на выходе из солнечного коллектора достигает 200°С при нагревании пара или газа, 120°С антифриза, 150°С воды. Если тепловой носитель закипит, он частично испариться.

В результате его понадобится поменять.
Компании изготовители советуют исходить из подобных цифр:

  • обеспечение горячего водообеспечения не больше 70%;
  • обеспечение системы отопления не больше 30%.

Остальное нужное тепло должно производить стандартное оборудование для отопления. Но все таки при подобных показателях в течении года экономится в среднем около 40% на отоплении и горячем водоснабжении.
Мощность вырабатываемая одной трубкой вакуумной системы зависит от географического расположения.

Критерий энергии солнца падающей в течении года на 1 м2 земли именуется инсоляцией. Зная диаметр длину трубки, можно сосчитать апертуру – эффективную площадь поглощения. Остается применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в течении года.

Пример расчета:
Классическая длина трубки составляет 1800 мм, продуктивная — 1600 мм. Диаметр 58 мм.

Апертура – затененный участок создаваемый трубкой. Подобным образом площадь прямоугольника тени будет составлять:

КПД средней трубки составляет 80%, энергия солнечного света для Москвы будет примерно 1170 кВт*ч/м2 в течении года. Подобным образом одна трубка выработает в течении года:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86кВт*ч

Стоит добавить, что это очень примерный расчет.

Кол-во вырабатываемой энергии зависит от ориентирования установки, угла, среднегодовой температуры и т.д. опубликовано econet.ru

Солнечные панели в помощь отопление дома

Цена системы

Фиксированной стоимости автономного отопления с применением солнечных коллекторов нет, так как в ней всегда есть котел, и каким он будет – напольным или настенным, конденсационным или обычным, газовым, дизельным или электрическим – решается под каждый определенный дом. Также, как и в любой иной системе отопления, цена будет складываться из подобных показателей, как площадь дома, расчет потерь тепла, наличие и площадь полов с подогревом.
В случае с организацией горячего водообеспечения при помощи подсоединения солнечных коллекторов, есть разработанные пакетные предложения, так как нужный водный объем можно обозначать по количеству живущих в доме людей и общему числу потребителей.

К примеру, цена системы горячего водообеспечения с применением плоского солнечного коллектора компании из Германии Huch EnTEC будет составлять около 165000 рублей. В данную сумму входят также все нужные крепепжи, водопроводный кран с термостатом, группа подсоединения расширительного бака, бивалентный бойлер, группа безопасности бойлера, незамерзающий тепловой носитель для гелиосистемы.

Важный совет!

Доверяйте расчет солнечного отопления и водообеспечения профессионалам с очень большим опытом и десятками аналогичных выполненных проектов за плечами! Именно так вы сумеете застраховать себя от неиспользуемых переплат.

Оправданы ли расходы

Стоимость оборудования, входящего в набор гелиоустановок, очень большая, благодаря этому всегда, прежде решить о покупке подобных изделий, необходимо высчитать стоимость необходимого комплекта и материальную отдачу, которую можно получить от применения аналогичных установок.
В состав комплекта оборудования, которое обеспечит индивидуальное отопление дома, помимо коллектора, входит еще ряд технических устройств, что тоже отражается на сумме расходов на весь набор оборудования.

Так для разработки системы обогрева н основе солнечного коллектора потребуется:

  1. Коллектор.
  2. Бак тепловой аккумулятор.
  3. Расширительный бак.
  4. Насос циркуляционный.
  5. Трубы и арматура для трубопроводных систем.

Из перечисленного что уже перечислено оборудования, довольно дорогостоящая единица, это сам коллектор, благодаря этому, для того, чтобы определиться, оправданы ли расходы на монтаж подобной системы, необходимо сделать вывод, что считается прерогативой в данном вопросе, поскольку стоимость котлов, работающих на газе или твёрдом топливе, сравнима с ценой солнечного коллектора.
Поэтому, на то чтобы принять решение о полезности монтажа собственно данного типа отопления, и поэтому расходов на оборудование, являются показатели выбора таких систем, а еще преимущества, и недостатки их эксплуатации, о которых было отмечено выше.

«В ногу со временем» — надежное солнечное отопление личного дома

Обновлено: 13 августа 2019

Солнечное отопление

Неизменный рост тарифов и ветхое состояние коммуникаций вынуждают хозяев приватизированных домов активно искать альтернативные способы обогрева. Одним из мощных и неиссякаемых источников считается Солнце, каждый день поставляющее большое количество киловатт бесплатной энергии. Нужно установить специальное оборудование, и зависимость от поставщиков сетевых ресурсов остается в прошлом.

Энергия солнца есть всегда, хотя и зависит от погоды или времени суток. Для регионов, где климатические и условия погоды дают возможность получать большое количество киловатт для обогрева, подобный вариант становится идеальным.

Солнечное отопление предоставляет очень много возможностей и положительных качеств, о которых следует побеседовать детальнее.

Устройство и рабочий принцип

Солнечное отопление личного дома — инновационная технология, о которой пока еще не все имеют хорошее представление. Между тем, все возможности для установки и применения надлежащих комплексов имеются фактически у любого владельца дома.

Необходимость вложений финансов есть исключительно для приобретения аппаратуры или оборудования, все другое он получит бесплатно.

Есть два способа организации солнечного отопления:
Применение фотоэлектрических панелей — более дорогой метод, требующий присутствия большого числа оборудования. Применяются фотоэлектрические детали, находящиеся на площадке открытого типа под необходимым углом для максимально перпендикулярного падения солнечных лучей.

Они вырабатывают переменный ток, который скапливается в аккумуляторных батареях, превращается в электрический ток с классическими параметрами, после этого направляется на радиаторы.
Отопление от фотоэлектрических панелей в приватном доме даёт массу дополнительных возможностей.

Подобный вариант имеет достаточно большое преимущество —переменный ток, который вырабатывают фотоэлектрические панели, можно применять не только на обогрев дома, но и на питание любых приборов, на освещение или другие необходимости.

Фотоэлектрические панели для дома для отапливания, цена которых очень большая, могут быть невыгодны с материальной точки зрения.

Солнечные коллекторы работают по иному принципу. Они не вырабатывают, а получают от солнечных лучей энергию тепла, которая нагревает тепловой носитель в емкостях или трубках.

Как правило, коллектором можно считать любую емкость с водой, поставленную на солнечных лучах, однако есть особые конструкции, которые способны показать самую большую результативность. Подобный вариант системы намного проще, доступнее и доступен для самостоятельного изготовления.

Полученное тепло сразу реализовывается в цвеличении температуры носителя тепла, который собирается в аккумулирующей ёмкости, откуда делится по контурам отопления дома. Лучшим способом обогрева считается применение низкотемпературных систем, например как пол с подогревом.

Они не нуждаются в сильном нагреве, что отвечает возможностям солнечных коллекторов. Ночью расходуется тепловой носитель, нагретый за один день.

Для самой большой солнечных коллекторов эффективности нужно правильно утеплять аккумулирующую ёмкость.

Плюсы

Важное достоинство заключается в том, что Солнце — постоянный и неиссякаемый источник, стабильный и полностью прогнозируемый. В отличии от ветрогенераторов, которые могут томиться неделями, энергия солнца подается в заблаговременно знаменитые временные интервалы. Единственным недостатком считается возможность пасмурной или прохладной погоды, когда рабочую эффективность батарей и коллекторов падает.

Впрочем, современные конструкции дают возможность получать очень небольшое количество даже в очень сложных условиях, благодаря этому при правильном расчете никакие неожиданности системе отопления не угрожают.
Кроме того, нужно всегда помнить, что энергия солнца достается абсолютно бесплатно.

Если при домашнем отоплении газовыми или электробойлерами нужно покупать само оборудование и затем регулярно платить энергию или горючее, то энергия солнца не платится, что существенно изменяет уровень доходности аппаратуры и всей системы в общем.

Впрочем, нужно всегда помнить, что солнечное отопление личного дома, цена и затраты труда на монтаж которого очень часто становятся главной трудностью, выгодно только в регионах с подходящими климатическими и атмосферными условиями.

Ещё одним преимуществом считается высокая возможность ремонта системы и возможность наращивания ее продуктивности.

В этом вопросе никаких ограничений нет — сколько установлено панелей или коллекторов, столько энергии и будет получено. Если установленый набор оказался неспособен к эффективному обогреву дома, его всегда можно увеличить прибавлением необходимого количества оборудования. Это комфортно если необходимо изменить или увеличить дом, сделать пристройку и т.д.

Надобности приобретать новую систему полностью это не появляется.

Варианты отопления

Фотоэлектрические детали не работают только на обогрев, являющийся приватным случаем их применения, в то время как солнечные коллекторы служат только источниками питания контуров отопления. Благодаря этому рассмотрим собственно коллекторы, обеспечивающие отопление на батареях которые работают от солнечных лучей, цена которого намного меньше, чем у фотоэлектрических элементов.

Есть несколько конструкций солнечных коллекторов:
Данные конструкции обладают различными возможностями и применяются с целью решения задач, надлежащих их эффективности.

Рассмотрим их внимательнее:

Открытые солнечные коллекторы

Открытые конструкции являются наиболее обычными и даже примитивными. Они собой представляют емкости, в большинстве случаев черные узкие продолговатые лотки из пластика, наполненные водой. Они ничем не накрыты, вода находится на чистом воздухе (отсюда и наименование).

Подобного рода конструкции имеют множество минусов:

  • возможность давать хороший эффект исключительно при плюсовых температурах;
  • нужен практически маленький температурный перепад в коллекторе и окружающей среде;
  • долговечность данных установок низка — в основном, один сезон;
  • как последствие сказанному выше — очень невысокий КПД.

С целью решения значительных задач аналогичные установки применять нереально, благодаря этому они используются для подогрева воды в открытых или мобильных бассейнах, летнем душе и т.п. но, есть и положительные качества — устройства такого типа очень просты.

Обогревательный прибор от фотоэлектрические панели легко может быть сделан своими силами, а в регионах с подходящими условиями климата его возможности ощутимо расширяются.

Трубчатые коллекторные разновидности

Трубчатые вакуумные коллекторы относятся к более серьезным устройствам, способным обогревать жилье или другие помещения. Они состоят из таких элементов:

  • корпус, покрыт черной краской и имеющий форму плоского ящика;
  • распределитель (или, как его иногда именуют, manifold, манифольд) — трубка с несколькими присоединительными патрубкам по обоим бокам;
  • вакуумные трубки, сделанные из стекла.

Результативность устройства обеспечивает наличие вакуума, проводимость тепла которого фактически отсутствует и дает возможность исключить потери.

Есть несколько типов трубчатых коллекторов, различающихся по конструкции распределителя и трубок:

  1. Коаксиальные трубки прямого нагрева. Подготовка носителя тепла происходит при прямом контакте с поглощающей поверхностью
  2. Система heat-pipe. Трубки соединяются с распределителем через особые гнезда и отдают через них нагретый тепловой носитель. Конструкция удобная из-за высокой ремонтопригодности.
  3. Система U-type. Трубки имеют двойную длину и согнуты надвое. Начало соединено с одним распределителем, а конец — с иным. Такая схема дает возможность повысить время контакта с теплом солнечных лучей, благодаря чему увеличивается результативность нагрева.
  4. Перьевые системы. Собой представляют модификацию системы heat-pipe, накрытую прозрачной пластиной с вакуумом под ней. Дают очень высокую результативность, но имеют большую стоимость и невысокую возможность ремонта.

Монтаж трубчатых коллекторов, в основном, делают на кровлю дома.

Плоские закрытые системы

Солнечное домашнее отопление при помощи плоских систем дает возможность получить большую эффективность при сравнительно невысоких затратах. Конструкция основывается на специализированной теплоизолированной пластине из металла с поглощающим покрытием, которая именуется адсорбер.

На пластину зигзагами напаяна трубка с носителем тепла. Внешняя сторона накрыта прозрачной крышкой, из-под которой выкачан воздух. Солнечный обогревательный прибор данного типа способен работать даже при низких температурах.

Это дает возможность обеспечивать домашнее отопление фотоэлектрическими панелями во время зимы, отзывы пользователей дают возможность делать достаточно оптимистичные прогнозы о будущем этого метода обогрева.
Есть более обычные виды плоских коллекторов, где не имеется вакуума. Они практически не эффективны, но цена и возможность ремонта намного выше.

Отопление на батареях которые работают от солнечных лучей плоского типа безвакуумной конструкции будет стоить не очень дорого, а возможность восстановления панелей увеличивает эксплуатационный срок.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед владельцем дома, решившим создать солнечное отопление личного дома собственными руками, становится задача подобрать самый приемлемый вид коллектора. Данный вопрос весьма непрост, но разобраться в нем нужно.

Открытые коллекторы не подходят из-за невысоких возможностей, благодаря этому про них нет смысла говорить. В большинстве случаев выбор выполняется между трубчатыми и плоскими видами.

Первым и самым значимым показателем выбора в большинстве случаев становится соотношение качества и стоимости изделий.
Этот подход оправдан, но нельзя сбрасывать со счётов возможность ремонта.

Так, вакуумные трубки разрешается менять довольно таки не во всех видах коллекторов, что выполняет выбор рискованым. При поломке одной из них у многих видов коллекторов понадобится менять всю панель, что попросит затрат.

Вообще, все вакуумные устройства — довольно опасное приобретение, так как любое влияние механики грозит потерей источника энергии тепла.

Отопление частного дома, ленинградка, смотрим доказательство

Подобрав идеальный вариант, приступают к монтажу. Для него нужно подобрать подходящую площадку, расположенную недалеко от дома.

Это важно, так как перевозка носителя тепла на длинные расстояния попросит хорошего утепления и установки циркулярного насоса. В большинстве случаев коллекторы ставят на крышу, дабы получить возможность циркуляции самостоятельно. Единственной трудностью становится расположение скатов относительно положения солнечного света на небе — иногда приходится ставить трекинг-систему для поворота панелей.

Это не дешево и требует применения эластичных трубок, но эффект в результате выходит намного выше.

Схемы подсоединения к системе обогрева

Солнечное отопление собственными руками нужно целиком осуществить, подключив его к системе отопления. Лучшим способом станет применение пола с подогревом, температура носителя тепла для которого не превышает 55 градусов.

Рассмотрим схемы подсоединения, обеспечивающие обогрев дома энергией солнца:

С водяным коллектором

Водяные коллекторы конкретно подсоединяются к контуру отопления дома. Есть два способа присоединения: летний и зимний.

Летний вариант, в основном, применяется для подачи воды которая нагрелась в душ либо для других нужд, так как обогрев дома летом не требуется. Схема очень простая — коллектор ставится на площадке открытого типа, вода, нагреваясь, подымается в накопительный бак, установленый уровнем выше.

По мере разбора, емкость пустеет, благодаря этому в нее регулярно подается подпитка, поступающая в коллектор и получающая в нем энергию тепла. Данный способ несложен и может быть без проблем реализован собственными руками.
Зимний вариант труднее.

Коллектор, установленый на площадке открытого типа, подает нагретый тепловой носитель (лучше всего применять антифриз) в полотенцесушитель трубного змеевика. Он собой представляет вертикально установленную емкость со змеевиком в середине.

Появляется две петли — в одной двигается антифриз (по кругу коллектор-теплообменник), в другой двигается тепловой носитель (из трубного змеевика в контур отопления и обратно). Циркуляцию антифриза нужно обеспечить при помощи циркулярного насоса, иначе система работать не будет.

Циркуляцию носителя тепла можно организовать как настоящим способом, так и принудительно, с применением насоса. Идеальный вариант контура отопления — система пола с подогревом, позволяющая получить самый большой эффект как в дневное, так и ночью.

С фотоэлектрической панелью


Отопление от солнечных лучей собственными руками, созданное на базе фотоэлектрических панелей, выполняется путем установки электрического нагревателя.

В этом случае фотоэлектрические детали лишь предоставляют питание Нагревательных элементов трубчатого типа, установленных в электрическом котле, не имея непосредственного отношения к контуру отопления.
Система обогрева и фотоэлектрические панели со всем комплексом аппаратуры устанавливаются отдельно.

Способ соединения подбирается произвольно, исходя из свойств двух систем. Подключение накопительного электрического водонагревателя, насоса и других устройств создается простым способом, никаких нестандартных условие не имеется.

Солнечное отопление личного дома варианты и схемы устройства

Расчет плоского солнечного коллектора

Практика показывает, что на метр квадратный поверхности, установленной перпендикулярно ярким лучам солнца, приходится в среднем 900 Вт энергии тепла (при безоблачном небе). Расчет СК будем делать на основе модели площадью 1 м?.

Внешняя сторона – матовая, черная (обладает ближайшим к 100% поглощением энергии тепла). Обратная сторона утеплена 10 см слоем вспененного пластика. Требуется проссчитать потери тепла, которые происходят на обратной, теневой стороне.

Показатель тепловой изоляции вспененного пластика – 0,05 Вт/м ? град. Зная толщину и предположив, что температурная разница на разных сторонах материала – в границах 50 градусов, высчитаем потери тепла:
Аналогичные примерно потери ожидаются со стороны торцов и труб, другими словами суммарное кол-во будет составлять 50 Вт.

Безоблачным небо бывает нечасто, стоит еще сказать что необходимо учесть влияние налета грязи на коллекторе. Благодаря этому снизим кол-во энергии тепла, приходящейся на 1 м?, до 800 Вт. Вода, применяемая в качестве теплоносителя в плоских СК, обладает теплоемкостью, равной 4200 Дж/кг ? град или 1,16 Вт/ кг ? град.

Это значит, что для того, чтобы увеличить температуру одного литра воды на один градус, потребуется потратить 1,16 Вт энергии. Имея в виду эти расчеты, приобретаем очередную величину для нашей модели солнечного коллектора 1 м? площади:

Округляем для удобства до 700 /кг ? град. Это выражение означает кол-во воды, которое можно подогреть в коллекторе (модель площадью 1 м?) в течение часа.

При этом не берутся во внимание теплопотери с лицевой стороны, которые будут вырастать по мере разогрева. Эти потери будут лимитировать подогрев носителя тепла в солнечном коллекторе в границах 70-90 градусов.

Поэтому, величина 700 может быть использована к малым температурам (от10 до шестидесяти градусов). Расчет солнечного коллектора показывает, что система площадью 1 м? способна подогреть 10 литров воды на 70 градусов, что будет достаточно для обеспечения дома горячей водой. Можно сделать меньше время нагревания воды благодаря уменьшению объема солнечного коллектора при сохранении его площади.

Если же кол-во живущих в доме требует большего объема воды – следует применить несколько коллекторов подобной площади, которые объединяют в одну систему. Для того, чтобы свет солнца воздействовал на отопительный прибор очень эффективно, коллектор нужно ориентировать под угол к линии горизонта, равным широте местности. Об этом мы говорили в статье Как проссчитать мощность фотоэлектрических панелей, действует тот же самый принцип.

В среднем, для обеспечения деятельности одного человека нужно 50 л горячей воды. Если учесть, что вода до подогрева имеет температуру около 10 °С, температурная разница составляет 70 – 10 = 60 °С. Кол-во тепла для подогрева воды нужно следующее:

W=Q ? V ? Tp = 1,16 ? 50? 60 = 3,48 кВт энергии.

Разделив W на кол-во энергии солнца, приходящейся на 1 м? поверхности в этой местности (данные гидрометцентров), получаем площадь коллектора. Расчет солнечного коллектора для отапливания выполняется подобно.

Но водный объем (носителя тепла) нужен больший, что зависит от объема обогреваемой комнаты. Делаем вывод, что улучшения эффективности системы водонагрева данного типа возможно добиться методом уменьшения объема и одновременном увеличении площади.

Технологии с применением льда

Разрабатывается ряд технологий, где лед выполняется во внепиковые периоды и позже применяется для охлаждения. Например, воздушное кондиционирование может быть экономнее благодаря применению недорогого электричества ночью для заморозки воды и будущего применения холодильной мощности льда днем Для снижения количества энергии, требуемой для поддерживания воздушного кондиционирования.

Аккумулирование энергии тепла с использованием льда применяет высокую теплоту плавления воды. Исторически лед перевозили с красивых гор в города, чтобы применять его, как охладитель.

Одна метрическая (= 1 м3) тонна воды способен сохранять 334 миллиона джоулей (Дж) или 317 000 Британских термических единиц (93 кВт*ч). Практически маленький накопитель способен сохранять достаточно льда, чтобы охлаждать крупное здание весь день или неделю.

Кроме использования льда для прямого охлаждения, он также применяется в тепловых насосах, на которых работают системы обогрева. В данных сферах изменения энергии фазы предоставляют очень серьезный теплопроводный слой, близкий к нижнему температурному порогу, при котором способна работать насос для отопления, использующий теплоту воды.

Это дает возможность системе переносить серьезнейшие отопительные нагрузки и повышать зазор времени, за который детали источников энергии могут возвращать тепло в систему.

Эндотермические и экзотермические химические реакции

Технология на основе гидратов солей

Примером экспериментальной технологии накопления энергии на основе энергии хим. реакций считается технология на основе гидратов солей. Система применяет энергию реакции, создаваемой в случае гидратации или дегидратации солей. Это работает благодаря хранению тепла в резервуаре, содержащем 50 %-ный раствор гидроксида натрия.

Тепло (например, получаемое с солнечного коллектора) хранится за счёт испарения воды в ходе эндотермической реакции. Когда воду добавляют вновь, в ходе экзотермической реакции при 50C (120F) высвобождается тепло. В настоящее время системы работают с КПД в 60 %. Система особенно эффективна для сезонного накопления энергии тепла, так как высушенная соль может сберегаться при температуре 20 градусов продолжительное время без потерь энергии.

Контейнеры с обезвоженной солью могут даже транспортироваться в разные места. Система обладает высокой плотностью энергии, чем тепло, собранное в водной массе, а ее мощность дает возможность хранить энергию в течение пары месяцев либо даже лет.

В 2013 году голландский разработчик технологий «TNO» предоставил результаты проекта «MERITS» по хранению тепла в контейнере с солью. Тепло, какое может доставляться с солнечного коллектора на крышу плоского типа, выпаривает воду, содержащуюся в соли.

Когда воду добавляют опять, тепло высвобождается фактически без потерь энергии. Контейнер с несколькими кубометрами соли способен сохранять достаточно термохимической энергии, чтобы обогревать дом всю зиму.

При режиме температур, как в Нидерландах, усредненное теплоустойчивое хозяйство попросит за зиму приблизительно 6,7 ГДж энергии. Чтобы сберечь столько энергии в водной массе (при температурной разнице в 70C), понадобилось бы 23 м3 воды в изолированном резервуаре, что превосходит возможности хранения большинства домов. С применением технологии на основе гидрата солей с плотностью энергии около 1 ГДж/м3, достаточно было бы 4-8 м3.

По состоянию на 2016 год, искатели из нескольких стран экспериментируют по определению лучшего типа соли или смеси солей. Невысокое давление в середине контейнера кажется самым лучшим для энергопередачи. Особенно перспективными являются органические соли, говоря иначе «электролизные жидкости».

Если сравнивать с сорбентами на основе галида лития они вызывают намного меньше проблем в условиях ограниченных ресурсов природы, а если сравнивать с большинством галидов и гидроксидом натрия – менее едки и не дают негативного воздействия через выбросы углекислого газа.

Молекулярные химические связи

В настоящее время исследуется возможность хранения энергии в молекулярных химических связях. Уже достигнута плотность энергии, равноценная ионно-литиевым батареям.

Распределение радиации на границе атмосферы

Для климатологии представляет значительный интерес вопрос о распределении притока и отдачи радиации по Земному шару. Рассмотрим сначала распределение радиации солнца на поверхность в горизонтальном положении «на границе атмосферы». Можно было бы также сказать: «в отсутствии атмосферы».

Этим мы позволяем, что нет ни поглощения, ни рассеяния радиации, ни отражения ее облаками. Распределение радиации солнца на границе атмосферы считается простейшим.

Оно на самом деле есть на высоте нескольких десятков километров. Указанное распределение именуют солярным климатом.
Известно, как меняется в течение года солнечная систематическая и, значит, кол-во радиации, приходящее к Земля. Если определять солнечную постоянную для фактического расстояния Земли от солнечных лучей, то при среднем годовом значении 1,98 кал/см2 мин. она будет равна 2,05 кал/см2 мин. в январе и 1,91 кал/см2 мин. в июле.
Значит, северное полушарие за летний день получает на границе атмосферы чуть меньше радиации, чем южное полушарие за собственный летний день.
Кол-во радиации, получаемое за день на границе атмосферы, зависит от времени года и широты места. Под каждой широтой время года определяет длительность притока радиации.

Но под различными широтами длительность дневной части суток в одно и то же время различная.
На полюсе солнце летом не заходит совсем, а в зимнее время года не восходит в течение 6 месяцев. Между полюсом и Полярным Кругом солнце летом не заходит, а в зимнее время года не восходит в течение срока от полугода до одних суток. На экваторе дневная часть суток всегда длится 12 часов.

От полярного круга до экватора дневное время суток летом убывает и во время зимы увеличивается.
Но приток радиации солнца на поверхность в горизонтальном положении будет зависеть не только от длительности дня, и вдобавок и от высоты солнечного света. Кол-во радиации, приходящее на границе атмосферы на единицу поверхности размещенной по горизонтали, пропорционально синусу высоты солнечного света.

А высота солнечного света не только меняется в каждом месте в течение дня, но зависит и от времени года. Высота солнечного света на экваторе меняется в течение года от 90 до 66,5°, на тропиках — от 90 до 43°, на полярных кругах — от 47 до 0° и на полюсах от 23,5 до 0°.
Шарообразность Земли и Наклон плоскости экватора к плоскости эклиптики делают не простое распределение притока радиации по широтам на границе атмосферы и его изменения в течение года.
Во время зимы приток радиации достаточно быстро убывает от экватора к полюсу, летом — очень медленно. При этом максимум летом встречается на тропике, а от тропика к экватору приток радиации несколько убывает.

Небольшая разница в притоке радиации между тропическими и полярными широтами летом можно объяснить тем, что хотя высоты солнечного света в полярных широтах летом меньше, чем в тропиках, зато велика длительность дня. В течении дня летнего солнцестояния полюс благодаря этому получал бы в отсутствии атмосферы больше радиации, чем экватор.

Но у поверхности земли в результате ослабления радиации атмосферой, отражения ее облачностью и т.д., летний приток радиации в полярных широтах намного меньше, чем в намного невысоких широтах.
На верхней границе атмосферы вне тропиков есть в годовом ходе один максимум радиации, приходящийся на определенный период времени летнего солнцестояния, и один минимум, приходящийся на определенный период времени зимнего солнцестояния. Но между тропиками приток радиации имеет два предела в году, приходящиеся на те сроки, когда солнце может достигать самой большой полуденной высоты. На экваторе это будет в дни равноденствий, в остальных внутритропических широтах — после весеннего и перед осенним равноденствием, отодвигаясь тем больше от сроков равноденствий, чем больше широта.

Амплитуда годового хода на экваторе мала, в середине тропиков невелика; в умеренных и высоких широтах она намного больше.

Теплораспределение и света на Земля

Солнце — звезда Солнечной системы, которая считается для планеты Земля источником огромного количества тепла и ослепительного света. Не обращая внимания на то, что Солнце находится от нас на приличном расстоянии и до нас доходит лишь маленькая часть его излучения, этого хватает для развития жизни на Земля.

Наша планета крутится вокруг Солнечного света по орбите. Если с космического корабля наблюдать Землю в течение года, то можно заметить, что Солнце всегда освещает только какую-либо одну половину Земли, стало быть, там будет день, а на противоположной половине в данное время будет ночь. Земная поверхность получает тепло только в дневное время суток.

Наша Земля нагревается неровно. Неодинаковый нагрев Земли поясняется ее шарообразной формой, благодаря этому угол падения солнечного луча в самых разных районах различен, а это означает, разные земельные участки получают различное кол-во тепла. На экваторе лучи солнца падают отвесно, и они сильно греют Землю.

Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а значит, и меньшее количества тепла получают эти территории. Одинаковый по мощности пучок излучения солнца греет у экватора намного меньшую територию, так как он падает отвесно.

Более того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе,пронизывая атмосферу, проходят в ней больший путь, благодаря чему часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до поверхности земли. Все это говорит о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается температура окружающей среды, так как уменьшается угол падения солнечного луча.
На нагревательная степень поверхности земли оказывает влияние также и то, что земная ось наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля совершает полный оборот вокруг Солнечного света, под угол 66,5° и все время направлена северным концом в сторону Полярной звезды.

Представим себе, что Земля, двигаясь вокруг Солнечного света, имеет земную ось, перпендикулярную плоскости орбиты вращения. Тогда бы поверхность на различных широтах получала бы постоянное в течение года кол-во тепла, угол падения солнечного луча был все время постоянным, всегда день был бы равён ночи, не случалось бы смены времен года. На экваторе данные условия совсем не отличались бы от нынешних.

Важное воздействие на нагрев поверхности земли, а это означает, и на весь климат Наклон земной оси имеет собственно в умеренных широтах.
В течение года, другими словами за время полного оборота Земли вокруг Солнечного света, особо заметны 4-ре дня: 21 марта, 23 сентября, 22 июня, 22 декабря.
Тропики и полярные круги делят поверхность Земли на пояса, которые отличаются между собой солнечной освещенностью и количеством тепла, получаемого от солнечных лучей.

Выделяют 5 поясов освещенности: северный и южный полярные, которые получают мало тепла и света, тропический пояс с жарким климатом и северный и южный умеренные пояса, которые получают тепла и света больше, чем полярные, но меньше, чем тропические.
Итак, подводя итог можно создать общий вывод: неодинаковый нагрев и освещение поверхности земли связаны с шарообразностью нашей Земли и с уклоном земной оси до 66,5° к орбите вращения вокруг Солнечного света.

Накопление тепла в горячей породе, бетоне, гальке и т.д.

Вода обладает одной из наивысших теплоемкостей – 4,2 Дж/см3*К, в то время как бетон обладает только одной третью от данного значения. С другой стороны, бетон может разогреваться до намного более больших температур – 1200C за счёт, к примеру, электронагрева и, подобным образом, обладает намного большей общей емкостью. Следуя из примера дальше, закрытый куб приблизительно 2,8 м в поперечнике может быть способным обеспечивать достаточный объем сберегаемого тепла для одного дома, чтобы удовлетворить 50 % потребности в отоплении.

Как правило, это может быть применено для хранения избыточной ветряной или фотоэлектрической энергии тепла из-за способности электронагрева к достижению больших температур
На уровне округов международное внимание привлек проект «Виггенхаузен-Зюд» в немецком городе Фридрисхафене.

Это – монолитно бетонный тепловой аккумулятор объемом в 12 000 м3 (420 000 куб.фт.), совмещённый с комплексом солнечных коллекторов площадью 4 300 м2 (46 000 квадр
фт), частично которые обеспечивают необходимость в горячей воде и отоплении у 570 домов. Компания «Siemens» возводит под Гамбургом хранилище тепла емкостью 36 МВТ*ч, которое состоит из базальта, разогретого до 600C, и выработкой энергии в 1,5 МВт.

Похожая система предполагается для постройки в датском городе Сорё, где 41-58 % накопленного тепла емкостью в 18 МВт*ч будет передаваться для центрального теплоснабжения города, а 30-41 % — как электричество.

Как произвести расчет окупаемости солнечного отопления

Применяя таблицу ниже, можно проссчитать насколько уменьшаться ваши издержки на отопление при применении солнечных коллекторов, за какое время данная система может окупиться и какую выгоду можно получить за разные эксплуатационные сроки. Эта модель разработана для Приморского края, но может также применяться для оценки применения солнечного отопления в Хабаровском крае, Амурской области, Сахалина, Камчатки и южной части Сибири.

В данном варианте солнечные коллекторы будут иметь меньший эффект в декабре-январе в намного высоких широтах, но общие выгоды будут не меньшими, имея в виду намного продолжительный отопительный период.
В первой таблице введите параметры Вашего дома, системы обогрева и расценки на источники энергии. Все поля, что помечены зеленым можно менять и моделировать существующий или планируемый дом.
Сначала введите в первой графе отапливаемую площадь Вашего дома.
Потом оцените качество тепловой изоляции строения и вариант отопления, подобрав подходящие значения.
Укажите число домочадцев и расход горячей воды — это поможет оценить выгоды от горячего водообеспечения солнечных коллекторов.
Введите расценки на ваш традиционный энергетический источник для отапливания — электрическую энергию, дизтопливо или уголь.
Введите значение привычного заработка члена семьи, который у вас в хозяйстве занимается отоплением. Это помогает оценить затраты труда за отопительный период и играет особенно немалую роль для твердотопливных систем, где требуется привозить и разгружать уголь, забрасывать в топочную камеру, выкидывать золу и т. п.
Стоимость системы солнечных коллекторов будет определена автоматично, исходя из заданных вами показателей строения. Эта цена считается ориентировочной — настоящие расходы на установку и параметры оборудования солнечного отопления могут разниться и рассчитываются профессионалами персонально в любом случае.
В графе «Издержки на установку» можно ввести стоимость оборудования и установки классической системы обогрева — существующей или планируемой
Если система уже поставлена, то можно ввести «0».
Внимание свое обратите на кол-во затрат за отопительный период и сопоставьте с вашими традиционными тратами. Если они отличаются, то попробуйте скорректировать параметры.
В графе «Издержки на отопление в течении сезона» системы обогрева на угле принимают в расчет денежное выражение трудозатрат. Если вы не желаете их принимать в расчет, то можете сделать меньше значение заработка члена семьи, занятого отоплением. Затраты труда в малой степени берутся во внимание для жидкотопливных систем и не берутся во внимание для систем электрических бойлеров.

Регулировка работы солнечных коллекторов выполняется автоматично и не требует постоянного внимания.
В графе «Эксплуатационный период» по умолчанию стоит 20 лет — это традиционный срок функционирования систем солнечного отопления с солнечными коллекторами. В зависимости от эксплуатационных условий солнечные коллекторы послужат и дольше данного периода.

Вы можете менять эксплуатационный период и в графе ниже будет отражаться разница между расходами на установку и содержание и выгодой от применения солнечных коллекторов для отапливания. Подобным образом вы сможете увидеть насколько уменьшаться издержки на отопление и за какой срок разница эта даст возможность окупить расходы на установку солнечных коллекторов.
Итоговые результаты являются приблизительными, но дают четкое представление о том сколько может стоить система солнечного отопления и за какое время она может окупить себя
Нужно обратить внимание, что издержки за отопительный период можно существенно уменьшить, применяя солнечные коллекторы, систему «полов с подогревом» и улучшая тепловую изоляцию строения. Также издержки на отопление можно сделать меньше, если заблаговременно проектировать здание для применения солнечного отопления и используя технологии экодома

Что такое тепло солнца

С глубокой античности люди отлично понимали роль Солнечного света в собственной жизни. Фактически у всех народов оно выступало в качестве основного или одного из основных божеств, дарящего жизнь и свет всему живому. Сегодня человечество гораздо лучше представляет, откуда берётся тепло солнца.

С точки зрения науки наше Солнце – это жёлтая звезда, которая считается светилом для всей нашей планетной системы. Собственную энергию оно черпает в ядре – центральной части очень большого раскалённого шара, где протекают невообразимые по мощи реакции термоядерного синтеза при температуре, измеряемой миллионами градусов. Радиус ядра составляет не более четвёртой части общего радиуса Солнечного света, но собственно в ядре вырабатывается лучистая энергия, небольшой доли которой оказывается достаточно, чтобы поддерживать жизнь на нашей планете.

Отмеченная энергия поступает в слои снаружи Солнечного света через конвективную территорию и может достигать фотосферы – излучающей поверхности звезды. Температура фотосферы приближается к 6 тысячам градусов, конкретно она видоизменяет и испускает в пространство лучистую энергию, которую получает наша планета.

Практически мы живём за счёт постепенного, медленного пережигания звёздной плазмы, из которой состоит Солнце.

Спектральный состав радиации солнца

На интервал длин волн между 0,1 и 4 мк приходится 99% всей энергии радиации солнца. Всего 1% остается на радиацию с меньшими и большими длинами волн, аж до рентгеновых лучей и радиоволн.
Заметный свет занимает неширокий интервал длин волн, только от 0,40 до 0,75 мк. Но в данном интервале заключается практически половина всей солнечной лучистой энергии (46%).

Практически так же (47%) приходится на инфракрасные лучи, а прочие 7% — на ультрафиолетовые.
В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиацию. Коротковолновой именуют радиацию в диапазоне длин волн от 0,1 до 4 мк. Она включает, помимо видимого света, еще ближайшую к нему по длинам волн ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию.

Солнечная радиация на 99% считается такой коротковолновой радиацией. К длинноволновой радиации относят радиацию поверхности земли и атмосферы с длинами волн от 4 до 100-120 мк.
Интенсивность прямой радиации солнца
Радиацию, приходящую к поверхности земли конкретно от солнечного диска, именуют прямой солнечной радиацией, в отличии от радиации, рассеянной в атмосфере. Солнечная радиация распространяется от солнечных лучей по разным направлениям.

Но расстояние от Земли до Солнечного света так велико, что прямая радиация падает на абсолютно любую поверхность на Земля в виде пучка параллельных лучей, исходящего как бы из бесконечности. Даже Земной шар в общем так мал если сравнивать с расстоянием от солнечных лучей, что всю радиацию солнца, падающую на него, без заметной неточности можно считать пучком параллельных лучей.
Приток прямой радиации солнца на земную поверхность или на любой вышележащий уровень в атмосфере отличается интенсивностью радиации I , т. е. количеством лучистой энергии, поступающим за единицу времени (одну минуту) на единицу площади (один сантиметр квадратный), перпендикулярной к лучам солнца.
Рис. 1. Приток радиации солнца на поверхность, перпендикулярную к лучам ( АВ ), и на поверхность в горизонтальном положении ( АС ).
Легко понять, что единица площади, разместившейся перпендикулярно к лучам солнца, получит максимально возможное в этих условиях кол-во радиации. На единицу горизонтальной площади придется малое число лучистой энергии:
где h — высота солнечного света (рис. 1).

Отопление дома от Солнца

Все разновидности энергии обоюдно эквивалентны.

Благодаря этому лучистую энергию можно выразить в единицах любого вида энергии, к примеру в тепловых или механических. Естественно выражать ее в тепловых единицах, так как приборы для измерений базируются на тепловом действии радиации: лучистая энергия, практически полностью поглощаемая в приборе, переходит в тепло, которое и измеряется.

Подобным образом, интенсивность прямой радиации солнца будет выражаться в калориях на сантиметр квадратный за минуту (кал/см2мин).

Производство электричества

Солнечная энергетика работает за счёт изменения солнца в электрическую энергию. Это может происходить или конкретно, с применением фотовольтаики, или косвенно, с применением систем концентрированной энергии солнца (англ.), в которых линзы и зеркала собирают свет солнца с большой площади в тонкий луч, а механизм слежения отслеживает положение Солнечного света.

Фотовольтаика воплощает свет в переменный ток при помощи фотоэффект.
Предполагают, что солнечная энергетика станет крупным источником электрической энергии к 2050 году, в которой на долю фотовольтаики и концентрированной энергии солнца будет приходиться 16 и 11 % мирового производства электричества исходя из этого.
Коммерческие электростанции на концентрированной энергии солнца первый раз возникли в 1980-х годах.

После 1985 года установка данного типа SEGS (англ.) в пустыне Мохаве (Калифорния) 354 МВт стала крупнейшей электростанцией работающей от солнца в мире. Среди прочих электростанций работающих от солнца данного типа СЭС Солнова (англ.) (150 МВт) и СЭС Андасол (англ.) (100 МВт), две в Испании.

Среди крупных электростанций на фотовольтаїці (англ.): Agua Caliente Solar Project (250 МВт) в Америке, и Charanka Solar Park (221 МВТ) в Индии. Проекты мощностью более 1 ГВт находятся на стадии разработки, но большинство установок на фотовольтаїці, мощностью до 5 КВт, имеют меньший размер и размещены на крышах.По состоянию на 2013 год на энергию солнца случалось менее 1 % от электрической энергии в мировой сети.

Виды радиации солнца

В атмосфере солнечная радиация на пути к поверхности земли частично поглощается, а частично рассеивается и отражается от облаков и поверхности земли. В атмосфере встречается 3 вида радиации солнца: прямая, рассеянная и общаяя.

Прямая солнечная радиация — радиация, приходящая к поверхности земли конкретно от диска Солнечного света. Солнечная радиация распространяется от солнечных лучей по разным направлениям.

Но расстояние от Земли до Солнечного света так велико, что прямая радиация падает на абсолютно любую поверхность на Земля в виде пучка параллельных лучей, исходящего как бы из бесконечности. Даже весь земной шар в общем так мал если сравнивать с расстоянием до Солнечного света, что всю радиацию солнца, падающую на него, без заметной неточности можно считать пучком параллельных лучей.
На верхнюю границу атмосферы приходит только прямая радиация.

Около 30 % падающей на Землю радиации отражается в космическое пространство. Кислород, азот, озон, диоксид углерода, пары воды (облака) и аэрозольные частицы съедают 23 % прямой радиации солнца в атмосфере. Озон поглощает ультрафиолетовую и видимую радиацию.

Не обращая внимания на то, что его содержание в атмосфере довольно мало, он поглощает всю ультрафиолетовую часть радиации (это приблизительно 3 %)
Подобным образом, у поверхности земли ее совсем не встречается, что очень важно для жизни на Земля
Прямая солнечная радиация на пути сквозь атмосферу также рассеивается.

Частичка (капля, кристалл или молекула) воздуха, находящаяся на пути электромагнитной волны, постоянно «извлекает» энергию из падающей волны и переизлучает ее по разным направлениям, становясь излучателем энергии.
Около 25 % энергии общего потока радиации солнца проходя через атмосферу, рассеивается молекулами атмосферных газов и аэрозолем и преобразуется в атмосфере в рассеянную радиацию солнца.

Подобным образом рассеянная солнечная радиация — солнечная радиация, претерпевшая рассеяние в атмосфере. Рассеянная радиация приходит к поверхности земли не от солнечного диска, а от всего небесного свода.

Рассеянная радиация отлична от прямой по спектральному составу, так как лучи разных длин волн рассеиваются в различной степени.
Так как источником рассеянной радиации считается прямая солнечная радиация, поток рассеянной зависит от тех же факторов, которые воздействуют на поток прямой радиации.

В особенности, поток рассеянной радиации увеличивается по мере увеличение высоты Солнечного света и наоборот. Он увеличивается также с увеличением в атмосфере количества рассеивающих частиц, т.е. со снижением светопроницаемости атмосферы, и становится меньше с высотой над уровнем моря в связи с уменьшение количества рассеивающих частиц в вышележащих слоях атмосферы. Очень серьёзное влияние на рассеянную радиацию оказывают облачность и снежный покров, которые за счёт рассеяния и отражения падающей на них прямой и рассеянной радиации и повторного рассеяния их в атмосфере могут во много раз расширить рассеянную радиацию солнца.

Рассеянная радиация значительно дополняет прямую радиацию солнца и намного повышает поступление энергии солнца на земную поверхность. Особенно велика ее роль в зимнее время в высоких широтах и в остальных районах с очень высокой облачностью, где доля рассеянной радиации может превысить долю прямой. К примеру, в годовой сумме энергии солнца на долю рассеянной радиации приходится в Архангельске — 56 %, в Петербурге — 51 %.

Общаяя солнечная радиация — это сумма потоков прямой и рассеянной радиаций, поступающих на поверхность в горизонтальном положении. До восхода и после захода Солнечного света, а еще днем при сплошной облачности общаяя радиация полностью, а при небольших высотах Солнечного света преимущественно состоит из рассеянной радиации.

При безоблачном или малооблачном небе с увеличением высоты Солнечного света доля прямой радиации в составе суммарной быстро увеличивается и в дневные часы поток ее неоднократно превосходит поток рассеянной радиации. Облачность в среднем ослабляет общую радиацию (на 20-30 %), но при частичной облачности, не закрывающей солнечного диска, поток ее может быть больше, чем при безоблачном небе.

Значительно увеличивает поток суммарной радиации снежный покров за счёт увеличения потока рассеянной радиации.
Общаяя радиация, падая на земную поверхность, большей частью поглощается дерном или более толстым слоем воды (поглощенная радиация) и переходит в тепло, а частично отражается (отраженная радиация) .

Тепловые пояса

Все зависит от количества радиации солнца, поступающей на поверхность Земли, на земном шаре выделяют 7 тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два пояса вечного мороза. Границами тепловых поясов являются изотермы. Жаркий пояс с северной стороны и юга ограниченный средними годовыми изотермами +20 °С (рис.

9). Два умеренных пояса к северу и югу от жаркого пояса лимитированны со стороны экватора средней годовой изотермой +20 °С, а со стороны высоких широт — изотермой +10 °С (средней температурой воздуха наиболее горячих месяцев — июля в Северном и января в Южном полушариях). Северная граница сходится приблизительно с границей распространения лесов.

Два холодных пояса к северу и югу от умеренного пояса в Северном и Южном полушариях лежат между изотермами +10 °С и 0 °С самого тёплого месяца. Два пояса вечного мороза лимитированны изотермой 0 °С самого тёплого месяца от холодных поясов.

Царство вечных снегов и льдов раскинулась к Северному и Южному полюсам.

Измерительные результаты прямой радиации солнца

При неизменной светопроницаемости атмосферы интенсивность прямой радиации солнца зависит от оптической массы атмосферы, т. е. в конечном итоге от высоты солнечного света. Благодаря этому в течение дня солнечная радиация должна сначала быстро, потом очень медленно увеличиваться от восхода солнечного света до полудня и сначала потихоньку, потом быстро убывать от полудня до захода солнечного света.
Но светопроницаемость атмосферы в течение дня меняется в определенных пределах. Благодаря этому кривая дневного хода радиации даже в абсолютно безоблачный день находит некоторые неправильности.
Различия в интенсивности радиации в 12 часов дня первым делом связаны с различиями в полуденной высоте солнечного света, которая во время зимы меньше, чем летом. Самая маленькая интенсивность в умеренных широтах приходится на декабрь, когда высота солнечного света всего меньше. Но самая большая интенсивность приходится не на месяцы лета, а на весенние.

А дело все в том, что весной воздух наименее замутнен продуктами конденсации и мало запылен. Летом запыление увеличивается, а еще возрастает содержание пара перегретого в атмосфере, что несколько снижает интенсивность радиации.
Самые большие значения интенсивности прямой радиации для отдельных пунктов такие (в кал/см2мин): Бухта Тикси 1,30, Павловск 1,43, Иркутск 1,47, Москва 1,48, Курск 1,51, Тбилиси 1,51, Владивосток 1,46, Ташкент 1,52.
Из данных данных видно, что самые большие значения интенсивности радиации довольно мало растут с убыванием географической широты, не обращая внимания на рост высоты солнечного света. Это можно объяснить увеличением содержания влаги, а частично и запылением воздуха на юге.

На экваторе самые большие значения радиации не очень превышают летние максимумы умеренных широт. В воздухе без водяного пара субтропических пустынь (Сахара) наблюдались, впрочем, значения до 1,58 кал/см2 мин.
С высотой над уровнем моря самые большие значения радиации становятся больше вследствие уменьшения оптической массы атмосферы при такой же высоте солнечного света. На каждые 100 м высоты интенсивность радиации в тропосфере возрастает на 0,01-0,02 кал/см2 мин.

Мы уже рассказывали, что самые большие значения интенсивности радиации, наблюдающиеся в горах, могут достигать 1,7 кал/см2 мин и более.

Related Posts