הקדמה

עם התקדמות הטכנולוגיה והעלויות הגבוהות של מקורות אנרגיה מסורתיים, יותר ויותר בעלי בתים שוקלים להשתמש בפאנלים סולאריים לחימום בתיהם. קביעת מספר הפאנלים הנדרשים לחימום יעיל תלויה בכמה גורמים, אותם נחקור במאמר זה.

1. קביעת הצרכים האנרגטיים של הבית

איור שמציג את תהליך קביעת הצרכים האנרגטיים של הבית, כולל שלבים כמו הערכת מכשירים חשמליים, חישוב צריכת אנרגיה כוללת, הערכת דפוסי שימוש והתחשבות בצרכים אנרגטיים עתידיים

השלב הראשון בחישוב מספר הפאנלים הסולאריים הנדרשים הוא לקבוע את צריכת האנרגיה של הבית. זה כולל חישוב העומס התרמי שצריך להיות מפוצה על ידי אנרגיה סולארית. הגורמים המרכזיים שמשפיעים על העומס התרמי הם:

  • גודל הבית: ככל שהאזור גדול יותר, דרושה יותר אנרגיה לחימום.
  • תנאי אקלים: באזורים עם חורפים קשים, הצרכים האנרגטיים יהיו גבוהים יותר. לעצה על אופטימיזציה של ביצועי פאנלים סולאריים בחורף, בקרו ב- האם פאנלים סולאריים עובדים בחורף? .
  • בידוד: בידוד טוב מפחית את עלויות האנרגיה לחימום.
  • סוג מערכת החימום: מערכות חימום חשמליות, מים או אוויר דורשות רמות אנרגיה שונות.

נניח דוגמה לבית בגודל 100 מ"ר.

חישוב העומס התרמי:

  • גודל הבית: 100 מ"ר.

  • עומס תרמי ממוצע: לבית עם בידוד טוב, עומס תרמי ממוצע של כ-100 W/m² ניתן לשימוש.

    לכן, העומס התרמי יהיה:
    100 מ"ר × 100 W/m² = 10,000 W (או 10 קילוואט).

צרכים אנרגטיים: לחימום במהלך תקופת החורף (למשל, 6 חודשים), תזדקקו ל:
10 קילוואט × 24 שעות × 180 ימים = 43,200 קוט"ש.

2. קביעת עוצמת הפאנל הסולארי

איור שמציג את תהליך קביעת עוצמת הפאנל הסולארי, כולל שלבים כמו מדידת חשיפת השמש, חישוב יעילות הפאנל, הערכת הצרכים האנרגטיים ובחירת מספר הפאנלים המתאים לה满足 את הצרכים האנרגטיים

לאחר שקבענו את הצרכים האנרגטיים של הבית, יש לחשב כמה פאנלים סולאריים דרושים כדי לעמוד בביקוש זה. חשוב להתחשב ב:

  • עוצמת כל פאנל: עוצמת פאנל בודד נעה בדרך כלל בין 300 ל-450 וואט.
  • מספר שעות השמש באזור: מספר שעות השמש הממוצע ביום תלוי במיקום הגיאוגרפי של הבית.

עוצמת הפאנל ושעות השמש: נניח שלכל פאנל סולארי יש עוצמה של 400 וואט, והאזור שלך מקבל בממוצע 5 שעות שמש ביום.

הפקת אנרגיה יומית של פאנל אחד:
400 וואט × 5 שעות = 2,000 Wh (או 2 קוט"ש).

הפקת אנרגיה שנתית של פאנל אחד:
2 קוט"ש × 365 ימים = 730 קוט"ש.

מספר הפאנלים הדרושים:
כדי לכסות את הצריכה השנתית של 43,200 קוט"ש, תזדקקו ל:
730 קוט"ש / 43,200 קוט"ש ≈ 59 פאנלים.

3. אפשרויות לחיבור פאנלים סולאריים

דיאגרמה המראה אפשרויות שונות לחיבור פאנלים סולאריים, כולל קונפיגורציות סדרתיות ומקבילות

ישנן כמה דרכים להשתמש בפאנלים סולאריים לחימום הבית:

  • חיבור ישיר: הפאנלים מחוברים ישירות למערכת החימום. אפשרות זו מתאימה לבתים עם דרישות חימום נמוכות.
  • שימוש במערכות אחסון: אנרגיה עודפת המיוצרת בימים שמשיים נשמרת בסוללות ומשתמשים בה כאשר האנרגיה הסולארית אינה מספקת.

4. יתרונות וחסרונות של חימום סולארי

דיאגרמה המדגישה את היתרונות והחסרונות של חימום סולארי, כולל יתרונות כמו חיסכון בעלויות והשפעה סביבתית, וחסרונות כמו עלויות ראשוניות ותלות במזג האוויר

השימוש בפאנלים סולאריים לחימום מציע יתרונות וחסרונות:

יתרונות:

  • ידידותי לסביבה: ללא פליטת פחמן דו-חמצני.
  • עצמאות מהרשת: עצמאות במקרה של הפסקות חשמל.
  • חיסכון ארוך טווח: הפחתת עלויות האנרגיה.

חסרונות:

  • עלויות ראשוניות גבוהות: התקנת פאנלים סולאריים ומערכות אחסון דורשת השקעה משמעותית.
  • תלות בשמש: בחודשי החורף עם פחות שמש, ייתכן שיהיה צורך במקורות אנרגיה נוספים. לעצה על אופטימיזציה של יעילות פאנלים סולאריים במהלך כל השנה, כולל התאמות עונתיות, ראו הטיית פאנלים סולאריים ליעילות עונתית .

5. סיכום

חישוב מספר הפאנלים הסולאריים הדרושים לחימום בית פרטי הוא תהליך מורכב התלוי בגורמים רבים. עם זאת, עם הגישה הנכונה, חימום סולארי יכול להיות פתרון יעיל וידידותי לסביבה עבור הבית שלך. חשוב לקחת בחשבון את כל המשתנים ולהתייעץ עם מומחים במידת הצורך כדי לאופטימיזציה של המערכת בהתאם לצרכים שלך.