Все чаще при строительстве загородного коттеджа в предпочтении более легкие в монтаже каркасные конструкции. Готовые панели толщиной от 12 до 20 см не уступают по техническим характеристикам каменным стенам. Возведение домов из SIP-блоков — недорогой способ построить собственный дом в сжатые сроки. Панели для таких сооружений могут быть фабричного производства или представлять собой наборную конструкцию.
Строительство каркасных домов приобрело свою популярность за счет простоты возведения стен, но они достаточно плохо восприимчивы к холоду, поэтому их необходимо утеплять дополнительно.
При использовании многослойных панелей «сэндвич» нужно продумать, чем утеплить каркасный дом, какой утеплитель выбрать для стен и перекрытий.
Стоечно-балочная конструкция, которая служит каркасом дома, изготавливается из прочных материалов — дерева или металла. Блоки теплоизоляции укладывают между стойками каркаса дома. Выбирать лучше утеплитель в плитах, а не в рулонах. Листы легче монтировать в каркасные основания. Стены обшивают, начиная с внешней стороны — в такой последовательности проще крепить пароизоляцию и утеплитель. На обрешетку крепится мембранная защита от ветра, далее идет слой теплоизолятора, который защищают пароизолирующим покрытием.
Теплоизоляционные материалы, применяемые в каркасных строениях
Есть несколько возможных вариантов утеплить коттедж. Все утеплители, представленные на рынке сегодня, имеют свои достоинства, позволяющие построить теплый, экономичный дом. Выбирая утеплитель в каркасные конструкции, лучше остановиться на одном из следующих материалов:
- Синтетические ваты (минеральная, стекловолокно, шлаковая).
- Экологичные материалы (эковата, древесноволокнистая вата, камышовые плиты и маты).
- Пенопласт.
- Экструдированный пенополистирол — дополнительное наружное утепление.
- Пенополиуретан.
- Пеностекло.
- Натуральные утеплители: керамзит, шлак, солома, очесы льна, шелуха злаков и прочее смешиваются с глиной. Для подобных материалов нужно делать каркасные стены большей глубины.
Толщина слоя теплоизоляции определяется исходя из возможностей каждого утеплителя, конструкции дома и особенностей климатической зоны. Многослойная стена в целом имеет толщину от 12 до 40 см, что по характеристикам соответствует кирпичной кладке в 50 см. Благодаря уменьшению площади под стены и применению новых современных материалов теплоизоляции, постройка, созданная по каркасным технологиям, не уступает кирпичному строению при условии точного соблюдения технологии во время монтажа.
Утепление стен здания минеральной ватой
Минвата — самый распространенный материал для утепления дома на каркасе. Высокий уровень теплоизоляции обеспечивается за счет волокнистой структуры минваты. Воздушные прослойки между частицами вещества обеспечивают высокий уровень защиты от шума и холода. Важным условием для выполнения ватой своих функций является ее правильный монтаж. Спрессованная плита крепится в каркасные стены с плотным прилеганием к деревянным или металлическим стойкам без сминания и заломов материала. Минвату нельзя утрамбовывать или сжимать. Лучше укладывать вату слоями по 50 мм. Общая толщина прослойки должна быть около 15 см.
Самый высокоэффективный представитель минваты — базальтовая, или каменная вата, изготовленная в виде плит. Ими можно не только утеплить стены, но и обеспечить надежный уровень шумоизоляции. Это пожароустойчивый материал, выдерживает температуру до 1000 °С и не дает усадки. Производят базальтовую (каменную) вату из расплавленных габробазальтовых пород (на 95% — это камень).
Для монтажа энергосберегающих конструкций с использованием минеральной ваты понадобится минимальный набор инструментов:
- нож для обрезки излишков плит;
- ножовка с мелким зубом для раскроя материала.
Из недостатков минеральной ваты можно отметить следующие особенности этого материала:
- Волокнистый материал способен накапливать влагу, поэтому лучше уделить повышенное внимание слою гидро- и пароизоляции с внутренней и внешней стороны стены. При намокании минваты на 2-3% теплоизолирующие свойства уменьшаются на 50%. Из-за невысоких влагостойких показателей базальтовую вату не рекомендуют использовать для утепления полов.
- Одним из основных недостатков считается присутствие формальдегидов в составе минеральной ваты. Эти канцерогены вредны для здоровья. Для предотвращения выхода вредных веществ в помещение вату закрывают экологически чистыми материалами — мембранными пароизоляторами. Лучше для таких целей применять прочный полиэтилен, как это делают, например, в Канаде.
- Базальтовая вата служит до 25 лет. По истечении этого периода стены будут терять энергосберегающие свойства. Утеплитель придется заменить на новый.
В продаже можно встретить стекловату. Этот материал легко монтируется, но для утепления дома слишком хрупкий, проседает в вертикальных конструкциях и вреден для здоровья как в процессе монтажа, так и в дальнейшей эксплуатации здания. Шлаковата имеет самую высокую теплопроводность среди минеральных ват. При попадании влаги шлаковата становится агрессивной для металлических конструкций.
Утеплители на основе пенопласта для каркасных коттеджей
Для строительства энергосберегающего жилья понадобится двойное утепление стен. Пенопласт — легкий и недорогой материал, который можно использовать в качестве теплоизолятора внутри стен между стойками и снаружи здания. Пенопласт часто применяется при изготовлении каркасно-щитовых конструкций, собираемых на фабриках. Листы пенопласта имеют разные размеры и конфигурации. При покупке этого материала нужно хорошо осматривать панели на наличие трещин.
К достоинствам пенопласта относятся следующие показатели:
- Применяется для утепления горизонтальных и вертикальных поверхностей внутри и снаружи дома.
- При меньшей толщине слоя (достаточно 5 см) качество теплоизоляции не уступает другим утеплителям.
- Безопасен для здоровья.
Такие же характеристики имеет пенополистирол — более современный материал, по некоторым показателям лучше привычного пенопласта. Он имеет алюминиевую прослойку. Выпускается пенополистирол в рулонах и в форме плит. Его легко устанавливать благодаря наличию самоклеющейся поверхности. Листы пенопласта ставятся на специальный клей.
Есть у пенопласта отрицательные качества. К ним относятся:
- при горении выделяет едкий дым (современные аналоги имеют меньшую степень горючести);
- обладает слабой шумоизоляцией;
- разрушается под действием тепла — при внешнем монтаже потребуется дополнительная защита от солнечных лучей — покраска или штукатурка стен;
- возможно уничтожение грызунами.
Новый и не очень распространенный утеплитель — пеностекло. Это вспененное стекло, состоящее из мелких ячеек. Теплоизолятор по многим показателям лучше своих предшественников. Пеностекло — экологически чистое вещество, легко крепится, имеет высокие показатели по термоизоляции. Защищает от внешнего шума, а также само по себе является пароизолятором. Единственным недостатком пеностекла остается его высокая стоимость.
Бесшовные экологичные утеплители для любых поверхностей
Теплоизоляторы могут быть не только в листах или в рулонах. Есть ряд безопасных утеплителей с рыхлой структурой — это насыпные материалы, для нанесения которых требуется специальное оборудование. К таким утеплителям относится эковата и пенополиуретан. По некоторым характеристикам насыпные утеплители лучше листовых аналогов.
Пенополиуретан (ППУ) — сравнительно новый материал на рынке утеплителей, с высокими показателями тепло- и шумоизоляции. Состоит теплоизолирующее вещество из двух компонентов, которые смешиваются и распыляются между стойками каркасной конструкции. Внешне он напоминает монтажную пену.
С применением ППУ утепляют крыши, чердаки, полы под стяжкой, наружные фасады зданий, внутренние перегородки и стены. На разные поверхности ложится слой пенополиуретана определенной плотности. Например, для фасадов и полов плотность теплоизолятора составляет 40-60 кг/м, а для утепления крыш — 20-40 кг/м.
Пенополиуретан относится к утеплителям нового поколения, которые обладают рядом положительных качеств:
- Благодаря своей клейкой консистенции ППУ удерживается на любой поверхности, заполняет ее, не оставляя стыков.
- Затвердевает за несколько секунд.
- Не скапливает влагу.
- Эластичность материала позволяет его применять на конструкциях любой формы и расположенных под углом.
- Нет необходимости в использовании крепежа, ППУ заполняет все стыки и щели.
- Не воспламеняется, устойчив к изменению температур.
- Биологически нейтральный, безопасен для окружающей среды.
- Срок службы более 30 лет.
К сыпучим экологически чистым утеплителям относится эковата. Теплоизоляционные частицы на 80% состоят из целлюлозы. Этот клейкий материал имеет такие же характеристики, как ППУ. Отличием эковаты от вышеописанного теплоизоляционного средства является несколько способов нанесения ее на поверхность: сухой, влажный и влажно-клеевой.
При сухом монтаже эковатой заполняется замкнутое пространство между двумя панелями. Материал задувается в технологическое отверстие в стене дома. При влажном нанесении частички целлюлозы смешиваются с водой, которую распыляет специальная выдувная установка. При влажно-клеевом методе монтажа водяные пары смешиваются с клеем. Недостаток ППУ и эковаты — высокая стоимость из-за необходимости вызывать профессиональную бригаду.
Натуральные утеплители на основе природных материалов
Сейчас, когда в продаже появляются все новые современные средства утепления каркасных домов, опилкобетон используют реже. Многие специалисты скептически относятся к применению подобных средств, утверждая, что смесь на основе опилок не может долго служить и сгниет через несколько сезонов. Практика строительства каркасных домов показывает, что строения, эксплуатирующиеся с 60-х годов прошлого столетия, не утратили своих качеств.
Во время дефицита строительных материалов применение подручных средств было единственно возможным способом утеплить дачные строения. Сегодня загородных жителей может остановить не только давность происхождения этого материала, но и трудоемкость в его производстве. Смешивание глины с опилками, стружкой, соломой происходит исключительно вручную. Нарезать солому нужно тоже самостоятельно.
На производство 1 кубометра утеплителя уйдет немало времени. А для теплоизоляции полутораэтажного каркасного дома 6х9 м потребуется около 2-х месяцев. Опилкобетон может применяться при стесненном материальном положении, потому что основное его достоинство — низкая цена.
Утеплитель — один из самых важных составляющих, без которых невозможно построить каркасный дом. От выбора теплоизолятора во многом зависят энергосберегающие характеристики жилого строения. Прежде чем остановить свой выбор на одном из предложенных материалов, нужно внимательно изучить характеристики каждого из них и особенности конструкции коттеджа. Зная предъявляемые к утеплителю требования, проще будет ориентироваться во всем многообразии выбора.
Вопрос, как утеплить каркасный дом, в тех странах, откуда пришла к нам эта технология, обычно не стоит - считается, что он достаточно утеплен на уровне конструкции. У нас зимы очень суровые - в центральной части страны морозы гораздо сильнее, чем на той же широте в Европе или в Северной Америке, поэтому приходится утеплять даже каркасные дома, в конструкции которых изначально предусмотрен слой утеплителя.
Еще один слой утеплителя для нашего климата «лишним» не будет Источник fasad-exp.ru
Выбор утеплителя каркасного дома
Перед тем как утеплять каркасный дом снаружи, надо выяснить, какие теплоизоляционные материалы использовались внутри стен. И уже ориентируясь на их свойства, выбирать схему утепления. Такая зависимость определяется на уровне нормативов, где прямо указано, что материалы и схема наружного утепления не должны создавать условия для намокания самой стены. Что это означает?
Подсчитано, что за сутки, в процессе жизнедеятельности одного человека, в помещении испаряется до 4-х литров воды: готовка, стирка, гигиена, влажная уборка, домашние животные и комнатные растения. Основная часть должна выветриваться за счет вентиляции, но другая часть влаги будет проникать в ограждающие конструкции.
Стандартная схема стены представляет собой каркас, обшитый тонколистовыми материалами с двух сторон, между которыми и расположен утеплить. И чтобы он не намокал, изнутри его защищают паронепроницаемой мембраной, снаружи - ветрозащитной и гидроизоляционной пленкой, способной «пропускать» пары воды.
Стандартная схема фасада каркасного дома Источник stroyfora.ru
Если снаружи использовать теплоизоляцию с паропроницаемостью ниже, чем у основного утеплителя, то нарушится процесс диффузии (выведения) паров воды на улицу.
В конструкции стены каркасного дома используются три вида материалов:
- пенополистирол;
- пенополиуретан (в основном в СИП панелях);
- минеральная вата.
У полимерных утеплителей приблизительно одинаковая паропроницаемость, и она низкая.
Примечание . Исключение ПВХ пенопласт, но это дорогой утеплитель, который применяют для утепления корпусов яхт и прочих малых судов элитного класса.
Если производится утепление каркасного дома минеральной ватой, схема должна учитывать то, что это «дышащий» материал, но гигроскопичный. Последнее свойство компенсируется тем, что волокнистая структура (в отличие от ячеистой) так же легко отдает влагу, как и впитывает. При условии ее свободного выветривания.
- Если внутри стены заложен пенополистирол или пенополиуретан, то утепление каркасного дома снаружи можно проводить любым материалом.
- Если внутри минеральная вата, то и снаружи может стоять только она. Как альтернатива, эковата или открытоячеистый напыляемый ППУ, которые имеют приблизительно такой же коэффициент паропроницаемости.
Каркасный дом желательно утеплять снаружи и внутри Источник k-dom74.ru
Свойства, достоинства и недостатки утеплителей
У каждого вида утеплителя есть определенный «набор» свойств, влияющих на выбор. Про паропроницаемость было сказано выше. Стоит заострить внимание и на других качествах и отличиях.
Плотность
Какая плотность утеплителя для стен каркасного дома кроме непосредственно теплоизоляции влияет еще и на способ крепления. При использовании утеплителя с креплением листов или матов внутри каркаса (обрешетки) каких-то жестких требований к прочности нет.
Каменная вата . Если речь идет о каменной вате, то она не должна быть слишком рыхлой - чтобы не сползала и не сминалась в вертикальной конструкции. В вентилируемых фасадах ее плотность может начинаться от 50 кг/м³.
При выборе технологии «мокрого» фасада с тонким слоем легкой штукатурки, минеральная вата должна иметь плотность не ниже 85 кг/м³. Для тяжелой штукатурки - от 125 кг/м³.
Примечание . Деление штукатурки довольно условно. Легкими считаются до 1500 кг/м³, тяжелые - свыше.
Если учесть, что плотность цемента 1100-1300 кг/м³, а акриловых полимеров около 1200 кг/м³, то основной фактор, влияющий на «тяжесть» - наполнители. Для декоративной фасадной штукатурки обычно используют крупный кварцевый песок, отсев и каменную крошку, которые обеспечивают более высокую прочность к механическим воздействиям, но увеличивают удельный вес. Поэтому большинство ее видов относятся к тяжелым.
С выбором плотности пенополистирола немного проще. При наружном утеплении он используется либо по схеме «мокрого» фасада, либо в составе термопанелей. И здесь обычно речь идет о ПСБ-С-25 или ПСБ-С-35. Второй вариант предпочтительней - прочнее, при практически одинаковой теплопроводности.
Видео описание
Мы подробнее остановимся на утепление дома пенопластом. Насколько безопасен пенополистерол узнайте в нашем видео:
Экструдированный пенополистирол , используемый для утепления фасада, имеет плотность от 35 кг/м³. Но благодаря ячеистой структуре с монолитным «скелетом» (а не склеенным из отдельных микрокапсул), его прочность гораздо выше, чем у обычного пенопласта ПСП-С-35.
Экструдированный пенополистирол не восприимчив к воздействию воды Источник remontik.org
ППУ (пенополиуретан) . Есть два вида напыляемого ППУ: с открытыми ячейками и закрытыми ячейками.
Открытоячеистый ППУ относится к легким утеплителям (9–11 кг/м³). По свойствам он сродни минеральной вате: высокая паропроницаемость и почти такой же коэффициент теплопроводности. Его можно использовать только при напылении между элементами каркаса или обрешетки с последующей обшивкой панелями. Но он дороже минеральной ваты.
Закрытоячеистый напыляемый ППУ для утепления фасадов имеет плотность 28–32 кг/м³. Он уже способен выдерживать слой финишной штукатурки и обладает самым низким коэффициентом теплопроводности среди всех видов утеплителей.
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу утепления домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Теплопроводность
Чем ниже теплопроводность, тем лучше теплоизоляционные свойства материала. Для расчетов используются коэффициенты, зафиксированные на уровне нормативов. Хотя производители часто указывают характеристики, которые получили во время лабораторных испытаний, и они всегда отличаются в лучшую сторону. Впрочем, при расчете по нормативным показателям можно быть уверенным, что хуже не будет.
Сравнение теплопроводности различных материалов Источник realsroier.ru
И двухкомпонентный, и однокомпонентный ППУ считаются лучшими теплоизоляционными материалами. Их теплопроводность по некоторым источникам не выше, а иногда ниже, чем у сухого воздуха - 0.02–0.023 Вт/м*град. Пенополистирольные утеплители этот же коэффициент имеют в пределах 0.031–0.38, а минеральная вата - 0.048–0.07.
Другие характеристики, влияющие на выбор
Водопоглощение указывает на склонность материала к намоканию. Лучшие показатели здесь у экструдированного пенополистирола и закрытоячеистого напыляемого ППУ - около 2%.
Следующий в списке пенополистирол - до 4%.
Минеральная вата (в том числе каменная) - до 70%. Эковата при намокании может увеличивать свой вес в несколько раз. Но после высыхания, они восстанавливают свои теплоизоляционные свойства.
Видео описание
Какая теплоизоляция лучше: на основе каменной ваты или стекловолокна, рассмотрено в видеоматериале:
Если говорить о стоимости утепления, то самые дорогие технологии - напыление эковаты и ППУ. «Посередине» - навесные фасады с каменной ватой. Затем - утепление с помощью ЭППС. И самый доступный вид - «мокрый фасад» с пенополистиролом.
Казалось бы, что утепление каркасного дома пенопластом снаружи и внутри стен должно быть самой популярной технологией - низкая стоимость и водопоглощение при высоких теплоизоляционных свойствах.
Для кирпичных и монолитных домов - это и в самом деле наиболее распространенный материал. А схема утепления стен каркасного дома, как и деревянного, в первую очередь должна учитывать пожаробезопасность материалов и их экологические свойства.
Утепление пенопластом невероятно популярно Источник lineyka.net
Когда полимерный утеплитель со всех сторон «окружен» негорючими материалами (кирпич, бетон, строительные блоки, штукатурка), и сам он относится к слабогорючим и самозатухающим, то такое утепление безопасно для проживающих. Но если несущая конструкция дома сделана из дерева, пенопласт представляет опасность - при пожаре он начинает плавиться и выделять опасные для жизни удушливые газы.
Поэтому для внутреннего утепления каркасных стен чаще выбирают негорючую минеральную вату, и как следствие требований по паропроницаемости материалов, её же используют снаружи.
Утепление каркасного дома снаружи минеральной ватой
Из трех видов минеральной ваты для утепления жилых домов применяют каменную (базальтовую) вату. При работе со стеклянной образуется довольно много микроскопических обломков стекловолокна, которые опасны для дыхательных органов рабочих во время монтажа утеплителя и жильцов в первое время после заселения дома. Шлаковату не рекомендуют использовать из-за ее невысоких экологических качеств.
Схема утепления стен каркасного дома с дополнительным внешним слоем Источник stroyfora.ru
При наружном утеплении минеральной ватой технология вентилируемого фасада несколько отличается от привычной схемы. Для дома из кирпича, строительных блоков, бревна или бруса обрешетку крепят к стене. У каркасного дома стены как таковой в привычном понимании нет. Какой смысл зашивать каркас снаружи OSB плитой, а для следующего слоя утеплителя крепить сверху обрешетку, если ее можно сразу монтировать на несущие стойки.
Это оправдано еще и тем, что у «свежей» OSB плиты паропроницаемость ниже, чем у каменной ваты. Поэтому в идеале «пирог» правильного утепления каркасного дома минеральной ватой выглядит так:
- внутренняя отделка (с обрешеткой для панелей);
- паронепроницаемая мембрана;
- каркас с утеплителем;
- обрешетка для наружного слоя минеральной ваты;
- ветрозащитная паропроницаемая мембрана:
- контробрешетка для создания вентилируемого зазора;
- фасадная обшивка и отделка.
Утепление снаружи полимерными материалами
При технологии строительства каркасных домов из СИП панелей, в них еще на стадии заводского изготовления в качестве внутреннего утеплителя заложен пенопласт - пенополистирол или жесткий пенополиуретан.
Так выглядит сэндвич панель заводского изготовления Источник superdom.ua
Кроме того, и обычная технология сборки «сэндвича» на месте допускает применение полимерных утеплителей в виде плит или напыляемого жидкого полиуретана.
Нанесение ППУ в качестве внутреннего утеплителя каркасного дома Источник pinterest.es
В обоих случаях стена имеет «законченную» конструкцию с двухсторонней обшивкой тонколистовыми материалами. И можно проводить утепление каркасного дома пенопластом снаружи по технологии «мокрого фасада».
- Вдоль цоколя отбивают горизонтальный уровень, по которому крепят стартовую планку.
- С помощью клея закрепляют первый ряд плит пенопласта.
- Второй ряд крепят со смещением не менее 20 см относительно первого.
Так монтировать ЭППС нельзя. Пересекающиеся горизонтальные и вертикальные швы - причина трещин фасадной штукатурки. Источник es.decorexpro.com
- Углы проемов не должны находиться на швах и в пересечениях швов.
- Каждый лист дополнительно фиксируют пластиковыми тарельчатыми дюбелями по 5 штук на лист.
Пластиковый дюбель не образовывает «мостик холода» Источник kronshtein.by
- На пенопласт наносят слой клеевого раствора толщиной 3 мм, крепят на него армирующую сетку и закрывают ее еще одним слоем клея.
- Проводят финишную отделку штукатуркой.
Еще один способ использования пенопласта для наружного утепления каркасного дома - термопанели с клинкерной плиткой.
Термопанели - утеплитель плюс финишная отделка под кирпич Источник pro-uteplenie.ru
Напыляемая теплоизоляция
В какой-то мере такая технология напоминает нанесение штукатурки по маякам - на стены набивают по уровню вертикальные рейки, между которыми напыляют ППУ или эковату.
Каркасный дом, утепленный снаружи ППУ, готов к отделке фасада Источник mirstrojka.ru
После того, как ППУ «застынет», его излишки срезают специальной ручной электрофрезой или электропилой. Сверху можно либо установить фасадные панели, либо нанести слой декоративной штукатурки.
Видео описание
С техникой обрезки излишков ППУ электропилой можно познакомиться в видеоматериале:
При утеплении каркасных стен эковатой, ее зашивают панелями.
Заключение
Технически выполнить утепление каркасного дома несложно. Если не рассматривать вариант утепления напыляемой теплоизоляцией, то для этого не нужно какое-либо специальное оборудование. Но в каждом случае надо тщательно рассчитать плотность утеплителя для стен каркасного дома, плюс, всегда есть свои технологические «нюансы», которые надо знать - иначе результат не даст ожидаемого эффекта. Поэтому лучше, чтобы утеплением дома занимались профессионалы.
Отправим материал вам на e-mail
Электричество – это неотъемлемая составляющая для комфортабельной жизни. В городе все жители имеют бесперебойный доступ к электросети. Однако, выезжая за город, например, на дачу, нужно быть готовым к различным казусам, связанным с электричеством. Так, некоторые люди лишаются его на несколько дней. Эту неприятность можно решить установкой солнечных батарей, которые будут снабжать дачный дом электроэнергией круглые сутки. Однако, солнечная батарея для дачи комплект которой состоит из множества составляющих имеет свои плюсы и минусы. Давайте узнаем, что входит в комплект дачных солнечных батарей, принцип работы устройства, преимущества и недостатки решения их установки.
Солнечные батареи, установленные на дачном доме
Солнечная батарея представляет собой не один прибор, как думают многие люди, а несколько деталей, которые в совокупности позволяют преобразовывать солнечную энергию в электрическую.
Рассмотрим, из чего состоит солнечная батарея для дачи комплект:
- Панели, они же батареи – главный элемент устройства. Их основной функцией является накопление и преобразование солнечного света. Панели изготавливают из фотоэлектрических элементов, которые способны долго удерживать ультрафиолетовые лучи в батарее, пока инвертор не преобразит солнечную энергию;
- Инвертор – также неотъемлемая деталь комплекта. Его задача – преобразовывать лучи солнца в переменный ток напряжением 220 В;
- Аккумулятор – необходим в том случае, если вас настигло внезапное отключение электроэнергии, а солнце зашло за тучи. Современные инновационные технологии позволяют использовать солнечные батареи по назначению даже в том случае, если солнца нет. Аккумулятор накопляет в себе излишки солнечных лучей, и передает их в инвертор в том случае, если панели не могут получать свет солнца;
- Провода и коннекторы – соединяют все вышеперечисленные элементы между собой. Если они перетрутся или испортятся, придется их сразу же заменять, так как их порча приведет к поломке системы энергообеспечения.
Как правило, все эти компоненты продаются вместе. Их можно приобрести в специализированных магазинах.
Статья по теме:
Как уже упоминалось выше, комплект солнечной батареи для дачи состоит из четырех компонентов, главным из которых является панель. Она изготавливается из фотоэлементов. В свою очередь, фотоэлемент – это видоизмененная песчинка, которая нагревается под воздействием солнечных лучей. Взаимодействуя с тонким слоем фосфора, фотоэлементы проводят солнечную энергию к инвертору.
Инвертор – это специальное устройство, которое работает под определенным напряжением (от 150 до 1000 В). Он генерирует солнечную энергию, которая уже частично переработана панелью, в электрическую. Излишки электроэнергии, не используемые жителями дома, отправляются в аккумулятор. Там они накапливаются на случай, если произойдут перебои с электросетью.
Для начала рассмотрим преимущества установки данной конструкции:
Видео: общие сведения о солнечных панелях
Принцип работы солнечной панели
Как работает инвертор?
Преимущества и недостатки солнечных батарей
К недостаткам стоит отнести следующие пункты:
- Бесперебойный доступ к электричеству не всегда возможен. Летом пользование солнечными батареями вполне целесообразно, тогда как в зимнее время приспособление вряд ли окажется эффективным. Однако, учитывая, что проживание в дачных домах чаще всего происходит именно в летние деньки, этот минус можно не учитывать;
- Высокая стоимость. Как правило, постепенно выплачивать десятки тысяч рублей за конструкцию нельзя – нужно выложить всю сумму сразу. Это не под силу некоторым семьям.
Теперь, когда вы знаете, какие преимущества и недостатки имеют солнечные батареи для дачи в комплекте, вы сможете взвесить все «за» и «против», и принять правильное решение.
Расчет потребляемой энергии и окупаемости
Примерный подсчет потребляемой энергии представлен на следующем фото:
Что делать, если на даче по какой-то причине нет электричества? Можно, конечно, приспособиться и к такой жизни, наслаждаясь проверенными временем технологиями: для освещения пользоваться свечами и керосиновой лампой, для хранения продуктов выкопать погреб, воду носить ведрами и греть на огне, от телевизора отказаться и т.д. Однако такой «отдых» вряд ли будет по-настоящему комфортным: рано или поздно все равно придется искать способы получения электричества с помощью альтернативных источников энергии.
Чаще всего об этом задумываются в следующих случаях:
- нет возможности подключить дачный или загородный дом к электросети;
- подключение к электросети стоит неоправданно дорого;
- на подстанции постоянно происходят аварии, из-за которых подолгу не бывает света;
- участку выделена слишком малая мощность и ее постоянно не хватает (обычно это случается в садовых товариществах со старыми электросетями);
- хочется сэкономить на чрезмерно высоких счетах за электричество.
Самый простой и доступный из альтернативных источников энергии – солнечные батареи. Фотоэлементы на основе кремния, соединенные в электрическую цепь для преобразования энергии солнечного света в электроэнергию, были изобретены в США и начали использоваться на американских и советских космических спутниках еще в 1958 году. В наше время на них работает портативная техника (калькуляторы, термометры, фонарики), космические аппараты, электромобили и яхты, даже разрабатывается самолет, который будет летать за счет энергии, полученной от солнечных батарей.
Во многих странах созданы крупные солнечные электростанции, а правительство Франции планирует уложить 1 000 км автодорог со встроенными солнечными панелями, чтобы каждый километр такого покрытия обеспечивал электроэнергией 5 000 человек (без учета отопления). Солнечные батареи нашли применение даже в медицине: в Южной Корее крошечные фотоэлементы вживляют в кожу пациента для бесперебойной работы имплантированных приборов, например, кардиостимулятора. Такой длительный опыт и широкое применение солнечных батарей свидетельствует о надежности, экономичности и высокой эффективности этой технологии.
В этой статье я расскажу о собственном опыте использования солнечных батарей на даче. Прежде всего необходимо заметить, что для обеспечения потребностей небольшого дачного дома в электроэнергии требуется собрать целую мини-электростанцию, в которую, кроме самих солнечных батарей, входят аккумуляторы для накопления заряда, контроллер для управления системой и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.
Солнечные батареи для дачи
На российском рынке представлены солнечные батареи (солнечные панели) отечественного, европейского и китайского производства. На нашей даче установлены отечественные солнечные панели - мы купили их непосредственно у производителя в Зеленограде. В Москве работает несколько специализированных фирм, которые предлагают как отдельные элементы для самостоятельной установки солнечной мини-электростанции, так и полный комплект необходимого оборудования с доставкой и установкой под ключ. Специалисты этих компаний дают профессиональные советы и консультации, просчитывают для каждого клиента необходимую мощность и состав системы.
Солнечные батареи имеют неограниченный срок службы. Они вырабатывают постоянный ток напряжением 12В. В зависимости от размера панели бывают разной мощности. Чтобы собрать автономную солнечную мини-электростанцию, нужно приобрести несколько солнечных батарей. Точное количество батарей (точнее, их необходимая мощность) высчитывается, исходя из необходимого вам потенциального расхода электроэнергии. В летние солнечные дни эффективность работы панелей максимальная. В пасмурную погоду панели тоже вырабатывают электроэнергию, но в меньшем количестве. Это надо учитывать при расчете мощности системы, если вы планируете пользоваться ей не только в летнее время, но и зимой.
Аккумуляторы глубокого разряда
Электрическая энергия, которую вырабатывают солнечные панели, накапливается в аккумуляторах. Для эффективной работы системы лучше всего использовать специальные гелевые аккумуляторы глубокого разряда, которые не требуют специального обслуживания, герметичны и безопасны при установке внутри дома. Для небольшого дачного домика с минимальным потреблением электроэнергии требуется как минимум 3-4 аккумулятора емкостью по 100-120 А*ч каждый. Они надежны, долговечны и выдерживают много циклов заряда и глубокого разряда.
Контроллер заряда аккумуляторов
Между солнечными панелями, вырабатывающими электроэнергию, и аккумуляторными батареями, которые эту энергию накапливают, устанавливается контроллер. Контроллеры различаются по техническим характеристикам и стоимости. Как ни странно, это самый главный элемент управления солнечной мини-электростанцией: контроллер защищает аккумуляторы от полного разряда и от перезаряда, которые для них очень опасны. В случае недопустимо низкого разряда аккумуляторов контроллер отключает нагрузку. В том случае, когда аккумуляторы полностью заряжены, контроллер не дает энергии от солнечных батарей поступать в аккумуляторы.
Инвертор
Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток напряжением 12В, в то время как большая часть электроприборов работает от переменного тока напряжением 220В. Поэтому в систему солнечной мини-электростанции включают инвертор, который преобразует постоянный ток 12В в переменный ток 220В. Лучше всего использовать более дорогие инверторы, которые выдают ток так называемой чистой синусоиды («чистый синус»). Более дешевые инверторы, вырабатывающие ток модифицированной синусоиды, для некоторой техники могут не подойти.
Потребители электроэнергии
Как правило, во всех солнечных мини-электростанциях устанавливаются отдельные розетки для приборов (потребителей), работающих от постоянного (12В) и переменного тока (220В). От постоянного тока могут работать энергосберегающие осветительные приборы, водяные насосы, холодильники и даже телевизоры. Вся остальная техника требует переменного тока напряжением 220В. По возможности выбирайте оборудование, которое потребляет как можно меньше электроэнергии, – на современном рынке бытовой техники существует огромный выбор таких энергосберегающих устройств.
Собственный опыт и впечатления
На нашей даче небольшая система из солнечных батарей успешно проработала несколько лет, пока не появилась возможность подключиться к общей электросети. Конечно же, когда после установки солнечных батарей мы смогли включить нормальный свет, холодильник, насос для воды, антенну и телевизор, это было просто чудо.
Однако за системой необходимо постоянно следить и поддерживать ее в правильном, работоспособном состоянии. Например, контакты на месте соединения проводов от солнечных панелей с контроллером заряда периодически окисляются и перестают качественно проводить заряд. Поэтому их необходимо периодически зачищать и подключать заново. Если этого не делать, то заряд от батарей поступает в аккумуляторы не полностью, мини-электростанция накапливает меньший запас электричества, чем рассчитывалось, и при включении обычной (рассчитанной для нее) нагрузки уже не справляется: скорость разряда становится быстрее скорости заряда. Кроме того, если система бюджетная и не очень мощная, необходимо очень четко понимать, какие электроприборы можно включать одновременно, а какие – нет.
Пока у нас с мужем была возможность часто ездить на дачу и следить за солнечными батареями, все хорошо работало и никаких проблем не возникало. Но когда обязанность поддерживать систему в рабочем состоянии легла на плечи наших пожилых родителей, начались проблемы с ее функционированием, потому что у них не хватало знаний и опыта. В итоге было принято решение воспользоваться появившейся возможностью подключиться к обычной электросети, чтобы не нагружать их лишними заботами.
Основываясь на нашем опыте, я могу сказать, что собрать достаточно бюджетную автономную мини-электростанцию на солнечных батареях вполне реально. И она действительно будет надежно и эффективно работать, обеспечивая основные потребности небольшого дачного домика. Однако для поддержания ее в хорошем состоянии нужно тщательно изучить вопрос и периодически проводить ее диагностику и профилактику.
Модель: SR-800
Солнечная электростанция SR-800 предназначена для использования на даче в качестве системы резервного электроснабжения на случаи отключения света длительностью один-два дня. Если Вам нужна автономная электростанция для дачи, то обратите внимание на другие готовые решения — и .
Мощности инвертора PS800-24 достаточно для работы двухкамерного однокомпрессорного холодильника класса А емкостью до 300 литров, освещения, телевизора, радио, компьютера, дрели, электролобзика, любых зарядных устройств и т.д. Одним словом, любого электрооборудования максимальной суммарной мощностью до 800 Вт с пиковой пусковой мощностью до 1,2 кВт.
Два аккумулятора емкостью 55 А*ч и напряжением 12 Вольт способны запасти около 1.3 кВт*ч электроэнергии, которой при пасмурной погоде хватит для работы в течение 24 часов следующих электроприборов:
- Холодильник с потреблением 850 Вт*ч/сутки — 850 Вт*ч
- Энергосберегающие лампы освещения (3 шт. по 20 Вт по 3 часа/сутки) — 180 Вт*ч
- Телевизор 21" (50 Вт, 3 часа в сутки) — 150 Вт*ч
- Зарядное устройство мобильного телефона (5 Вт, 3 часа) — 15 Вт*ч
- Дрель (600 Вт, работает 10 минут или 0,167 часа) — 100 Вт*ч
Итого: 1.295 кВт*ч/сутки.
Две солнечные батареи суммарной мощностью 200 Вт будут выдавать в ясную погоду в Московской области около 1 кВт*ч/сутки. Таким образом, при ежедневном расходе 1 кВт*ч и ясной погоде, энергии батарей будет достаточно для круглосуточного электроснабжения Вашей дачи в течении неограниченного срока. Однако, если расход электроэнергии больше, чем суммарная энергия, получаемая от солнечных батарей, либо в случае пасмурной погоды, реальная длительность автономной работы составит около двух дней.
