Солнечные коллекторы для дома

Цены на различные системы солнечного отопления и нагрева воды

Есть два основных вида систем солнечного нагрева воды: пассивная и активная. К пассивным относятся так называемые «солнечные водонагреватели», где в одном блоке, устанавливаемом на крыше, объединены солнечный коллектор и бак с водой. Эта система меньше и дешевле, но хуже для холодного климата. Зимой основным источником энергии является электронагреватель, который компенсирует потери тепла из бака в морозы. Некоторые пассивные солнечные водонагреватели в принципе не подходят для круглогодичного использования, так как не имеет защиты от перемерзания и встроенного электронагрева.

Активные системы дороже, но дают больше возможностей и пригодны для использования в зимнее время. Электродогрев может использоваться для обеспечения нужной температуры воды, особенно в пасмурную погоду, когда солнечной энергии мало. В целом за год такие системы расходуют меньше электричества, поскольку бак находится в помещении и не нужно компенсировать его потери тепла. Активные системы можно использовать не только для нагрева воды, но и для систем отопления. Мощность активных систем можно до некоторых пределов менять, устанавливая больше солнечных коллекторов, например, в случаях когда нужно нагревать больше воды или увеличить площадь отапливаемых помещений.

Каждая активная солнечная система горячего водоснабжения/отопления включает в себя: солнечные коллекторы, контроллер, циркуляционный насос, расширительный бак, основной бак-аккумулятор, соединительные трубы. Мощность каждого компонента рассчитывается в зависимости от нужд потребителя. Срок службы солнечных коллекторов 15-30 лет, остального оборудования в зависимости от типа и производителя, обычно не менее 5 лет.

Ниже представлены примерные системы и цены на поставку оборудования. Представленные здесь цены могут быть выше или ниже в зависимости от каждого конкретного случая. Обычно параметры системы для каждого потребителя оцениваются и рассчитываются индивидуально, а перед установкой производится энергообследование объекта для квалифицированной рекомендации по мощности и компонентам. Стоимость установки рассчитывается индивидуально для каждого потребителя и зависит от сложности объекта.

Для уменьшения затрат на оборудование для зданий с водяными теплыми полами на юге Приморья рекомендуется также рассмотреть вариант с плоскими солнечными коллекторами. Перейти к обзору систем.

Системы солнечного отопления/горячего водоснабжения: описание и цены

Активные системы солнечных коллекторов снижают расходы на отопление и дают практически бесплатно горячую воду круглый год. Мы рекомендуем солнечные вакуумные коллекторы последнего поколения с U-трубками и H-трубками со специальным покрытием стекла, которое повышает поглощение доступной тепловой энергии солнца. Ниже представлены примеры систем. В комплект каждой входят: солнечные коллекторы, контроллер с датчиками, циркуляционный насос, расширительный бак, теплоноситель и специальный теплоизолированный бак-аккумулятор. Помимо этого в каждую систему включен специальный дублирующий насос работающий на солнечной энергии от фотоэлектрической панели. Такой насос и солнечная панель главным образом страхуют систему от перегрева в случае прекращения работы основного насоса и контроллера при отключении электричества, что в России бывает к сожалению часто. Помимо это солнечная панель и насос обеспечвают экономию электроэнергии, поскольку уменьшают время использованиия основного насоса.

Помимо вышеперечисленных компонентов в систему входят трубы, соединяющие коллекторы с баком аккумулятором. Оптимальный материал труб — медь. Диаметр и длина определяются условиями установки. Для труб также требуется специальная теплоизоляция, чтобы уменьшить потери тепла в системе.

Для отопления система комбинируется с твердо-топливным, жидкотопливным или электрическим отоплением в зависимости от предпочтений потребителя. Для распределения тепла рекомендуется использование водяных «теплых полов» поскольку это увеличивает теплоемкость (запас энергии) системы, обеспечивает комфорт и повышает эффективность за счет более низких температур теплоносителя. Использование системы водяных «теплых полов» повышает эффективность солнечных коллекторов для отопления на 20-30% по сравнению с радиаторами.

Каждая система характеризуется номинальной тепловой мощностью в киловаттах. Это количество энергии, которая вырабатывается коллекторами при ярком солнце в зените. То есть, если общая мощность коллекторов 6 кВт, то они будут обеспечивать такое количество энергии в середине дня в ясную погоду. Утром и вечером фактическая мощность будет ниже. Ночью можно использовать только энергию запасенную в баке-аккумуляторе, если, конечно, днем был ее избыток.

Солнечное отопление не заменяет обычное отопление полностью, поскольку дает минимум энергии в декабре и январе, а также не работает в пасмурную погоду или ночью. Главная ценность — экономия обычного топлива, обеспечение отопления днем в солнечную погоду, бесплатное продление отопительного сезона осенью и весной, а также горячее водоснабжение. Для предлагаемых коллекторов от компании Hi-Min Solar количество вырабатываемой энергии за отопительный сезон примерно соответствует:

600 кг бурого угля (20 трубок, тип U, длина 2.1 м, диаметр 58 мм) .

700 кг бурого угля (30 трубок, тип H, длина 1.8 м, диаметр 58 мм)

Малая система предназначена главным образом для горячего водоснабжения. Объем бака 250 л. является оптимальным для обеспечения горячей водой большинства домашних хозяйств с учетом запаса на случай пасмурной погоды. Для маленьких домов (менее 50 кв. м.) возможно комбинированное использование энергии для горячего водоснабжения и отопления. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, бак с водой располагается в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Для дома площадью 50 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет 35%.

  • Число солнечных коллекторов — 1 шт. (H-30)
  • Объем двухконтурного бака аккумулятора — 250 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 2 кВт

Цена основной комплектации – 160 тыс. руб.

Расчет иных возможных вариантов оборудования:

Площадь помещения 50 кв. м.

  • 2 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 67 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 200 л.- 47 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 142 тыс. руб.

Площадь помещения 75 кв. м.

  • 3 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 100 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 300 л.- 63 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 191 тыс. руб.

Базовая система предназначена главным образом для горячего водоснабжения и частичного отопления (главным образом осенью и весной). Объем бака 250 л. обеспечивает достаточный запас горячей воды на случай пасмурной погоды. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, бак с водой располагается в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Для дома площадью 100 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 45%.

  • Число солнечных коллекторов — 3 шт.(H-30)
  • Объем двухконтурного бака аккумулятора — 250 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 6.0 кВт

Цена основной комплектации – 278 тыс. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 180 тыс. руб., перейти.

Базовая система предназначена главным образом для горячего водоснабжения и частичного отопления (главным образом осенью и весной). Объем бака 500 л. обеспечивает достаточный запас горячей воды на случай пасмурной погоды. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, бак с водой располагается в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Для дома площадью 100 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 50%.

  • Число солнечных коллекторов — 4 шт.
  • Объем двухконтурного бака аккумулятора — 500 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 6.7 кВт

Цена основной комплектации – 424 тыс. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 217 тыс. руб., перейти.

Расчет иных возможных вариантов оборудования:

Площадь помещения 100 кв. м.

  • 4 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 133 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 400 л.- 81 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 242 тыс. руб.

Площадь помещения 150 кв. м.

  • 6 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 200 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 600 л.- 108 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 336 тыс. руб.

Базовая система предназначена главным образом для горячего водоснабжения и частичного отопления (главным образом осенью и весной). Объем бака 500 л. обеспечивает достаточный запас горячей воды на случай пасмурной погоды. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, бак с водой располагается в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Для дома площадью 100 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 60%.

  • Число солнечных коллекторов — 4 шт.(H-30)
  • Объем двухконтурного бака аккумулятора — 500 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 8.0 кВт

Цена основной комплектации – 400 тыс. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 217 тыс. руб., перейти.

Данная система в полтора раза мощнее предыдущей хотя незначительно больше по цене оборудования и монтажа. Объем бака 500 л. обеспечивает достаточный запас горячей воды на случай пасмурной погоды. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, бак с водой располагается в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды или рекомендуется использование дополнительного бака или электронагревателя. Летом требуется накрывать часть коллекторов или использовать тепло для отопления подвала, нагрева воды в бассейне и т.п. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Такая система подходит для дома площадью 100-200 кв. м. Для дома 200 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 40-50%.

  • Число солнечных коллекторов — 6 шт.(H-30)
  • Объем двухконтурного бака аккумулятора — 500 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 12.0 кВт

Цена основной комплектации – 527 тыс. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 291 тыс. руб., перейти.

Расчет иных возможных вариантов оборудования:

Площадь помещения 200 кв. м.

  • 8 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 267 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 800 л.- 174 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 469 тыс. руб.

Большая система предназначена для горячего водоснабжения и отопления. В зависимости от теплоизоляции здания такую систему можно использовать для отопления дома площадью 150-250 кв.м. Солнечные коллекторы устанавливаются с южной стороны на крыше или на раме на земле, баки с водой располагаются в отапливаемом помещении. В зимнее время, в случае длительной пасмурной погоды или повышенного расхода воды возможно использование электрического догрева воды. Установка может проводиться самостоятельно по инструкции или специалистами.

Для дома площадью 200 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет 50-60%.

  • Число солнечных коллекторов — 8 шт.(H-30)
  • Общий объем двухконтурных баков-аккумуляторов — 1000 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 16 кВт

Цена основной комплектации – 795 тыс. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 524 тыс. руб., перейти.

Система предназначена для отопления и горячего водоснабжения. В зависимости от теплоизоляции здания такую систему можно использовать для отопления дома площадью 200-400 кв.м.

Для дома площадью 300 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 50%.

  • Число солнечных коллекторов — 12 шт.
  • Общий объем двухконтурных баков-аккумуляторов — 1500 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 28 кВт

Цена основной комплектации – 1,2 млн. руб.

Цена аналогичной системы с плоскими коллекторами — 750 тыс. руб., перейти.

Расчет иных возможных вариантов оборудования:

Площадь помещения 240 кв. м.

  • 10 шт. солнечных коллекторов (HP24) — 333 тыс. руб.
  • Двухконтурный бак-аккумулятор 1000 л.- 193 тыс. руб.
  • Насосная станция — 28 тыс. руб.
  • Всего: 554 тыс. руб.

Система предназначена для отопления и горячего водоснабжения. В зависимости от теплоизоляции здания такую систему можно использовать для отопления дома площадью 500-1000 кв.м.

Для дома площадью 800 кв. м. с нормальной теплоизоляцией и системой водяных «теплых полов» суммарная доля солнечных коллекторов в отоплении за сезон составляет до 50%.

  • Число солнечных коллекторов — 30 шт.
  • Общий объем двухконтурных баков-аккумуляторов — 4000 л.
  • Номинальная тепловая мощность — 60 кВт

Цена основной комплектации – 2,7 млн. руб.

Возможны любые варианты систем, которые подбираются индивидуально с учетом особенностей здания. Наши специалисты порекомендуют оптимальное число солнечных коллекторов для получения наилучшего результата и обеспечения надежной и эффективной работы с минимальными начальными затратами

Цены на системы солнечного отопления и нагрева воды с плоскими коллекторами

Менее затратными являются системы с плоскими солнечными коллекторами которые сильно отличаются от вакуумных. По сравнению с вакуумными солнечными коллекторами плоские обладают следующими преимуществами:

  • низкая цена — на номинальную единицу мощности плоские солнечные коллекторы в три (!) раза дешевле
  • ниже риск перегрева системы за счет меньшей степени нагрева и более эффективного сброса тепла летом через поверхность плоских солнечных коллекторов
  • возможность использования естественной циркуляции в системах где бак расположен выше коллекторов

С другой стороны по сравнению с вакуумными у плоских солнечных коллекторов есть и важные отличия/недостатки:

  • применять плоские солнечные коллекторы для отопления можно только для систем с водяными теплыми полами, поскольку эффективность плоских солнечных коллекторов сильно снижается с увеличением температуры системы
  • из-за низких температур и короткого дня эффективность плоских солнечных коллекторов снижается зимой, поэтому основной вклад в отопление главным образом осенью и весной. Снижение эффективности зимой характерно и для вакуумных солнечных коллекторов, но в значительно меньшей степени.
  • применение плоских солнечных коллекторов для отопления целесообразно в низких широтах и местах где не очень низкая температура зимой — например, на юге Приморского края

Комбинированные системы солнечного отопления/геотермального насоса: описание и цены

Оптимальным решением для отопления отдельного здания является комбинирование системы солнечных коллекторов с геотермальным тепловым насосом, который использует низкопотенциальное тепло земли из подземных глубоких скважин. Тепловой насос обладает следующими преимуществами:

  • Обеспечивает полностью отопление зимой
  • Обеспечивает кондиционирование здания летом с меньшими затратами электроэнергии чем обычные воздушные кондиционеры
  • Тепловой насос работает независимо от солнечной погоды и времени суток, обеспечивая полноценное отопление с минимальными затратами электроэнергии. На полную тепловую мощность 10 кВт тепловой насос затрачивает 2-3 кВт электроэнергии.
  • Летом сбрасывает излишнюю тепловую энергию от солнечных коллекторов, частично запасая ее для отопления зимой

Описание и цены на комбинированные системы с тепловыми насосами можно посмотреть здесь.

Расчет окупаемости систем солнечного отопления

Чем больше система, тем ниже цена за оборудование и установку за единицу мощности, поэтому наиболее выгодными являются большие системы. Для предварительного расчета цены системы солнечного отопления, сроков окупаемости и снижения расходов на отопление можно воспользоваться нашей специальной моделью, где можно ввести данные здания и получить ответы. Перейти к расчету системы.

Водонагреватели (пассивные мини-системы солнечного нагрева воды): описание и цены

«Летний» — 140-285 л

Небольшая автономная вакуумная система солнечного нагрева воды. Оптимально подходит для использования на даче в летний сезон, а также в любых других случаях, когда при наличии водопровода необходима горячая вода в теплый период года (в Приморье с апреля по октябрь). Использование системы в зимнее время невозможно и может привести к повреждению от перемерзания, поэтому на зиму воду необходимо сливать, а систему консервировать. Установка и обслуживание системы простая и может проводиться самостоятельно.
Система состоит из объединенного на одной раме вакуумного солнечного коллектора и бака на 140-280 литров. Установлен дополнительный бак 5 л для закачки воды от напорной системы водоснабжения.

  • Солнечный коллектор: трубки с уровенем вакуума: 5×10-4Мпа, длина 1.8 м.
  • Бак воды из стали марки SUS304, сплав нержавеющей стали и хрома с длительным сроком службы.
  • Теплоизолирующий слой бака: полиуретан, прошедший обработку высокой температурой и давлением, 40 мм.
  • Рама из оцинкованного железа с антикоррозийным покрытием.
  • Угол наклона: 38°(летний).
  • Размеры водонагревателя на 140 л — 1105х1621х1870 мм, 205 кг
  • Размеры водонагревателя на 180 л — 1255х1621х1870 мм, 235 кг
  • Размеры водонагревателя на 280 л — 2305х1621х1870 мм, 450 кг

Цена:

  • водонагреватель 140 л. — 24 тыс. руб.
  • водонагреватель 180 л. — 28 тыс. руб.
  • водонагреватель 280 л. — 42 тыс. руб.

«Круглогодичный» — 250 л

Специальный напорный солнечный водонагреватель предназначен для горячего водоснабжения дома круглый год. Установка и обслуживание системы простая и может проводиться самостоятельно. Для зимнего использования предусмотрена возможность догрева электричеством. При установке подвод холодной и отвод горячей воды должны оснащаться греющим кабелем.
Система состоит из объединенного на одной раме вакуумного солнечного коллектора и бака на 250 литров.

  • Солнечный коллектор: тепловые H-трубки с уровнем вакуума: 5×10-4Мпа, длина 1.8 м.
  • Установлен нагревательный элемент и в комплект входит контроллер температуры и нагрева воды
  • Бак воды из эмалированной стали 2 мм с длительным сроком службы.
  • Теплоизолирующий слой бака: полиуретан, прошедший обработку высокой температурой и давлением, 40 мм
  • Горячая вода остается горячей более 100 часов
  • Рама из оцинкованной стали с антикоррозийным покрытием.
  • Угол наклона: 45°
  • Размеры водонагревателя — 2105х1621х1870 мм, 390 кг

Цена: 86 тыс. руб.

Инструкция по использованию солнечных коллекторов

Система солнечных коллекторов в эксплуатации не сложнее других бытовых приборов, но имеет свои особенности, который нужно знать, чтобы получать максимальный эффект и чтобы они служили долго. Читать далее.

Источник: http://svetdv.ru/teplo/price.shtml

Солнечная тепловая энергия — тепло от солнца — бесплатная доставка в ваш дом

Любые инвестиции в новую систему отопления должна включать добавление солнечной системы. Это принесет значительную пользу, вследствие более низкого потребления энергии и все владельцы могут рассчитывать на бесплатную ежемесячную энергию, а значит и на более низкий счет за отопление.

С установкой солнечных коллекторов вы демонстрируете вашу приверженность к сохранению окружающей среды за счет устойчивого сокращения выбросов CO2. С помощью технологии Viessmann вы полагаетесь на будущую безопасность и оптимальное взаимодействие всех компонентов системы. Инвестируя в солнечные технологии, вы увеличиваете стоимость вашей недвижимости.

Мы обладаем более чем 30-летним опытом в разработке и производстве солнечных коллекторов и вы можете рассчитывать на нашу техническую экспертизу самого высокого качества. Выбираете ли Вы новый конденсационный котел на жидком топливе или газовый котел, работаете ли вы с системой отопления на древесном топливе, или даже
используете тепловой насос — все системы Viessmann предназначены для комбинации
с солнечной технологией.

Конденсационные технологии плюс солнечная тепловая энергия — оптимальный результат

Конденсационный котел рекомендуется при любой инвестиции в новую систему отопления. Он является наиболее экономичной альтернативой, с учетом текущих цен на энергоносители. Жидкотопливные и конденсационные газовые котлы от Viessmann до 98% энергии топлива преобразуют в тепло .

В сочетании с высокоэффективными солнечными коллекторами от Viessmann вы экономите до 35% расходов на отопление, так как солнечные панели могут быть использованы как для приготовления горячей воды, так и для поддержки отопления. Расходы энергии на приготовление горячей воды могут быть снижены до 60%.

Гелиосистемы

Солнечные коллекторы от Viessmann отвечают всем требованиям для эффективного и экономного резервирования центрального отопления и приготовления горячей воды. С широким диапазоном плоских и вакуумных трубчатых коллекторов Viessmann обеспечивает гибкие индивидуальные решения для любого современного отопления.
Что Вы должны знать о солнечной энергии в отоплении.

Плоские коллекторы

Плоские коллекторы от компании Viessman позволяют экономить до 60 процентов энергии в год на подогрев воды. Данные коллекторы предназначены для установки на крыше и фасаде здания

Трубчатые коллекторы

Данный вид коллекторов способен преобразовывать малое количество солнечной энергии в тепло. Предназначен для установки на плоских и наклонных крышах.

Источник: http://www.viessmann.ru/ru/zilye-zdania/geliosistemy.html

Солнечные коллекторы для отопления: какой лучше

Солнечные коллекторы — системы сбора тепла, поступающего от солнца. Именно эти устройства удобнее использовать для водяного отопления: в них нагревается теплоноситель. Затем он может подаваться в систему отопления (лучше — в теплый пол) или горячего водоснабжения.

Конструктивно любая установка состоит из самой солнечной панели и резервуара для нагретой воды (баки бывают с теплообменником при использовании в качестве теплоносителя антифриза). В местностях с небольшим количеством солнечных дней в бак для воды может быть установлен резервный нагреватель. Чаще всего это ТЭН. Но нужно помнить, что подключать второй источник нужно не параллельно, а последовательно. Только тогда он будет работать лишь в том случае, если солнечной энергии для нагрева до заданных температур не хватает. В этом случае система будет экономно расходовать платные источники энергии.

Принципиальная схема отопления дома с солнечными коллекторами

По строению солнечные коллекторы для отопления бывают:

Есть еще коллекторы концентраторы, но это уже системы промышленного типа, состоящие из множества параболических зеркал, установленных на подвижных опорах. Положение зеркал регулируется системой слежения, которая дает команды сервомоторам, изменяющим положение зеркал вслед за движением солнца. Такие системы способны нагревать теплоноситель до 120-250 o C, но крайне сложны и дороги. Для бытового отопления подходят мало.

Плоские коллекторы

Плоские гелиоколлекторы — это металлическая рама, на которой, если смотреть снизу-вверх, закреплены:

Схема плоского коллектора

  • пластина корпуса;
  • слой термоизоляции;
  • светоотражающий слой (присутствует не во всех моделях) ;
  • пластина теплосборника (теплопоглотителя или еще называют адсорбирующая пластина), к которой припаяны теплообменные трубки;
  • прозрачная светопропускающая крышка (закаленное стекло с 95% коэффициентом пропускания света или не менее прозрачный поликарбонат).

Также на корпусе имеется выпускной и впускной патрубок — через них циркулирует теплоноситель.

Есть модели открытые — без крышки. Единственное их достоинство — низкая цена, но они очень неэффективны и совершенно неработоспособны при отрицательных температурах. Из-за того, что крышки нет, абсорбционное покрытие быстро разрушается, так что служат открытые коллекторы несколько сезонов, а из-за своих особенностей могут использоваться для подогрева воды в бассейне или в душе. Для отопления они бесполезны.

Внешний вид плоского коллектора

Принцип работы плоского солнечного коллектора следующий: солнечные лучи почти полностью проходят через верхнее защитное стекло. От этих лучей нагревается теплопоглотитель. Тепло, понятное дело излучается, но наружу почти не выходит: прозрачное для солнечных лучей стекло, тепло не пропускает (позиция «в» на диаграммах). Получается, что тепловая энергия не рассеивается, а сохраняется внутри панели. От этого тепла нагреваются теплообменные трубки, а от них тепло передается циркулирующему по ним теплоносителю.

Правила расположения плоских коллекторов

Коллекторы этого типа должны располагаться под углом 90 o по отношению к падающим лучам света. Чем точнее выставлен этот угол, тем больше тепла собирает система. Понятно, что на неподвижной крыше постоянно выдерживать этот угол нереально, но расположить панель нужно так, чтобы на нее как можно больше времени падал свет. Есть довольно дорогие устройства, которые изменяют положение панели по отношению к солнцу, поддерживая оптимальный угол падения солнечных лучей. Они называются системами слежения.

Гелиоустановки показывают большую эффективность, если лучи солнца падают под прямым углом

От чего зависит цена

Цена плоского коллектора во многом зависит от использованных материалов. Так корпус может быть алюминиевый или из оцинкованной стали. Корпус из алюминия предпочтительнее, но стоит дороже. Бывают еще корпуса из полимера. Они характеризуются высокой прочностью и надежностью.

Большое влияние на эффективность оказывают теплообменные трубки и материал пластины-теплосборника. Они бывают алюминиевыми (такие панели стоят дешевле) и медными. Медные более дорогие, но и более долговечные, также они имеют более высокий КПД. Для России, даже для южных ее регионов, использовать желательно именно их. Так как инсоляция даже на юге редко бывает чрезмерной, скорее ее не всегда хватает для отопления.

Цена на плоский коллектор зависит от материалов, из которых он сделан

Важно также покрытие пластины теплосборника: чем ближе к абсолютному черному цвету оно будет, тем меньше отразится лучей и больше получится в результате тепла. Потому технологи постоянно работают над усовершенствованием этого покрытия. В первых моделях это была обычная черная краска, сегодня же — напыление черного никеля.

Пластиковые коллекторы

В отдельный вид можно выделить пластиковые солнечные коллекторы. В простейшем варианте это две панели из поликарбоната, которые закреплены на раме из алюминия. Между ними наварены или наплавлены ребра, создающие в панели лабиринт для тока воды. В верхней части панели расположено впускное отверстие, в нижней — выпускное. В верхнее заливается холодная вода, которая, проходя по лабиринту, нагревается и выходит с более высокой температурой через нижнее. Система применяется для нагрева воды в летний период. Из-за малого гидравлического сопротивления очень хорошо функционирует в самотечной системе. Такой вид солнечного водонагревателя — идеальный вариант снабжения горячей водой дачи в огородный сезон.

Пластиковые коллекторы служат для нагрева воды. Отличный вариант для летнего домика или дачи

Но иногда пластиковыми солнечными коллекторами называют полноценные коллекторы для отопления. Просто в них верхняя крышка выполнена не из стекла, а из того же поликарбоната или другого пластика, хорошо пропускающего солнечные лучи. Такие модели меньше подвержены риску: пластики более прочные, чем стекло (даже закаленное).

Трубчатые гелионагреватели

В системах нагрева одна из первостепенных задач — обеспечить сохранность тепла и не допустить его потерь. Для этого используются разные утеплители и среды, предупреждающие рассеивание тепловой энергии. Самый эффективный теплоизолятор — вакуум. Этот принцип и использован в трубчатых или, как их еще называют, вакуумных солнечных коллекторах. Но вакуумные гелиоколлекторы могут быть четырех модификаций. Они имеют разный тип стеклянной трубки и разные тепловые каналы.

Так выглядят трубчатые гелиоустановки

Типы трубок

Сегодня в основном используются два типа трубок: коаксиальная (труба в трубе) или перьевая. Коаксиальная трубка по строению напоминает термос: две колбы герметично спаяны между собой одним из концов, между стенками — разреженное пространство — вакуум. На стенку второй колбы нанесен поглощающий слой. В нем солнечные лучи преобразуются в тепловую энергию. Внутренняя стенка колбы нагревается, от нее нагревается воздух внутри колбы, а от него в свою очередь нагревается теплоноситель, который циркулирует по тепловому каналу. Из-за сложной системы передачи тепла нагреватели с такими трубками имеют не очень высокий КПД. Но используются они чаще. По тому причине, что работать могут в любое время, даже в сильные морозы и имеют небольшие теплопотери (из-за вакуума), что улучшает их эффективность.

Перьевая трубка — это всего одна колба, но с большей толщиной стенки. Внутрь вставляют тепловой канал, который для улучшения теплоотдачи снабжают плоской или чуть извилистой пластиной из адсорбирующего материала. После чего трубка вакуумируется. Этот тип имеет более высокий КПД, но стоит намного дороже коаксиальных. К тому же более сложная замена при выходе трубки из строя.

Перьевая трубка — внутри пластина, напоминающая перо

Виды тепловых каналов

Сегодня распространены два типа тепловых каналов:

  • Heat-pipe
  • U-type или прямоточный канал.

Схема работы теплового канала Heat-pipe

Система Heat-pipe — это полая трубка с массивным наконечником на одном конце. Это наконечник изготовлен из материала с хорошей теплоотдачей (чаще всего медь). Наконечники соединяются в единую шину — манифолд (manifold). Их тепло отбирает циркулирующий через манифолд теплоноситель. Причем циркуляция теплоносителя может быть организована по одной или двум трубам.

Внутри трубки находится легко кипящее вещество. Пока температура невысокая, оно находится в жидком состоянии в нижней части теплового канала. По мере нагрева начинается его кипение, часть вещества переходит в газообразное состояние, поднимается вверх. Разогретый газ отдает тепло металлу массивного наконечника, охлаждается, переходит в жидкое состояние и по стенке стекает вниз. Затем он снова нагревается и т.д.

В трубчатых коллекторах с прямоточным каналом используется более привычная схема теплообмена: имеется U-образная трубка, по которой движется теплоноситель. Проходя по ней, он нагревается.

Теплообменники U-типа показывают лучшую производительность, но их главный недостаток — они являются неделимой частью системы. И при повреждении одной трубки в солнечной панели менять придется всю ее полностью.

Теплообменники Heat-pipe типа менее эффективны, но используются намного чаще из-за того, что система получается модульной и любая поврежденная трубка меняется очень просто. Просто из манифолда достается одна, на ее место ставится другая. Как это происходит, вы можете увидеть в видео. Как ни странно, но так собирается вакуумная трубка для солнечных коллекторов. И противоречия тут нет. Просто использована коаксиальная колба и вакуум находится между ее стенками, а не вокруг теплового канала.

Отдельным видом солнечных трубчатых коллекторов являются установки прямого нагрева. Их еще называют «мокрой трубкой». В этой конструкции между двумя колбами циркулирует вода, она и нагревается от их стенок, затем поступает в резервуар. Эти установки просты и дешевы, но не могут работать под повышенным давлением или при отрицательных температурах (вода замерзает и разрывает колбы). Этот вариант для отопления непригоден, можно использовать для нагрева воды в теплый сезон.

Теплоноситель в коллекторах

По внутренним теплообменным трубкам может циркулировать как вода, так и антифриз. Использовать воду можно в регионах, в которых минусовых температур не бывает или предполагается эксплуатация системы исключительно в теплое время года (на дачах, например). Но при сезонном использовании перед консервацией на зиму с панелей необходимо слить всю воду. Во всех остальных случаях и регионах требуется заливка антифриза или его водного раствора (зависит от минимальных температур в регионе).

Нужно помнить, что при использовании антифриза в баке-аккумуляторе будет находиться змеевик, а циркуляция теплоносителя будет обеспечиваться насосом. Такая система называется «замкнутой»: по гелиосистеме движется теплоноситель по замкнутому контуру.

Если через коллектор протекает антифриз, в баке стоит теплообменник

Многих пугает зависимость от наличия электричества. Стоит сказать, что есть модели плоских солнечных коллекторов с естественной циркуляцией. Их КПД ниже из-за меньшей скорости продвижения теплоносителя, но они вполне работоспособны. Правда, для организации полноценного отопления потребуются значительные площади.

Для тех, кого не устраивает снижение эффективности, есть другой выход: обеспечение резервного питания. В самом простом варианте это источник бесперебойного питания с несколькими автомобильными аккумуляторами. Это даст несколько часов работы без электричества в сети. Для более продолжительной работы потребуется уже генератор. Есть и третий вариант: насосы, работающие от солнечной энергии. Но они пока редкость. И четвертый способ: поставить солнечную батарею и аккумуляторы, которые и будут резервным источником питания.

При использовании воды в качестве теплоносителя, она из накопительного бака поступает на гелиоколлектор, где нагревается. Нагретая возвращается в резервуар, и затем напрямую идет в систему отопления и горячего водоснабжения. Так как из системы вода расходуется, то она называется «открытой». Вода при такой системе безопасна в бактериальном и биологическом плане: в теплообменных трубках она нагревается до высоких температур, так что погибают все микробы.

Воздушные коллекторы

Не всегда есть возможность или желание устраивать полноценную систему отопления, частью которой являются все гелиосистемы, о которых речь шла выше. Но сэкономить на отоплении помещения можно без устройства системы. И помогут в этом воздушные коллекторы. Полностью заменить традиционное отопление они не в состоянии, но снизить расходы могут.

Принцип отопления воздушными конвекторами

В самом простом случае воздушный солнечный коллектор — это две пластины, между которыми устроен лабиринт, по которому проходит воздух. Наружная пластина имеет отверстия (перфорацию) в которые проходит холодный воздух. Проходя по лабиринту, он нагревается и затем через отверстие в стене дома попадает внутрь. Работать система может с использованием вентилятора (принудительная циркуляция) или без него. Все зависит от конфигурации.

Устанавливается такой солнечный нагреватель воздуха чаще на южной стене (возможна естественная циркуляция за счет восходящих потоков теплого воздуха), но можно сделать и на крыше (с вентилятором).

Еще один вариант отопления с использованием воздушного гелиоколлектора

Сильного нагрева вы в таких устройствах не получите: КПД у них совсем небольшой, но до 30-45 o Cв прохладные дни или до 50 o C в жаркие дни воздух нагреть можно. Только для получения хорошего эффекта воздушные коллекторы должны иметь более чем приличные размеры. Для увеличения КПД вторую стенку делают из теплопоглощающего материала, который используется в плоских коллекторах. Также заднюю стенку утепляют, предупреждая рассеивание тепла. Но эффективность все равно остается низкой: воздух в 4000 раз менее теплоемкий по сравнению с водой.

Какой лучше

Плоские коллекторы применимы в областях с большим количеством солнечных дней и небольшими перепадами ночных температур. Они малоэффективны в облачную или ветреную погоду: велики потери тепла с большой поверхности. Хоть современные плоские гелиоколлекторы и стараются делать герметичными, а некоторые даже вакуумируют, но при отрицательных температурах все равно более эффективными остаются трубчатые солнечные нагреватели.

Самые популярные трубки в разрезе выглядят так

Трубчатые установки имеют более низкую производительность. Но потери тепла при этом небольшие. Плюсом является также их способности улавливать рассеянный солнечный свет, а даже некоторые другие части спектра солнечного света: они немного греются даже ночью. В результате для северных регионов они оказываются более эффективными. Ведь греют даже ночью, не говоря уже о пасмурном дне. Потому однозначно: для центральных, и, тем более, северных регионов, солнечные коллекторы для отопления дома выбирайте только трубчатые. А вот которые — это решайте сами.

Самые эффективные солнечные коллекторы для отопления дома — с перьевой трубкой и U-образным тепловым каналом. Но они — самые дорогие, и ремонту не подлежат. Меняется только вся панель целиком.

Эта трубка более эффективна, но если хоть одна в панели повреждена, приходится менять всю панель

Чуть хуже по эффективности те же перьевые трубки, но с системой Heat-pipe. Но они все еще дороги, и при выходе из строя нагревателя придется менять трубку целиком, а это недешево.

Самые популярные коаксиальные трубки теплообменником Heat-pipe: они стоят меньше, просто меняются, да еще и могут быть отремонтированы. Если повредился теплообменник, его просто достают, устанавливают новый, и трубка после сборки (пара движение) снова готова к работе. Аналогично поступают при повреждении колбы: меняют только ее. В общем, хоть и не самая производительная система (все другие типы имеют большие КПД), но самая ремонтопригодная.

Источник: http://teplowood.ru/solnechnye-kollektory-dlya-otopleniya.html

Отопление дома солнечными коллекторами

Солнечным коллектором (гелиоустановкой) называют устройство, предназначенное для сбора тепловой энергии солнца. Прототипом солнечного коллектора является летний душ, знакомый каждому россиянину: конструкции из металлического бака и лейки полностью оправдывают свое предназначение, а температура воды в них в жаркий летний день может быть выше температуры воды в системах ГВС.

Не следует путать солнечные коллекторы с солнечными батареями: в коллекторах используется энергия солнца, переносимая инфракрасным излучением и видимым светом. Главная их задача «поймать» и удержать тепло, не дав ему рассеяться в окружающем пространстве. В конструкции солнечного коллектора используются материалы с высокой теплопроводностью, способные передавать тепло теплоносителю, а также материалы с высокой теплоизолирующей способностью, препятствующие непродуктивным потерям тепла. Коллекторы применяются для нагрева воздуха или воды, в дальнейшем используемой для горячего водоснабжения или для отопления.

Солнечные батареи преобразуют энергию солнечного света в электрическую энергию: в их конструкции используются полупроводниковые материалы. Тепловой энергии солнечные батареи не вырабатывают. Более того, неизбежный нагрев поверхности солнечной батареи под прямыми солнечными лучами приводит к снижению процесса выработки электричества. Нагреть воду с помощью солнечной батареи можно только используя электрические бытовые приборы.

Эффективность солнечных коллекторов

Гелиоустановки эффективны только в солнечную погоду и только при прямом попадании солнца на их поверхность. В пасмурную погоду отапливать дом солнцем не удастся. При этом время года принципиального значения не имеет: коллектор эффективен и летом и зимой. Разница лишь в продолжительности светового дня и количестве дней с ясной солнечной погодой.

Это значит, что решив использовать коллектор для нагрева воды, нужно понимать, что летом, поздней весной и ранней осенью с его помощью воды можно нагреть больше. Причина этого не в том, что устройство лучше работает в то или и иное время года, а в том, что при более продолжительном световом дне больше шансов «поймать» прямые лучи солнца и использовать их энергию для нагрева воды.

Коллекторы могут иметь различную форму и быть изготовленными в форме пластины, трубки, половины цилиндра и т.д. С их помощью можно нагревать воду или воздух, а затем использовать их для обогрева помещений или ГВС. Солнечные коллекторы способны нагревать теплоноситель до 200 градусов Цельсия и выше. Поэтому при их эксплуатации важно обеспечивать быстрый отвод тепла.

Производительность гелиоустановки во многом зависит от ее размера, конструкции и возможности более полного улавливания потока солнечных лучей. Наиболее эффективны поворотные гелиоустановки, следующие за движением солнца.

Единственным недостатком солнечных коллекторов является нестабильность их технических характеристик и невозможность прогнозирования получения того или иного количества тепла. Проще говоря, использовать солнечные коллекторы в качестве источника тепловой энергии в системе отопления можно только вместе с другим источником тепла. Схема простая: пока светит солнце, теплоноситель нагревается с помощью коллектора, а в темное время суток или в пасмурную погоду в работу включается более привычный котел отопления, работающий на газе, электрической энергии или твердом топливе.

Именно такая схема отопления с помощью солнечных коллекторов получила широкое распространение в Европе и взята за основу многими ведущими производителями теплотехнического оборудования.

Производителей много, принцип действия один…

Решив использовать коллекторы в системе отопления, не нужно ничего изобретать или делать самому: можно купить уже готовое оборудование, выбор которого достаточно широк.

Как правило, коллекторы применяют для начального нагрева теплоносителя и горячего водоснабжения, включая их в общую систему отопления. Если температура воды достаточная, отопительная система работает только за счет солнца. Если нагрев воды мал, в работу включается дополнительный источник тепловой энергии.

Конструкцию котлов и бойлеров с интегрированной гелиоустановкой дополняют еще одним теплообменником (один теплообменник для солнечного коллектора, второй для передачи тепловой энергии от сжигаемого топлива)

Солнечные коллекторы в России

По исследованиям РАН на большей территории нашей страны с марта по сентябрь среднесуточная норма солнечного излучения составляет 4,0-5,0 кВт*ч/м² и практически равна среднесуточной норме солнечного излучения в Германии, что лишь немного меньше этого показателя на юге Испании. Если перевести цифры в практическую плоскость, то интенсивность потока солнечного излучения на большей части нашей страны позволяет нагревать ежедневно (вероятность этого 80%) 100 литров воды для горячего водоснабжения при помощи коллектора площадью всего лишь 2м2.

Объем отопительной системы среднестатистического загородного дома в нашей стране менее 100 литров, что позволяет говорить о возможности эффективного отопления с помощью солнечных коллекторов.

Лидерами по количеству солнечной энергии в нашей стране являются регионы, славящиеся сибирскими морозами: Забайкалье, Юг Сибири и Приморье. Именно здесь, а также в Краснодарском и Ставропольском крае наиболее целесообразно использовать коллекторы в системе отопления.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/otoplenie-doma-solnechnymi-kollektorami.html

Отзыв об использовании солнечного коллектора (часть 2)

Приобретение

Само по себе приобретение прошло без проблем. У Солнечные.РУ нормальная служба логистики. Товар довезли по Москве куда я просил (правда за отдельную плату, но это у многих фирм, не все везут до терминала транспортных компаний бесплатно).

С попутной машиной мне довезли два комплекта коллекторов SCH-30 по 30 трубок каждый. Также приобрёл специальный антифриз — антифроген.

Как не старался я успеть до морозов, но всё же установка на место коллектора и его трубок пришлась на самые экстремальные условия — начало января.

Дул ветер, температура за бортом была в районе где-то минус 25 гр., а я на крыше беседки самоотверженно вталкивал стеклянные трубки в гнёзда, стараясь не сильно поморозить руки, так как в перчатках вталкивать трубки не получалось вообще. Думаю, что при плюсовой температуре процесс пошёл бы быстрее, а так, только установка трубок у меня растянулась на два дня.

До установки я посмотрел доступные на инете видео об установке коллектора, где всё вроде бы гладко. На практике я сильно помучался, но возможно виной всему мороз в минус 25 гр.

Кроме-того есть нюанс, который я нигде не встречал. Кончик трубки выполнен в виде капли перевёрнутой остриём вниз. Так вот, на некоторых трубках этот кончик смещён в бок и когда пластиковый наконечник внизу закручиваешь, данный кончик просто ломается и трубка становится уже не вакуумная. В результате, я пока это понял, успел потерять 4 или 5 трубок. Благо, что трубки взял сразу с запасом.

Устройство системы отопления

Переходим к самой системе.

Система отопления дома на солнечных коллекторах.

На фотографии видно сам коллектор. Он расположен сверху беседки. Почему именно там, а скажем не на доме? Ведь если бы я разместил коллектор над домом, то капитально сократились бы все затраты на магистраль по которой функционирует теплоноситель от коллектора к бойлеру.

Дом у меня расположен в продольной оси юг–север, то есть один скат крыши выходит на восток, другой на запад. На юг выходит фронтон. Теоретически коллектор можно было бы разместить там. А на практике дом у меня двухэтажный. Поэтому обустройство эстакады на фронтоне над вторым этажом задача крайне сложная и затратная. Лично у меня проводить сварочные и прочие работы на такой высоте нет никакого желания. А нанимать других я не люблю. Однако предположим, что я потратившись нанял бы бригаду и установил коллектор в районе фронтона. Как мне его потом обслуживать? Это каждый раз нужно подниматься на такую высоту! Хочется, чтобы это было как-то пониже. Более того, летом утром и вечером солнце на фронтон не попадает (в это время оно либо на западе либо на востоке).

После долгих раздумий я остановился на беседке. На её крыше и солнце попадает на коллектор с утра и до самого вечера и расположена она не так уж высоко. Для удобства расположения и обслуживания коллектора я сварил целую площадку. Вбетонировав дополнительно два столба. Минусом такого расположения стало значительное удлинение магистрали. Однако этого было и так не миновать ввиду сложности самой системы.

Солнечные коллекторы SCH-30, установленные на крыше беседки.

Итак, на фото видно, как магистраль уходит от коллектора в сторону жилых построек. Затем первоначальная труба, нержавеющая гофра на 25 мм раздваивается. В дальнейшем идёт две магистрали из гофры на 20 мм. Одна магистраль идёт в первый этаж дома, где теплосъём для целей нагрева системы отопления обеспечивает двухконтурный бойлер на 150 литров, интегрированный в систему отопления. На следующем фото он виден.

Двухконтурный бойлер на 150 литров в доме.

Вторая магистраль уходит внутрь бани и подсоединена к такому же двухконтурному бойлеру на 150 литров, в котором обеспечивается теплосъём для целей нагрева воды в бане. Там же, на данном бойлере установлен один из датчиков контролера.

Двухконтурный бойлер на 150 литров в бане.

Баланс поступления теплоносителя между двумя магистралями осуществляется вручную с помощью системы байпасов, обычных шаровых кранов и регулировочных кранов (от радиаторов).

Проще говоря, я могу :

  • Направить всё тепло в дом перекрыв шаровый кран на магистрали в баню,
  • Направить всё тепло в баню перекрыв шаровый кран на магистрали в дом,
  • Открыть оба крана и пустить тепло равномерно в дом и баню,
  • Перекрыть шаровый кран, а теплоноситель пустить через байпас и регулировочный кран, распределив потоки в любой пропорции, которая мне нужна. Ну например, 80 % в баню, а 20 % в дом или наоборот.

Далее перейдём в дом.

Двухконтурный бойлер с термодатчиком на входной магистрали.

На фото видно, если приблизить, что на входной магистрали (она с изоляцией) установлен термодатчик. При нагреве до определённой температуры он включает циркуляционный насос, который включает циркуляцию в системе отопления. Начинается съём тепла с данного бойлера системой отопления. В результате начинается нагрев воды в буферной ёмкости объёмом на 350 литров, которая встроена в систему отопления (на фото её не видно). Таким образом общая ёмкость нагреваемой от коллектора воды составляет в доме 150+350, итого 500 литров. Это система отопления. И в бане 150 литров. Это вода на расход. Да в самой системе антифрогена литров около 100. Всего 750 литров.

Это немало. Но нужно учитывать, что как бы в доме бойлеры не были теплоизолированы, теплопотери есть всегда и очень даже немалые. Те же бойлеры пропускают тепло не только через теплоизоляцию, но главным образом через металлические краны и прочие вкрученные в них фитинги. В общем, если у вас за бортом плюс 30, а вы нагрели воду дома в бойлерах градусов скажем до 50, то температура у вас в комнате легко может подскочить до тех же 30 гр., если не выше.

Поэтому, изначально летом в жару основной теплосъём я предполагал производить в бане.

Итак, переходим к бане.

При проектировании магистрали в бане я изначально ставил перед собой определённую цель. А именно — теплосъём и отвод из магистрали лишнего тепла летом.

Все, кто разбирался с вопросами СК знают, что в нашей местности выработка СК тепла летом примерно в 10 раз. больше, чем зимой. Отсюда вопрос — куда девать лишнее тепло летом.

  • Одни предлагают — греть бассейны. Но бассейна у меня нет и мне его не надо. Кроме того, это значительное удлинение магистрали.
  • Другие предлагают греть воду на полив. Лично у меня цистерна на 11 кубов хорошо нагревается от солнца. И вести магистраль до неё ну очень далеко.
  • Самое кардинальное предложение — закрывать СК тентом, лично мне также не очень нравится.

У нас в предуралье погода скачет очень сильно. Сегодня плюс 30 и нужно избавляться от излишков, а завтра уже ниже 10 гр и нужно отапливать дом. Что же, каждый раз бегать наверх расшнуровывать тент, а потом снова одевать. Нет. Это не по мне. Кроме того, в моей системе тепло всегда может понадобиться для нагрева бани.

Поэтому я подумал и мне в голову пришла следующая мысль.

Где излишки тепла никогда не будут лишними? Даже летом в самую жару? В бане. Именно там! Баня по своему назначению ИЗНАЧАЛЬНО предполагает повышенную температуры по сравнению с улицей. В доме плюс 30 или 40 — это не кому не нужная духота, а в бане это самое-то.

В общем, я решил лишним теплом греть воздух в бане.

Однако тут есть проблемы. Дело в том, что мощность теплового излучения приборов, к примеру радиаторов отопления, рассчитывается исходя из разницы температур примерно в 70 гр., то есть температура радиатора берётся в 90 гр, а температура воздуха в помещении 20 гр. Если температура в помещении, к примеру, 40 гр., а температура радиатора 60 гр., то разница в температуре будет всего 20 гр. Что меньше разницы в 70 гр примерно в 3.5 раза. Значит и теплоотдача радиаторов в этом случае будет в 3.5 раза меньше расчётной.

Температуру теплоносителя в системе СК не желательно поднимать выше 80 гр. Следовательно при нагреве воздуха в бане до 60 гр разница в температуре будет ВСЕГО 20 гр! Следовательно, для обеспечения хорошего теплосъёма нужны мощные установки, иначе бойлер в бане уже закипит (так как тепло воде передается быстрее, чем воздуху), а температура воздуха будет ещё низкая.

Первоначально я пустил магистраль из гофры 20 мм по стенам бани. Всего намотал около 40 метров. В переводе на чугунные радиаторы это примерно 26 секций. На фото видно.

Гофра в качестве радиатора, установленная на стене бани.

Когда запустил СК понял, что это ни о чём. Затем мне на заказ сделали змеевик из нержавейки (также на фото) труба диаметром 50 мм общей длинной около 10 метров.

Змеевик из нержавейки.

Немного эффекта ощутил. И только когда ещё плюсом навесил 30 секций биметаллических радиаторов, а также снял почти всю изоляцию с бойлера, я достиг желаемого результата.

Все радиаторы и бойлер внутри бани.

В заключение хотел сказать о контролере в моей системе. Я не стал покупать китайский контролер. Он хотя и специально создан для системы СК, но он КИТАЙСКИЙ (знаю, у Солнечные.РУ по этому поводу своё мнение, но у меня своё). Тем более ценник у него был за 20 тысяч.

Для себя я решил, что контролер буду покупать только европейский.

Контроллер солнечных коллекторов с обвязкой.

Контроллер солнечных коллекторов ТЭР 9.

Я купил европейского производства (чешский) ТЭР 9 — термостат с функцией дифференциального термостата. По функциям и настройке он практически не отличается от китайского. Но он ЕВРОПЕЙСКИЙ и стоит 7 тысяч. В нём просто нет одной-двух дополнительных функций. К примеру в китайском есть такая функция — при перегреве системы он направляет теплоноситель в резервную систему поглощения тепла (тот же бассейн ).

Из описания моей системы ясно, что мне такая функция ни к чему. Кстати, пресловутый инженер со стажем с первого сайта очень потешался на до мной, когда услышал, что я хочу использовать не специальный контролер, а просто выбрать любой подходящий по функциям. Ох уж, как он многозначительно хмыкал по данному поводу. На деле, подобрать контроллер оказалось делом не таким уж и сложным.

Полученные результаты

В марте я тепло от коллектора в дом не пускал, так как экспериментировал с баней.

В апреле от работы солнечного коллектора в доме в среднем было 20 гр тепла. Для меня это мало. Мне нужно 25. Но нынешний апрель был пасмурный (система установлена в городе Ижевск). В мае тепла от коллектора хватало на отопление дома площадью 100 кв.м., на постоянную температуру 25 гр. Иногда даже с избытком, поэтому хватало и на баню.

В конце мая, при полностью солнечном дне я пускал всё тепло в баню площадью 4.5 кв.м., отключив дом. И примерно к обеду температура в бане С ЗАКРЫТОЙ ДВЕРЬЮ достигает 55-58 гр тепла! А температура в бойлере около 75 гр. При этом теплоноситель в самом коллекторе около 80 гр. После этого процессы теплообмена стабилизируются и дальше температура воздуха и теплоносителя не меняются до самого вечера. Вечером, часов с 19 температура начинает постепенно падать.

Предполагаю, что летом в самый пик можно нагреть воздух и до 60 гр. Также предполагаю, что ПРИ ОТКРЫТОЙ двери в баню даже при 30 градусной жаре будет обеспечен нормальный теплосъём и теплоотведение, поэтому обойдусь без тентов (но один лежит на запасе, сшит на заказ, закрывает 1/4 коллектора).

В полностью пасмурную погоду температура теплоносителя в системе нагревается градусов до 40-45 летом и до 20-30 гр зимой, что уже достаточно к примеру для-того, чтобы в бане температура воздуха не пошла на минус. В частности, я воду в бане не сливал с самого января, как запустил СК.

Предварительные расчёты, которые я делал, на практике в общем и целом подтвердились. Так, я насчитал, что мне нужен будет солнечный коллектор от 60 до 90 вакуумных трубок. Сейчас у меня 60 трубок и я подумываю о том, не взять ли ещё 30.

Как будет далее, покажет время. Окончательные выводы делать рано.

Вот вроде и всё, весь опыт более менее вкратце изложил.

Считаю, что использование солнечного коллектора в целях отопления в средней полосе России возможно, но нужно чётко понимать что мы хотим от системы, не требуя от коллектора слишком много, поменьше слушать манагеров с их небылицами, а брать в руки калькулятор и считать самим.

Источник: http://www.solnechnye.ru/news/otzyv-o-solnechnom-collectore-SCH-30-part2.htm

Солнечные коллекторы для отопления — виды и преимущественные характеристики

Установка для прямого преобразования энергии

В европейских странах уже давно для отопления применяют гелиосистемы, что позволяет экономить на обогреве жилого сектора. Проблемы с энергосбережением становятся все острее, поэтому многие наши соотечественники тоже задумываются о солнечном коллекторе для отопления как об альтернативном источнике тепла. На сегодняшний день это самый чистый и экологически выгодный биоресурс.

Гелиосистемой называют установку, преобразующую солнечное тепло в любой вид энергии. Сегодня все чаще можно увидеть и большие солнечные электростанции, и специальные солнечные коллекторы для отопления, поглощающие солнечную энергию и преобразующие ее в тепло.

Устройство и принцип работы

Еще каких-нибудь 50 лет назад у каждого на крыше загородного дома стоял большой бак, в который летом заливалась вода. За день она хорошо прогревалась, поэтому вечером можно было принимать теплый душ. Подобная система и стала прототипом солнечного коллектора.

Принцип действия остался тем же, преобразилась только установка. Она подверглась модернизации и полному техническому переоснащению. Ученые предложили модель, позволяющую пользоваться солнечной энергией для обогрева воды круглый год. Летом при помощи установки можно полностью перейти на нагрев воды для нужд дома, а в остальные дни, отапливая помещение, снизить затраты энергии ровно наполовину.

Отопление солнечными коллекторами работает и в пасмурную погоду. Ведь система способна поглощать энергию солнца даже через облака. А автоматическое управление позволяет при необходимости переключаться на другие источники энергии, когда это необходимо.

В отличие от солнечных батарей, коллекторы не производят электричество. Они лишь нагревают теплоноситель, поэтому применяются для горячего водоснабжения и отопления жилого помещения.

Виды коллекторов

Существует несколько модификаций солнечных коллекторов. Они бывают:

  1. Плоскими.
  2. Вакуумными.
  3. Коллекторно-концентратными.
  4. Воздушными.

Отличаются они друг от друга устройством и принципом действия.

Плоские установки

Плоские модели представляют собой панели, поглощающие солнечное тепло. Они имеют прозрачное покрытие из закаленного стекла или рифленого поликарбоната. Задняя его часть покрыта специальным теплоизоляционным материалом. Панель связана с теплопроводящей системой трубками из сшитого полиэтилена.

Увеличить КПД установки помогают специальные оптические покрытия. Они обеспечивают полную передачу инфракрасного излучения теплоносителю, который благодаря инновационным разработкам может прогреваться до 200 градусов по Цельсию.

Есть у плоских коллекторов и достоинства, и недостатки. Плюсы их в том, что:

  • Во-первых, конструкция устроена таким образом, что сама может очищаться от снега. Поэтому в зимнее время не придется каждый раз лазить на крышу, чтобы извлечь ее из-под сугроба.
  • Во-вторых, летом установка демонстрирует высокую производительность.
  • В-третьих, плоский коллектор можно устанавливать под любым углом. Он имеет наименьшую изначальную стоимость и показывает хорошее соотношение цены и качества. Но специалисты рекомендуют ставить плоские коллекторы только в южных широтах с преимущественно теплым климатом.

К недостаткам устройства можно отнести следующее обстоятельство. Конструкция плоских коллекторов не может предотвратить большие теплопотери, поэтому в холодное время года она демонстрирует низкую работоспособность.

Обратите внимание! Устанавливать плоский коллектор на крышу можно только в собранном виде, а это заметно усложняет процесс монтажа. Эффективно эксплуатировать установку также мешает высокая парусность.

Производителям удалось создать гелиосистемы, лишенные практически всех этих недостатков. Это вакуумные коллекторы.

Вакуумные приборы

Вакуумный коллектор 10-30 трубок с рамой

Вакуумные солнечные коллекторы работают по такому же принципу, как и панельные. Однако они еще больше прогревают теплоноситель, доводя его до температуры 300 градусов. В данном случае тепловые потери практически отсутствуют. Вакуумным коллектор называют потому, что стеклянное покрытие из нескольких слоев создает внутри системы вакуум.

Конструкция похожа на привычный для нас термос. С одной лишь разницей. Вместо светонепроницаемой колбы у отдельных элементов коллектора поверхность прозрачная, что позволяет забирать солнечное тепло. А на внутреннюю секцию нанесено специальное покрытие, увеличивающее поглощающие способности. Вакуум создается между двумя слоями трубки, внутри которой находится медный тепловой стержень. Именно он сохраняет до 96% забранного у солнца тепла.

Вакуумная установка эффективно работает даже при максимально низких температурах. Тепловая трубка не требует дополнительного заполнения. Внутри каждой находится жидкость, которая после нагрева превращается в газ и перемещается в конденсатор, где и нагревается теплоноситель. Вода поглощает тепловую энергию, температура снижается, и газ снова превращается в воду. По наклонным трубкам она спускается вниз на дно тепловой трубы, и весь процесс возобновляется. Так что передача солнечного тепла продолжается непрерывно.

Так как жидкость постоянно находится за стенками, защищенными вакуумом, она не замерзает даже при температуре минус 30. Тот же вакуум позволяет «запирать» тепло в ночное время суток, поэтому любые теплопотери исключены. Бесперебойная циркуляция прекращается лишь тогда, когда температура трубок внутри коллектора падает до 22 градусов.

Достоинства и недостатки вакуумных коллекторов

Установка из вакуумных моделей

Технические особенности и достоинства вакуумных коллекторов таковы:

  1. Они обеспечивают высокую степень нагрева — температура в тепловой трубке может достигать 250-300 градусов.
  2. Тепловые трубки выполнены из красной меди, эффективно нагревающей теплопроводную жидкость.
  3. Внутри трубок нет воды, поэтому они не замерзают при низких температурах.
  4. Основа коллектора выполнена из алюминия, так что установка имеет привлекательный дизайн, легко вписывающийся в концепцию современного экстерьера.
  5. Конструкция способна выдержать высокое рабочее давление.
  6. Модульные секции легко установить.

Однако у подобных устройств есть и недостатки. При обильном снегопаде придется вручную расчищать прибор от снега. Вакуумные коллекторы в отличие от плоских моделей имеют относительно высокую стоимость. Устанавливать их просто, но необходимо четко вымерить угол наклона. Он должен быть не менее 20 градусов. А еще лучше этот процесс доверить профессиональным специалистам.

Коллекторно-концентратные приборы

Солнечные концентраторы работают немного иначе, чем плоские и вакуумные коллекторы. Они представляют собой стационарные неподвижные установки, которые улавливают солнечные лучи, падающие на поверхность прибора под разными углами. Именно поэтому эффект нагревания не всегда максимален. Но производители легко устранили подобную проблему, установив устройства слежения за солнцем. Это помогло значительно увеличить КПД прибора.

Главный элемент этих установок — параболоцилиндрический отражатель. Он вмонтирован под плоскую прозрачную поверхность. Коллекторно-концентратные приборы прогревают не теплоноситель, а воздух в помещении.

Воздушно-солнечный коллектор

Еще одна гелиосистема — воздушный солнечный коллектор. Его используют только для отопления внутренних помещений или для сушки сельскохозяйственной продукции. Конструкция прибора проста. Внешний блок похож на большой ящик, дно которого покрыто специальной черной светопоглощающей краской.

Сверху ящик закрыт стеклянной плитой или любым другим прозрачным листом. Сквозь такую крышку легко проходят лучи солнца. При этом черное дно усиливает их поглощение и прогревает воздух внутри ящика. При помощи вентилятора прогретый воздух подается в помещение.

Преимущество подобной установки в том, что воздушная система отопления намного практичнее водяной. Ведь здесь полностью отсутствуют трубопроводы, да и сама установка стоит намного дешевле плоских и вакуумных коллекторов.

Внутри воздушного солнечного коллектора нет теплоносителя, поэтому отсутствует риск его промерзания. Это исключает возможность протечки прибора. Монтируется установка просто, быстро и даже самостоятельно, без привлечения специалистов. Поэтому все чаще потребители обращают внимание именно на такие альтернативные источники тепла.

Главный недостаток описываемых систем — низкий КПД. Поэтому пока установку используют только как дополнительный источник тепла.

Обобщение по теме

Теперь вы знаете основные виды гелиоустановок для промышленного и бытового отопления помещений, для горячего водоснабжения и подогрева бассейнов. Преимущества использования солнечных коллекторов очевидны. Они помогают снизить коммунальные расходы, сэкономить на органических видах топлива и сократить вредные выбросы в атмосферу. Поэтому они активно внедряются в нашу жизнь.

Источник: http://gidotopleniya.ru/kollektor/solnechnyj-kollektor-dlya-otopleniya-xarakteristiki-2757

Солнечное отопление частного дома: варианты и схемы устройства

«Зеленые технологии» — весьма перспективное направление. Использование растрачиваемой вхолостую энергии природных стихий позволяет существенно сокращать коммунальные расходы. К примеру, устроив солнечное отопление частного дома, вы будете снабжать фактически бесплатным теплоносителем низкотемпературные радиаторы и системы теплых полов. Согласитесь, это уже немалая экономия.

Все о видах систем, перерабатывающих неисчерпаемую энергию солнца в необходимое для обогрева тепло, вы узнаете из предложенной нами статьи. С нашей помощью вы запросто разберетесь в разновидностях солнечных установок, способах их устройства и специфике эксплуатации. Наверняка заинтересуетесь одним из популярных вариантов, интенсивно работающих в мире, но не слишком пока востребованных у нас.

В представленном вашему вниманию обзоре приведены конструктивные особенности систем, детально описаны схемы подключения. Приведен пример расчета солнечного отопительного контура для оценки реалий его сооружения. В помощь самостоятельным мастерам прилагаются фото-подборки и видео.

«Зеленые» технологии получения тепла

В среднем 1 м 2 поверхности земли получает 161 Вт солнечной энергии в час. Разумеется, на экваторе этот показатель будет во много раз выше чем в Заполярье. Кроме того, плотность солнечного излучения зависит от времени года.

В Московской области интенсивность солнечного излучения в декабре-январе отличается от мая-июля более чем в пять раз. Однако современные системы настолько эффективны, что способны работать практически всюду на земле.

Задача использования энергии солнечной радиации с максимальным КПД решается двумя путями: прямой нагрев в тепловых коллекторах и солнечные фотоэлектрические батареи.

Солнечные батареи вначале преобразуют энергию солнечных лучей в электричество, затем передают через специальную систему потребителям, например электрокотлу.

Тепловые коллекторы нагреваясь под действием солнечных лучей нагревают теплоноситель систем отопления и горячего водоснабжения.

Тепловые коллекторы бывают нескольких видов, в числе которых открытые и закрытые системы, плоские и сферические конструкции, полусферические коллекторы концентраторы и многие другие варианты.

Тепловая энергия, полученная с солнечных коллекторов используется для нагревания горячей воды или теплоносителя системы отопления.

Промышленность в широком ассортименте производит коллекторные системы для включения в независимую отопительную сеть. Однако простейший вариант для дачи несложно сделать собственноручно:

Несмотря на явный прогресс в разработке решений по собиранию, аккумулированию и использованию солнечной энергии, существуют достоинства и недостатки.

Эффективное использование энергии солнца

Самым очевидным плюсом использования энергии солнца является ее общедоступность. На самом деле даже в самую хмурую и облачную погоду солнечная энергия может быть собрана и использована.

Второй плюс — это нулевые выбросы. По сути, это самый экологически чистый и естественный вид энергии. Солнечные батареи и коллекторы не производят шума. В большинстве случаев устанавливаются на крышах зданий, не занимая полезную площадь загородного участка.

Недостатки, связанные с использованием энергии солнца, заключаются в непостоянстве освещенности. В темное время суток становится нечего собирать, ситуация усугубляется тем, что пик отопительного сезона приходится на самые короткие световые дни в году.

Необходимо следить за оптической чистотой панелей, незначительное загрязнение резко снижает КПД.

Кроме того, нельзя сказать, что эксплуатация системы на солнечной энергии обходится полностью бесплатно, существуют постоянные затраты на амортизацию оборудования, работу циркуляционного насоса и управляющей электроники.

Открытые солнечные коллекторы

Открытый солнечный коллектор представляет собой незащищенную от внешних воздействий систему трубок, по которым циркулирует нагреваемый непосредственно солнцем теплоноситель. В качестве теплоносителя применяется вода, газ, воздух, антифриз. Трубки либо закрепляются на несущей панели в виде змеевика, либо присоединяются параллельными рядами к выходному патрубку.

У открытых коллекторов нет обычно никакой изоляции. Конструкция очень простая, поэтому имеет невысокую стоимость и часто изготавливается самостоятельно.

Ввиду отсутствия изоляции практически не сохраняют полученную от солнца энергию, отличаются низким КПД. Применяются их преимущественно в летний период для подогрева воды в бассейнах или летних душевых. Устанавливаются в солнечных и теплых регионах, при небольших перепадах температуры окружающего воздуха и подогреваемой воды. Хорошо работают только в солнечную, безветренную погоду.

Трубчатые коллекторные разновидности

Трубчатые солнечные коллекторы собираются из отдельных трубок, по которым курсирует вода, газ или пар. Это одна из разновидностей гелиосистем открытого типа. Однако теплоноситель уже намного лучше защищен от внешнего негатива. Особенно в вакуумных установках, устроенных по принципу термосов.

Каждая трубка подключается к системе отдельно, параллельно друг другу. При выходе из строя одной трубки ее легко поменять на новую. Вся конструкция может собираться непосредственно на кровле здания, что значительно облегчает монтаж.

Веский плюс трубчатых солнечных коллекторов заключается в цилиндрической форме основных элементов, благодаря которым солнечное излучение улавливается круглый световой день без применения дорогостоящих систем слежения за передвижением светила.

По конструкции трубок различают перьевые и коаксиальные солнечные коллекторы.

Коаксиальная трубка представляет собой сосуд Дьаюра или всем знакомый термос. Изготовлены из двух колб между которыми откачан воздух. На внутреннюю поверхность внутренней колбы нанесено высокоселективное покрытие эффективно поглощающее солнечную энергию.

Тепловая энергия от внутреннего селективного слоя передается тепловой трубке или внутреннему теплообменнику из алюминиевых пластин. На этом этапе происходят нежелательные теплопотери.

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

Для хорошей теплоизоляции из трубки откачан воздух. Передача тепла от абсорбера происходит без потерь, поэтому КПД перьевых трубок выше.

По способу передачи тепла есть две системы: прямоточные и с термотрубкой (heat pipe).

Термотрубка представляет собой запаянную емкость с легкоиспаряющейся жидкостью.

Внутри термотрубки находится легкоиспаряющаяся жидкость, которая воспринимает тепло от внутренней стенки колбы или от перьевого абсорбера. Под действием температуры жидкость закипает и в виде пара поднимается вверх. После того как тепло отдано теплоносителю отопления или горячего водоснабжения, пар конденсируется в жидкость и стекает вниз.

В качестве легкоиспаряющейся жидкости часто применяется вода при низком давлении.

В прямоточной системе используется U-образная трубка, по которой циркулирует вода или теплоноситель системы отопления.

Одна половина U-образной трубки предназначена для холодного теплоносителя, вторая отводит нагретый. При нагреве теплоноситель расширяется и поступает в накопительный бак, обеспечивая естественную циркуляцию. Как и в случае систем с термотрубкой, минимальный угол наклона должен составлять не менее 20⁰.

Прямоточные системы более эффективны так как сразу нагревают теплоноситель.

Если системы солнечных коллекторов запланированы к использованию круглый год, то в них закачивается специальные антифризы.

Применение трубчатых солнечных коллекторов имеет ряд достоинств и недостатков. Конструкция трубчатого солнечного коллектора состоит из одинаковых элементов, которые относительно легко заменить.

  • низкие теплопотери;
  • способность работать при температуре до -30⁰С;
  • эффективная производительность в течение всего светового дня;
  • хорошая работоспособность в областях с умеренным и холодным климатом;
  • низкая парусность, обоснованная способностью трубчатых систем пропускать сквозь себя воздушные массы;
  • возможность производства высокой температуры теплоносителя.

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

  • не способна к самоочистке от снега, льда, инея;
  • высокая стоимость.

Несмотря на первоначально высокую стоимость, трубчатые коллекторы быстрее окупаются. Имеют большой срок эксплуатации.

Плоские закрытые системы

Плоский коллектор состоит из алюминиевого каркаса, специального поглощающего слоя – абсорбера, прозрачного покрытия, трубопровода и утеплителя.

В качестве абсорбера применяют зачерненную листовую медь, отличающуюся идеальной для создания гелиосистем теплопроводностью. При поглощении солнечной энергии абсорбером происходит передача полученной им солнечной энергии теплоносителю, циркулирующему по примыкающей к абсорберу системе трубок.

С наружной стороны закрытая панель защищена прозрачным покрытием. Оно изготовлено из противоударного закаленного стекла, имеющего полосу пропускания 0,4-1,8мкм. На такой диапазон приходится максимум солнечного излучения. Противоударное стекло служит хорошей защитой от града. С тыльной стороны вся панель надежно утеплена.

В перечне преимуществ закрытых плоских панелей числятся:

  • простота конструкции;
  • хорошая производительность в регионах с теплым климатом;
  • возможность установки под любым углом при наличии приспособлений для изменения угла наклона;
  • способность самоочищаться от снега и инея;
  • низкая цена.

Плоские солнечные коллекторы особенно выгодны, если их применение запланировано еще на стадии проектирования. Срок службы у качественных изделий составляет 50 лет.

К недостаткам можно отнести:

  • высокие теплопотери;
  • большой вес;
  • высокая парусность при расположении панелей под углом к горизонту;
  • ограничения в производительности при перепадах температуры более 40°С.

Сфера применения закрытых коллекторов значительно шире, чем гелиоустановок открытого типа. Летом они способны полностью удовлетворить потребность в горячей воде. В прохладные дни, не включенные коммунальщиками в отопительный период, они могут поработать вместо газовых и электрообогревателей.

Сравнение характеристик солнечных коллекторов

Самым главным показателем солнечного коллектора является КПД. Полезная производительность разных по конструкции солнечных коллекторов зависит от разности температур. При этом плоские коллекторы значительно дешевле трубчатых.

При выборе солнечного коллектора стоит обратить внимание на ряд параметров показывающих эффективность и мощность прибора.

Для солнечных коллекторов есть несколько важных характеристики:

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

Апертурная площадь – это рабочая площадь солнечного коллектора. У плоского коллектора апертурная площадь максимальна. Апертурную площадь равна площади абсорбера.

Способы подключения к системе отопления

Поскольку устройства на солнечной энергии не могут обеспечить стабильное и круглосуточное снабжение энергией, необходима система устойчивая к этим недостаткам.

Для средней полосы России солнечные устройства не могут гарантировать стабильный приток энергии, поэтому используются как дополнительная система. Интегрирование в существующую систему отопления и горячего водоснабжения отличается для солнечного коллектора и солнечной батареи.

Схема с водяным коллектором

В зависимости от целей использования теплового коллектора применяются разные системы подключения. Вариантов может быть несколько:

  1. Летний вариант для горячего водоснабжения
  2. Зимний вариант для отопления и горячего водоснабжения

Летний вариант наиболее простой и может обходится даже без циркуляционного насоса, используя естественную циркуляцию воды.

Вода нагревается в солнечном коллекторе и за счет теплового расширения поступает в бак-аккумулятор или бойлер. При этом происходит естественная циркуляция: на место горячей воды из бака засасывается холодная.

Как любая система основанная на естественной циркуляции работает не очень эффективно, требуя соблюдения необходимых уклонов. Кроме того, аккумулирующий бак должен быть выше чем солнечный коллектор.

Чтобы вода оставалась как можно дольше горячей бак необходимо тщательно утеплить.

Если Вы хотите действительно добиться максимально эффективной работы солнечного коллектора, схема подключения усложниться.

По системе солнечного коллектора циркулирует незамерзающий теплоноситель. Принудительную циркуляцию обеспечивает насос под управлением контроллера.

Контроллер управляет работой циркуляционного насоса основываясь на показаниях как минимум двух температурных датчиков. Первый датчик измеряет температуру в накопительном баке, второй — на трубе подачи горячего теплоносителя солнечного коллектора. Как только температура в баке превысит температуру теплоносителя, в коллекторе контроллер отключает циркуляционный насос, прекращая циркуляцию теплоносителя по системе.

В свою очередь при понижении температуры в накопительном баке ниже заданной включается отопительный котел.

Схема с солнечной батареей

Было бы заманчиво применить схожую схему подключения солнечной батареи к электросети, как это реализовано в случае солнечного коллектора, накапливая поступившую за день энергию. К сожалению для системы электроснабжения частного дома создать блок аккумуляторов достаточной емкости очень дорого. Поэтому схема подключения выглядит следующим образом.

С солнечных панелей заряд поступает на контроллер заряда, который выполняет несколько функций: обеспечивает постоянную подзарядку аккумуляторов и стабилизирует напряжение. Далее электрический ток поступает на инвертор, где происходит преобразование постоянного тока 12В или 24В в переменный однофазный ток 220В.

Увы, наши электросети не приспособлены для получения энергии, могут работать только в одном направлении от источника к потребителю. По этой причине вы не сможете продавать добытую электроэнергию или хотя бы заставить счетчик крутиться в обратную сторону.

Использование солнечных батарей выгодно тем, что они предоставляют более универсальный вид энергии, но при этом не могут сравнится по эффективности с солнечными коллекторами. Однако последние не обладают возможностью накапливать энергию в отличие от солнечных фотоэлектрических батарей.

Пример расчета необходимой мощности

При расчете необходимой мощности солнечного коллектора очень часто ошибочно производят вычисления, исходя из поступающей солнечной энергии в самые холодные месяцы года.

Дело в том, что в остальные месяцы года вся система будет постоянно перегреваться. Температура теплоносителя летом на выходе из солнечного коллектора может достигать 200°С при нагреве пара или газа, 120°С антифриза, 150°С воды. Если теплоноситель закипит, он частично испариться. В результате его придется заменить.

Компании производители рекомендуют исходить из таких цифр:

  • обеспечение горячего водоснабжения не более 70%;
  • обеспечение отопительной системы не более 30%.

Остальное необходимое тепло должно вырабатывать стандартное отопительное оборудование. Тем не менее при таких показателях в год экономится в среднем около 40% на отоплении и горячем водоснабжении.

Мощность вырабатываемая одной трубкой вакуумной системы зависит от географического местоположения. Показатель солнечной энергии падающей в год на 1 м 2 земли называется инсоляцией. Зная длину и диаметр трубки, можно высчитать апертуру – эффективную площадь поглощения. Остается применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в год.

Стандартная длина трубки составляет 1800 мм, эффективная — 1600 мм. Диаметр 58 мм. Апертура – затененный участок создаваемый трубкой. Таким образом площадь прямоугольника тени составит:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928м 2

КПД средней трубки составляет 80%, солнечная инсоляция для Москвы составляет около 1170 кВт*ч/м 2 в год. Таким образом одна трубка выработает в год:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86кВт*ч

Необходимо отметить, что это очень приблизительный расчет. Количество вырабатываемой энергии зависит от ориентирования установки, угла, среднегодовой температуры и т.д.

Выводы и полезное видео по теме

Демонстрация действия солнечного коллектора в зимнее время:

Сравнение разных моделей солнечных коллекторов:

На протяжении всего собственного существования человечество с каждым годом потребляется все больше энергии. Попытки использовать бесплатное солнечное излучение предпринимались давно, но только в последнее время стало возможным эффективно использовать солнце в наших широтах. Несомненно, что за гелиосистемами будущее.

Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/solnechnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html

Солнечные коллекторы для отопления

На сегодняшний день использование солнечных коллекторов в быту становится все более распространенным. Причина достаточно банальна – солнечную энергию смело можно назвать неистощимым запасом. Да, к тому же, ее использование никак не вредит окружающей среде. Учитывая это, большинство производителей современной техники предлагают качественные солнечные коллекторы для отопления, применение которых заставит вас забыть о проблемах с отоплением и подачей горячей воды.

Солнечные коллекторы для отопления

Конечно, следует учитывать, что есть одно важное условие для использования данного типа оборудования – в вашем регионе должно быть как можно больше солнечных дней в году. Кроме того, факторами, которые в той или иной степени способны влиять на эффективность работы системы, являются также ландшафт местности, общие климатические условия, место расположения коллектора, и еще много других.

Если вы не можете приобрести современный солнечный коллектор для отопления дома, то есть приятная новость – для отдельных умельцев собрать его из вполне доступных подручных материалов не составит особого труда.

Альтернативная энергетика

На сегодняшний день существует достаточно большое количество различных гелиоустановок. Отдельные модели имеют существенные конструктивные различия, которые, впрочем, никоим образом не влияют на принцип работы. То есть, основная цель их применения – сбор и превращение солнечной энергии в тепловую. При этом установки показывают на самом деле высокую эффективность работы. В частности, в полдень при максимальном поглощении коллектором солнечной энергии он способен выдавать до 1500 кВт. Особенно радует то, что отопление загородного дома солнечными коллекторами показывает вполне приемлемый уровень работы даже в относительно пасмурный день.

Принцип работы солнечного коллектора

Работает система, основываясь исключительно на отдельных законах физики. В частности – солнечные лучи, попадая на специальную поверхность коллектора, преобразовываются в тепловую энергию, которая накапливается в системе. Многие сомневаются что система, КПД которой составляет приблизительно 60-65%, способна составить на самом деле должную конкуренцию более мощным отопительным системам. Но они не правы. Да, в коллекторе, в аккумуляторе и в трубах происходит частичная потеря энергии – но, тем не менее, она весьма незначительна. С другой стороны, как говорят отзывы, даже такой «невысокий» КПД вполне способен помочь создать максимально комфортные условия в помещении.

В ряде европейских стран (особенно северный регион) применение солнечного коллектора является весьма распространенным фактом.

Такое простое устройство помогает выполнить примерно 50% работы обычной отопительной системы. То есть, установка гелиоколлектора и дополнение его каминами, работающими на твердом топливе (преимущественно это дрова) полностью решает проблему отопления отдельного дома. Для более продуктивной работы установку следует дополнить насосом. Однако его ресурсопотребление в среднем не превышает 400 кВт/часов в год.

Солнечные коллекторы получили широко распространение во многих странах мира

Типы солнечных коллекторов

  • Воздушный солнечный коллектор для отопления концентратор. Он имеет довольно простой принцип действия, именуемый «парниковый эффект». То есть, инфракрасное излучение, попадая через специальное покрытие, которое проводит свет, на теплоприемник, полностью поглощается. В свою очередь, теплоприемник после получения порции заряда отдает тепло определенному объему воздуха. И уже именно этот горячий воздух и способствует быстрому обогреву помещения.

Воздушный солнечный коллектор

  • Подвижные аккумуляторно-образующие системы. Преимущество данных систем в том, что они имеют специальный датчик, который поворачивает светопоглощающую поверхность вслед за перемещением солнца. Таким образом, лучи постоянно подают на коллектор под прямым углом. Несмотря на это, система не является популярной, поскольку ее стоимость значительно выше.
  • Плоское светопоглощающее устройство. По сути – это небольшой черный ящик со стеклянной поверхностью, который накапливает энергию попадающих на него лучей. Модель является весьма распространенной ввиду своей функциональности и относительно доступной стоимости.
  • Трубчатый коллектор. Такая система состоит из большого количества ровно уложенных трубочек черного цвета, которые заполнены теплоносителем. Разница в температуре теплоносителя верхних и нижних трубок стимулирует его циркуляцию. Преимущество круглых элементов системы в том, что они имеют большую площадь поглощающей поверхности – это положительно влияет на КПД системы.

Строение солнечного трубчатого коллектора

  • Вакуумный солнечный коллектор для отопления. По сути, это подвид трубчатой системы. Разница лишь в том, что черная трубка проходит внутри другой – стеклянной трубы, большего диаметра. Между стенками вакуумные коллекторы для отопления имеют вакуумное пространство, которое является своеобразной теплоизоляцией.
  • Коллектор-концентратор излучения. Данная система является одной из наиболее сложных технически. Прежде всего, она оснащена специальными рефлекторами, которые «собирают» (фокусируют) солнечные лучи с большого пространства, и направляют их на значительно меньший по площади принимающий элемент. На плотность потока солнечной энергии влияют также специальные зеркала. Еще одним достоинством системы являются датчики, которые следят за перемещением солнца, способствуя увеличению результативности работы коллектора.

Коллектор-концентратор излучения

Самый простой солнечный коллектор

На самом деле для создания простейшего солнечного коллектора любому дачнику потребуется минимум времени, стальная бочка объемом около 150-200 литров и несколько оцинкованных листов. Все, что требуется сделать – покрыть южную часть крыши блестящими металлическими листами, на них установить бочку и подвести к ней воду. Это нехитрое приспособление, которое, между тем, можно назвать солнечным коллектором, способно выдавать воду, нагретую примерно до 60 градусов.

Простой солнечный коллектор

Несмотря на простоту, такое отопление частного дома солнечными коллекторами благодаря минимальному уровню теплоотдачи в воздух обладает теми же характеристиками, что и фабричные устройства. Только себестоимость значительно ниже.

Конечно же, использование бочки сложно назвать эффективным в холодное или пасмурное время. В частности, даже в солнечный зимний день вода в бочке будет оставаться холодной. Да и в пасмурный летный день температура ее также будет невысока.

Коллектор из змеевика холодильника

Не секрет, что некоторые народные умельцы способны их небольшого количества ненужных вещей сделать нечто удивительно полезное. Это с уверенностью можно сказать о змеевике старого холодильника. Для того чтобы превратить этот элемент в качественный коллектор, понадобится фольга, резиновый коврик, стекло и рейки для каркаса. Также необходимы – бочка для воды, вентили, трубы для организации подачи и слива воды.

  • Змеевик тщательно очищается от остатков фреона. Далее специально под него изготавливается каркас из реек. В соответствии с каркасом корректируются и размеры резинового коврика.
  • На дне каркаса закрепляется коврик, который следом покрывается слоем фольги.
  • Далее над фольгой закрепляется при помощи хомутов и болтов и сам змеевик.
  • При изготовлении каркаса заранее следует участь – в его стенках непременно должны быть отверстия, через которые будут выводиться трубки, идущие от змеевика.
  • Верхняя часть каркаса (с уже расположенным внутри змеевиком) закрывается стеклом. Его необходимо как следует зафиксировать.

Готовый коллектор можно располагать как на крыше, так и несколько поднятым посредством специальных опор над землей. Желательно, чтоб он размещался на южной стороне. Расчет солнечного коллектора для отопления показывает, что наиболее подходящий угол наклона падающего на стекло луча – 30-35 градусов.

При помощи труб коллектор подсоединяется к бочке, в которой будет проходить накопление нагретой жидкости. В трубы коллектора самотеком подается холодная вода, которая после нагрева самовольно перемещается в бочку. Следует отметить, что такая емкость непременно должна иметь вентиль, при помощи которого можно будет контролировать уровень давления в ней.

В нижней части бочки располагается труба, по которой остывшая вода будет возвращаться для нагрева в коллектор. Система является достаточно простой, но, вместе с тем, эффективность ее достаточно велика. В частности, ее довольно часто используют на дачных участках, где существует относительно небольшая потребность в горячей воде.

Преимущество солнечных коллекторов достаточно велико. Они экологичны, достаточно эффективны, а кроме того, их можно сделать из подручных материалов. При этом информации о том, как создать качественный коллектор, сегодня существует много, и она доступна всем.

Источник: http://otoplenie-doma.org/solnechnye-kollektory-dlya-otopleniya.html

Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и целесообразность установки

Альтернативные источники энергии активно захватывают потребительский рынок. Лет десять назад большинство людей не представляло себе возможность приобретения таких инженерных разработок, как ветряная электростанция или станция, работающая на солнечных батареях. Сейчас это становится возможным. Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта, затраты на монтаж и техническое обслуживание – экономически выгодное решение сегодняшнего дня.

Солнечные батареи относятся к альтернативным источникам электроэнергии

Общие характеристики и возможность купить солнечные батареи для частного дома

Если говорить о солнечных батареях в техническом плане, нужно понимать, что речь идет о фотоэлектрических системах электроснабжения (ФСЭ). Основная цель таких устройств – это преобразование энергии солнечного света в электрическую на основе физического закона фотоэффекта. Около двухсот лет продолжается процесс усовершенствования солнечных установок по выработке электроэнергии. В настоящее время инженерная мысль достигла значительных результатов в разработке фотоэлектрического оборудования, особенно в показателях полезного действия – от 1 до 46% (доля преобразованной солнечной энергии).

Солнечные батареи преобразовывают энергию солнечного света в электрическую энергию

Современный рынок солнечных систем электроснабжения можно считать в достаточной мере сформированным, так как он позволяет делать выбор товара из немалого числа предложений, из очень большого рыночного сегмента. Чтобы ответить на самый часто задаваемый вопрос, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, необходимо разобраться в технологических и конструктивных особенностях ФСЭ. Структуризация предлагаемого рынком оборудования предполагает три основные категории солнечных систем, основываясь на их функциональных, конструктивных и технических особенностях.

К первой категории ФСЭ относятся автономные системы, которые не подключены к основной сети электроснабжения. Такие системы работают в собственном контуре сети для прямого электропитания подключенного оборудования. Максимальная эффективность работы достигается наличием в комплекте аккумулирующего устройства (аккумуляторные батареи), которое позволяет использовать накопленную электроэнергию в случае падения интенсивности солнечного света (т.е. пониженная вырабатываемая мощность) и в случае моментов превышения потребляемой мощности над вырабатываемой.

Также автономным можно считать установленный комплект солнечных батарей для дома, используемый напрямую источниками нагрузки без аккумуляторных элементов.

Ко второй категории относятся открытые ФСЭ. В своей комплектации данные системы не имеют аккумуляторов и подсоединяются к основной сети электропитания через специальный инвертор. Если потребляемая мощность не превышает значение вырабатываемой, основная сеть отключена. В противном случае отключается ФСЭ и потребление производится из основной сети. Такие системы очень надежные, более дешевые, но если нет электропитания от основной сети, то и солнечная станция не работает.

Автономная система ФСЭ с аккумулятором и фотоэлектрическим инвертором

Третью категорию представляют комбинированные ФСЭ. Они представляют собой объединенный формат первой и второй категории. Это позволяет иметь в своем функционале дополнительное качество – лишняя вырабатываемая или накопленная электроэнергия может передаваться в основную сеть и иметь коммерческую ценность.

Данная категория наиболее дорогая, так как использует в своей конфигурации сложные сетевые фотоэлектрические инверторы и зарядные устройства.

Полезный совет! Для бесперебойного режима электроснабжения в случаях одновременного прекращения работы общей сети и воздействия негативных метеоусловий, необходимо иметь резервный источник электропитания. В качестве такого источника может быть небольшой (2-5 кВт) электрогенератор, работающий на бензине или дизельном топливе.

Цена солнечных батарей для дома: стоимость комплекта

Решать вопросы экономии затрат на электроэнергию за счет установки солнечных электростанций необходимо в условиях полного информирования о ценах на весь комплект и предстоящих затратах на их установку и эксплуатацию. Частый вопрос, сколько стоит солнечная батарея для дома, четкого ответа не имеет, так как очень много факторов влияет на ценообразование.

Стоимость минимального комплекта солнечных батарей для дома составляет 120000 рублей

Устоявшаяся цена главного элемента ФСЭ (солнечной батареи) в среднем по минимуму (но также минимуму по качеству) порядка 50-60 руб. за вырабатываемый 1Вт мощности. Следовательно, цена солнечных батарей для частного дома мощностью 100 и 200 Вт будет находиться в размере 6000 и 12000 руб. соответственно.

Состав комплекта станции зависит от ее категории и мощности. В него могут входить контроллер зарядки, аккумуляторная станция, инвертор и соединительная аппаратура. При выборе, например, комплекта первой категории и номинальной мощности порядка 2 кВт (2000 Вт), цена комплекта солнечных батарей для дома составит от 120 тыс. руб. и выше.

А сравнивать весь затрачиваемый капитал необходимо с экономическим эффектом, получаемым от разницы в стоимости 1 кВт/час централизованной сети и стоимости, создаваемой ФСЭ.

Самая «свежая» статистика рынка солнечных батарей показывает, что отношение цен на единицу электроэнергии составляет 8,8 раза. Это значит, что электроэнергия, вырабатываемая солнечной станцией, в 8,8 раза дешевле предоставляемой электроэнергии через общую сеть, взятых в равном эквиваленте.

Важным критерием выбора в направлении использования ФСЭ служит также фактор возможности обеспечить бесперебойную работу автоматики в системах отопления, охранного слежения и пожарного оповещения. К перечню можно отнести компьютерную домашнюю сеть и группы электронных контрольно-измерительных датчиков.

В состав комплекта могут входить помимо солнечных батарей контроллер зарядки, аккумуляторная станция, инвертор, соединительная аппаратура

Применение и цена солнечных батарей для дома

Большой выбор солнечных батарей предоставляет возможность использовать их в разнообразном качестве и применении, так как при желании купить солнечные батареи для дома, цена на сегодняшний день уже позволяет это сделать широким слоям населения. Зная их основные характеристики, такие как стандарт выходящего напряжения (12, 24В и выше), а также параметры вырабатываемой номинальной мощности, можно использовать их локально, не приобретая всего комплекта. На рынке средняя стоимость солнечных батарей для частного дома колеблется в пределах 60 руб. за вырабатываемый 1 кВт электрической мощности.

Если требуется использовать лампочку в темном помещении напряжением 12В и мощностью 25 Вт, то достаточно купить и подключить к ней напрямую солнечную батарею аналогичных параметров и это обойдется не более чем в 2000 руб. и тратить электричество на лампочку в 60-75 Вт в какой-нибудь коморке уже не придется. Можно подключить небольшой колодезный насос для дневного полива любой ландшафтной зоны мощностью 200 Вт и питанием в 24В. При затратах в 11000-12000 руб. можно в течение всего весенне-летнего периода и более 10 лет иметь независимую систему полива.

Необходимый комплект солнечных батарей для дачи

Если рассматривать вопрос о целесообразности применения солнечных систем для дачного участка, следует учитывать факторы стабильности подачи электроэнергии в поселок, уровень его инсоляции (время нахождения под прямыми солнечными лучами), требуемую мощность электрификации и фактор риска воровства в пустующее от хозяев время года. Лучший вариант – это стационарная установка ФСЭ первой категории.

Оптимальный вариант для дачи — стационарная установка ФСЭ первой категории

Учитывая невысокую потребляемую мощность дачи, можно организовать 100% замену централизованного электроснабжения на автономное и дешевое. В другом случае, когда стационарная установка солнечной станции по каким-то критериям не оправдана, можно использовать переездной комплект быстрой сборки.

Обратите внимание! Эксперты в области использования ФСЭ провели расчет и выявили, что солнечные батареи стратегически и экономически целесообразны для применения в летнее время года в частных домах и дачных домиках площадью от 50 до 300 м², рассчитанных на семью до четырех человек.

Использование солнечной энергии для получения тепла

Наряду с использованием солнечной энергии для производства электрического тока существуют и не менее распространенные устройства по превращению энергии солнечного света в тепловую энергию. Такие установки называются солнечными коллекторами и служат элементами нагрева для систем отопления и получения горячей воды. Независимо от установленных котлов в отопительных системах и контурах горячего водоснабжения, их комбинация с высокоэффективными солнечными коллекторами позволяет экономить до 36% расходов на отопление и приготовление горячей воды.

Электроснабжение дома с использованием солнечных батарей: 1 — LED-светильники, 2 — электровентилятор, 3 — зарядное устройство для телефона, 4 — маленькая электроплита, 5 — холодильник, 6 — внешнее освещение, А — солнечные фотоэлектрические панели, В — панель управления, С — инвертор + контроллер зарядки + счетчики, D — аккумуляторы, Е — панель обесточивания (отключения), F — резервный генератор

В конструктивном исполнении солнечный коллектор из разряда ходового товара представляет собой прямоугольную панель с габаритами ориентировочно 1х2 м и с толщиной до 100 мм. Главным отличием коллекторов указанных типоразмеров является тепловой поток мощности, т.е. количество тепла, которое может передаться любому жидкому теплоносителю через контактную поверхность. По-другому этот параметр называют коэффициентом потери тепла и который имеет размерность Вт/м²×°К, т.е. передаваемое тепло через площадь для повышения температуры принимающей жидкости. Современные конструкции солнечных коллекторов имеют показатели (одна панель) по тепловой мощности от 1,2 до 5 Вт/м²×°К.

Цены солнечных коллекторов для отопления дома

Главным элементом системы (теплостанции) является панель солнечного коллектора. В зависимости от требуемой мощности ее можно приобрести на рынке по цене 18-20 тыс. руб. за 1 м² полезной площади и среднему коэффициенту потери тепла 2,5-2,7 Вт/м²×°К.

Например, панель европейского качества с габаритами 1,9х1,8 м (площадь 3,5 м²) и с коэффициентом 2,7 будет стоить около 70 тыс. руб.

С учетом конкуренции аналог китайского производства может быть дешевле на 30-55%, а отечественный прототип на 10-25%.

Если говорить о требуемом комплекте, в который входят: бак, аккумулятор, насос и автоматика, тогда среднерыночная цена такой станции составит 160-170 тыс. руб. Комплект отечественного производства с аналогичными параметрами обойдется в 100-120 тыс. руб.

Монтаж солнечных коллекторов на крышу дома

Полезный совет! Совместное использование солнечных коллекторов с солнечными батареями при правильном выборе параметров позволяет снизить расходы тепловой энергии на получение горячей воды до 61%.

Обзор производителей. Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и одной панели

Солнечные технологии как альтернативные источники энергии уверенно заняли передовые позиции на рынке. Большое количество производителей активно конкурирует, предлагая все новые и новые инновации. Лидирующее место в объемах продаж ТОР-15 стран солнечных электростанций и их комплектующих занимает Китай, имея более 50%.

Наиболее популярными брендами являются Еxmork, RENE SOLA, LDK, Helios House, Suntech, JA Solar и др.

Европейских производителей с объемом рынка около 25% представляют такие компании, как германские AXITEC GmbH, Solarworld и Viessmann Group и норвежская Renewable Energy Corporation и др.

Стоимость солнечной панели мощностью 200 Вт составит от 10 до 25 тыс. рублей

Японию, Корею и Тайвань (15%) представляют компании Kyocera, Sharp, Sanyo, Hanwha Solar One и Motech.

Отечественная продукция представлена такими компаниями, как Hevel Solar и ТСМ. Американский производитель – компания First Solar.

Купить солнечные батареи для дома можно относительно недорого. Если взять за потребительский образец солнечную панель мощностью 200 Вт, то ценовой ряд будет в пределах:

Источник: http://remoo.ru/elektrika/solnechnye-batarei-dlya-doma-stoimost-komplekta

Солнечные коллекторы для отопления дома: особенности устройства

Солнечные коллекторы являются на сегодняшний день наиболее эффективными устройствами, использующими энергию солнца. Для примера, коэффициент полезного действия фотоэлектрических панелей составляет всего около 14-18%, тогда как на солнечных коллекторах эффективно используется приблизительно 80-95% поглощенной солнечной энергии.

Рассмотрим, каков принцип действия солнечных коллекторов, какие их виды существуют и для каких целей используются.

Система отопления на основе солнечного коллектора вакуумного типа

Принцип работы солнечных коллекторов

Если кратко, то солнечные коллекторы направлены на захват тепловой солнечной энергии, ее концентрацию и последующее направление на человеческие нужды.

Рассмотрим, из чего состоит солнечный коллектор:

  • Коллекторная система состоит, собственно, из коллектора, контура для теплообмена и теплового аккумулятора (обычного водяного бака).
  • По солнечному коллектору происходит циркуляция теплоносителя (жидкости). В нем теплоноситель нагревается от солнечной энергии.
    Затем передают добытую энергию посредством теплообменника, вмонтированного в бак-аккумулятор, воде в баке.

Так выглядит простейшая схема устройства бытовых солнечных коллекторов

Виды солнечных коллекторов

Если вы планируете установить в своем доме солнечный коллектор для отопления своими руками, следует для начала определиться с подходящим типом конструкции.

Основных видов солнечных коллекторов существует два – вакуумные и плоские. Также имеется менее используемая альтернатива – воздушные коллекторы.

Особенности солнечных коллекторов различных типов

Рассмотрим особенности каждого вида более подробно:

    Плоский коллектор наиболее схож по принципу действия с выше описанной моделью. Он представляет собой плоскую коробку, закрытую стеклом и содержащую особый слой, абсорбирующий тепло.
    Этот слой соединен с трубками, по которым ведется циркуляция теплоносителя, в роли которого, как правило, выступает пропилен-гликоль.

Схема плоского солнечного коллектора

Схема вакуумного солнечного коллектора

Схема воздушного солнечного коллектора

При использовании систем с принудительной подачей воздуха потребность в энергии на работу вентилятора понизит эффективность воздушных коллекторов еще больше.

Какой солнечный коллектор лучше выбрать

Однозначного ответа на данный вопрос нет, поскольку каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками:

  • Например, плоские коллекторы считают более прочными и надежными благодаря более простой конструкции, тогда вакуумные солнечные коллекторы для отопления потенциально более хрупки.
  • Несмотря на то, что воздушный коллектор обладает меньшим КПД, он более прост в управлении и не боится проблем, связанных с замерзанием теплоносителя и воды.
  • Если плоский коллектор выходит из строя, то замене подлежит вся абсорбирующая система. При повреждении коллектора вакуумного типа, необходимо заменить лишь вышедшие из строя трубки.

Отопление солнечными коллекторами зачастую имеет следующую принципиальную схему работы

  • Эффективность плоских коллекторов выше при необходимости нагрева воды на 20-40 градусов свыше температуры наружного воздуха, тогда как вакуумные коллекторы эффективней справляются с задачей нагрева до более высоких температур, что весьма актуально, если преимущественно используется солнечный коллектор зимой для отопления.
  • Также вакуумные коллекторы вырабатывают больше энергии при пасмурной погоде и меньше ее теряют в зимний период от контактов с холодным окружающим воздухом.
  • Если средний срок службы коллекторов составляет около 15-30лет, то этот показатель отдельно для вакуумных систем несколько ниже.

Дополнительные особенности выбора вакуумных коллекторов

Необходимо знать, что величины трубок вакуумных коллекторов напрямую влияют на показатель выработки энергии. Так, чем они тоньше и меньше, тем меньше тепловой энергии сможет приносить такая система. Нормальным считается диаметр трубок в 58 мм при длине 1,2-2,1 м.

Кроме того, такие коллекторы могут быть с обычными медными нагревательными трубками, передающими тепло, и с U-образными трубками, образующими миниконтуры передачи тепла в внутри каждой стеклянной трубки. Именно последние считаются наиболее продвинутыми в технологическом плане на сегодняшний день.

U-образная трубка вакуумного коллектора

Установить солнечный коллектор своими руками для отопления достаточно сложно, однако намного дешевле, чем с привлечением сторонних специалистов.

Обычно при покупке комплекта оборудования прилагается подробная инструкция по монтажу системы и по выбору места монтажа.

Подробное следование инструкции несколько упростит задачу.

Мы рассмотрели особенности различных видов солнечных коллекторов отопления и надеемся, что наши рекомендации позволят вам существенно сэкономить на использовании природных теплоносителей. Смело используйте альтернативные источники энергии, поскольку именно за ними наше будущее.

Но если Вы сторонник традиционных систем отопления. то см. газовые котлы отопления для частного дома.

Источник: http://otoplenie-gid.ru/istochnik-nagreva/solnechnoe/solnechnye-kollektory-dlya-otopleniya-doma-1

Смотрите также:
31.10.2018

Бытовой ремонт №1 Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%! Заполните заявку Получите предложения с ценами от мастеров Выберите исполнителей по цене и отзывам Разместите задание и узнайте цены Солнечные батареи сегодня являются одним из самых...

31.10.2018

Роторный ветрогенератор своими руками: чертежи, схемы, инструкция по сборке Ветровая электростанция, которая имеет горизонтальную ось вращения, хоть и обладает высокими показателями КПД, имеет некоторые недостатки. Например, осуществляемая передача через коллектор тока...

31.10.2018

Создаем ветрогенератор из мотор-колеса своими руками Что такое мотор-колесо Мотор-колесо представляет собой асинхронный электродвигатель. Оно устанавливается в качестве ступицы в велосипедные, автомобильные или скутерные колеса и приводит эти транспортные средства в...

Комментарии

Комментирование отключено.

Голосование

Как Вы узнали о нашем сайте?

Посмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...
Форум