Солнечные коллекторы для отопления

Процентное соотношение в Европейских странах солнечных коллекторов для отопления достигает уже более 50% в соотношении с остальными монтируемыми гелиосистемами. При этом стоит учитывать, что в наших климатических условиях вакуумный солнечный коллектор для отопления помещений в большинстве регионов используется в виде дополнительного источника тепла. Во время его эксплуатации снижается нагрузка на основной теплогенератор, поддерживается температура в помещении и снижаются расходы на отопление.

Актуальность применения

Необходимо учитывать, что для развития данного направления уже появились реальные предпосылки:

• Во время строительства используются современные энергоэффективные технологии, позволяющие избежать значительных потерь вырабатываемого установками тепла.
• Тарифы на традиционные энергоносители регулярно растут, а во время использования солнечного коллектора для отопления достаточно единственный раз вложиться в оборудование, чтобы после получать бесплатную энергию солнца.
• Повышается рентабельность установок, типа вакуумных солнечных коллекторов за счет понижения их стоимости в сравнении с предыдущими периодами.
• Появляется все больше граждан, заботящихся об экологической составляющей потребления ресурсов, а использование не формирует вредных выбросов в атмосферу или почву.
• Развитие технологий продолжается, поэтому многие компании проводят оптимизационные решения, позволяющие продлить срок службы приборов, подобных вакуумным солнечным коллекторам.

В быту часто применяются отопление солнечными коллекторами с суточным аккумулированием энергии. Такой подход позволяет балансировать мощностью в пределах одних суток. Недостатком является небольшой период накопления и сброса энергии.

Решить эту проблему удастся с помощью монтажа сезонных аккумуляторных установок, имеющих значительный объем резервуара. Подобные накопители достигают более 10 м³, и, как правило, укрываются глубоко в грунт. Для них формируются бетонные емкости с высокой степенью теплоизоляции.

С этой статьей читают: Как обогреть дачный дом зимой экономно

Основные понятия

Отопление солнечными коллекторами, по отзывам пользователей, является достаточно эффективным. Основой большинства гелиоустановок является тепловой коллектор, необходимый для нагрева воды, подающейся в отопительную систему либо использующуюся для горячего водоснабжения.

Кроме этого установка окажется полезной в таких случаях:

• повышение температуры во вспомогательных или подсобных помещениях, например, теплицах, мастерских или гаражах;
• прогрев воды в крупных резервуарах, таких как бассейн;
• обеспечение теплой технологической водой;
• подача горячей воды для посудомоечных или стиральных машин, снижая затраты на электроэнергию.

Наиболее распространенным местом установки панелей являются крыши зданий. Однако, нередко их монтируют на территории приусадебного участка или даже на балконе. Можно для монтажа использовать и стены, но при этом необходимо обеспечить правильный угол наклона. Если оставить его в вертикальном положении, то КПД установки может снизиться на 50-60%.

Производительность вакуумных солнечных коллекторов меняется в зависимости от условий климата области расположения, а также длины светового дня.

ВИДЕО: Солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления

Внутренняя компоновка коллектора

По текущей классификации в большинстве случаев подобные установки можно поделить на такие группы:

• плоские коллекторы;
• солнечные вакуумные коллекторы.

Первый тип состоит из корпуса, с вмонтированными в нем медными тонкими трубопроводами. В качестве поглощателя используется абсорбер – алюминиевая либо медная пластина (более частый вариант)  с высокими теплопроводными свойствами. Наружная сторона защищена слоем четырехмиллиметрового стекла (закаленное и антирефлексное). Прогрев происходит солнечными лучами абсорбера, отдающего энергию трубопроводу, в котором перемещается закачанный теплоноситель.

Конструкция вакуумного коллектора

Второй тип, вакуумный солнечный коллектор можно сделать как своими руками, так и приобрести готовый у поставщиков. В данной конструкции лучи от солнца прогревают покрытие внутренней колбы. Далее тепло поступает к теплоносителю. Отличие от первого типа будет заметно даже при внешнем простом осмотре.

Активная поверхность не является плоской, а сформирована из трубок с откачанным воздухом, уложенных в параллельные ряды. Материалом для труб служит высокопрочное стекло. Форма и конструкция колбочек бывает разной.

Вакуумные модели имеет значительно более высокий ценник, чем плоские разновидности коллекторов.

Правильный выбор типа коллектора

Ценовая разница в большую сторону у вакуумных моделей обоснована сложностью изготовления данной группы изделий. Позитивные характеристики этих аппаратов проявляются благодаря цилиндрической форме трубок, занимающихся преобразованием в тепловую солнечной энергии в течение всего светового дня. При этом происходит потребление большого процента рассеянного света.

Конструкция гелиосистемы

Недостатком таких моделей является пониженный на 10-15% КПД в соотношении с плоскими экземплярами. Данный факт имеет научное подтверждение после значительного числа исследований. Из этого следует, что когда температура теплоносителя и наружной воздушной среды имеют перепад не более 50-52⁰С, то уместнее будет использовать плоскую модель. Она справится с работой быстрее.

Когда температурный порог между выбранными значениями превысит 52⁰С, то рекомендуется применять вакуумную аппаратуру. Такой температурный разброс удастся получить лишь в некоторые зимние месяцы и то не во всех регионах, при этом производительность всех коллекторов в данный период бывает минимальной, что снижает общую ценность.

Исходя из подобной логики, в большинстве случаев уместно использование плоских тепловых солнечных коллекторов. Также и стоимость их доступнее.

При определенном желании можно собрать водяной солнечный коллектор вручную, используя для этого тепловой приемник – змеевик, встроенный в пластину, и металлический корпус. Ультрафиолет накапливание на темной пластине, а тепло аккумулируется под стеклом. Это простейший пример коллектора, который тем не менее позволяет эффективно обогреть небольшую площадь.

С этой статьей читают: Солнечный коллектор для отопления дома своими руками

Один коллектор не в состоянии обеспечить нужный объем тепла. Установка такого альтернативного оборудования рациональна только в виде нескольких панель и наличия вентилятора, который будет нагнетать теплый воздух в систему.

Самодельная конструкция

Во время выбора необходимо учесть практическую часть использования. За плоскими моделями значительно легче ухаживать. Для вакуумных попадание снега может вызвать нерабочее состояние на период, пока не очистится поверхность от осадков и прочих веществ, препятствующих аккумуляции солнечного света.

Также колбы вакуумных моделей, хоть и обладают упрочненным стеклом, но могут быть повреждены от значительного механического воздействия, например, града или повышенной статической нагрузки.

ВИДЕО: Как работает солнечный коллектор зимой