Солнечные коллекторы для нагрева воды – это наиболее распространенный вариант использования гелиоустановок на бытовом уровне среди домовладельцев в разных странах мира.
Солнечный коллектор – это техническое устройство, предназначенное для преобразования энергии солнца в тепловую энергию. Тепло накапливается во внутреннем пространстве прибора и передается теплоносителю, циркулирующему в системе отопления или горячего водоснабжения.
Солнечные коллекторы для нагрева воды зимой
В нашей стране по объективным и субъективным причинам гелиоустановки распространены не так широко, как в странах Европы и в Америке.
Одной из причин, является то, что на большей части территории России зима длиться достаточно долго, и по мнению потенциальных пользователей, экономический эффект от использования гелио установок в это время минимален. К тому же выпавший снег снижает КПД солнечных аппаратов, а град может повредить их.
Тем не менее, солнечные коллекторы востребованы на рынке энергетического оборудования и причин тут несколько, а именно:
- В результате использования владелец получает абсолютно бесплатно тепловую энергию, которую может использовать по своему разумению.
- Процесс преобразования энергии экологически безопасен для окружающего мира и живых организмов (люди, животные и т.д.).
- Энергия солнца неисчерпаема и возобновляема.
Недостатки тоже конечно есть у подобных устройств и наиболее важным из них является высокая стоимость оборудования, а также зависимость производительности (КПД) агрегатов от внешних факторов. Внешними факторами являются погодные условия и возможность периодического обслуживания агрегатов (очистка от грязи и снега, ревизия мест соединений комплектующих и т.д.).
Разные виды солнечных коллекторов, а среди потребителей наибольшей популярностью пользуются плоские и вакуумные модели, по разному себя ведут в зимний период, что обусловлено их конструкцией, а именно:
- Плоские модели в наибольшей степени подвержены воздействию внешних факторов (снег, низкая температура и сильный ветер, град) и требуют большего ухода.
- Вакуумные – наиболее оптимальны при использовании зимой, что обусловлено их конструкцией, к тому же они достаточно прочны, т.к. изготавливаются из высокопрочных материалов.
Виды солнечных коллекторов
Как уже было написано выше, наибольшей популярностью среди пользователей пользуются два вида, коллекторов, это плоские и вакуумные – рассмотрим оба варианта этих устройств.
Плоские коллекторы
Основой плоских моделей являются трубки (медные, пластиковые) помещенные в герметичный короб, с наружной стороны которого размещено прозрачное покрытие, а во внутреннее - абсорбер, материал, способные поглощать солнечное тепло.
Конструкция плоского гелио коллектора приведена на ниже следующем рисунке:
Корпус плоского коллектора делается герметичным, дабы исключить потери тепла, а его нижняя часть утепляется, для чего используется теплоизоляция (полистирол, пенопласт, минеральная вата).
В качестве защитного покрытия, как правило, используется закаленное стекло.
Абсорбер покрыт черной краской или специальным покрытием, что позволяет увеличить КПД агрегата.
При использовании зимой, данная конструкция наименее эффективна, т.к. на защитном покрытии скапливается снег, который необходимо счищать, а сильный ветер и мороз могут «забрать» большую часть накопленного тепла.
КПД плоского гелио коллектора, при его использовании зимой, в несколько раз ниже, чем при использовании в теплое время года.
Вакуумные коллекторы
Основным элементом вакуумных моделей, является вакуумная трубка, конструкция которой представлена на ниже следующем рисунке:
Наружная стеклянная трубка выполнена из прозрачного стекла, а внутренняя покрыта слоем абсорбера. Между трубками – вакуум, что позволяет сохранять до 95% тепловой энергии полученной от солнца.
При использовании зимой, данная конструкция наиболее эффективна, т.к. снег не скапливается на поверхности трубок (за исключением случаев, когда образуется изморозь), а благодаря вакуумной прослойке, тепло внутри трубок сохраняется даже в сильный мороз.
Конструкция вакуумного солнечного коллектора приведена ниже:
Средние цены за комплект
В зависимости от вида, бренда и страны, в которой изготавливались те или иные модели (комплекты) гелио коллекторов, цены разняться достаточно сильно.
Вот некоторые из предложений, представленные на рынке подобного оборудования в ценах, по состоянию на III квартал 2019 года:
- Плоские гелио коллекторы.
- Вакуумные гелио коллекторы.
- Готовые комплекты оборудования для отопления и горячего водоснабжения.
Солнечные коллекторы для нагрева воды в бассейне
Использование солнечных коллекторов для подогрева воды в бассейне позволяет не только экономить денежные средства, в сравнении с вариантами использования традиционных источников тепла, но и позволяет обеспечивать подогрев воды в автоматическом режиме.
Для нагрева воды в бассейне нет необходимости приобретения вакуумных моделей, а вполне достаточно коллекторов плоской конструкции. Это обусловлено тем, что температура воды в бассейне достаточно низкая, и нет необходимости доводить ее до кипения.
Циркуляцию воды обеспечивает циркуляционный насос, а процесс подогрева осуществляется все светлое время суток.
Для данного вида использования применяются коллекторы двух типов, как-то:
- Открытой конструкции – когда шланги, по которым циркулирует вода скручены в улитку и закреплены на подложке. Наружная поверхность в этом случае остается открытой.
- Стандартной, закрытой конструкции.
В первом случае стоимость конструкции значительно ниже, но и КПД использования также более низкий, чем при использовании моделей закрытого типа.
С вариантом использования готового комплекта гелио системы открытого типа, для подогрева воды в бассейне, можно ознакомиться в следующем видео сюжете:
Как сделать своими руками
При наличии свободного времени и умении работать с ручным инструментом, плоский солнечный коллектор можно изготовить самостоятельно, для это потребуются:
- шланг для воды темного цвета(черного);
- циркуляционный насос, оснащенный электрическим двигателем с рабочим напряжением 220,0 Вольт;
- фасонная арматура (для подключения к насосу и бассейну);
- какой-либо материал, имеющийся в наличии, из которого можно изготовить подложку или ящик –короб, служащий для размещения шланга, скрученного в улитку.
При наличии пиломатериалов (обрезная доска, фанера, листы OSB) из них делается ящик, внутренняя поверхность которого окрашивается в черный цвет.
Во внутренне пространство укладывается шланг в виде спирали, при этом для его закрепления могут быть использованы хомуты или клипсы, предназначенные для водопроводных труб.
В боковых стенках прорезаются отверстия, через которые выводятся концы шланга.
Один конец подключается к циркуляционному насосу, а второй выводиться в бассейн.
Для обеспечения нагрева воды в заданном диапазоне в автоматическом режиме, в цепь питания двигателя циркуляционного насоса можно установить пускатель, во вторичную цепь которого следует включить датчик температуры. Сам датчик следует разместить в бассейне.
Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал и ставить "палец вверх", если статья Вам понравилась!
