Краткие сведения о солнечных коллекторах

Солнечный коллектор представляет собой особую разновидность климатической техники относящейся к альтернативной энергетике. Это устройство, которое преобразует энергию солнечного света в тепловую энергию и используется для горячего водоснабжения и/или отопления. В последние годы использование солнечных коллекторов стало довольно распространенным. Солнечная энергия, используемая в коллекторе, является по сути неисчерпаемой. Большим преимуществом солнечных коллекторов является их абсолютная безопасность для всей окружающей среды.

Виды солнечных коллекторов

На рынке нашей страны встречается несколько основных видов солнечных коллекторов, а именно: плоские, вакуумные, реже воздушные коллекторы и уж совсем редко коллекторно-концентратные. Все эти коллекторы отличаются друг от друга особенностью устройства, а так же принципом действия.

Плоские коллекторы

Такие коллекторы имеют вид панелей. Лицевая часть панели покрыта прозрачным стеклом или же рифленым поликарбонатом, через который солнечный свет попадает на медные трубки, проложенные внутри плоского коллектора, и нагревает их. Теплоносителем в системе такого солнечного коллектора может быть как вода, так и антифриз. На задней части панели располагается отражающий материал, а под ним теплоизоляционный материал (минеральная вата). Максимально увеличить коэффициент полезного действия таким коллекторам помогают специализированные оптические покрытия. С помощью такого покрытия плоские коллекторы способны нагревать теплоноситель до 200°C.

К плюсам плоских коллекторов можно отнести - высочайшую производительность. В жаркое солнечное время он безусловно эффективнее вакуумного коллектора. Такой коллектор можно установить под любым эффективным для данной местности углом, а так же благодаря своей форме он способен самостоятельно отчищаться от снега в зимнее время года. К недостаткам такой модели относится большая утечка тепла через лицевую панель и как следствие - небольшая производительность в прохладное и холодное время года, поэтому такие коллекторы наиболее эффективно устанавливать как дополнительный источник тепла. Использование жесткой воды в качестве теплоносителя без специальной подготовки приводит к быстрому выходу их из строя.

Вакуумный коллектор

По принципу работы практически идентичен плоскому солнечному коллектору. Только вакуумный солнечный коллектор является более продуктивным, а именно он способен нагревать теплоноситель до 300°C. Название "вакуумный коллектор" возникло из-за технического вакуума, созданного в межстеночном пространстве стеклянной колбы. Поверхность внутренней стенки колбы покрыта высокоселективным покрытием, которое поглощает до 96% солнечного спектра (видимой и невидимой части) и преобразует ее в тепло. Вакуум препятствует утечке тепла в атмосферу, а покрытие почти не отражает солнечный свет. Такого рода коллектор способен работать и производить тепло даже при максимально низких температурах, было бы солнце.

Современный дизайн такого коллектора с легкостью впишется в дизайн любого дома, а так же его установка не отнимет у вас много времени. К недостаткам можно отнести значительную разницу в цене и весе, а именно вакуумный коллектор тяжелее и дороже, нежели плоский коллектор.

Коллекторно-концентратный солнечный коллектор

В отличие от вакуумного или плоского, имеет абсолютно иную тактику в работе. Такого рода коллекторы не способны нагреваться максимально, как это делают предыдущие коллекторы, так же принцип их действия заключается не в нагреве теплового носителя, а обогреве непосредственного воздуха внутри помещения.

Зачастую используют только для сушки сельскохозяйственной продукции и реже для обогрева внутренних помещений. Такого рода коллектор не такой дорогой, а так же прост в использовании, так как не имеет трубопровода. В таком коллекторе, в сравнении с предыдущими моделями, очень низкий коэффициент полезного действия, поэтому его используют только как дополнение к основному источнику отопления здания.

Выгоды отопления частного дома солнечным коллектором.

Кроме решения задачи по горячему водоснабжению солнечный вакуумный коллектор способен решать вопрос отопления. При покупке солнечного коллектора для отопления частного дома или загородной дачи, не маловажным фактором является правильная установка. При максимально правильном монтаже солнечный коллектор способен сократить затраты на отопление дома от 30% до 70%. Активным периодом обогрева дома с помощью солнечного коллектора является весна и осень, но это не означает, что зимой он не греет. Коллектор способен работать в любое время года, только придется больше догревать теплоноситель в системе отопления.

Перед покупкой коллектора для частного дома необходимо знать некоторые правила при его выборе, а именно площадь гелиосистемы, а так же количество той тепловой энергии, которое он сможет отдавать. Так же при покупке стоит учитывать то, в какое время года вы будете с помощью коллектора отапливать дом.

Большинство солнечных коллекторов выполняют только дополнительную функцию в системе отопления дома, то есть не являются основным и единственным источником тепла. Если изначальная изоляция дома выполнена оптимально, а разводка отопительных элементов по дому выполнена правильно, то возможно коллектор сделать основным из автономных отопительных приборов для вашего дома.

Система отопления на базе солнечного коллектора.

Чтобы не занимать много места опишем в основных чертах систему отопления на базе вакуумного солнечного коллектора, которая может функционировать в погодных условиях России.

В состав системы входят солнечные коллектора (количество определяется обогреваемой площадь и теплоизоляционными свойствами стен, пола и крыши); бак-аккумулятор выполняющий роль теплообменника, аккумулятора горячей воды, сохраняющего накопленное тепло; рабочей станции в состав которой входит насос; датчиков температуры устанавливаемых на выходе из цепи коллекторов и в баке-аккумуляторе; расширительного бачка и контроллера управляющего системой на основании показаний датчиков температуры. Так как солнечный коллектор и бак аккумулятор устанавливаются раздельно (коллектор на крыше, а бак, рабочая станция, расширительный бачок и контроллер в помещении), то такая конфигурация называется сплит-системой.

Теплоносителем данной системы в южных регионах может быть и водопроводная вода, что позволит сэкономить, поставив более простой бак-аккумулятор, но с нашей точки зрения лучше, чтобы теплоносителем был антифриз. Это гарантирует от возникновения ситуаций, при которых возможно размораживание системы. Бак-аккумулятор тогда лучше выбрать двухконтурный. На выходе второго контура, где теплоносителем может быть вода, лучше расположить отопительный котел на любом доступном виде топлива. Система отопления должна быть «теплый пол» или «теплый плинтус», это позволит достичь комфортной температуры в помещении при более низкой температуре теплоносителя, чем в радиаторном варианте.

Перед покупкой солнечного коллектора и/или сплит-системы для своего дома стоит обязательно проконсультироваться со специалистом, который хорошо разбирается в этой области и может подсказать и дать дельный совет по выбору оборудования.

Без помощи специалиста можно ошибиться с выбором оборудования и тем самым не только потратить немаленькую сумму денег, но и остаться в холодное время года без отопления своего жилья.

Недостатки солнечных коллекторов.

Основным недостатком системы отопления на базе вакуумного солнечного коллектора (сплит-системы) являются погодные условия нашей необъятной родины. Количество пасмурных дней в осенне-зимнее время, малый световой день, даже в средних широтах, частые снегопады - все это не способствует эффективной работе системы отопления. Часто в погоне за «дармовым» теплом подрядчики по требованию пользователей увеличивают площадь солнечных коллекторов. Но это приводит к удорожанию всей системы и необходимости утилизации избыточного количества кипятка в летнее время.

С нашей точки зрения необходимо соблюдать баланс и радоваться тому, что можно сократить затраты на отопление и горячее водоснабжение установкой сбалансированной сплит системы.

Расчет мощности солнечного коллектора.

Исходя из вышеперечисленных характеристик, разных типов солнечных коллекторов можно понять, что они обладают разной мощностью, поэтому выбирать коллектор необходимо из определенных расчетов, а именно площади частного дома, на котором будет установлен коллектор и теплоизолирующих свойств основных конструкций (стены, пол, крыша).

Так же при покупке коллектора стоит учитывать географическое расположение данного сооружения и конечно попадание солнечного света на данный коллектор. Каждый коллектор в зависимости от своего типа устройства обладает определенным, для него коэффициентом полезного действия, поэтому перед его покупкой определитесь, будет ли данный коллектор основным источником тепла в доме или же вспомогательным.

При определении емкости бака-аккумулятора обязательно учитывайте расход горячей воды от состава проживающих. Поверьте, что расход горячей воды в доме, где живет три мужчины и одна женщина радикально отличается от расхода, когда проживают три женщины и один мужчина.

Бесперебойная подача горячей воды для отопления помещения или общего пользования независимость от коммунальных служб и сезонности, а главное - резкое сокращение ощутимых затрат в бюджете семьи на коммунальные платежи - всё это доступно каждому с установкой солнечного коллектора.



ООО "Энерготрейд МСК" © 2018 г.