Теплоснабжение солнечными коллекторами
Солнечный коллектор для отапливания: отзывы профессионалов
Люди регулярно думали над практичным применением энергии солнца. Благодаря этому за последний десяток лет в странах Европы активно начали применять гелиосистемы, которые разрешают прогревать помещение за счёт солнца. Сначала такая идея на первый взгляд покажется не очень правдоподобной, но это абсолютно не так. На сегодняшний день солнечный коллектор для отапливания может окончательно нагреть ваш дом. Не обращая внимания на то что это очень дорогое оборудование, его очень часто используют у часников.
Общие сведения
Как было написано выше, на сегодняшний день гелиосистемы только становятся все более популярным. Сначала обусловлено это недоверием потребителей к данному оборудованию. Как правило, это ясно, однако если более детально разобраться в этой теме, станет ясно, что все это возможно и очень выгодно. Очередной ограничивающий фактор – высокая цена монтажных работ и оборудования. На самом деле, солнечный коллектор для отапливания стоит много, но возмещается он очень быстро. Вы наверное задумались, что в местах, где яркий свет солнца возникает нечасто, применять подобную технику не имеет смысла. Но это не правильно. Поглощающих навыков и мощности пластин в большинстве случаев достаточно для того, чтобы согревать дом даже в пасмурные и дождливые дни. Но, естественно, рабочая эффективность в солнечных местах намного выше.
Устройство бытового коллектора
В виде теплоносителя как правило выступает вода, воздух, антифриз или каждая другая жидкость с большим коэффициентом отдачи тепла. После нагревания носитель двигается по коллектору и передает накопившуюся энергию в специализированный бачок. Уже оттуда покупатель получает горячую воду. В упрощенном варианте движение воды по замкнутому контуру выполняется естественно, что происходит благодаря разности температур в накопительном баке и коллекторе. В намного сложном варианте ставится насос, обеспечивающий циркуляцию принудительного типа по контуру. Естественно, следует иметь в виду, что с увеличением температуры носителя тепла результативность коллектора уменьшается, а если мощности недостаточно, то есть смысл установки электрического элемента нагрева, который станет доводить воздух до необходимой температуры.
Свобода либо нет?
Солнечные коллекторы для дома делают хозяев полностью независимыми. Самое первое, не нужно применять электрический или котел на газе. Если завершальный вариант еще более позволителен, то расценки на электрическую энергию у нас в государстве настолько велики, что нагреть большой дом проблемно и дорого. Гелиосистема хотя и зависима от электрической энергии, но потребляет ее небольшое количество. Это связано с тем, что энергия солнца преобразуется в тепловую без прямого участия электрической энергии. Естественно, чтобы не осталось без теплоснабжения в случае отключения электроэнергии, рекомендуется установить генератор и выпрямитель. Многие сейчас солнечные коллекторы для дома рассматривают в качестве альтернативного теплового источника, так как они полностью зависимы от условий климата, что не считается их крепкой стороной.
Плоский солнечный коллектор и его специфики
Подобные системы являются одними из очень востребованных. Давайте кратко рассмотрим их конструкцию и рабочий принцип. Мы имеем абсорбер – компонент, поглощающий энергию солнца. На него нанесено особое прозрачное покрытие, а еще изолирующий слой. Абсорбер совмещается конкретно с теплопроводящей системой. Цвет самой поверхности в большинстве случаев черный, что позволяет несколько расширить рабочая эффективность.
Трубки, которые нужны для передачи носителя тепла, сделаны из меди. В случае простоя коллектора вода может быть нагрета до 190 градусов по шкале Цельсия. Естественно, чем выше интенсивность и кол-во энергии солнца, тем выше результативность такой гелиосистемы. Но все таки нередко плоский солнечный коллектор оборудуется оптическими устройствами для более хорошего сбора энергии. Абсорбент обязан иметь большой показатель теплопроводимости, благодаря этому часто устанавливают медные и металлические экраны.
Воздушный солнечный коллектор
Подобная гелиосистема применяется для нагрева воздуха в помещении. По большому счёту, это традиционный плоский коллектор, который применяется для отапливания помещения. Через поглотитель проходит воздух. Процесс как правило проходит как принудительно, так и естественной конвекцией. Но поглотитель с установленной механической вентиляцией смотрится более выгодно на фоне привычного. Обусловлено это тем, что лишняя турбулентность потока повышает его проводимость тепла, чего нам и нужно добиться. Но чего-то необычного ждать от подобных систем не стоит. Они могут прогреть воздух на 17 градусов выше наружной температуры. К положительным качествам такой гелиосистемы нужно отнести ее простоту и надежность. При правильном уходе воздушный солнечный коллектор скорее всего прослужит примерно двадцать лет. Но применять систему такого рода в качестве основополагающего отопления не советуют.
О вакуумных гелиосистемах
Это одно из очень очень дорогих решений. Конструкция подобного изделия очень сложная, благодаря этому монтаж выполняется исключительно профессионалами. Такая система дает возможность добиться температуры носителя тепла до 300 градусов во время простоя. Естественно, получить такие большие коэффициенты профессионалам было довольно нелегко. Самое первое, постарались сделать меньше потери тепла за счёт многослойного стеклянного покрытия и создания вакуума в системе.
В нашем случае солнечная труба несколько похожа на традиционный бытовой термос. Только внешняя часть прозрачная, а на внутренней трубка имеет особое покрытие, позволяющее воспринимать энергию солнца. Между трубками вакуум, благодаря ему и получается достичь очень маленьких теплопотерь. В конечном счете можно говорить о высоком КПД подобных систем если сравнивать с плоскими и воздушными. При этом такой коллектор способен работать в условиях плохой освещенности.
Что говорят потребители?
Мы уже чуть-чуть разобрались с тем, какой может быть солнечный коллектор. Отзывы потребителей почти всегда выделяются. Кто-то очень доволен технологическими системами, остальные же, напротив, жалеют израсходованных коту под хвост наличных средств. Но в общем картина смотрится хорошо. Приблизительно 75% потребителей отзываются отлично о системе. К слову, воздушные коллекторы приобретаются нечасто, как минимум, в России, благодаря этому про них сказать ничего нельзя. А вот вакуумные гелиосистемы показали себя, как хорошие поставщики тепла в дом. Но здесь примечательно, что многое зависит от профессионалов, устанавливающих такое не простое и дорогое оборудование. Если что-то будет сделано ошибочно, то рабочая эффективность системы окажется ниже. В странах Европы же ситуация несколько иная. Люди с радостью устанавливают гелиосистемы, так как расценки на них там немного ниже, а популярность выше. Но их очень нечасто применяют в качестве основополагающего теплового источника, так как нельзя говорить, что прекрасная замена газу или углю – это солнечный коллектор. Отзывы, к слову, и говорят про то, что это неоправданно дорого и не всегда имеет смысл.
О применении в странах Европы и России
Как было отмечено чуть выше, воздушный солнечный коллектор для отапливания в нескольких государствах Европы активно применяется на протяжении определенного времени. Но гелиосистемы нашли собственное использование и в промышленности. В особенности, идет речь о тканевой и пищевой промышленности, где такое заключение смотрится очень возможным. Так, уже к 2000 году общаяя площадь солнечных коллекторов составляла порядка 14 миллионов метров кубических, тогда как по всему миру данная цифра достигала 71 млн м3.
В нашей стране же ситуация смотрится плохо. А дело все в том, что подобные системы разрешают обогревать приблизительно 100 литров воды в день с вероятностью 80%. Обусловлено это маленькой дневной суммой излучения солнца. Прекрасными регионами для установки коллекторов стали Забайкалье, Сибирь и Приморье, где каждодневное кол-во радиации солнца больше, чем по центральной части России. Как правило, встречается определенная направленность несущественного увеличения спроса.
О солнечных башнях
Как ни удивительно, идея получения энергии от солнечных лучей и последующее ее применение в промышленности первый раз была предложена советским ученым еще в первой половине 30-ых годов двадцатого века. В сущности, это большая башня, имеющая центральный приемник на самом верху. Система представляла собой некоторое количество гелиостатов, которые управлялись одновременно по двум координатам. Однако представляет собой устройство применялось в качестве отражателя лучей солнца конкретно на приемник, что существенно увеличивало результативность подобной системы. Только вот возводить такие башни начали в Америке. Но всего было выстроено пара солнечных башен. На сегодняшний день же очень и очень важно правильно сделать расчет солнечного коллектора для отапливания. Лишь потом можно рассчитывать на большую эффективность установки.
Заключение
Вот мы и разговаривали с вами про то, что такое солнечный коллектор для отапливания. Отзывы, как вы видите, выделяются в зависимости от правильности монтажного процесса и места расположения. Одно можно сказать точно – это интересное решение, но исключительно в качестве альтернативного теплового источника. А дело все в том, что полностью надеяться на энергию солнца нельзя, по этой простой причине техника, зависящая от условий климата, не очень популярен. Гелиосистемы поэтапно становятся очень популярными хотя бы вследствие того, что это полностью безотходный и, что очень важное, экологичный способ обогревания и получения горячего водообеспечения. Солнечный коллектор рукодельный для отапливания малоэффективен, благодаря этому удобнее купить изделие хорошего качества. Нужно помнить, что такие коллекторы просят специального постоянного обслуживания и не терпят повреждений от механических факторов. Благодаря этому если готовитесь установить подобную роскошь, готовьтесь к расходам.
Солнечный коллектор для отапливания: бесплатное тепло или ненужные издержки
Приветствую, камрады! Как вы размышляете, насколько выгоден солнечный коллектор для отапливания? Я познакомлю вас с устройством и разновидностями коллекторов, а потом выполню простой расчет эффективности солнечного теплоснабжения, который даст возможность дать ему однозначную оценку. Итак, в путь.
Вакуумные коллекторы теплоснабжения и фотоэлектрические панели на крыше личного дома.
Что это такое
Солнечный коллектор — это простое устройство, применяющее заметный свет и инфракрасное излучение Солнечного света для нагревания среды работы. Смысл его работы построен на поглощении тепла поверхностью с невысокой отражающей способностью.
От близлежащего собрата — фотоэлектрической фотоэлектрические панели, коллектор выделяет куда более большая эффективность: если фотоэлектрические детали преобразуют в электрическую энергию не больше 15% энергии солнца, то коллекторы разрешают перерабатывать до 80%.
Главная проблема, мешающая применять солнечные коллекторы для отапливания дома в качестве основополагающего теплового источника — переменчивая теплопроизводительность. Она связана:
- С суточными циклами освещенности. Ночью как все понимают выработка тепла падает до нуля. Больше того: поддержание хорошей температуры циркулирующей через коллектор воды просит добавочных энергозатрат;
- С погодой. При плотной облачности освещенность (и, исходя из этого, тепловая мощность устройства) уменьшается.
Солнечные коллекторы популярны в регионах страны с самой большой инсоляцией. На снимке — крыша загородного дома в Ялте.
Во время зимы , когда не прекращает работу теплоснабжение, доминирует плохая погода. Более того, во время зимы выработка тепла коллектором падает приблизительно на четверить даже в ясные дни. Это происходит из-за изменения угла падения лучей солнца, вызывающего зимнее похолодание.
Разновидности
В продаже встречаются два вида приборов для утилизации энергии солнца:
Плоские коллекторы конструктивно легче вакуумных, но несколько практически не эффективны. Тепловой носитель нагревается, проходя через трубки, закрепленные на теплопроводной металлической подложке — медном или алюминиевом листе.
Снизу подложка теплоизолирована, сверху — защищена прозрачным для радиации солнца материалом (сталинитом с невысоким содержанием металлов или поликарбонатным пластиком).
Устройство плоского солнечного коллектора.
Очень эффективен плоский коллектор с медными трубками, припаянными к формованной медной подложке. Коллектор с трубками из полиэтилена сшитого типа поглощает меньше тепла за счёт их намного низкой теплопроводимости.
Важные свойства плоских коллекторов смотрятся так:
- Самая большая температура нагрева носителя тепла — 200-210 °С;
- Поглощение солнечного тепла — до 70%;
- Падение эффективности в снежную погоду — минимально. Пропускающий свет лист, защищающий абсорбер (подложку с трубками), нагревается во время работы, и снег быстро тает;
Плоский коллектор очищается самостоятельно при нагревании: снег быстро тает на поверхности защитного стекла.
- Потери тепла — до 30% за счёт непосредственного контакта нагретого в коллекторе воздуха с защитным стеклом;
Теплопотери плоским коллектором становятся больше по мере падения температуры улицы. При -20 °С и ниже прибор прекращает генерировать тепло.
- Парусность — высокая, что может привести к проблемам с установкой в регионах с ветреными зимами;
- Установка — под произвольным углом к горизонту. Положение прибора должно лишь обеспечить его самую большую освещенность на протяжении светового дня.
Коллектор можно поставить на плоской или кровле с наклонной поверхностью, а еще собрать на раме во дворе дома.
Вакуумный коллектор соединяет несколько трубок — термосов. Внутренняя колба каждой трубки покрыта высокоселективным (поглощающим большое количество тепла) покрытием, внешняя колба прозрачная. Благодаря вакууму между ними потери тепла за счёт непосредственного контакта с воздухом минимальны — не больше 5%.
Быстрый нагрев носителя тепла обеспечивается переносом тепла по принципу тепловой трубки. Тепловой носитель выветривается снизу колбы и в виде пара подымается вверх в конденсатор, где при возвращении в состояние жидкости отдает собранное тепло, а потом самостоятельно опускается вниз.
Каждая колба вакуумного коллектора собой представляет тепловую трубку и обеспечивает быструю теплопередачу тепловому носителю.
Чем вакуумный коллектор разнится от плоского в функциональном проекте?
- Самая большая температура носителя тепла: до 300 °С;
- Поглощение солнечного тепла: до 80%. Большая эффективность обеспечивается самым большим поглощением тепла адсорбирующим слоем на стенках внутри колб и вакуумом между стенками, исключающим перенос энергии за счёт конвекции;
- Падение эффективности в снег — есть, так как благодаря очень маленьким потерям тепла поверхность колб практически не нагревается;
- Парусность: минимальна, благодаря этому приборы подойдут для регионов с интенсивными ветрами;
- Установка: под угол не менее 15-20 градусов к горизонту. При меньших углах наклона колбы перестанут исполнять роль тепловых трубок: конденсирующийся тепловой носитель перестанет самостоятельно возвращаться в их нижнюю часть.
Изыскание образцов
Давайте ближе познакомимся с несколькими образцами коллекторов двоих типов.
Плоский коллектор отечественного производства ЯSolar.
СОКОЛ-ЭФФЕКТ-А
Солнечный коллектор Сокол-Эффект-А.
KAIROS VT 15B ARISTON
Вакуумный итальянский коллектор KAIROS VT 15B ARISTON.
Очумелые ручки
Тяжело ли сделать собственными руками коллектор для обогревания дома либо для его оснащения горячей водой?
Самая простая конструкция собой представляет уложенную в раму из дерева и накрытую полимерным этиленом трубу из полиэтилена для водообеспечения, уложенную спиралью. Сверху Для снижения потерь тепла абсорбер укрывается пленкой на основе полиэтилена.
Самый простой коллектор из трубы из полиэтилена.
Однако у подобного импровизированного коллектора есть ряд минусов:
- Невысокий КПД, так как теплообменный аппарат не соприкасается с подложкой по всей ее площади, и много тепла бесполезно рассеивается;
- Энергозависимость. Без насоса циркуляционного тепловой носитель будет разогреваться аж до разрушения обладающих невысокой температурой размягчения трубок;
- Плохая защищенность от ветра и случайных повреждений от механических факторов.
Если у вас есть желание сделать прибор, который можно долгое время использовать для отапливания личного дома — вот подробная инструкция.
К коллекторам необходимо прикрепить отрезки трубы с резьбами размером 1/2-3/4 дюйма для выводя носителя тепла.
Потом проклеиваем края рамы резиновым оконным уплотнением и закрываем простым оконным стеклом толщиной 4 мм.
Если застекление собирается из нескольких листов, герметизируем стыки герметиком из силикона.
Схема подсоединения
Как присоединить коллектор к отопительной системе?
Отопительная схема и приготовления горячей воды при помощи солнечного коллектора.
В качестве теплового накопителя применяется теплоаккумулятор, или буферная емкость — большой утепленный бачок с водой.
Теплоаккумулятор копит энергию, которая потом используется для обогревания дома.
В системе обогрева сформировывается 2 контура:
- Между коллектором и буферной емкостью;
- Между буферной емкостью и радиаторами.
Днем тепло гелиосистемы применяется для нагрева носителя тепла в теплоаккумуляторе, ночью и в плохую погоду оно тратится на поддержание постоянной температуры в доме. Для приготовления ГВС применяется косвеник, в теплообменном аппарате которого тепловой носитель возвращает тепло воде для хозяйственных нужд.
По мере охлаждения воды в теплоаккумуляторе температура батарей будет понижаться. Поддерживать ее постоянной поможет узел смешивания, который состоит из трехходового термостата и добавочного насоса циркуляционного.
Схема узла смешивания, обеспечивающая стабильную температуру носителя тепла на отоплении.
Оценка эффективности
А сейчас давайте попробуем оценить, насколько хорошо и эффектно теплоснабжение солнечными коллекторами. Как пример я применяю свой дом. Его отапливаемая площадь равна 155 метрам квадратным, что с учетом севастопольского климата и качества утепления даёт необходимость в суммарной мощности системы обогрева в 15 кВт. Потребление энергии за день будет составлять 15х24=360 кВт·ч тепла.
Расчет площади коллекторов
С учетом сезонных колебаний инсоляции метр квадратный поверхности земли на широте Севастополя получает в среднем 5 киловатт-часов тепла в день. В холодный период года, во время отопительного периода, инсоляция уменьшается приблизительно на четверть — до 4 кВт·ч/м2. С учетом настоящего КПД коллектора с кв.м. его площади можно получить не больше 4*0,8=3,2 киловатт-часа энергии тепла в день.
Уровень инсоляции для различных областей России.
Значит, полная площадь коллекторов должна быть не меньше 360/3,2=112,5 м2. При стоимости одного теплового источника площадью 2 квадрата в 20000 рублей (стереотипная цена дешевого плоского коллектора) издержки только на приобретение коллекторов составят (112,5/2)х20000=1125000 рублей.
- Издержки дополнительно возрастут, так как тепло необходимо будет собирать. Теплоаккумулятор, узел смешивания и разводка теплоснабжения будут совсем не бесплатными;
- Система не будет энергонезависимой. Энергию будут круглые сутки тратить циркулярные насосы, а в сильные морозы ночью потребуется применение добавочных источников энергии (Нагревательных элементов трубчатого типа, электрического бойлера, котла на твердотопливных элементах и т.д.), которые не дадут возможности тепловому носителю подмерзнуть.
Приблизительно так должна смотреться крыша дома с независимым солнечным теплоснабжением.
Расчет периода окупаемости
Возможно, дорогой солнечный коллектор для дома быстро оправдается?
Давайте подсчитаем период окупаемости того же плоского коллектора площадью два квадрата, производящего 6,4 кВт·ч тепла в день. В качестве отправной точки возьмём источники самого дорогого (электрический котел) и самого недорогого (котел на газе) тепла.
Произведенный электрическим котлом киловатт-час энергии обходится в ценах начала 2017 года приблизительно в 5 рублей. Ежесуточная экономия на электричестве при применении одного плоского коллектора будет составлять 6,4*5=32 рубля, период окупаемости — 20000/32=625 дней, или немного поменьше 2-ух лет.
Электрический котел — источник самого дорогого тепла. Киловатт-час обходится более чем в 5 рублей.
Если главный тепловой источник — котел на газе, то киловатт-час энергии будет обходиться уже в 70 копеек (0,7 рубля). Суточная экономия от одного коллектора будет равной 6,4*0,7=4,48 рубля, а период окупаемости вырастет до 20000/4,48=4464 дней, или 12 лет. С учетом среднего служебного срока коллектора в 10-15 лет это значит «никогда».
Вот какие выводы я сделал персонально для себя:
- Домашнее отопление только от солнечных лучей обойдется непомерно дорого на фоне альтернатив. Насосы для отопления и их разновидность — кондиционеры инверторного типа — в качестве теплового источника смотрятся куда интереснее;
Главный тепловой источник в моем доме — кондиционеры инверторного типа. Они работают на обогрев при уличной температуре до -25 °С, чего более чем достаточно для Крыма.
Насос для отопления на каждый киловатт мощности тепла перекачивает в дом до 5 киловатт тепла. Энергетическим источником для него служат низкопотенциальные источники с относительно невысокой температурой — грунт, вода в незамерзающих водоемах и воздух с улицы.
Теплопроизводительность бытового насоса для отопления на фото — 4100 ватт, потребляемая — 980.
- В качестве добавочного теплового источника солнечный коллектор можно применять исключительно в том случае, если нет у вас магистрального газа. Он на самом деле несколько уменьшит ваши издержки на теплоснабжение, однако не выполнит его бесплатным.
Солнечные коллекторы вполне могут применяться в качестве добавочного теплового источника, снижая издержки на источники энергии.
Заключение
Надеюсь, что данный материал поможет уважаемому читателю неошибиться во время проектирования теплоснабжения. Как в большинстве случаев, добавочную информацию для вас предложит видео в данной заметке. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!
Солнечные коллекторы для отапливания дома: отзывы
Открытие закона сохранения энергии сделало мечту о вечном двигателе невыполнимой. Однако у человека в распоряжении возник другой неиссякаемый источник доступной энергии – это Солнце. Домашние мастера и инженеры разработали много лучших устройств, которые разрешают пользоваться этим возобновляемым ресурсом для обустройства домов для жилья. Одним из них стали солнечные коллекторы для отапливания дома. Как говорят умельцы, их может сделать даже специалист, не имеющий необходимого опыта в этой сфере.
Как применять солнечную энергию
Фотоэлектрические панели и солнечные коллекторы для отапливания дома собой представляют очень разные устройства. Первые можно применять не только в качестве теплового источника. При их помощи выполняется накопление солнечной энергии и ее переустройство в электрическую, накапливаемую в аккумуляторных батареях. Дальше ее можно направить на различные нужды: питание электробытовых приборов, разогрев воды или носителя тепла в системе отопления и других. Можно сделать самостоятельно данные устройства, однако понадобится приобрести фотоэлементы, которые считается энергетическими источниками для всей системы. Главная задача мастера потом будет быть в том, чтобы объединить в цепь фотоэлементы, закрепить их в специализированном корпусе, а потом установить на подобранные места.
Теплоснабжение личного дома солнечными коллекторами подразумевает непосредственное применение энергии тепла. Вода подогревается лучами солнца, после этого она подается в систему обогрева. Те люди, которые уже опробовали подобный вариант, говорят, что эту же воду можно применять и для организационных работ горячего водообеспечения. Можно создать солнечные коллекторы для отапливания собственными руками. Уже не первый год умельцы делают такие же решения из материалов которые всегда под рукой.
Специфики устройства солнечного коллектора
Такой прибор собой представляет водяную систему, которая состоит из трех компонентов: фотоэлектрической батареи, бака накопительного и аванкамеры. Если облегчить устройство любого из них, то фотоэлектрическая батарея собой представляет трубчатый отопительный прибор, который находится в коробе со стеклянной передней стенкой. Он располагается в каком-то солнечном месте, например на крыше сооружения. В отопительные приборы фотоэлектрических панелей подается вода, которая нагревается, а дальше подается в аванкамеру. Здесь прохладная вода заменяется подогретым носителем тепла, вследствие чего в системе поддерживается постоянное динамическое давление. В отопительные приборы фотоэлектрических батарей поступает прохладная вода, а горячая оказывается в накопительном баке, из которого она поэтапно переходит в систему внутридомового теплоснабжения. Солнечные коллекторы для отапливания дома рациональнее всего разместить с южной стороны крыши под угол в 35-45 градусов. Внутреннюю часть короба и сам отопительный прибор красить нужно в черный цвет.
Процессы в середине системы
Солнечные коллекторы для отапливания дома применяют в собственной работе термосифонные процессы. Плотность воды меняется при нагреве, ее нагретые слои расширяются, благодаря чему начинается процесс вытеснения холодной. Результатом этого считается нет потребности в насосе, который станет перекачивать воду, так как тепловой носитель передвигается благодаря настоящим натуральным процессам.
Самостоятельное изготовление
Можно создать солнечные коллекторы для отапливания дома собственными руками. Для этого, как говорят умельцы, применяются разные подручные материалы. Для начала требуется сделать некоторые элементы системы, которые между собой будут соединяться с помощью труб.
В первую очередь требуется сделать фотоэлектрическую батарею. Чтобы это сделать понадобиться короб, а еще материал, из которого будет сделан отопительный прибор. Стены и дно короба требуется в первую очередь теплоизолировать, для этого пригодится пенополистирол, чтобы теплопотери были минимизированы. Отопительный прибор можно сделать из отрезков широких труб, которые соединены между собой при помощи труб небольшого диаметра. Сверху коробку требуется покрыть стеклом соответствующего размера. Для увеличения эффективности работы фотоэлектрической батареи отопительные приборы и ее внутренняя часть должны быть покрыты краской в черный цвет, а с наружной стороны панель лучше выполнить белой.
Если вы выполняете солнечные отопительные батареи дома, то на втором шаге приходит период создания аванкамеры и бака накопительного. Такие элементы просят для собственного изготовления пары подходящих емкостей. Накопитель выполняется из бачка больших размеров, емкость которого составляет 150-400 литров. Он нуждается в утеплении, для этого применяют короб из фанеры, свободное место в каком будет заполнено теплоизолирующими материалами: мин. ватой, пенополистиролом, опилками или чем-то еще. Воспользуйтесь и набором из нескольких емкостей небольших размеров, но понадобится объединить их между собой.
Для аванкамеры применяется не очень большой бачок, вместительность которого составляет приблизительно 40 литров. Это обязана быть герметическая емкость, снабженная краном с круглым отверстием или другим устройством водоподачи.
Собираем систему
Как только важные элементы будут готовы, нужно их правильно поставить и объединить между собой. Солнечные коллекторы для отапливания дома предполагают, что в первую очередь будет поставлена аванкамера и накопительный бачок. В каждой следует правильно исполнить соотношение уровней. В аванкамере поверхность воды должна быть на 80 см больше, чем в накопительном баке. Создавая домашнее отопление солнечными коллекторами во время зимы, нужно не забывать, что располагать наружные детали лучше на крыше, с ее южной стороны, под угол 40-45 градусов. Между отопительным прибором и накопительным бачком должно соблюдаться некоторое расстояние – не менее 70 см.
Размещение элементов
Итак, вакуумные солнечные коллекторы для отапливания дома, собственными руками создаваемые, предполагают такое расположение элементов: в верхней точке находится аванкамера, ниже устанавливают накопительный бачок, а в самом низу — фотоэлектрическую батарею. В первые 2-ух емкостях как правило находиться немалые объемы воды, а это требуется предусматривать, так как перекрытия могут просто не выдерживать аналогичной нагрузки. Потом ставится труба для водоотвода накопителя, дальше — аванкамеры, трубы подачи холодной воды к аванкамере и системы, ввода горячей воды к смесителям и накопительному бачку. Потом устанавливается «горячая» труба солнечного отопительного прибора, а еще питающая — для бака накопительного. Понадобятся еще и отрезки трубы, переходники, фитинги и другие компоненты.
Домашнее отопление солнечными коллекторами
Отзывы клиентов, уже установивших такую систему, говорят в выгоду ее эффективности и комфорта применения. При ее помощи получается добиться заметной экономии денежных средств, так как не идет затрата платных энергетических ресурсов. В результате выходит система, предоставляющая тепло и горячую воду в течении всего года.
Эксплуатационный ввод
Если вы применяете солнечные коллекторы для отапливания дома, то для ввода подобного решения в эксплуатирование требуется заполнить установку водой при помощи нижнего дренажного отверстия. Дальше выполняется подсоединение аванкамеры к системе водоподачи дома. При герметичности всех стыков действительно можно начинать эксплуатацию.
Вакуумные солнечные коллекторы для отапливания личного дома
На данное время применение солнечных коллекторов в бытовых задачах и целях становится все довольно популярным. Причина достаточно очевидна – энергию солнца можно не боясь назвать неистощимым запасом. Да, более того, ее применение совсем не вредит внешней среде. Беря это во внимание, многие производители сегодняшней техники рекомендуют высококачественные солнечные коллекторы для отапливания, использование которых заставит вас забыть о проблемах с теплоснабжением и подачей горячей воды.
Солнечные коллекторы для отапливания
Естественно, нужно брать во внимание, что есть одно главное условие для применения этого типа оборудования – у вас в регионе должно быть побольше солнечных деньков в году. Более того, факторами, которые в самой разной степени могут действовать на рабочая эффективность системы, являются также ландшафт местности, общие условия климата, место размещения коллектора, и еще множество остальных.
Если вы не можете приобрести современный солнечный коллектор для отапливания дома, другими словами хорошая новость – для индивидуальных мастеров собрать его из вполне доступных материалов которые всегда под рукой не проблема.
На сегодняшний день есть очень широкое количество различных гелиоустановок. Некоторые модели имеют значительные конструктивные различия, которые, тем не менее, никоим образом не оказывают влияние на рабочий принцип. Другими словами, главная цель их использования – сбор и превращение энергии солнца в тепловую. При этом установки показывают в действительности высокую рабочая эффективность. В особенности, в 12 часов дня при высоком поглощении коллектором энергии солнца он может выдавать до 1500 кВт. Особенно радует то, что теплоснабжение дома загородного солнечными коллекторами показывает полностью подходящий уровень работы даже в относительно пасмурный день.
Рабочий принцип солнечного коллектора
Не прекращает работу система, опираясь только на индивидуальных законах физики. В особенности – лучи солнца, попадая на специализированную поверхность коллектора, преобразовываются в энергию тепла, которая скапливается в системе. Многие думают что система, КПД которой составляет примерно 60-65%, составляет в действительности должную конкуренцию намного мощнее системам отопления. Однако они не правы. Да, в коллекторе, в аккумуляторе и в трубах происходит неполная потеря энергии – но, все таки, она очень незначительна. С другой стороны, как говорят отзывы, даже такой «невелик» КПД вполне поможет создать максимально уютные условия в помещении.
В нескольких государствах Европы (особенно северный регион) использование солнечного коллектора считается достаточно популярным фактом.
Такое обычное устройство способствует сделать приблизительно 50% работы обыкновенной системы отопления. Другими словами, установка гелиоколлектора и добавление его каминами, работающими на твёрдом топливе (в основном это дрова) полностью решает проблематику теплоснабжения отдельного дома. Для намного результативной работы установку следует дополнить насосом. Однако его ресурсопотребление в среднем не превышает 400 кВт/часов в течении года.
Солнечные коллекторы получили широко распространение в большинстве государств мира
- Воздушный солнечный коллектор для отапливания концентратор. Он имеет самый что ни есть простой рабочий принцип, именуемый «эффект парника». Другими словами, инфракрасное излучение, попадая через особое покрытие, которое проводит свет, на теплоприемник, полностью поглощается. Со своей стороны, теплоприемник после получения порции заряда возвращает тепло конкретному объему воздуха. И уже конкретно данный горячий воздух и помогает быстрому обогреву помещения.
Воздушный солнечный коллектор
- Двигающиеся аккумуляторно-образующие системы. Преимущество этих систем в том, что они имеют специализированный измеритель, который поворачивает светопоглощающую поверхность вслед за перемещением солнечного света. Подобным образом, лучи регулярно подают на коллектор под прямым углом. Не обращая внимания на это, система не считается распространенной, так как ее цена намного выше.
- Плоское светопоглощающее устройство. По существу – это маленькой черный ящик с поверхностью из стекла, который копит энергию попадающих на него лучей. Модель считается достаточно популярной ввиду собственной практичности и относительно привлекательной цены.
- Трубчатый коллектор. Система такого типа состоит из огромного количества ровно уложенных трубочек черного цвета, которые наполнены носителем тепла. Разница в температуре носителя тепла нижних и верхних трубок активизирует его циркуляцию. Преимущество круглых компонентов системы в том, что они имеют значительную площадь поглощающей поверхности – это благоприятно действует на КПД системы.
Строение солнечного трубчатого коллектора
- Вакуумный солнечный коллектор для отапливания. В сущности, это подвид трубчатой системы. Отличие только в том, что черная трубка проходит в середине другой – стеклянной трубы, большего размера. Между стенками вакуумные коллекторы для отапливания имеют вакуумное пространство, которое считается своеобразной тепловой изоляцией.
- Коллектор-концентратор излучения. Эта система считается одной из очень тяжелых технически. В первую очередь, она оборудована специализированными рефлекторами, которые «собирают» (фокусируют) лучи солнца с пространства больших размеров, и направляют их на намного меньший по площади принимающий компонент. На плотность потока энергии солнца воздействуют также специализированные зеркала. Дополнительным положительным качеством системы являются датчики, которые следят за перемещением солнечного света, помогая увеличению результативности работы коллектора.
Коллектор-концентратор излучения
В действительности для создания самого простого солнечного коллектора любому владельцу дачи понадобится мало времени, стальная бочка объемом около 150-200 литров и несколько стальных листов покрытых толстым слоем цинка. Все, что необходимо сделать – покрывать южную часть крыши блестящими листами металла, на них установить бочку и подвести к ней воду. Это нехитрое устройство, которое, между тем, можно назвать солнечным коллектором, способно выдавать воду, которая нагрета приблизительно до шестидесяти градусов.
Простой солнечный коллектор
Не обращая внимания на простоту, подобное отопление личного дома солнечными коллекторами благодаря очень маленькому уровню отдачи тепла в воздух обладает теми же параметрами, что и заводские устройства. Только отпускная цена намного меньше.
Разумеется, применение бочки трудно назвать практичным в холодное или пасмурное время. В особенности, даже в солнечный зимний день вода в бочке останется холодной. Да и в пасмурный летный день температура ее тоже будет не большая.
Коллектор из змеевика холодильника
Это не является секретом, что некоторые домашние мастера способны их минимального количества лишних вещей сделать нечто необычайно полезное. Это с решительностью можно сказать о змеевике старого холодильника. Для того чтобы превратить такой элемент в качественный коллектор, потребуется фольга, коврик из резины, стекло и планки для каркаса. Также нужны – бочка для воды, вентили, трубы для организационных работ подачи и водного слива.
Солнечный коллектор из змеевика холодильника
- Полотенцесушитель тщательно очищается от остатков фреона. Дальше специально под него делается каркас из планок. Соответственно с каркасом корректируются и размеры коврика из резины.
- На дне каркаса крепится ковер, который следом покрывается слоем фольги.
- Дальше над фольгой крепится с помощью хомутов и болтов и сам полотенцесушитель.
- В процессе изготовления каркаса заблаговременно следует судьба – в его стенках обязательно должны быть отверстия, через которые будут выводиться трубки, идущие от змеевика.
- Верхняя часть каркаса (с уже размещенным в середине змеевиком) закрывается стеклом. Его стоит как следует закрепить.
Готовый коллектор можно располагать как на крыше, так и несколько поднятым при помощи специализированных опор над землёй. Было бы неплохо, чтобы он размещался с южной стороны. Расчет солнечного коллектора для отапливания показывает, что более приемлемый наклонный угол падающего на стекло луча – 30-35 градусов.
С помощью труб коллектор присоединяется к бочке, в которой будет проходить накопление нагретой жидкости. В трубы коллектора самостоятельно подается прохладная вода, которая после нагрева самовольно передвигается в бочку. Нужно сказать, что подобная емкость обязательно обязана иметь вентиль, с помощью какого можно будет контролировать уровень давления в ней.
Снизу бочки размещается труба, по которой остывшая вода будет возвращаться для нагревания в коллектор. Система считается довольно простой, но, к тому же, результативность ее очень большая. В особенности, ее очень часто применяют на участках на даче, где есть сравнительно небольшая необходимость в горячей воде.
Преимущество солнечных коллекторов очень велико. Они безопасны, достаточно продуктивны, а также, их можно создать из материалов которые всегда под рукой. При этом информации про то, как создать качественный коллектор, сейчас есть много, и она доступна всем.