В последнее время альтернативные источники энергии вызывают все более живой интерес со стороны наших соотечественников.
Наиболее простыми из них в устройстве являются солнечные коллекторы, благодаря чему их доля в нетрадиционной энергетике, особенно бытовой, чрезвычайно велика.
Данная статья познакомит читателя с их разновидностями, а также поможет найти ответ на вопрос: насколько эффективным является солнечный коллектор зимой?
Работает ли зимой солнечный коллектор?
Как свидетельствует статистика (данные приведены в Википедии), на 1 тыс. россиян приходится примерно 0,2 кв. м применяемых у нас солнечных коллекторов, тогда как в Германии этот показатель составляет 140 кв. м, а в Австрии – целых 450 кв. м. на 1 тыс. жителей.
Столь значительную разницу нельзя объяснить одними только климатическими условиями.
Ведь на большей части России за день поверхности земли достигает такое же количество солнечной энергии, как и на юге Германии – в теплое время эта величина составляет от 4 до 5 кВт*ч/кв. м.
Чем же вызвано наше отставание? Отчасти оно обусловлено сравнительно низкими доходами россиян (гелиоустановки являются пока довольно дорогим удовольствием), отчасти – наличием собственных крупных газовых месторождений и, как следствие, доступностью голубого топлива.
Но немалую роль сыграло и предвзятое отношение со стороны многих потенциальных пользователей, считающих установку солнечного коллектора нецелесообразной. Дескать, летом и так тепло, а зимой от подобной системы мало проку.
Вот какие аргументы выдвигают скептики касательно эксплуатации гелиоустановок зимой:
- Установку постоянно засыпает снегом, так что солнечное излучение достигает ее не так уж часто. Если, конечно, владелец не дежурит постоянно на крыше с веником или щеткой.
- Холодный морозный воздух отбирает почти все тепло, накапливаемое коллектором.
Часто упоминают и всесезонный поражающий фактор – град, который может разнести гелиоустановку вдребезги.
Чтобы понять, насколько справедливы эти доводы, рассмотрим устройство различных видов солнечных коллекторов.
Устройство и область применения в быту
На сегодняшний день применяются такие типы гелиоустановок: плоскопластинчатые и вакуумные
Плоскопластинчатые
Это самые простые и дешевые устройства. Они состоят из улавливающей солнечное излучение пластины (абсорбера), прозрачного покрытия и закрывающей нижнюю поверхность теплоизоляции.
На обращенную к солнцу поверхность пластины наносят черную краску или особое покрытие, например, из оксида титана или черного никеля. Оно называется селективным.
Наиболее эффективными являются абсорберы, изготовленные из меди.
Светопропускающее покрытие выполняют из специального профильного поликарбонатного листа (с рифлением) или закаленного стекла, почти полностью очищенного от металлических примесей.
Все зазоры между корпусом коллектора и прозрачной крышкой герметизируются, что способствует уменьшению теплопотерь вследствие конвекции.
Плоский пластинчатый коллектор
В воздушных коллекторах используемый в качестве теплоносителя воздух омывает непосредственно абсорбер – с одной или с двух сторон. В устройствах, ориентированных на применение жидкостного теплоносителя (вода, масло или антифриз), к абсорберу могут быть прикреплены медные или алюминиевые трубки, в которые этот теплоноситель подается.
Если не отбирать накапливаемое плоско-пластинчатым коллектором тепло, он сможет нагреть воду до температуры в 190 – 210 градусов.
Для повышения эффективности таких установок применяют покрытия из особых материалов, не излучающих тепло в виде инфракрасных волн.
Вакуумные
Роль абсорбера в таком коллекторе играет поверхность трубки, по которой протекает теплоноситель. При этом сама она заключена в круглый прозрачный кожух, из которого выкачан воздух. Таким образом, каждая трубка с теплоносителем окружена, подобно колбе термоса, вакуумом.
Вакуумный коллектор стоит дороже, но зато является более эффективным: с его помощью воду можно нагреть уже до 250 – 300 градусов.
Вакуумные коллекторы
Значительно повысить производительность вакуумного коллектора можно при помощи параболоцилиндрических отражателей. Это продолговатые элементы с вогнутой зеркальной поверхностью, которая в поперечном сечении образует параболу. Такие отражатели устанавливаются в коллекторе за трубками, фокусируя на них весь неусвоенный солнечный свет.
Оснащенная такими элементами установка может нагревать теплоноситель (применяется масло) до температуры в 300 – 390 градусов. Чтобы еще больше увеличить производительность коллектора, его оснащают системой слежения за солнцем.
Прочие элементы системы
Помимо собственно коллектора в гелиоустановке имеется накопительный бак с водой, которой при помощи встроенного теплообменника передается накопленная теплоносителем энергия.
Существуют системы как с естественной циркуляцией теплоносителя (накопительный бак устанавливается выше коллектора), так и с принудительной – при помощи насоса (бак можно устанавливать на любом уровне).
Гелиоколлекторы в системе отопления
Применение
В быту гелиоустановки применяются для приготовления горячей воды, в том числе для бань, подогрева бассейна либо в качестве дополнительного источника тепла для системы отопления. В промышленности сфера применения таких систем является более широкой: на их основе сооружают опреснители воды, парогенераторы (пар приводит в движение различные машины) и даже электростанции.
Эффективность зимой
Эффективно ли отопление дома солнечными коллекторами зимой?
Ну что же, теперь посмотрим, как различные виды солнечных коллекторов работают в условиях зимы. Напомним, что противники внедрения таких установок выдвигают следующие аргументы:
- Засыпка панели снегом: данная проблема актуальна только для плоско-пластинчатых коллекторов. На трубках вакуумных установок, как показала практика, снег задерживается только в тех редких случаях, когда в силу особых погодных условий на их поверхности образуется изморозь. Если же во время снегопада дует хотя бы слабый ветер (от 3 м/с), панель точно останется чистой.
- Из-за того, что коллектор окружен холодным воздухом, все тепло с коллектора улетучивается: этот аргумент опять же справедлив только в отношении плоско-пластинчатых коллекторов. Действительно, зимой производительность такой установки в сравнении с летней уменьшается пятикратно. В более совершенных вакуумных моделях прослойка вакуума позволяет сберечь до 95% усвоенного тепла. Самые современные модели даже в сильный мороз способны довести воду до кипения.
- Коллектор легко может быть поврежден градом: в заводских условиях коллекторы изготавливаются из высокопрочных материалов. В Сети можно найти видеоролики, снятые во время испытаний панелей на ударную прочность. Коллекторы обстреливают стальными шариками и нетрудно заметить, что удар они держат очень хорошо.
Как видно, солнечные коллекторы зимой вполне работоспособны. Хотя, конечно, производительность их в сравнении с летним периодом ощутимо снижается.
Говоря о солнечных коллекторах в целом, можно выделить следующие их достоинства:
- Им присущ более высокий КПД по сравнению с фотоэлектрическими элементами и ветрогенераторами.
- Усваиваемая с их помощью энергия является абсолютно бесплатной.
- Работа солнечного коллектора полностью безвредна для экологии: используемый ресурс – солнечное тепло – является неисчерпаемым и усваивается напрямую, без сжигания чего-либо и загрязнения окружающей среды.
Теперь укажем слабые места гелиоустановок:
- Коллекторы заводского изготовления стоят пока сравнительно дорого – от 500 до 1000 дол. Таким образом, стоимость системы из 2-х коллекторов с монтажом может достигать 2,5 тыс. дол.
- Из-за переменчивости погодных условий производительность коллектора не является стабильной.
По той же причине систему приходится оснащать довольно вместительным баком- накопителем с хорошей теплоизоляцией.
Отзывы
По свидетельствам владельцев гелиосистем, подобная установка окупается примерно за 7 – 10 лет. У одного из пользователей, проживающего в Московской области, 3 вакуумных солнечных коллектора (в каждом по 15 трубок) обеспечивают подогрев воды для бани.
Система оснащена баком накопителем объемом 300 л, в котором вода летом даже при переменной облачности закипает за 2 – 3 часа (без отбора тепла). Во время простоя бани производимое коллекторами тепло направляется на подогрев бассейна.
Те, кто пока не готов тратить значительную сумму на покупку фирменного коллектора, изготавливают такие устройства своими руками. Одному из пользователей, проживающему в Подмосковье, удается летом снимать с 1 кв. м самодельного коллектора до 500 Вт энергии. Зимой этот показатель падает до 100 Вт.
на тему
Источник: https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/solnechnyj-kollektor-zimoj.html
Солнечное теплоснабжение
Очень часто противники использования солнечных коллекторов и даже определенных типов солнечных коллекторов называют определенные их недостатки. Многие из этих возражений можно отнести к «мифам». На этой странице мы постараемся объективно развеять эти мифы и в подтверждение привести отзывы владельцев солнечных систем теплоснабжения.
Миф о том, что
Солнечные коллекторы не окупаются в течение срока своей службы
Ответ с форума forumhouse.ru от Homemaster: По поводу окупаемости альтернативной энергии. Так вы когда варианты сравниваете, не сравнивайте уже подключеный к сетям объект к альтернативной энергии.
Кто-нибудь недавно подключали электричество, например 15 -20кВт? Сколько за это энергетики просят знаете? Кто-нибудь подлючил 15 кВт за 560 руб, как обещал господин президент Медведев? С меня попросили 400 тыс руб! 200 т.
руб на замену трансформатора и пошло поехало.
Миф о том, что
Вакуумные солнечные коллекторы засыпает снегом
На самом деле
- Ответ с форума forumhouse.ru от Homemaster: Вакуумные коллекторы (по личному опыту) засыпает снегом, но в одном единственном случае. Когда предварительно на трубках выступила изморось + после этого нападал снег, есть за что зацепиться. Но, если есть небольшой ветерок > 3м/с все слетает. Плоские при таких условиях укрываются шапкой и ветер не ветер, бесполезно.
- Засыпает ли вакуумный солнечный коллектор снегом? — установки на крыше на Украине
- Также см. ниже фото реальных установок нашего оборудования. Там есть и фото коллекторов зимой.
Миф о том, что
Вакуумные солнечные коллекторы работают хуже плоских и наоборот
На самом деле все солнечные коллекторы разделяются не только на плоские и вакуумные (если говорить точнее, то не только на плоскопластинчатые и трубчатые, соответственно), но и внутри этих типов коллекторы могут различаться по технологии производства, виду используемых материалов, общей и апертурной площади и т.д. Все перечисленные параметры и будут влиять на выработку тепловой энергии и эффективность использования того или другого типа коллектора. Данные характеристики могут отличаться от производителя к производителю, и более того, внутри одной марки.
Выработка тепловой энергии зависит от многих факторов. Факторы могут быть постоянными и изменяющимися. Например, мы не можем привязать к определенной модели коллектора четкое значение КПД, т.к.
оно зависит от разницы температур нагреваемой воды в начальный и конечный момент, а также от количества приходящей солнечной радиации, которое зависит от широты местности, угла и ориентации размещения коллектора. Зато мы с успехом можем сравнить коллекторы по тому, на сколько эффективно происходит светопоглощение и сохранение тепла.
Итак, солнечные коллекторы необходимо сравнивать по значению оптической эффективности и коэффициентам тепловых потерь, (!)учитывая соотношение апертурных площадей.
Если сравнить по этим характеристикам плоскопластинчатый и трубчатый коллектор одного производителя (н-р, немецкой компании »WOLF»), то получится, что коллектор с вакуумными трубками уступая плоскому по оптической эффективности на 20 %, имеет сниженный в три раза (!) коэффициент тепловых потерь. Что это значит? Да то, о чем уже давно всем известно.
Плоский и вакуумный показывают примерно одинаковую мощность при небольшой разнице температур воздуха и теплоносителя (летом). И при увеличении этой разницы (начиная от -10 … -15 0С за окном) вакуумный коллектор увеличивает показатели вырабатываемой мощности за счет снижения тепловых потерь. Нет альтернативы качественному вакуумному коллектору зимой, летом же эффективность использования будет зависеть от качества любого коллектора.
Миф о том, что
Вакуумные трубки очень хрупкие и разбиваются при малейшем ударе
На самом деле вы можете посмотреть видео испытаний вакуумных трубок при ударе железным шариком. Это видео наглядно доказывает, что вакуумные трубки легко могут выдерживать довольно крупный град.
Миф о том, что
Все гелиоколлекторы, произведенные в Китае, дешевые и плохие
На самом деле сегодняшний мир тяжело представить без современного технологически развитого Китая. Никто не спорит, что необходимо развивать производство в своей стране. Мы только за! Но что сделаешь, если на данный момент «власти имущие» не находят выгоды в реальном развитии этой отрасли.
А как известно, «спрос рождает предложение». Китай в этом плане открыт для выбора. Главное, знать что ты покупаешь и сколько это должно стоить. Что касается трубчатых гелиоколлекторов с тепловыми трубками, то около 90 % всего производства данной продукции сосредоточено в Китае.
Более того, технологии в этой области постоянно развиваются. И это просто надо принять. Мы воспользовались правом выбора и благополучно поставляем оборудование лучшего китайского производителя вакуумных гелиоколлекторов уже несколько лет.
Солнечные коллекторы прошли полную сертификацию в Китае и Германии и имеют отличные технические характеристики.
Отопление от солнечных вакуумных коллекторов
Тип системы: Солнечная система горячего водоснабжения с вакуумными коллекторами и солнечными батареями
Расположение: Солнечногорский р-н Московской области
Дата установки:2011
Общая оценка: отлично.
Потребители: жилой дом
Система состоит из 5 солнечных коллекторов по 20 и 30 вакуумных трубок каждый, которые установлены на крыше дома, бака с двумя теплообменниками объемом 220 л, системы управления, насосной группы и т.п.
Система обеспечивает отопление жилого помещения, горячая вода подается в теплый пол.
Через несколько месяцев в системы были добавлены 4 солнечных модуля по 220 Вт для электроснабжения части нагрузки в доме и сокращения потребления электроэнергии от сетей.
Горячее водоснабжение от солнечных вакуумных коллекторов
Тип системы: Солнечная система горячего водоснабжения с вакуумными коллекторами
Расположение: Московская область
Дата установки:2009
Общая оценка: отлично.
Потребители: баня, бассейн
Система состоит из 3 солнечных коллекторов по 15 вакуумных трубок каждый, которые установлены на крыше бани, бака с двумя теплообменниками объемом 300 л, системы управления, насосной группы и т.п.
Система обеспечивает горячей водой баню. Ориентация коллекторов на юго-запад. Летом излишки тепла нагревают воду в бассейне. Без отвода тепла летом вода в баке закипает за 2-3 часа погоды с переменной облачностью.
Продолжить чтение
- Система с вакуумными коллекторами YFCY
- Мобильные солнечные батареи
- Наши работы: Резервные системы
- Наши работы: Коммерческие объекты
Источник: https://www.solarhome.ru/tests/solar.htm
Солнечный коллектор – обеспечим дом бесплатной горячей водой
приватного дома требует немалых денежных затрат. Большая доля затрат при этом приходится на оплату потребленных энергоносителей. Сэкономить последние позволяет солнечный коллектор (СК).
Он собой представляет гелиосистему, благодаря которой можно получить бесплатную энергию тепла и пользоваться ею для отапливания дома и водонагрева. СК для приватного дома имеет самую обычную конструкцию.
Если есть желание его очень легко собрать и запустить в работу собственными руками.
Все домашние солнечные водогрееи функционируют с одним принципом. Они захватывают солнечную энергию и передают ее тепловому носителю:
- воздуху;
- воде;
- смеси воды и незамерзающего жидкого состава.
Воздушный коллектор имеет малую эксплуатационную результативность и показатель полезного действия. Это связано с тем, что газ плохо пропускает тепло. А вот водяные конструкции очень популярны. Такие гелиосистемы состоят из аккумулятора тепла, корпуса и специализированного контура, в котором происходит теплообмен.
Под первым знают емкость для теплового носителя. Контур коллектора состоит из трубок, которые ложатся в форме змеевика. Порой они постепенно соединяются с входной и выходной магистралями системы.
Тепловой носитель двигается по трубкам за счёт природных физявлений (перепады давления, парообразование жидкости, изменение агрегатного состояния и плотности воды либо воздуха).
Солнечные водогрееи используются в нескольких диапазонах температуры. С данной точки зрения они могут быть высоко- , средне- и низкотемпературными. Первые в бытовых целях не применяются. Тепловой носитель в них может разогреваться до метки выше 80 °С. В большинстве случаев они монтируются в зданиях коммерческого назначения и на объектах промышленности.
Среднетемпературные устройства способны производить энергию, которой достаточно для нагревания теплового носителя до 50–80°. Подобные конструкции для обогрева дома и водонагрева по настоящему выполнить своими руками. Большого труда не составит сделать низкотемпературный коллектор. Он используется исключительно чтобы нагреть воду до 30°.
В качестве системы отопления низкотемпературный СК не применяется.
Утепляем аккумулирующую ёмкость и собираем систему – все просто!
Функцию бака накопительного для теплового носителя, называемого специалистами аванкамерой, как правило выполняет любой резервуар объемом 20–40 л. Приобретать его необязательно.
Если большую емкость в обиходе найти не получается, берем два-три резервуара поменьше и постепенно объединяем их между собой. Утепляем бачок.
Резервуар без тепловой изоляции в сжатые сроки утрачивает энергию тепла, что ведет к уменьшению эффективности коллектора. Оснащаем аванкамеру поплавковым клапаном.
Сейчас нам необходимо собрать гелиосистему. Схема проведения работ следующая:
- 1. Устанавливаем теплоизолированный накопительный резервуар на эстакаде, вышке, чердаке дома (другими словами, на максимально возможном возвышении). Главное! После наполнения бачка водой его масса становится больше. Учитываем это, подбирая место для установки резервуара. Собираем его на надежное и прочное основание.
- 2. Ставим коллектор. Его лучше разместить с южной стороны крыши дома, выдерживая Наклон в 35–45° в отношении к линии горизонта.
- 3. Объединяем бачок с коллектором, применяя подходящие по диаметру трубы. Мы обязаны получить полноценно непроницаемую гидросистему. Это имеет большое значение. Если конструкция будет негерметичной, рукодельный коллектор не сумеет работать с ожидаемым показателем полезного действия.
Водяную систему формируем с помощью труб различных сечений. В большинстве случаев применяются изделия диаметром в дюйм и полдюйма. Трубы меньшего сечения подходят для обустраивания участков ввода теплового носителя в накопительный бачок и вывода подогретой воды в систему отопления дома. Данную часть конструкции называют напорной. Дюймовые изделия применяем для соединения других участков.
Все трубы подлежат тепловой изоляции. Выполняем ее утеплителями с фольгой, каменной ватой или вспененным полимером.
Также необходимо прекрасно заизолировать и накопительный резервуар, чтобы он не терял тепло. Данную процедуру большого труда не составит воплотить путем строительства вокруг бачка коробки из досок либо листов фанеры. Свободное место между этой системой и резервуаром наполняем сухими опилками, глиной, смешанной с соломой, шлаковатой.
Ввод системы в эксплуатирование – действуем по правилам
Как только производственный процесс, сборки и утепления солнечного водогрея закончен, можно заполнять систему водой. Решающий момент! Тепловой носитель подаем в конструкцию снизу вверх через отрезок трубы, который необходимо заблаговременно оборудовать снизу СК.
Выполняется это для того, чтобы в системе не возникли воздушные пробки. Подачу воды оканчиваем, когда она начинает выливаться из бака накопительного (из его трубы для дренажа). После корректируем уровень теплового носителя в аванкамере с помощью поплавкового устройства.
Наш коллектор начинает подогревать воду. Причем происходит это не только, когда солнце ярко светит, но также и в плохую погоду. Подогретая вода подымается в аккумулирующей ёмкости вверх. Происходит гравитационная циркуляция жидкости.
Процесс продолжается до момента, когда температуры поступающего в коллектор и выходящего из него теплового носителя становятся похожими. Клапан поплавковый станет автоматично поддерживать водный уровень в бачке на требуемом уровне.
Причем прохладная жидкость всегда будет находиться снизу накопительного резервуара. С подогретым тепловым носителем она не смешивается.
После нам следует смонтировать запорную арматуру. Она исключит вероятность того, что в гидросистеме случится обратное перетекание воды из коллектора в бачок. Аналогичные ситуации наблюдаются, когда температура теплового носителя становится выше температуры окружающего воздуха.
К точкам забора подогретой домашней воды коллектор присоединяется посредством привычных сантехнических водопроводных кранов. Необходимо обратить свое внимание! Одиночные краны использовать нежелательно. В дни, когда солнце светит в особенности ярко, вода станет разогреваться до 60–70°.
Применить такую горячую жидкость, текущую из крана, небезопасно, да и просто некомфортно. Намного разумнее смешивать ее в водопроводном кране.
5 типов солнечных систем горяч. воды для дома или дачи
Теперь можно сказать все. С небольшими денежными расходами мы соорудили эффективную тепловую систему. Настоящее теплоснабжение домов такими солнечными коллекторами не делают.
Их можно применять только в качестве добавочного источника обогревания, а еще как полноценные конструкции для обеспечения дома горячей водой. Если есть желание можно сделать больше продуктивность нашего самодельного устройства.
Для этого необходимо установить в него добавочные трубки (создать дополнительные части). Их кол-во ничем не исчерпывается. Мы можем поставить и 2–3, и 20–30 допсекций.
Вакуумный коллектор – возможно ли сделать своими руками?
Вакуумный коллектор – это очень не простое приспособление. В нем процесс изменения солнца в энергию тепла происходит в специализированных трубках из стекла, из которых полноценно откачивается воздух.
В каждом стеклянном абсорбере, более того, предполагается тепловой канал. Его функцию исполняет отрезок трубы, выполненный из меди. Собственно в нем и находится тепловой носитель.
Соединение трубок выполняется с помощью особых элементов.
Особенная конструкция вакуумных гелиосистем обуславливает их большую эффективность. В аналогичных коллекторах практически нет теплопотерь. Благодаря этому они используются для местного отопления жилых зданий в зимнее время, когда интенсивность солнца самая маленькая.
Самодельные вакуумные системы встречаются очень нечасто. Чтобы сделать их дома, необходимо владеть специализированными познаниями и умениями. Если мы хотим обзавестись вакуумным коллектором, остается один выход – покупка готового комплекта оборудования.
Собрать и установить заводской комплект можно и собственными руками. Рабочая схема будет такой:
- 1. Устанавливаем на подобранном участке крыши раму вакуумного коллектора. Крепление выполняем строго по инструкции изготовителя системы, применяя рекомендованные элементы крепежа. К примеру, на бетонных кровлях фиксация рамы выполняется скобами, на асбоцементных листов – толстыми саморезами. Заполняем герметиком места, где конструкция прикрепляется к крыше.
- 2. Поднимаем на кровлю аккумулирующую ёмкость. Если она содержит большую массу, применяем канат стальной. Закрепляем резервуар к раме.
- 3. Подсоединяем все присущие в наборе добавочные детали (автоматические воздушные каналы, электронагреватели – Трубчатые нагреватели, температурные датчики и так дальше).
- 4. Подводим к системе трубы для водопровода. Лучше всего применять изделия из полипропилена. Они не боятся невысоких температур воздуха на улице и смогут выдержать нагрев внутри до 95 °С.
- 5. Заполняем тепловым носителем бак-накопитель.
- 6. Проверяем систему на отсутствие протечек.
- 7. Собираем в раму вакуумные трубки. Данная часть операции трудностей не вызывает. Все трубки оборудованы специализированными прокладками на основе резины и фиксаторами.
Завершающие рабочие шаги – подключение к гелиоконструкции управляющего блока, подвод электричества и подсоединение контроллера. Последний позволяет настраивать работу коллектора из дома.
Источник: http://modut.ru/otoplenie/solnechnyj-kollektor-obespechim-dom-besplatnoj/
Вакуумный солнечный коллектор для отопления и горячего водоснабжения
Одним из самых популярных и самых универсальных видов альтернативной энергетики в мире являются солнечные коллекторы, с помощью которых потребитель получает тепло и горячую воду практически по нулевому тарифу.
А при сегодняшнем динамичном росте тарифов на энергоносители решение вопроса горячего водоснабжения и теплоснабжения практически любых объектов по назначению, принадлежности и объему за счёт солнца более, чем актуально.
Солнечная энергия — самый крупный энергетический источник на Земле. Количество тепла, поступающего на 1 кв. м поверхности Земли в год, оценивается в 3,16×109 КДж. Общее количество солнечной энергии в 20 тыс. раз превышает современное потребление энергии мировым хозяйством.
Производство установок для использования альтернативной энергии солнца за последние 4 года увеличилось в мире в несколько раз. Предполагают, что к 2020 г. за счет солнечной энергии мировые потребности в электроэнергии будут удовлетворяться на 15-20%.
На сегодняшний день вводится в эксплуатацию более 3 млн. гелиосистем в год, и эта статистика получена не только за счет стран с теплым климатом. Свою эффективность солнечные коллекторы доказали даже в климатических условиях Аляски. Система солнечных коллекторов подходит для всех типов климата.
В связи с использованием контроллеров система автоматически поддерживает самые оптимальные параметры циркуляции, имеет режим антизамерзания, обеспечивает комфортную заданную температуру.
При отсутствии достаточной солнечной активности контроллер может включать дополнительный электронагреватель, установленный в теплоаккумуляторе.
Производительность системы зависит от параметров солнечного излучения в конкретном регионе. Интенсивность солнечной радиации нашего региона, где около 300 солнечных дней в году, позволяет достигнуть высоких показателей продуктивности солнечных коллекторов.
Технико-экономические расчеты по действующим солнечным системам показывают, что при существующих ценах на органическое топливо, увеличивающихся последние годы, срок окупаемости гелиоустановок с учетом эксплуатационных затрат составляет от 2 до 5 лет, в то время как срок их службы 25-30 лет. Таким образом, использование системы после срока её окупаемости дает дает возможность получать всю вырабатываемую солнечной установкой энергию бесплатно!
При этом гелиоустановки являются экологически чистым источником энергии, к которому можно, в отличие от традиционных котельных, применить термин «срок окупаемости затрат».
Область применения солнечных коллекторов:
- производственные комплексы любого направления и масштаба;
- сельскохозяйственные предприятия;
- учреждения здравоохранения: больницы, поликлиники, санатории, профилактории, центры здоровья и др.;
- спортивно-оздоровительные комплексы: бассейны открытые и закрытые, стадионы, туристические базы, зоны отдыха;
- детские учреждения: детские сады, школы, центры детского творчества, летние лагеря и др.;
- гостинично-туристические комплексы;
- торгово-развлекательные комплексы, небольшие автономные магазины;
- рестораны, кафе, столовые и другие пункты общественного питания;
- мобильные социально ориентированные пункты;
- частные дома, коттеджи, дачи;
- офисы;
- объекты железнодорожного транспорта, портов, МЧС и пр.;
- автомойки, автозаправочные станции, теплицы и еще многие разнообразные объекты;
– практически везде, где есть холодная вода и дневной свет.
Солнечные водонагреватели позволяют решить целый ряд вопросов:
- автономное горячее водоснабжение (круглогодичное или сезонное);
- поддержка полного или дежурного отопления для помещений любой площади;
- оптимизация существующих систем горячего водоснабжения и отопления;
- подогрев воды в закрытых или открытых бассейнах;
- обогрев теплиц;
- использование горячей воды в технологических целях.
Преимущества солнечных установок:
Существенное уменьшение затрат на горячее водоснабжение, обогрев дома или любого другого здания. Использование солнечных коллекторов дает возможность уменьшить затраты в год: на нагрев воды — на 60%, на отопление — на 30%!
Оптимизация и уменьшение эксплуатационных затрат при отоплении зданий и обеспечении потребителей горячей водой в случае перебоев в электро- и газоснабжении, т.к. система является автономным источником тепловой энергии.
Увеличение срока службы основной или вспомогательной отопительной системы: уже имеющегося бойлера или газового котла в 2 раза, т.к. дает возможность до 97% уменьшить его нагрузку на существующую систему;
Возможность интегрирования в существующую систему теплоснабжения и горячего водоснабжения.
Сохранение природы и экологии в целом, защита здоровья людей за счет отсутствия загрязнения окружающей среды.
Солнечная установка может быть запланирована еще на стадии строительства дома или другого объекта, а может быть подсоединена к существующей системе теплоснабжения. В последнем случае вместо традиционного бойлера устанавливается бойлер гелиосистемы, а на крыше здания — солнечный коллектор.
Кроме того, система отопления на солнечных коллекторах идеально соответствует системе водяных теплых полов и обогрева плавательных бассейнов и экономично расходует утилизированную тепловую энергию.
Особенную эффективность утилизации энергии окружающей среды имеют комбинированные системы, использующие солнечные коллекторы вместе с тепловыми насосами.
Среди всех типов солнечных коллекторов самыми популярными являются плоские коллекторы и коллекторы с вакуумными трубками.
Вакуумный солнечный коллектор – система, применяющаяся для преобразования энергии солнца в любое время года. При его производстве используются современные материалы, созданные на основе вакуумных нанотехнологий. Удобство в эксплуатации, большая долговечность и эффективность предлагаемых водонагревательных систем гарантирована.
Преимущества использования вакуумного солнечного коллектора:
- Гелиосистема имеет высокую производительность даже в осенне-зимний сезон.
При производстве вакуумного солнечного коллектора используется наилучший теплоизолятор – вакуум. Общие потери тепла в коллекторе минимальны, т.к.
в вакууме не происходит потерь на теплопроводность и конвекцию.
Поэтому КПД вакуумного коллектора сохраняется стабильно высоким даже при неблагоприятных погодных условиях – температуре воздуха до -45°С и рассеянном солнечном свете, а его производительность до 40% выше, чем у других видов коллекторов.
- Каждый солнечный луч используется в гелиосистеме оптимальным образом.
Абсорбер, являющийся важной деталью конструкции вакуумного солнечного коллектора, имеет форму цилиндра, что позволяет максимально эффективно использовать для преобразования каждый солнечный луч от восхода и до заката солнца.
Благодаря цилиндрической форме абсорбера вакуумный коллектор в три раза эффективнее и способен улавливать рассеянную энергию солнца по сравнению с коллекторами, имеющими плоскую форму, и может произвести до 40% тепловой энергии больше, чем другие системы с аналогичной площадью абсорбера.
- Вакуумные солнечные коллекторы отличаются повышенной надежностью.
Вакуумный солнечный коллектор будет радовать Вас своим теплом долгие годы. Залог его высокой долговечности и надежности – использование в конструкции высококачественных современных материалов.
Так, все детали, находящиеся в непосредственном контакте с теплоносителем, изготовлены из меди высокого качества, а трубки коллектора выполняются из особого ударопрочного (боросиликатного) стекла, которому не страшен даже град до 35 мм. Вакуумные коллекторы хорошо зарекомендовали себя в регионах с суровым климатом, где нередки шквальные ветра и даже ураганы, т.к.
панель коллектора имеет небольшую парусность. Замена вакуумных трубок в случае их повреждения не вызывает особого затруднения, т.к. не требует полной остановки и слива всей системы.
- После оледенения, покрытия снегом или инеем система быстро вновь готова к работе.
По сравнению с другими видами коллекторов, вакуумный коллектор быстрее возвращается в рабочее состояние, избавляясь от снега, льда или инея и снова готов дарить Вам свое тепло. Это объясняется тем, что стеклянное покрытие коллектора имеет очень небольшую толщину, благодаря чему тепловая инерция прибора сводится к минимуму.
- Вакуумный солнечный коллектор способен обеззараживать воду.
В нагреваемой коллектором воде под действием высоких температур и вакуума размножение различных бактерий становится невозможным.
- Вакуумные солнечные коллекторы отличаются простотой монтажа и удобством эксплуатации.
Число желающих сэкономить на расходах на обычные виды энергоресурсов за счет перехода на использование солнечной энергии постоянно растет.
Вакуумные солнечные коллекторы «АНДИ Групп» пользуются достаточно большой популярностью в Центральном и Южном регионах России. Это еще раз подтвердилось на проведенных в сентябре этого года в г.
Ростове-на-Дону двух специализированных выставках («15-я юбилейная аграрная выставка» и выставка «МЧС России»), где солнечное оборудование «АНДИ Групп» вызвало большой интерес у представителей разных регионов и слоев населения страны. Производственники и аграрии, владельцы зон отдыха и простые рядовые потребители живо интересовались этим оборудованием.
Подтверждением успеха солнечного оборудования «АНДИ Групп» на выставках является награждение ПК «АНДИ Групп» Дипломами выставки «За успешное продвижение на юге России инновационных и энергосберегающих технологий и оборудования».
Руководящий состав МЧС России рекомендовал позиционировать эти солнечные системы на специализированной выставке МЧС в качестве водонагревателей в сложных полевых условиях для создания комфортных и санитарно-гигиенических условий для граждан и личного состава в чрезвычайных ситуациях. Это является убедительным аргументом того, что нет границ для применения солнечных коллекторов ни по территории, ни по назначению, ни по масштабу и сложности системы.
Производственная компания «АНДИ Групп» предлагает оптимальное решение проблемы обеспечения горячей водой как малых так и больших потребителей (от душевых кабин, летних бассейнов и дачных домов до гостиниц, пансионатов, больниц, автозаправочных станций и др.автономных объектов) в условиях сезонного или круглогодичного использования:
Солнечные водонагреватели серия «ДАЧА» модель XF-II и XF-II система без давления. Используются сезонно — с апреля по октябрь месяцы.
Сезонный солнечный коллектор для дачи Производственной компании «АНДИ Групп», поможет решить проблему горячего водоснабжения на Вашем дачном участке, обеспечив Вас горячей водой: для принятия душа, мойки посуды, подогрева летнего бассейна, полива растений и прочих бытовых и хозяйственных нужд.
Солнечные коллекторы серия «УНИВЕРСАЛ» модель CP-II. Проточные солнечные водонагреватели — система под давлением. Солнечные коллекторы с тепловыми трубками Heat Pipe круглогодичного использования.
Преимущества системы является возможность круглогодичной эксплуатации в регионах с умеренным климатом и высокая эффективность солнечного водонагревателя при низкой интенсивности солнечного излучения.
Солнечные сплит-системы. Также такие системы называют всесезонными или раздельными. Это закрытая система, которая может работать под давлением водопровода.
Система обладает малой инерционностью, быстрым выходом на рабочий режим и позволяет обеспечить: круглогодично— горячее водоснабжение; сезонное отопление с экономией традиционных источников тепловой энергии до 70% (в зависимости от географической широты и климатических условий).
ЗАКАЗАТЬ РАСЧЁТ
Если выбор солнечной сплит-системы вызывает у Вас затруднение, оставьте заявку на расчёт и квалифицированные специалисты нашей компании помогут подобрать солнечную водонагревательную систему, удовлетворяющую Вашим потребностям.
Источник: https://andi-grupp.ru/informatsiya/stati/vakuumnye-solnechnye-kollektory-dlya-otopleniya-i-goryachego-vodosnabzheniya/
Солнечные коллекторы для отопления дома: цены и отзывы
Любой владелец частного дома сталкивался с проблемой выбора системы отопления. Особенно данный вопрос актуален для удаленных от городов зон. Экономное отопление теплиц, бытовых помещений также часто вызывает много раздумий.
Печи с котлами нагревания, электрические батареи, дровяные камины – распространенные, но не самые выгодные под итоговый расчет варианты. Носители энергии (дерево, уголь, газ, электричество) обходятся дорого.
При этом расход ресурсов, особенно для помещений больших площадей, отличается немалым показателем.
В ответ на существующий спрос технический прогресс продвинулся до создания энергетических коллекторов, действующих за счет поглощения солнечного света. Изобретение является довольно молодым, но уже активно используется для нагревания воды, воздушных масс внутри разных теплоносителей. Особенно широко для отопления такой комплект включается в «эко» дома.
Солнечные коллекторы – инновационные системы, постепенно набирающие популярность. Технология относится к дорогостоящим, но при этом предлагает качественный альтернативный способ получения энергии. Некоторые фирмы могут изготовить коллектор или их комплект на заказ в соответствии с нужными размерами, мощностью. Большинство предлагают универсальные экземпляры.
Использование для отопления дома
Любой солнечный коллектор является климатической техникой с возобновляемым ресурсом энергии. Источником тепла для данного случая выступает сама природа. Таким образом, расходы требуются только на оборудование. Результативный расчет показывает значительное снижение общих затрат на отопление дома.
Коллекторы каждым своим квадратным метром экономят в среднем 800 кВт в год. Это покрывает практически половину потребности типового частного дома в тепле. Зимой солнечный комплект способен обогреть до 30-40% жилых помещений. Автоматизированные экземпляры улавливают и перерабатывают на отопление до 75% дневного света.
Солнечные коллекторы работают по тому же принципу, что и бытовые водонагреватели – энергия действует на тепловой элемент, повышая температуру воды, воздуха или антифриза в полостях отопительных приборов. Руководящим элементом выступает сам корпус коллектора – плоская пластина площадью несколько квадратных метров.
Погодная нестабильность породила идею совмещения энергий солнца и электричества у некоторых приборов такого класса. При низкой освещенности и прохладной погоде площадь устройства только впитывает доступное тепло, нагревая комплект.
Дальнейшее прогревание системы частного отопления проводится уже при участии электричества. Подобный подход позволяет выжать из установки максимум, хотя расчет затрат останется скромным. Технология получила название «принудительной циркуляции».
Как правило, она характерна крупномасштабным коллекторам.
Созависимое функционирование в умеренных поясах планеты используются чаще автономного. Но в условиях преобладания годового активного солнца возможно использовать исключительно природную энергию. Для этого понадобиться только рациональный расчет с правильной теплоизоляцией постройки.
Способ включения коллектора в отопительный комплект частного дома напрямую зависит от выбранного типа циркуляции. При естественной форме бак накопления ставится выше основной пластины, верхний вывод подключается ко входу горячего содержимого, а нижний – в обратном направлении. Такой способ более дешев, но рискован появлением воздушных пробок.
Читайте так же: Делаем солнечные батареи для дома своими руками
Использование дополнительных насосов для принудительной работы подразумевает иной монтаж. На бак, выход и обратный ход таких коллекторов обязательно ставятся температурные датчики. Показания автоматики дают дальнейшие команды контроллеру и управляют движениями насоса. При таком способе частыми вспомогательными источниками энергии выступают газовые котлы и котлы на твердом топливе.
Для обоих вариантов важно установить коллектор таким образом, чтобы уровень наклона позволял улавливать максимум прямого солнечного света за сутки. В противном случае система не станет функционировать как следует, особенно при пасмурной погоде.
на эту тему, рассказ о готовом примере применения
Эффективность работы
Солнечные коллекторы, или гелиосистемы, способны работать круглый год без перерыва.
Даже в условиях облачности до поверхности земли доходит больше половины излучения.
Кроме того, их эксплуатация абсолютно безопасна для человека и окружающей среды. Любой гелио комплект прост в обслуживании, выглядит эстетично, облагораживает внешний облик частного дома.
К плюсам устройств также можно отнести:
- автономность горячего водоснабжения зимой, летом, при перебоях и ремонтных работах;
- срок службы до 30 лет, окупаемость с выгодой от трат на отопление через 3-5 лет;
- отсутствие тарификации, ежемесячный расчет независим от повышения цен на электричество;
- возможность одновременного использования для обогрева бассейнов, теплиц, хозяйственных помещений;
- легкая интеграция в существующий комплект отопления;
- отсутствие грязи, отходов;
- снижение суммарной нагрузки на электро- и теплосеть дома;
- оптимизация под собственные нужды.
Отрицательные моменты использования солнечных коллекторов не столь многочисленны:
- высокая стоимость первичной покупки и установки. В зависимости от производителя, масштабности и комплектации вся гелиосистема может обойтись до 10 тысяч долларов. Даже модели попроще обходятся в крупную сумму, которую необходимо заплатить единовременно;
- на эффективность работы коллекторов могут влиять не только климатические условия, но и особенности ландшафта, форма крыши, типичная длина светового дня и прочие факторы. От подобных показателей зависит период окупаемости.
Пассивная циркуляция внутри солнечного коллектора обусловит меньшую производную эффективность. При принудительном управлении вода и энергия расходуются более продуктивно. Второй вариант требует усложненного обслуживания, но больше подходит для условия средней полосы проживания. Для южных регионов введение в обиход гелиосистемы нередко сокращает расчет за электроэнергию вдвое.
КПД солнечного коллектора достигает 95%. Края с суровым климатом проявляют показатель пониже, но также оправдывают использование.
Чтобы произвести расчет годовой эффективности коллектора, требуется перемножить величину инсоляции в регионе за год (существуют специальные таблицы), площадь поглощения системы и его КПД.
Расчет дневной выгоды проводится таким же образом, но с учетом соответственного (дневного) показателя инсоляции.
Рассказ о коллекторе зимой
Конструкция солнечного коллектора может соответствовать одному из классов, описанных ниже.
Плоский светопоглощающий
Представляет собой темный алюминиевый ящик с медными трубками внутри. Снизу ограничен слоем теплоизоляции. Сверху закрыт закаленным стеклом и пропилен-гликолем, выполняющим работу поглотителя солнечных лучей. Функционален в любое время года, популярен ввиду доступной себестоимости.
Вакуумные коллекторы состоят из многочисленных медных трубок. Элементы уложены ровными рядами.
Каждая трубка с поглощающим и отражающим веществами расположена внутри еще одной стеклянной колбы аналогичной формы, но большего диаметра.
Между стенками емкостей образуется вакуум, выступающий теплоизолятором и проводником. Главным достоинством класса является большая принимающая площадь, а значит, высокий КПД.
Читайте так же: Все про генератор Адамса-Вега
Воздушный
Основан на принципе «парникового эффекта». Лучи попадают на поглощающее покрытие и полностью впитываются им. Заряженный приемник обогревает воздушные массы внутри себя. Горячий воздух заполняет помещения, поступая в дом с помощью естественной конвекции или вентилятора.
Все классы подходят для отопления частных домов в равном соотношении. Конкретный тип выбирается исходя из собственных нужд, платежеспособности, площади крыши (или иной поверхности) для установки.
Критерии выбора
Все виды коллекторов солнечного типа обладают недостатками и достоинствами.
Выбирая устройство по своим нуждам, следует обращать внимание на некоторые нюансы:
- Плоские разновидности прочнее остальных, однако, не выгодны при ремонте. Поломка выводит из строя всю систему адсорбции, что увеличивает траты. Экземпляры данного класса способны нагревать воду на 20-40 градусов выше температуры окружающей среды.
- Вакуумные виды коллекторов чувствительны к внешним действиям, быстрее поддаются повреждениям из-за хрупких полых трубок. Между тем, ремонт может быть произведен в виде замены конкретной колбы. Зимой эффективнее плоского типа, поскольку нагревает теплоноситель в более широком диапазоне и дольше поддерживает температуру.
- Воздушные виды просты по конструкции, редко требуют ремонтных вмешательств. Стойко выдерживают очень низкие температуры, служат дольше остальных. В целом же, они слабее прогревают помещения.
- Преобразование солнечной энергии на тепло внутри вакуумного коллектора прямо пропорционально размеру трубок. Короткая трубка мелкого диаметра снизит расчет выработки нагрева. Вакуумные коллекторы оптимальны при наличии нескольких колб длиной до 2 метров и шириной около 6 см. Внутри должна иметься U-образная или прямая вставка для эффективного термогенеза.
- Мощность гелиотехники измеряется в кВт и является номинальной. Т.е. показатель говорит о количестве тепла, которое будет производиться за период пребывания яркого солнца на уровне зенита. Для раннего утра и вечера такой расчет не актуален. Ночью в режиме поддержания используется накопленная днем энергия. По этой причине необходимо учитывать мощность сопрягаемой с коллектором системы и проверять возможность длительного сохранения тепла. Устройства с низким сбережением температур не подойдут для морозного времени года. Особенно данный фактор важен для моделей с водным проводником.
- Перед приобретением коллектора требуется составить проект полной системы отопления и крепления к крыше. Во многих случаях будет оправданно использование дополнительных каркасов. Замеры, расчет предпочтительно делать при участии специалиста данной сферы деятельности.
- Выбор вертикального расположения коллектора избавит от проблем с зачисткой снега, но может снизить КПД. В любом случае, нужно предусмотреть под установкой место для схода осадков зимой.
- Самым выгодным будет размещение системы «лицом» на южную сторону или с отклонением от нее не более 30 градусов. Для функционирования 12 месяцев в год лучше брать угол установки равный широте местности.
Вопрос выбора освещается в видео
HH-SCH-12
Вакуумный коллектор солнечного класса с 12 трубками диаметра 5,8 см, длиной 1,8 м. КПД поглощения равен не менее 92%. Рабочая площадь 1,5 кв.м. Давление при испытании – 1 МПа. Подходит для отопительных сплит-систем. Допустимо последовательное объединение нескольких штук для наращивания производительности.
Цена – 27 тыс. руб.
FPC-2200
Плоский коллектор с активной площадью 2,1 кв.м. Адсорбция лучей превышает 94%. Максимальное давление при работе – 1 МПа. Диапазон рабочей температуры – от 33 до 135 градусов Цельсия. Требует дополнительного приобретения монтажной рамы.
Цена – 28 тыс.руб.
Сокол-Эффект-А
Бюджетный солнечный коллектор плоского типа. Российское производство. Предназначен для круглогодичного пользования. Поглощающая панель – 2,06 кв.м. Профиль изготовлен из алюминия. Лучшим образом работает с отоплением на основе воды или антифриза. Поглощает до 95% света. Теплопотери – не более 5%. Средняя производительность – 125 л воды (от 15 градусов) до 50 градусов.
Цена – 17 тыс. руб.
Комплект солнечных коллекторов Galmet Premium 2хKSG 21
Состоит из двух плоских гелиосистем, инсталляционных креплений, расширительного бака на 24 л, водонагревателя. Теплоноситель – жидкости. Подходит для скатных крыш из черепицы, рубероида.
Выгодный вариант для дач, пригородных домов небольшой площади. Стекло призматическое антибликовое. Коэффициент поглощения – от 95%. Площадь одного листа – 2,1 кв.м. максимальная мощность – 1,5 кВт.
Работает круглогодично.
Цена комплекта – 117 тыс. руб.
SOLARVENTI SV3
Воздушный коллектор. Обогревает помещения без питания от электросети, избавляет от затхлости, улучшает качество воздуха в домах. Подходит для складов, гаражей, жилых и технических помещений до 25 кв.м.
Полный воздухообмен площади происходит за 2 часа. КПД – 57%, производительность за год – 200кВт/ч. Диапазон нагрева – 15 градусов. Толщина панели – 10 мм. Вес не более 6 кг позволяет крепить вертикально даже к стене.
Габариты 53 на 70 на 5,5 см.
Цена – 39 тыс. руб.
Вывод
Солнечный коллектор – изобретение современной науки, вызывающее множество любопытства и споров.
Об абсолютном переходе на подобные установки говорить рано. При этом разумные доводы в сторону использования такого метода генерации тепла, безусловно, присутствуют.
В условиях истощения ресурсов природы коллекторы солнечного света становятся все актуальнее. Технология продолжает идти по пути развития, совершенствования, распространения в массы.
Производство гелиосистем набирает обороты. Количество моделей на разные потребности увеличивается. Даже при обширных сомнениях народа в таком отоплении, ниша растет и занимает все более устойчивые позиции.
Источник: http://generatorexperts.ru/alternativnye-istochniki/solnechnye-kollektory-dlya-otopleniya-doma.html
