Уровень развития современных технологий и материалов настолько высок, что не использовать энергию солнца — это неразумно с финансовой стороны и преступно по отношению к окружающей среде. К сожалению, приобретение промышленных установок для получения электроэнергии и тепла иррационально ввиду их высокой стоимости. Тем не менее выход есть: сделать производительный гелиоколлектор собственноручно из материалов, которые можно найти в ближайшем строительном магазине.
Содержание
- 1 Материалы и комплектующие
- 2 Правильная последовательность работ
- 3 Назначение гелиоколлектора, его достоинства и недостатки
- 4 Виды солнечных водонагревателей: выбор конструкции для самостоятельного изготовления
- 5 Видео: инструкция по сборке солнечного коллектора из алюминиевых банок
- 6 Устройство и принцип действия плоского гелиоколлектора
- 7 Варианты самодельных солнечных установок
- 8 Методика расчёта гелиоколлектора
- 9 Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
- 10 Для чего можно использовать?
- 11 Установка
- 12 Обзор рынка: производители и модели
- 13 Какой выбрать для бассейна?
- 14 Советы по эксплуатации
Материалы и комплектующие
Солнечный водонагреватель для дачи можно собрать самому, используя существующие рекомендации, руководства. Очень помогут чертежи, которые желательно сделать собственноручно. Если концепция и технология сборки отработаны, то пора приступать к работе. Первое, с чего нужно начать – это материалы, комплектующие, инструменты, которые выбираются согласно типу устройства.
Для того, чтобы изготовить и собрать независимый источник энергии на вакуумных элементах, понадобятся такие инструменты:
- Средства личной защиты человека (комбинезон, перчатки, обувь).
- Набор гаечных ключей, отверток, торцовочных головок и т. д.
- Средства для проверки герметичности соединений.
- Фитинги и т. д.
Для того, чтобы сделать подающую и обратную линии, обычно применяют стальные, медные или ПВХ трубы. Количество возможных мест поворота, а, значит, необходимости использования специализированных фитингов, сводится к минимуму. Также выбирается вариант соединения промежуточных участков и стыкующихся компонентов (сварка, пайка, резьба с уплотнением).
Чтобы собрать вакуумные солнечные коллекторы для дачи, нужно купить такие комплектующие:
1. Группу клапанов (проходных, предохранительных).
2. Набор смесителей для подготовки комфортной температуры воды в точке разбора.
3. Отсечную арматуру (шаровые краны).
4. Сборный (верхний) бак для теплоносителя.
5. Набор вакуумных трубок с прокладками.
6. Рамную конструкцию для крепления всех элементов.
Недостаток такого типа солнечного водонагревателя – это необходимость купить стандартные комплектующие, которые нельзя изготовить своими руками, в частности, вакуумные элементы. Они дорогие, поэтому такие капиталовложения оправданы при установке и круглогодичной эксплуатации полноценной гелиосистемы. Если хочется привнести комфорт и горячую воду, скажем, в дачный дом, который в лучшем случае используется сезонно, то можно обойтись бюджетными вариантами и простыми «народными» конструкциями. Например, как солнечный коллектор применяется трубчатый змеевик или простой резервуар с водой, окрашенный в черный цвет. Этот момент является ключевым, если вакуумный нагреватель планируется сделать самому, ведь такая гамма способствует максимальному поглощению лучей. Воду он нагреет, но об отоплении речи быть не может.
С нюансами самостоятельного монтажа, а также стоимостью готовых отечественных и импортных моделей можно ознакомиться в этой статье.
Это интересно: Как сделать солнечный коллектор для бассейна? Обзор и Подогрев воды и Типы по температуре нагрева среды- Инструкция изготовления
Правильная последовательность работ
Схема сборки солнечного водонагревателя включает следующие основные этапы:
1. Подготовка. Вначале нужно взвесить все за и против, определиться с типом коллектора (панельный, вакуумный трубчатый, пластиковый), материалами, составить план.
2. Опорная конструкция (каркас). Монтажный блок обеспечивает правильное расположение труб, панелей, соединений, соблюдение размеров, дополнительную жесткость и устойчивость. Если планируется установка стандартного солнечного бойлера, то к нему можно приобрести или получить в комплекте элементы рамы. Чем больше габарит водонагревателя, тем громаднее будет конструкция, а значит, лучше ее сделать непосредственно на крыше, поэтапно поднимая и собирая каждый узел. Если же необходимо смонтировать самодельный водонагреватель, то порядок сборки зависит от габаритов и высоты, на которую планируется его разместить.
3. Основные компоненты солнечных батарей. Когда опорная рама закреплена, можно приступать к установке нагревательных и сборных узлов. Если нужно разместить на основе типовые элементы, к примеру, накопительный бак, вакуумные трубки, панели, используют соответствующие руководства из комплекта поставки. В каждом отдельном случае будут присутствовать различные рекомендации, соблюдать которые важно во избежание разгерметизации контура отопления или ГВС, правильности циркуляции. Также следует учитывать требования техники безопасности, поскольку придется работать на высоте, а узлы могут иметь солидный вес. В процессе скрепления труб проверяется герметичность. Когда монтируется самодельный, например, трубчатый змеевиковый водонагреватель, его вполне можно сделать на земле (согнуть или соединить угловыми фитингами промежуточные участки), а уже потом поднять на место.
4. Сборка и подключение дополнительных узлов. В зависимости от типа может потребоваться установка на солнечные батареи датчиков температуры, ТЭНов, воздухоотводчиков.
5. Подключение системных трубопроводов. Когда основная конструкция готова, следует приступать к ее соединению с циркуляционным контуром. В случае с водонагревателем он будет иметь подводящую линию, напрямую связанную с водопроводом, и напорную – по ней нагретый теплоноситель подается на точку разбора или промежуточный аккумулирующий бак.
6. Подвод электричества. Если система имеет претензии на автономность, то скорее всего ее температурные датчики, клапана будут связаны с домовым контроллером, соблюдая сечение проводов и соединения.
7. Заполнение контура. Этот этап является необходимым для проверки гидравлической работоспособности водонагревателя, а также герметичности.
8. Настройка контроллера и пуск. После всех монтажных и поверочных работ на блоке управления задают параметры и вводят в эксплуатацию.
Рекомендации и типичные ошибки
Процесс монтажа солнечного коллектора своими силами для дачи или дома так или иначе сопряжен с появлением ошибок и порой довольно грубых, влияющих на работоспособность всей системы (отопления, ГВС):
1. Несоблюдение последовательности и технологии.
2. Сборка каркаса на земле с последующим подъемом на крышу (тяжеля и габаритная рама может привести к повреждению кровли).
3. Несоблюдение пространственной ориентации (снижение плотности эффективного облучения в течение года).
4. Выбор некачественных или неподходящих материалов (нарушение циркуляции, разгерметизация контура отопления и ГВС).
5. Отсутствие заземления.
Цены на рынке
Такие решения для дачи и дома широко представлены в торговой сети. Их стоимость зависит от типа, мощности, комплектации и региона, что видно на примере сравнительной таблицы:
Производитель / регион | Тип | Цена, рубли |
ТД ГИДРОКОМПЛЕКТ, Новосибирск | Вакуумный | 34 260 |
РЕГИОН-КОМФОРТ, Екатеринбург | 30 500 | |
МИР КОТЛОВ, Краснодар | 25 160 | |
Электротехническая компания, Краснодар | 35 000 | |
РЭХЭЛТЕК, Казань | Плоский | 49 500 |
НСИА, Краснодар | 20 000 |
Как показывает статистика, стоимость солнечных батарей колеблется в достаточно широких пределах. К примеру, плоские панели в регионах оцениваются на уровне 20 000 − 50 000 рублей, тогда как вакуумный водонагреватель – в районе 25 000 − 35 000. Вполне можно собрать своими руками или полностью изготовить простые модели, пользуясь инструкциями.
Назначение гелиоколлектора, его достоинства и недостатки
Солнечный водонагреватель (жидкостной гелиоколлектор) — это устройство, которое с помощью энергии Солнца нагревает теплоноситель. Он применяется для отопления помещений, организации горячего водоснабжения, подогрева воды в бассейнах и т. д.
Солнечный коллектор обеспечит дом горячей водой и теплом
Предпосылками для использования экологичного водонагревателя является тот факт, что солнечное излучение падает на Землю круглый год, хоть и отличается интенсивностью зимой и летом. Так, для средних широт суточное количество энергии в холодное время года достигает 1–3 кВт*ч на 1 кв.м, тогда как в период с марта по октябрь эта величина варьируется от 4 до 8 кВт*ч/м
2
. Если же говорить о южных регионах, то цифры можно смело увеличивать на 20–40%.
Как видно, эффективность работы установки зависит от региона, но даже на севере нашей страны гелиоколлектор обеспечит потребность в горячей воде — главное, чтобы на небе было поменьше туч. Если же говорить о средней полосе и южных областях, то работающая от Солнца установка сможет заменить бойлер и перекрыть потребности теплоносителя отопительной системы в зимнее время. Разумеется, речь идёт о производительных водонагревателях в несколько десятков квадратных метров.
Таблица: распределение солнечной энергии по регионам
Средняя дневная сумма солнечной радиации,кВт*ч/м
2 |
|||||||||
Мурманск | Архангельск | Санкт-Петербург | Москва | Новосибирск | Улан-Удэ | Хабаровск | Ростов-на-Дону | Сочи | Находка |
2,19 | 2,29 | 2,60 | 2,72 | 2,91 | 3,47 | 3,69 | 3,45 | 4,00 | 3,99 |
Средняя дневная сумма солнечной радиации в декабре, кВт*ч/м
2 |
|||||||||
0 | 0,05 | 0,17 | 0,33 | 0,62 | 0,97 | 1,29 | 1,00 | 1,25 | 2,04 |
Средняя дневная сумма солнечной радиации в июне, кВт*ч/м2 | |||||||||
5,14 | 5,51 | 5,78 | 5,56 | 5,48 | 5,72 | 5,94 | 5,76 | 6,75 | 5,12 |
Гелиоколлекторы, построенные в домашних условиях, не идут ни в какое сравнение с устройствами заводского изготовления, но и самодельная солнечная установка сократит расходы на подогрев воды в бытовых целях и сэкономит электричество при подключении к стиральной и посудомоечной машине.
Достоинства солнечных водонагревателей:
- относительно простая конструкция;
- высокая надёжность;
- эффективная эксплуатация независимо от времени года;
- длительный срок службы;
- возможность экономии газа и электроэнергии;
- не требуется разрешение на установку оборудования;
- небольшая масса;
- простота монтажа;
- полная автономность.
Что касается отрицательных моментов, то без них не обходится ни одна установка для получения альтернативной энергии. В нашем случае к минусам относятся:
- высокая стоимость заводского оборудования;
- зависимость КПД гелиоколлектора от времени года и географической широты;
- подверженность градобитию;
- дополнительные затраты на установку теплоаккумулирующей ёмкости;
- зависимость энергетической эффективности прибора от облачности.
Рассматривая плюсы и минусы солнечных водонагревателей, не стоит забывать и об экологической стороне вопроса — подобные установки безопасны для человека и не наносят вреда нашей планете.
Заводской гелиоколлектор напоминает конструктор, с помощью которого можно быстро собрать установку требуемой производительности
Виды солнечных водонагревателей: выбор конструкции для самостоятельного изготовления
В зависимости от температуры, которую развивают гелионагреватели, различают:
- низкотемпературные устройства — рассчитанные на подогрев жидкости до 50 °C;
- среднетемпературные гелиоколлекторы — повышают температуру воды на выходе до 80 °C;
- высокотемпературные установки — нагревают теплоноситель до температуры кипения.
В домашних условиях можно построить солнечный водонагреватель первого или второго типа. Для изготовления коллектора высоких температур понадобится промышленное оборудование, новые технологии и дорогостоящие материалы.
По конструкции все жидкостные гелиоколлекторы разделяются на три вида:
- плоские водонагреватели;
- вакуумные термосифонные устройства;
- гелиоконцентраторы.
Плоский солнечный коллектор представляет собой невысокий теплоизолированный короб. Внутри установлена светопоглощающая пластина и трубчатый контур. Поглощающая панель (абсорбер) имеет повышенную теплопроводность. За счёт этого удаётся достичь максимальной передачи энергии теплоносителю, циркулирующему по контуру водонагревателя. Простота и эффективность плоских установок нашла отражение в многочисленных конструкциях, разработанных народными умельцами.
Внутри плоского гелиоколлектора — светопоглощающая пластина и трубчатый контур
Принцип действия вакуумных солнечных водонагревателей основан на эффекте термоса. В основе конструкции лежат десятки двойных стеклянных колб. Внешняя трубка изготавливается из ударопрочного, закалённого стекла, которое противостоит граду и ветру. Внутренняя трубка имеет специальное напыление для увеличения светопоглощающей способности. Из пространства между элементами колбы откачан воздух, что позволяет избежать тепловых потерь. В центре конструкции проходит медный тепловой контур, заполненный легкокипящим теплоносителем (фреоном) – он и является нагревателем вакуумного гелиоколлектора. В процессе технологическая жидкость испаряется и передаёт тепловую энергию рабочей жидкости главного контура. В этом качестве чаще используется антифриз. Такая конструкция обеспечивает работоспособность системы при температурах до -50 °C. В домашних условиях построить подобную установку сложно, поэтому самодельных конструкций вакуумного типа насчитываются единицы.
В основе конструкции вакуумного гелиоколлектора — множество двойных стеклянных колб
Гелиоконцентратор в основе имеет сферическое зеркало, способное фокусировать солнечное излучение в точку. Нагрев жидкости происходит в спиральном металлическом контуре, который размещают в фокусе установки. Достоинством гелиоконцентраторов является способность развивать высокую температуру, но необходимость в системе слежения за Солнцем снижает их популярность у самодельщиков.
Построить производительный гелиоконцентратор в домашних условиях — задача непростая
Для изготовления в домашних условиях лучше всего подходят плоские солнечные нагреватели, построенные с использованием теплоизоляционных материалов, стекла с высокой пропускающей способностью и медных абсорберов.
Видео: инструкция по сборке солнечного коллектора из алюминиевых банок
Владельцы солнечных коллекторов уверены: стоит однажды оценить возможности этого устройства, и без него уже будет просто невозможно обойтись. Теперь и вы можете обеспечить дом или дачу дешёвым и безопасным теплом.
- Автор: Марина Максимова-Колдашенко
- Распечатать
Устройство и принцип действия плоского гелиоколлектора
Самодельный солнечный водонагреватель состоит из плоской деревянной рамы (короба) с глухой задней стенкой. На дне размещается главный элемент устройства — абсорбер. Чаще всего он изготавливается из металлического листа, присоединённого к трубчатому коллектору. От контакта пластины абсорбера с трубами теплообменника зависит эффективность передачи энергии, поэтому эти детали приваривают или припаивают непрерывным швом.
Сам жидкостной контур представляет собой массив из вертикально установленных трубок. В верхней и нижней части они присоединяются к горизонтальным трубам увеличенного диаметра, которые предназначаются для подачи и отбора теплоносителя. Входное и выходное отверстие для жидкости располагают диагонально — за счёт этого обеспечивается полный отъём тепла от элементов теплообменника. В качестве теплоносителя используется антифриз для систем отопления или другие незамерзающие растворы.
Абсорбер покрывается светопоглощающей краской, сверху кладут стекло, а короб защищают слоем теплоизоляции. Для упрощения задачи площадь остекления делят на части, а чтобы увеличить производительность, применяют стеклопакеты. Закрытая конструкция создаёт в гелиоколлекторе эффект термоса и одновременно предотвращает потери тепла из-за ветра, дождя и других внешних факторов.
Солнечный водонагреватель работает так:
- Нагретая в гелиоколлекторе незамерзающая жидкость поднимается по трубкам и через ветку отбора теплоносителя попадает в теплоаккумулирующую ёмкость.
- Перемещаясь по теплообменнику, установленному внутри бака-аккумулятора, антифриз отдаёт тепло воде.
- Охлаждённая рабочая жидкость поступает в нижнюю часть контура солнечного водонагревателя.
- Нагретая в баке вода поднимается и отбирается для нужд горячего водоснабжения. Пополнение жидкости в теплоаккумулирующей ёмкости происходит за счёт водопровода, подключённого к нижней части. Если же гелиоколлектор работает как нагреватель системы отопления, то для кругообращения воды в замкнутом вторичном контуре применяют циркуляционный насос.
Постоянное движение теплоносителя и наличие теплового аккумулятора позволяет накопить энергию за то время, пока светит солнце, и постепенно расходовать её даже тогда, когда светило скрывается за горизонтом.
Схема подключения солнечного коллектора к накопительной ёмкости не так сложна
Варианты самодельных солнечных установок
Особенностью солнечных водонагревателей, построенных своими руками, является то, что практически все устройства имеют одинаковую конструкцию теплоизолированного короба. Часто каркас собирается из пиломатериалов и покрывается минеральной ватой и теплоотражающей плёнкой. Что же касается абсорбера, то для его производства используют металлические и пластиковые трубы, а также готовые узлы от ненужного бытового оборудования.
Из садового шланга
Сложенный улиткой садовый шланг или водопроводная ПВХ-труба имеет большую площадь поверхности, что позволяет использовать подобный контур в качестве водонагревателя для нужд летнего душа, кухни или подогрева бассейна. Разумеется, для этих целей лучше брать материалы чёрного цвета и обязательно использовать накопительную ёмкость, иначе в пик летней жары абсорбер будет перегреваться.
Плоский коллектор из садового шланга — простейший способ подогревать воду в бассейне
Из конденсатора старого холодильника
Внешний теплообменник отслужившего свой срок холодильника или морозильной камеры является готовым абсорбером гелиоколлектора. Всё, что остаётся сделать — дооборудовать его теплопоглощающим листом и установить в корпус. Конечно, производительность такой системы будет маленькой, но в тёплое время года водонагреватель из деталей холодильного оборудования перекроет потребности в горячей воде небольшого загородного дома или дачи.
Теплообменник старого холодильника представляет собой практически готовый абсорбер для небольшого гелионагревателя
Из плоского радиатора системы отопления
Изготовление гелиоколлектора из стального радиатора не потребует даже монтажа абсорбирующей пластины. Достаточно покрыть устройство чёрной жаростойкой краской и смонтировать его в герметичный кожух. Производительности одной установки с лихвой хватит для системы горячего водоснабжения. Если же сделать несколько водонагревателей, то можно сэкономить на отоплении дома в холодную солнечную погоду. К слову, собранная из радиаторов гелиоустановка обогреет подсобные помещения, гараж или теплицу.
Стальной радиатор системы отопления послужит основой для постройки экологичного водонагревателя
Из полипропиленовых или полиэтиленовых труб
Трубы из металлопластика, полиэтилена и полипропилена, а также фитинги и приспособления для их монтажа позволяют строить контуры гелиосистем любой площади и конфигурации. Такие установки обладают хорошей производительностью и используются для обогрева помещений и получения горячей воды на хозяйственные нужды (кухня, ванная и т. д.).
Достоинство гелиоколлектора из пластиковых труб — невысокая стоимость и простота монтажа
Из медных трубок
Абсорберы, построенные из медных пластин и трубок, обладают самой высокой теплоотдачей, поэтому с успехом применяются для подогрева теплоносителя отопительных систем и в горячем водоснабжении. К недостаткам коллекторов из меди относятся большие трудозатраты и стоимость материалов.
Применение медных труб и пластин для изготовления абсорбера гарантирует высокую производительность гелиоустановки
Методика расчёта гелиоколлектора
Расчёт производительности солнечного гелиоколлектора ведут исходя из того, что на 1 кв.м установки в ясный день приходится от 800 до 1 тыс. Вт тепловой энергии. Потери этого тепла на обратной стороне и стенках сооружения рассчитываются по коэффициенту теплоизоляции используемого утеплителя. Если применять пенополистирол, то для него коэффициент теплопотерь равняется 0,05 Вт/м × °C. При толщине материала в 10 см и разности температур внутри и снаружи конструкции 50 °C потери тепловой энергии составляют 0,05/0,1 × 50 = 25 Вт. С учётом боковых стенок и труб эту величину удваивают. Таким образом, суммарное количество уходящей энергии составит 50 Вт с 1 кв.м поверхности солнечного нагревателя.
Для нагрева 1 л воды на один градус потребуется 1,16 Вт тепловой энергии, поэтому для нашей модели гелиоколлектора площадью 1 кв.м и температурного перепада 50 °C удастся получить условный коэффициент производительности 800/1,16 = 689,65/кг × °C. Эта величина показывает, что установка площадью 1 кв.м в течение часа подогреет 20 литров воды на 35 °C.
Расчёт необходимой производительности солнечного водонагревателя ведут по формуле W = Q × V × δT, где Q — теплоёмкость воды (1,16 Вт/кг × °C); V — объём, л; δT — разность температур на входе и выходе из установки.
Статистика говорит, что для одного взрослого человека требуется 50 л горячей воды в сутки. В среднем, для горячего водоснабжения достаточно поднять температуру воды на 40 °C, что при расчёте по этой формуле требует затрат энергии W = 1,16 × 50 × 40 = 2,3 кВт. Чтобы узнать площадь гелиоколлектора, это значение нужно разделить на количество солнечной энергии, приходящееся на 1 кв.м поверхности на данной географической широте.
Расчёт требуемых параметров гелиоустановки
Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
Солнечные водонагреватели представляют собой комплект оборудования для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Другое название этих устройств — солнечные коллекторы. В отличие от фотоэлектрических панелей, использующих для производства электроэнергии солнечный свет, солнечные нагреватели сразу получают тепловую энергию, которую передают теплоносителю (воде, антифризу и т.п.).
Они образуют целую систему, состоящую из следующих элементов:
- Коллектор. Панель, принимающая тепловую энергию и передающая ее теплоносителю.
- Накопительный бак. Емкость, в которой аккумулируется нагретая вода и происходит замещение остывшего теплоносителя только что нагретым потоком.
- Отопительный контур. Обычная радиаторная система или теплый пол, реализующие энергию теплоносителя. В некоторых типах системы отопительный контур не входит в объем системы коллектора, получая энергию в накопительном баке, который в данном случае является теплообменником.
По типу циркуляции
Циркуляция теплоносителя позволяет получать тепловую энергию взамен отданной во внутреннюю атмосферу дома. Существует два вида:
- Естественная. Используется перемещение нагретых слоев жидкости вверх с замещением их более холодными слоями. Не требует никаких устройств или использования электроэнергии, но зависит от множества факторов — взаимного расположения коллектора, накопителя и остальных элементов системы, температуры и т.д. Перемещение жидкости нестабильное, способное усиливаться и ослабляться.
- Принудительная. Потоки направляются с помощью циркуляционного насоса. Возникает стабильный режим с постоянной скоростью потока, что позволяет обеспечить устойчивый режим обогрева дома.
Принудительная циркуляция более эффективна и позволяет располагать узлы системы в наиболее удобном порядке, не обращая внимание на перепады высот и объемов.
По типу коллектора
Существуют конструкции коллекторов, обладающие разной эффективностью, возможностями и способом передачи тепла. В их числе:
- Открытые. Плоские длинные лотки или желоба из черного пластика, в которых циркулирует вода. КПД открытых коллекторов очень низок, но простота и дешевизна способствуют их популярности. Используются для нагрева воды для летнего душа или бассейна.
- Трубчатые (термосифонные). Основной элемент — коаксиальная трубка с вакуумной прослойкой между внешними слоями, которая надежно теплоизолирует содержимое трубок. Конструкция эффективная, но дорогая и не поддающаяся ремонту.
- Плоские. Это закрытые емкости с прозрачной верхней панелью. Внутренняя поверхность покрыта слоем приемника тепловой энергии, отдающего ее воде, которая перемещается внутри припаянных к приемнику трубок. Простая и эффективная конструкция, в которой для большего эффекта иногда создают вакуум для теплоизоляции.
От того, какой коллектор установлен в системе, и насколько он удачно вписывается во внешние условия региона — климат, погода, количество и продолжительность солнечных дней — зависит, насколько эффективной будет система нагрева воды от солнца.
Для чего можно использовать?
Солнечный нагреватель воды, как правило, используется в качестве основного или дополнительного источника энергии для подготовки теплоносителя отопительного контура. Кроме того, солнечный подогреватель воды может готовить горячую воду для бытовых нужд.
Одним из распространенных способов использования нагрева воды от солнца является подача горячей воды в летний душ или умывальник, а также подогрев воды в бассейне. Возможно использование подогретой воды для полива растений в теплицах и парниках. Чем удачнее внешние условия, тем больше способов применения солнечных панелей для нагрева воды можно найти и использовать.
Установка
Солнечные водонагреватели для дома устанавливаются на открытой площадке с таким расчетом, чтобы поток солнечных лучей падал на них отвесно в течение всего дня. Солнце перемещается по небосклону, но обеспечить максимально равномерное освещение всегда можно. Основная задача — обеспечить отсутствие преград для получения тепловой энергии. Обычно установку коллекторов производят на скатах крыши, так как это позволяет сэкономить площадь участка и исключит доступ злоумышленникам, животным и прочим нежелательным элементам.
При удачном размещении панели температура застоя (теплоносителя, не находящегося в состоянии циркуляции) может достигать до 300°. Такого результата достичь непросто, чаще всего температура не превышает 60-65°, но и это вполне допустимый результат для отопительной системы, контура ГВС или теплого пола. Однако, возможность повышения температуры выдвигает особые требования к материалу соединительных трубопроводов.
Важно! Не допускается монтаж пластиковых или стальных труб, только из нержавеющей стали или меди. Кроме того, контур надо качественно теплоизолировать.
Ошибки, допущенные при монтаже, снижают эффективность работы водонагревателя на солнечных батареях, цена которого достаточно велика, чтобы относиться к этому с пренебрежением. Существуют два типа установки, имеющие принципиальное различие:
Пассивная
- Работа установки протекает полностью самостоятельно, без каких-либо дополнительных приспособлений. Получение и передача энергии происходит непосредственно на теплоноситель, который самотеком поступает в накопительную емкость. Примером пассивной установки может служить емкость для воды темного цвета для лучшего нагрева. Нагрев воды в ней происходит без дополнительной помощи, надо лишь поставить бак под лучи Солнца.
- Циркуляция также естественная, теплые слои поднимаются вверх, уступая место холодным, которые, нагреваясь, в свою очередь, уступают место остывшим слоям. Простота и отсутствие необходимости в обслуживании таких установок привлекательны, но режим их работы крайне неустойчив, а эффективность составляет лишь малую часть от физически возможной.
Активная
- Активная установка солнечной батареи для нагрева воды позволяет решить все проблемы с режимом циркуляции и получить максимальную эффективность теплопередачи. Обычно нагревательный контур имеет замкнутую конструкцию, в которой циркулирует вода или масло. В нормальном состоянии естественной циркуляции о масла получить невозможно, но, с помощью циркулярного насоса, можно получить высокую степень теплопередачи, свойственную маслу в силу физических особенностей.
- Горячая вода от солнца, полученная подобным образом, может быть направлена в одно- или двухконтурные системы, для отопления и подачи ГВС. Результаты, полученные от активной установки, значительно выше, но и расходы на ее приобретение намного заметнее. Для пользователей, которые решили выбрать солнечные водонагреватели для дома, стоимость комплекта может оказаться слишком высокой, поэтому следует заранее узнать цену подобных комплексов.
Обзор рынка: производители и модели
Наибольшее развитие и распространение технология получила в южных странах, где поток энергии находится в постоянном доступе. Покупателей, которые решили приобрести и установить солнечные батареи для нагрева воды, цена нередко интересует даже больше, чем технические и эксплуатационные характеристики.
Рассмотрим наиболее известные фирмы, занимающиеся производством этого оборудования:
- Sunrain Solar Energy Co., Ltd. Это китайская фирма, полностью изготавливающая водонагревательные системы на собственных предприятиях.
- Buderus, Vaillant, Viessmann — три фирмы из Германии. Европейское оборудование славится своим качеством и возможностями, но немецкие установки являются эталоном среди всех альтернативных вариантов.
- Ariston, Ferroli. Итальянские компании, обеспечивающие высокое качество и сравнительно низкие цены на отопительное оборудование.
Приобретая солнечные нагреватели воды, цена которых кажется весьма приемлемой, необходимо внимательно изучить паспорт и технические характеристики установки. Встречаются недобросовестные производители и продавцы, предлагающие поддельные устройства. Если есть сомнения, следует попросить сертификаты на оборудование. Если их не имеется в наличии, нужные устройства следует поискать в других магазинах.
Необходимо учесть, что данное оборудование может быть очень дорогим не столько из-за высокого качества, сколько в зависимости от страны-изготовителя. Так, российские установки могут стоить 20 тыс. руб., а европейские аналоги того же уровня будут стоить в 3-4 раза больше.
Какой выбрать для бассейна?
Выбор гелионагревателя для бассейна обусловлен его размерами, объемом воды, местом расположения и прочими критериями. Солнечные водонагреватели, цены и параметры которых находятся в наилучшем сочетании, могут быть изготовлены в разных конструкционных вариантах. Могут быть использованы все доступные варианты, от простейших открытых конструкций, до наиболее сложных и дорогих систем с конденсационными камерами.
Чем проще комплекс, тем он дешевле и надежнее, но и эффективность его будет соответственно ниже. Основным критерием выбора следует считать размер искусственного водоема и частоту подпитки извне. Специалисты рекомендуют для бытовых целей обходиться несложными и дешевыми гибкими моделями, представляющими собой резиновые плоскости с впаянными внутри трубками, по которым пропускается вода. Они недороги, но дают вполне достаточно тепла для поддержания нормальной температуры в бассейне.
Если необходимо подогревать воду в искусственных водоемах общественного или коммерческого пользования, рекомендуется приобретать полноценные комплексы из вакуумных трубок, или панельные конструкции. Они демонстрируют высокую эффективность и позволяют получать достаточное количество тепловой энергии. Параметры таких установок подробно изложены в паспорте, что позволяет выбрать комплекс, наиболее подходящий по производительности.
Советы по эксплуатации
Эксплуатация солнечных нагревателей не представляет существенных сложностей. Если система правильно установлена и настроена, то от владельца потребуется лишь поддержание чистоты приемных панелей и целостности соединений. При необходимости надо менять вышедшие из строя узлы и элементы, восстанавливать герметичность трубок и прочих деталей. Никаких специальных рекомендаций не имеется, все действия производятся в соответствии с необходимостью и целесообразностью.