Сонячний колектор для нагрівання води

На сьогоднішній день одні з найважливіших досягнень нашої науки є отримання енергії завдяки природним ресурсам.

Людина навчилася використовувати в своїх цілях вітер, воду, настав час користуватися сонячною енергією, адже вона невичерпна.

Сонячний (геліовий) колектор, є ефективним перетворювачем сонячної енергії. Він максимально забезпечує забір сонячного випромінювання практично в будь-яку, навіть в похмуру погоду. Великий коефіцієнт передачі сонячної енергії в теплову (він в даному колекторі досягає 97%) отримують завдяки індивідуальним особливостям конструкції даного пристрою.

Використання людиною сонячної енергії

Першою була винайдена електрична сонячна батарея. Це пристрій був створений людиною досить давно. Сонячні батареї для заряду калькуляторів, годинників та іншого з’явилися ще в дев’яностих роках минулого століття.

Але прогрес на цьому не зупинився, зарубіжні вчені прийшли до висновку, що енергію сонця можна використовувати в досить більшій кількості.

Цим більш ефективним агрегатом, що використовують сонячну енергію, став сонячний колектор для нагрівання води.

Більшість країн, особливо з теплим кліматом, вже досить давно перешили на обігрів житла за допомогою сонячних колекторів. Такий обігрів дає людині ряд плюсів.

Що вам дає сонячний теплової колектор для обігріву житла:

  1. У вашому будинку зберігається тепло на стільки часу, на скільки вам знадобиться.
  2. У вас є можливість регулювання температури.
  3. Ви абсолютно не залежите від комунальних послуг і звільняєтесь від їх оплати.
  4. У вас є власний запас енергії, що дає вам можливість витратити його на будь-які побутові потреби.
  5. Сонячний нагрівач води мають тривалий строк служби.

Всім опалювальним системам властиві нюанси і ця не є винятком:

  1. Якщо ваше житло перебуває в регіоні, де сонячних днів небагато, для вас цей варіант буде не зовсім відповідний.
  2. Сонячний колектор має досить високу вартість, не кожен зможе дозволити його собі.
  3. Сонячні батареї слід встановлювати на південну сторону вашої даху. Так як там сонце світить найбільше.
  4. Площа вашої даху повинна бути не менше сорока квадратних метрів, інакше ви не отримаєте достатню кількість тепла.
  5. Для повноцінної роботи сонячних батарей кут нахили даху не повинен перевищувати сорока п’яти градусів.
  6. Дах повинна бути досить міцна, так як батареї важать не мало, є шанс, що дах може обвалитися, особливо це ймовірно взимку, коли на даху присутні скупчення снігу.

Узагальнивши всі плюси і обмеження, робимо висновок – вакуумний повітряний сонячний колектор встановлюється на південному схилі даху.

Кут нахилу при установці обов’язково повинен бути витриманий згідно градусу широти тій місцевості, де відбувається монтаж. Для північних і західних регіонів України даний кут є в 60 градусів, а в зимові дні рекомендується виставляти конструкцію під кутом нахилу в 70 градусів.

Сонячний колектор, принцип роботи

Теплоносій, після нагрівання сонячною енергією в трубках з відкачано повітря (вакуумованих), піддається природної циркуляції за рахунок того, що його більше нагріті шари піднімаються вгору. Нагріта вода даними способом, використовується лише для побутових потреб, а вся система гарячого водопостачання, працює без будь-якого «примусу».

Для більш ефективної роботи системи часто використовують антифриз, природну циркуляцію «стимулюють» насосом, а температуру теплоносія підвищують за допомогою теплового насоса або електропідігріву. У таких системах ще присутній бойлер, в якому антифриз віддає своє тепло воді.

Конструкція геліовой (сонячної) установки для отримання гарячої води

Стандартний вакуумний сонячний колектор має наступну комплектацію:

  1. Сонячні вакуумні трубки.
  2. Мікропроцесорний контролер, що стежить за роботою системи.
  3. Циркуляційний насос, що подає теплоносій від колектора до теплового насосу.
  4. Ємності від п’ятисот до однієї тисячі літрів води.
  5. Тепловий насос або підігрівач для підвищення температури води.
  6. Електричний ТЕН для запобігання промерзання системи.

Кут нахилу при установці обов’язково повинен бути витриманий згідно градусу широти тій місцевості, де відбувається монтаж. Для північних і західних регіонів України даний кут є в 60 градусів, а в зимові дні рекомендується виставляти конструкцію під кутом нахилу в 70 градусів.

Вакуумні колектори, випускаються декількох типів:

  1. Плоский вакуумний колектор. Найбільш поширений тип вакуумного колектора, який експлуатується в теплому кліматі. У регіон з холодним межсезоньем і морозною зимою даний сонячний колектор менш ефективний. У даних системах колектор з вакуумних трубок і накопичувальний бак встановлюються на одній несучій рамі під певним кутом до 60про. Трубки, що йдуть від колектора, впаяні прямо в бак. Через те, що теплоносієм в даному колекторі служить звичайна вода, служать такі колектори тільки в теплу пору року, а сонячні системи називаються сезонними. Невелика вартість, простота установки і високий ККД є перевагами такої конструкції.
  2. Трубчастий колектор. Його основною перевагою є можливість функціонування не тільки в літню пору. Дані сонячні системи нагріву називають всесезоннимі, або ж розділовими. Принцип роботи систем непрямого нагріву нагадує роботу централізованої системи опалення з бойлером. Спочатку теплоносій нагрівається сонячною енергією, а потім, в бойлері віддає своє тепло питну воду, яка надходить на споживання.
  3. Комбінований спосіб опалення (з резервним нагрівальним котлом) вважається найрозумнішим. Це допоможе вам підстрахуватися від нестабільної роботи сонячних батарей (зниження сонячної активності) або сильного зниження температури повітря (морози).

Все ж вибір обігріву будинку за допомогою сонячних батарей вважається цілком розумним і перспективним. Адже сонячна енергія нескінченна. Трохи вкладень і вам гарантована незалежність від багатьох чинників.

Загалом, на придбання та установку сонячного побутового колектора для невеликої сім’ї знадобиться двісті тисяч гривень, але в перші кілька років ця сума окупиться і, найголовніше, ні ваш бюджет, ні екологія не матимуть шкоди в найближчі кілька десятків років.

Ссылка на основную публикацию