Солнечные коллекторы для нагрева воды

Солнечные коллекторы для нагрева воды

Виды солнечных коллекторов чтобы нагреть воду и их результативность

Солнечные коллекторы чтобы нагреть воду в современных реалиях стали очень многообещающим оборудованием. У часников внедрение таких систем часто даёт большую экономию при оплате жилищно-коммунальных услуг. Такие солнечные водогрееи послужат в роли экономного и хорошего оборудования для отопления. Благодаря этому они могут вызвать интерес не только хозяев домов у часников, но и хозяев маленьких фирм малого бизнеса. К примеру, маленьких домов отдыха или гостиниц. Ведь солнце считается неиссякаемым и бесплатным тепловым источником и электрической энергии. Покупка солнечных коллекторов и применение их чтобы нагреть воду считается экономически оправданной и имеет хорошие отзывы. Сегодня мы побеседуем о солнечных коллекторах чтобы нагреть воду, их особенностях и эффективности.

Виды солнечных коллекторов чтобы нагреть воду

В основу функционирования солнечных коллекторов чтобы нагреть воду уложены физические закономерности, которые мы все проходили ещё в школе. В особенности, жидкость менее плотные вытесняется той, что имеет высокую плотность. Данный принцип лежит в основе всех типовых систем водяной системы отопления. В них вода с невысокой температурой, имеющая более большую плотность, считается движущей силой для горячей воды. Отличие от классических систем только в том, что в обыкновенном обогревательном котле используются электричество, газ, дизель и т. п. А в солнечных водонагревателях применяется экологически чистый источник энергии – солнце.

нагрев

Солнечный коллектор чтобы нагреть воду

  • Низкотемпературные. У низкотемпературных нагревателей мощность маленькая и воду они греют до 500 градусов по Цельсию. Конкретно данный тип нагревателей используется в частных хозяйствах;
  • Среднетемпературные. Греют воду до 800 градусов по шкале Цельсия. Используются для обогрева высотных домов;
  • Высокотемпературные. Используются чтобы нагреть воду на предприятиях промышленности.

Также можно подразделить солнечные коллекторы чтобы нагреть воду по их конструкции. Есть такие варианты.
Вернуться к началу

Тут в роли поглотителя энергии солнца выступает алюминиевая или медная пластина. Выбор данных материалов поясняется их большой проводимостью тепла. На рабочую пластину наносят особое покрытие, которое обеспечивает самый большой сбор энергии тепла солнца. Более того, покрытие предохраняет отражение световых лучей от пластины. Сверху конструкцию накрывают гелиостеклом.

Таковые имеются марки стёкол, которые не имеют примесей железа. Подобное стекло не отображает солнце и отлично пропускает его вовнутрь коллектора. Более того, оно обладает стойкостью к влияниям механики. Рамку плоского водогрея производят из алюминия или «нержавеющей стали». Основание водогрея, на котором находится рабочая пластина, теплоизолируется тепловой изоляцией.

солнечных коллекторов

Плоский солнечный коллектор

Конструкция вакуумных водогреев учитывает систему из трубок. Сверху подобных коллекторов есть единая панель из подобных трубок. Рабочий принцип подобных водогреев аналогичен термосу. Медная трубка вложена в трубку из стекла, а между ними сделан вакуум, который считается прекрасной тепловой изоляцией.

коллектор

Вакуумный солнечный коллектор

Есть следующие разновидности вакуумных коллекторов:

  • Модели с прямоточной циркуляцией. Они намного комфортнее в эксплуатационном плане. Фиксируются они вертикально или в горизонтальном положении. Конструкция аналогичных водогреев учитывает подачу в них воды и вывод обратки в контур. Другими словами, тепловой носитель тут двигается по замкнутому контуру. Это дает возможность свести до минимума теплопотери.
  • Модели с тепловыми трубками. Тут трубка фиксируется в системе, что именуется «на сухую». Другими словами, система более пригодна для работ по ремонту. Трубки в данном случае можно без проблем сменить, и также подобрать для них подходящее положение к лучам солнца путём поворота вокруг собственной оси.

Характерности конструкции и установки солнечных коллекторов

Самый популярный вид солнечных коллекторов на данное время – это накопительный бачок. Это наиболее простой бойлер. Специализированный бачок устанавливают на крыше какого-либо сооружения. Практически всегда это бывает летний душ на участке на даче. Вода в бачке в течении светового дня греется и дальше можно принимать душ. Температура воды в таком баке может дойти до 40 градусов по Цельсию.

коллектор

Летний душ на дачном участке

Вода в данном случае выходит из бачка самотёком в силу того, что есть натуральный перепад высоты. Подобные системы применяются как правило для летних душей, но при вашем желании их можно доработать для систем с горячим водоснабжением дома.

Функционирование солнечных водогреев основано на разнице плотности води воды при разной температуре. Нагретая жидкость выталкивается вверх более плотной холодной водичкой, которая после нагревается, и так дальше. В подобных обычных системах вода может перемещаться самотёком. Но в большинстве систем ГВС применяются насосы для циркуляции принудительного типа воды.

Чтобы бойлер было лучше применять и эксплуатировать, эксперты советуют исполнять такие моменты:

  • Чтобы было комфортно стравливать воздух, снизу трубного змеевика необходимо выполнить дренажные вентили;
  • В первую очередь необходимо выполнить высококачественную и надёжную тепловую изоляцию трубопровода, по которому двигается нагретая жидкость. Утеплить трубы можно при помощи разных инновационных материалов;
  • Для увеличения продуктивности коллекторов, их можно соединять в одну систему;
  • В системе обязан быть вентиль, прекращающий циркуляцию носителя тепла. Он понадобится для прекращения циркуляции, если температура сильно понизилась;
  • Для получения воды, нужной температуры, применяются водопроводные краны.

Солнечный бойлер собственными руками

Солнечный бойлер считается лишь одним узлом (хотя и наиболее существенным) в системы отопления или ГВС дома. Для правильной работы требуется накопитель тепла. Это отделенный бачок, который копит и хранит воду которая нагрелась (или остальной тепловой носитель) длительное время. В большинстве случаев нагрев носителя тепла в таких системах выполняется при помощи гравитационной циркуляции благодаря температурной разнице. При этом вода идет через коллектор, где нагревается, и поэтапно вытесняется оттуда холодной водичкой. Другими словами, для удачной работы подобного водогрея понадобится правильное подключение теплового накопителя, с коллектором и нужными трубопроводами. Давайте, рассмотрим некоторые неоднозначные моменты при разработке подобной системы собственными руками.

горячей воды

Солнечный бойлер собственными руками

Перед сборкой солнечного водогрея стоит также продумать очередной принципиальный момент. А конкретно, подключение коллектора к водомерному узлу. Напорный водомерный узел в данном случае нужен. Простым вариантом считается все тот же бачок на крыше, откуда вода идёт в душ или в рукомойник. В таком упрощённом виде коллектор (бачок) подсоединяется к водомерному узлу таким образом, чтобы приток холодной воды был снизу, а вода которая нагрелась отводилась сверху.

Когда выстраивается более непростая система водогрея, то применяется теплообменный аппарат, насос и другое сопутствующее оборудование. Вода (или тепловой носитель) в подобных системах двигается в одном контуре, а тепло она отдаёт во внутренний контур. Вода из внутреннего контура уже применяется в бытовых целях. Результативность в данном случае выше, потому как в коллекторе вода лишь подогревается, а в теплообменном аппарате чуть-чуть стынет.

Теплообменный аппарат, который передаёт тепло во внутренний контур, в большинстве случаев ставится в доме. В основном, это подвал, что нарушает гравитационную циркуляцию. Благодаря этому прокачивание воды системы выполняется с помощью насоса. Если система устанавливается в дачном домике, где живут только в летний период, то лучше делать упрощённую версию, когда накопительная ёмкость устанавливается на крыше. В такой упрощённой версии можно даже и не теплоизолировать накопительный бачок.

Сколько стоят солнечные коллекторы для отапливания и их результативность

Цена солнечного коллектора зависит от его размера. А размеры, со своей стороны, зависят от размеров самого дома и потребности в горячей воде. Перед проектировкой в большинстве случаев ведется энергетическое исследование дома. После чего вычисляется нужное количество коллекторов, чтобы обеспечить требуемый результат с небольшими затратами.

солнечных коллекторов

Результативность солнечных коллекторов

Коллекторы, использующие энергию солнца, продуктивны и в целях теплоснабжения. Отлично показывают себя комбинированные системы, совмещающие солнечную и электроэнергию. При этом после окупаемости оборудования вы сэкономите на тарифах за ГВС и теплоснабжение. Усредненный вакуумный коллектор может на протяжении летнего сезона выработать 2200 кВт/ч. Эта тепловая энергия равноценна теплу, которое выделяется при сжигании 200 литров дизельного топлива или 4 центнеров каменного угля. Плюс состоит в том, что энергию солнца не приобретайте и перевозить к месту применения.

Цена маленьких солнечных водогреев для применения летом с накопительной ёмкостью до 300 литров стоят около 50 тысяч руб. Круглогодичные вакуумные коллекторы с накопительной ёмкостью около 500 литров стоят около 350 тысяч. Плоские модели солнечных коллекторов, разумеется, доступнее. Система для отапливания дома площадью сто метров квадратных с 4 коллекторами (по 6 кВт) и накопителем до 300 литров будет стоить ориентировочно 150 тысяч руб. Если к этому прибавляются тёплые полы, то цена выходит на уровень 200-250 тысяч.

Продвинутые системы с теплоснабжением и ГВС (на дом 200 метров квадратных), 2-контурным бачком, имеющие у себя в составе несколько коллекторов перешагивают отметку в 300 тысяч рублей. Если говорить о самых мощных системах для обогревания и ГВС домов с площадью 300 «квадратов» и более, то их цена стартует от 0,5 миллиона рублей.

Солнечный бойлер для приватного дома — устройство и рабочий принцип гелиоколлекторов

горячей воды

    Содержание:

  1. Виды солнечных коллекторов
  1. Коллекторы с вмонтированным бачком
  2. Гелиосистемы с выносным бачком
  • Как не прекращает работу система ГВС от гелиосистемы
    1. Принцип водонагрева солнцем
    2. Сколько воды может подогреть солнечный коллектор
    3. Чем заправляют гелиосистемы
    4. Готовые решения водонагрева солнцем и их стоимость
    5. Как установить солнечную систему водонагрева
    6. Гелиосистемы ставятся в приватных домах, коттеджах, бассейнах, хостелах и остальных зданиях для оснащения ГВС. Солнечные водогрееи для приватного дома могут обеспечить достаточным количеством горячей воды. Одна гелиоустановка создает до 200 л воды которая нагрелась в течении дня. Очень хорошим считается коммерческое использование гелиоколлекторов, при котором полная окупаемость достигается уже через 2-3 года эксплуатации.

      Есть несколько типов гелиоводонагревателей, выделяющихся способом аккумуляции и хранения тепла, устройством внутри и рабочим принципом. Различия воздействуют на теплоэффективность и характеристики в техническом плане оборудования.

      Виды солнечных коллекторов

      Гелиосистемы разделяют на два класса по: принципу нагрева и способу хранения носителя тепла. Первые применяют встроенный бачок теплоаккумулятор. Вторые подсоединяются к выносной аккумулирующей ёмкости, устанавливаемой очень близко от коллектора или изнутри строения.

      Во время выбора гелиосистемы сначала обращают свое внимание на вид бачков аккумуляторов солнечной энергии тепла, так как отличия конструкции и устройства отображаются на особенностях эксплуатации и технических особенностях.

      Коллекторы с вмонтированным бачком

      Моноблочные гелиоколлекторы предназначаются для работы в сезон весна-осень. Во время зимы оборудование отключают, сливают тепловой носитель. Коллекторы с вмонтированным бачком легче установить и эксплуатировать. Для применения требуется просто присоединить гелиосистему к системе горячего водообеспечения или точке забора воды.

      Нагрев воды гелиоколлекторов с вмонтированным бачком теплоаккумулятором происходит так:

      • лучи солнца улавливаются абсорбером;
      • полученная энергия подается в полотенцесушитель, находящийся в встроенном баке теплоаккумуляторе;
      • происходит теплопередача, от нагретого носителя тепла воде, применяемой для домашних потребностей.

      солнечных коллекторов

      В определенных теплоаккумулирующих ёмкостях имеется встроенный Нагревательный элемент трубчатого типа, нужный в вариантах, если солнечный коллектор не смог обеспечить должным количеством горячей воды. Недогрев возможен в случае пасмурной или прохладной погоды. Солнечный коллектор в нормальных условиях может подогреть водный объем до 200 л. в течении дня.

      Коллекторы с вмонтированным бачком по большей части работают без давления, c использованием гравитационной циркуляции жидкости. Термосифонные гелиосистемы устанавливают в высшей точке ГВС, чтобы обеспечить нужный водонапор, при открывании крана водообеспечения. Бачки держат максимальное давление не больше 0,2 атм. После нагрева вода самостоятельно течет к точке забора воды.

      Солнечные водогрееи с вмонтированным бачком выделяются несколькими хорошими качествами:

      • нагрев воды в хорошую погоду всего за 3-4 часа;
      • обеспечение необходимости в ГВС от 3 человек и выше, в зависимости от площади абсорбирующей поверхности;
      • обычный монтаж;
      • невысокая стоимость.

      нагреть воду

      Принцип термосифона повсеместно применяется в ГВС с солнечными коллекторами. Работа водогрея базируется на естественной конвекции, когда нагретая жидкость передвигается вверх, а остывшая опускается вниз. Незаменимое требование термосифонной схемы ГВС — резервуар для воды должен находится выше коллектора.

      Гелиосистемы с выносным бачком

      Солнечные коллекторы, подключаемые к отдельно стоящему бачку теплонакопителю, относятся к классу водогреев для круглогодичного применения. Нагрев воды длится не зависимо от времени года, при условиях, что будет ярко освещать солнце и температура окружающей среды не упадет ниже –50°С.

      Чтобы нагреть воду применяется наружный косвеник, удаленный от теплового источника. В виде теплоносителя применяется антифриз. Нагрев ГВС коллектором с выносным бачком выполняется так:

      1. абсорбер собирает тепло и передает его жидкостному тепловому носителю;
      2. под давлением, нагретый антифриз поступает в теплообменный аппарат бачка накопителя;
      3. при прохождении через полотенцесушитель бачка, тепловой носитель нагревает воду.

      нагрев

      Для оснащения правильной работы, гелиоколлектор с выносным бачком подсоединяется к насосной группе. Циркуляция носителя тепла выполняется принудительно. Процесс и интенсивность нагрева, и давление регулируются автоматикой.

      Главное положительное качество гелиосистем с выносной емкостью — возможность круглогодичного использования. Минус: необходимость в подсоединении дорогого оборудования, нужного для правильной работы гелиосистемы. Бойлер действующий под давлением имеет очередной недостаток: при отключении электрической энергии насосы перестают работать, что приводит к перегреву носителя тепла и плохо проявляется на работоспособности гелиоколлектора (проблема решается установкой ИБП).

      солнечных коллекторов

      Как не прекращает работу система ГВС от гелиосистемы

      Солнечные водогрейные установки способны возместить около 50% расходов тепла на нагрев воды. Экономия в года будет примерно 300 м? газа или 4 м? дров. Даже не обращая внимания на необходимость первоначальных вложений, бойлер, который работает от фотоэлектрических панелей очень Выгоден. При коммерческом использовании окупаемость приходит спустя 2-3 года активной эксплуатации, а служебный срок коллекторов может составлять от 30-50 лет.

      Чтобы понимать насколько горячее водообеспечение на солнечных коллекторах выгодно, необходимо рассмотреть, несколько актуальных вопросов:

      • как не прекращает работу гелиосистема;
      • сколько воды сумеет подогреть гелиоколлектор на протяжении дня.

      Прекрасное сознание указанных ситуаций поможет подобрать самую лучшую гелиосистему в каждом определенном случае.

      Принцип водонагрева солнцем

      Есть несколько разных вариантов коллекторов, выделяющихся по принципу абсорбции или аккумуляции тепла. Все оборудование разделяется на две группы:

      • Трубчатые вакуумные коллекторы — аккумуляция тепла выполняется благодаря особенным колбам. В процессе изготовления из трубок из стекла выкачивают воздух, что приводит к созданию вакуума, играющего роль своеобразного утеплителя. Изнутри колба покрыта высокоселективным слоем. Там же находится алюминиевая или медная пластина, соприкасающаяся с трубками трубного змеевика, которые для солнечного водогрея делаются из меди.
        Рабочий принцип трубчатых коллекторов следующий:
        1. в трубках, благодаря высокоселективному покрытию и устройству внутри (напоминает колбу термоса) воздух нагревается до 280-300°С;
        2. тепло подается через пластину к циркулирующей жидкости;
        3. тепловой носитель поступает в отдельно стоящий или моноблочный накопительный бачок, происходит нагрев воды.
        4. По собственному устройству трубчатые вакуумные коллекторы распределяются еще на группы: с U-образными (коаксиальными) или прямоточными трубками.

        нагрев

      • Панельные коллекторы — нагреватели применяют эффект парника. Лучи солнца проходят сквозь прозрачную поверхность, проникают на абсорбер, накопляющий тепло. Солнечный бойлер устроен так:
        1. простое или стекло закаленное, с разными добавочными функциями (антивандальное, противоградовое, самоочищающееся и т.д.)
        2. корпус, сделанный из адонированного алюминия;
        3. абсорбер — роль трубного змеевика делает медная пластина, помещенная между 2-ух стекол. Селективная поверхность состоит из металла, отделанного специализированной теплопоглощающей краской. К трубному змеевику припаян проточный провод труб, по которому во внутрь панели подается жидкость, отбирающая остатки тепла.
          Абсорбер, очень важная часть солнечного водогрея. От качества абсорбирующего покрытия зависит теплоэффективность панельного коллектора.
        4. нагрев

          Рабочий принцип солнечных водонагревательных коллекторов трубчатого и панельного типа построен на обыкновенных физических законах. Ультрафиолет проходит сквозь атмосферу земли почти не теряя тепла. При попадании на твёрдую поверхность лучи солнца прогревают ее. Со своей стороны нагретые предметы отдают тепло внешней среде. Таким образом происходит нагрев и в гелиосистеме.

          Лучи солнца проникают на абсорбирующую поверхность, которая сильно разогревается в силу того, что покрыта краской в темный цвет. Тепло, собирается с помощью абсорбера и направляется в накопительный бачок. Описанный рабочий принцип остается одинаковым для абсолютно всех гелиоколлекторов, независимо от устройства внутри.

          Виды и способы аккумулирования солнечной энергии тепла воздействуют на эксплуатационные особенности солнечных водонагревательных систем. Трубчатые водогрееи выделяются большей отдачей тепла, могут работать при температуре до –50°. Хотя вакуумные колбы стоят намного дороже, их теплотехнические параметры: скорость и интенсивность нагрева лучше, если сравнивать с панельными коллекторами.

          Сколько воды может подогреть солнечный коллектор

          Все может зависеть от определенных факторов: способа нагрева и аккумуляции тепла, периода года, погоды. Отдельно принимается во внимание то, какая система рециркуляции применяется. Средним значением для гелиосистемы на 1 м? в большинстве случаев считают следующие возможности нагрева в час:

          • 100 литров на 7 °C;
          • 50 литров на 14 °C;
          • 25 литров на 28 °C;
          • 15 литров на 46 °C;
          • 10 литров на 70 °C.

          В плохую погоду солнечный коллектор может уменьшить быстрота нагрева ГВС, в ясную солнечную наоборот, расширить, благодаря этому в перечне приводятся средние значения.

          В тёплую летнюю погоду, при отсутствии облачности бойлер всего за час подогревает около ведра воды, что достаточно для экономного душа. На протяжении светового дня собирается около 200 л. горячей воды с температурой около 40°, при условиях, что применяется коллектор, имеющий более 1,5 м? абсорбирующей площади.

          Во время зимы покупатель столкнется с тем, что получаемого тепла будет мало, чтобы сделать нужное кол-во горячей воды. Проблема решается установкой аккумулирующей ёмкости.

          Рабочий принцип коллектора при низкой температуре внешней среды несколько меняется. Если летом можно было присоединить водонагреватель косвенного нагрева и иногда, раз в час «сбрасывать» в него горячую воду, то в зимний период бойлер будет хорошо работать только в системе косвенного нагрева. Сущность подобного подсоединения в следующем:

          • во время зимы, вода в солнечных коллекторах нагревается до температуры 30°С, чего будет мало для мытья;
          • в систему ГВС подсоединяют буферную емкость с 2-мя теплообменными аппаратами, для котла и гелиоколлектора;
          • водогрееи от энергии солнца подогревают воду до температуры 25-30°С;
          • ключевой нагрев выполняет газовый, электрический или котел на твердом топливе, доводя температуру до 60-70°;
          • при открывании крана ГВС клиенту подается горячая вода.

          горячей воды

          Солнечный бойлер не прекращает работу во время зимы на компенсацию энергоносителей, нужных для работы системы ГВС. Независимое горячее водообеспечение с помощью одних только гелиоколлекторов нереально. Требуется, чтобы в системе ГВС присутствовал бойлер, способный выполнить требования водообеспечения на 100%.

          Чем заправляют гелиосистемы

          Тепловой носитель для коллекторов подбирают в зависимости от эксплуатационных условий. Так, для всесезонных систем применяют специализированный антифриз, не замерзающий в зимнее время года. Летом, водонагревательный контур заправляют дистиллированной водой.

          В связи с выбором носителя тепла есть несколько общих советов:

          • Работа во время зимы — состав незамерзающих жидкостей для солнечных водогреев — это смесь пропиленгликоля с водой и добавлением антикоррозионных веществ. Пропорции выбираются в зависимости от средней температуры обмерзания внешней среды:
            1. –20°С необходим 40% раствор: на 10 л носителя тепла / 6 л. пропиленгликоля;
            2. –30°С понадобится 50% раствор, надвое дистиллированная вода и пропиленгликоль.
            3. В готовый тепловой носитель нужно добавить щелочь NaOH. Пропиленгликоль под продолжительным влиянием температурных перепадов преобразуется в кислоту. После добавки щелочи, кислотный баланс рН не должен быть больше 7. В готовых антифризах все ингридиенты добавлены в хороших пропорциях.

          • Сезонная работа — коллектор будет применяться с весенней поры до ранней осени. В виде теплоносителя необходимо использовать дистиллированную воду, предотвращающую образование накипи изнутри труб.
          • Правильность применения готовых незамерзающих жидкостей (стоящих примерно в 3 раза больше, чем такой состав, приготовленный дома), вызывает сомнение. Покупать фабричные антифризы следует в том случае, когда их сделать собственными силами возможным не представляется.

            Готовые решения водонагрева солнцем и их стоимость

            Финансовое обоснование приобретения гелиосистемы зависит от нескольких параметров:

            • полной стоимости, включая установку;
            • отдачи тепла;
            • периода окупаемости;
            • служебного срока.

            Не все гелиосистемы одинаково хорошо работают. При эксплуатации коллекторов, изготовленных из недорогих и материалов низкого качества можно соприкоснуться с трудностями в результате эксплуатации: недостаточной работоспособностью и быстрым выходом оборудования из строя. Чтобы не проверить сожаления, следует приобретать только проверенное временем оборудование.

            Ниже приводятся несколько моделей востребованных солнечных водогреев, которые, если судить по впечатлениям потребителей, созданы качественно и считаются прекрасным вариантом в пропорции стоимость/отдача тепла:

            • Atmosfera — на базе украинской компании изготовителя, делаются вакуумные и панельные коллекторы для всесезонного нагрева ГВС и поддержки отопительных систем. Водогрееи Обстановка подойдут для систем с циркуляцией принудительного типа, имеют усовершенствованную тепловую изоляцию. В корпусе рассчитано место для установки регулирующих датчиков.
              Характерность гелиоколлекторов Atmosfera в большой производительности в плохую погоду и зимнее время года. Приобрести бойлер можно начиная от 20 тыс. руб.
            • Sidite — компания из Китая, наладившая выпуск гелиосистем и всего, что нужно для их обслуживания и подсоединения. Выпускаются трубчатые и панельные солнечные водогрееи.
              В ассортименте товаров есть большое количество готовых решений для оснащения: коммерческих строений, бассейнов, хостелов, высотных домов, поликлиник и др. Водогрееи Sidite только приобретают востребовательность среди нашего потребителя.
            • Vaillant auroSTEP plus — гелиоколлекторы с идеальным германским качеством сборки и аналогичный классической стоимостью. За систему, достаточную чтобы обеспечить горячей водой семью на 2-3 человека, понадобиться заплатить не менее 200 тыс. руб. За эти наличные средства покупателю дается полностью готовая система ГВС Vaillant auroSTEP plus, включая косвеник и контроллер.
            • SunRain — еще одна модель от китайского изготовителя. Согласно оговоренным техническим свойствам гелиоколлекторы смогут работать при снижении температуры до –50°С. Разрешается горизонтальная и наклонная установка.
              Водогрееи могут работать на протяжении круглого года. Подсоединяются к выносному бачку. Стоимость трубчатых гелиоколлекторов SunRain от 40 тыс. руб.
            • Viessmann Vitosol — линейка германского изготовителя, главная деятельность которого связана с производством водонагревательного оборудования. Основные отличия от подобной продукции иных производителей: безупречное качество сборки, полное соответствие оговоренным свойствам.
              В Viessmann Vitosol есть противовзломная и противоградовая системы. Поверхность стекла самоочищающаяся. Цена от 200 тыс. руб.
            • ЯSolar — отечественная компания, выпускающая системы горячего водообеспечения «под ключ». В комплект входит: накопительный бачок, контроллер, датчики нагрева, пневматическая водонапорная установка, кран Маевского.
              Выпускаются солнечные коллекторы ЯSolar предназначаются для подсоединения в системы с циркуляцией принудительного типа. Полная цена комплекта от 430 тыс. руб.

            Заявленный служебный срок каждой из предоставленных моделей 35-50 лет. На первые 15 лет эксплуатации предоставляется гарантия изготовителя. При всесезонной эксплуатации, в условиях коммерческого использования гелиосистема оправдается за на протяжении нескольких лет. Если предполагается задействовать коллектор только в летний период, окупаемость наступит через 7-8 лет. Расчет экономичной эффективности можно сделать по следующему графику, показывающему зависимость отдачи тепла от периода года:

            нагрев

            Расчет солнечного коллектора чтобы нагреть воду выполняется по коэффициенту использования ГВС, применяемому в СНиП. Для оснащения необходимости одного человека в горячей воде требуется от 2-4 кВт/час. В техдокументации на приобретаемую гелиосистему указывается возможная мощность дизайн радиатора, по которой узнать можно подходит ли понравившееся оборудование под конкретные эксплуатационного условия.

            Перед приобретением неплохо бы выучить отзывы о солнечных коллекторах чтобы нагреть воду. Из комментариев узнать можно об определенных минусах гелиосистем и их преимуществах, выбрать подобающую модель гелиоколлектора.

            Солнечный коллектор чтобы нагреть воду собственными руками 4

            В данной статье показаны результаты объемных исследований блогера Сергея Юрко. Показаны 3 солнечных коллектора, сделанные мастером собственными руками и самый эффективный из них – говоря иначе 3 пленочный коллектор, он нагревает воду до шестидесяти градусов. Есть весьма простой 2 пленочный, и он может доводить воду до 55 градусов. Наиболее простой и очень недорогой 1 пленочный, однако он обеспечивает прогрев только до 35 или 40 градусов.

            Цена одного кв.м. таких обычных коллекторов ориентировочно в тысячу раз доступнее фабричных заменителей, и благодаря этому появляется вопрос: а что же подобного отличного в брендовых коллекторах, что они стоят в тысячу раз дороже обычных, которые может сделать собственными руками каждый человек в течении пары часов, потратив мизерные наличные средства.

            Станем сопоставлять обыкновенные коллекторы с дорогими фабричными моделями по эффективности, экономичной полезности и иным свойствам. И абсолютно не всегда это сравнение в выгоду фабричных устройств. Ролик на тему: сделаем очень простые солнечные коллекторы и посмотрим, на что они могут. И также узнаем, при каких вариантах есть смысл отказаться от дешёвого солнечного тепла с таких обычных конструкций, чтобы уплатив сотни или тысячи раз дороже, получить аналогичный эффект от очень дорогих устройств.

            Собственный интерес автора ролика к теме построен на предположении, что фабричные солнечные коллекторы являются эволюционным тупиком солнечной тепловой энергетики, потому как, к примеру, фотоэлектрические панели за последние пару десятилетий снизились в цене более чем в сто раз и график демонстрирует процесс уменьшения цен.
            Появляется мысль, что развитие солнечных коллекторов пошла не по тому пути и благодаря этому есть смысл вернуться к незамысловатым технологиям.

            3 обычные конструкции коллекторов чтобы нагреть воду от солнечных лучей

            Черная пленка считается единственной, из чего складывается 1-пленочный примитивный коллектор, другими словами на пленку наливается вода и понятно, что во время солнечного света это вода нагреется. Её можно приобрести на базаре в каждом городе. Специалист приобрел три кв. м. за 15 гривен. Стоимость коллектора выходит 15 евро цент за м2.

            Но есть смысл добавить еще одну – прозрачную пленку, которая покроет поверхность нагреваемой воды. Температура нагрева кардинально становится больше, потому как вторая пленка задерживает парообразование воды. Её продают на любом базаре для теплиц и благодаря этому второго слоя стоимость коллектора становится больше до 35 евро центов за м2.

            Однако есть так же и 3 пленочный вариант и добавочная пленка тоже считается прозрачной, она поднимет цену коллектора до 55 евро центов за м2.

            Сколько пленок необходимо для отличного водонагрева?

            Экспериментальные измерения дали непредвиденные результаты, потому как оказалось что в нашем случае результат использования третьей пленки не считается таким практичным, как в случае фабричного плоского коллектора – температура водонагрева становится больше, но всего только на пару градусов. Причем наша тройка коллекторов как правило имеет разнообразные конструкции. Например 2 пленочная – прозрачная пленка из полиэтилена, реализуется на базарах в виде рукава. Вода заливается вовнутрь рукава, а роль нижней черной пленки исполняют черная поверхность крыши высотные дома.

            Подобное обследование, но с рукавом из не прозрачной, а черной пленки. Если вторая пленка черная, вариант лучше лишь при условии хорошей движение воды по замкнутому контуру через систему. Коллектор нагрел 100 литров воды до 66 градусов. Можно заметить несколько усложнений конструкции, плюс к этому лист вспененного полистирола толщинoй 3 сантиметра. но эксперименты показали, что тепловая изоляция под коллектором повысит температуру нагрева, однако не кардинально.

            Эксперимент в августе с нагревом воды при температуре воздуха в тени 35 градусов показал, что пленочный коллектор на хорошей тепловой изоляции нагрел воду до 63 градусов и в тот же самый момент другой коллектор нагрел воду до 57 градусов, хотя под ним тепловой изоляции нет и его первая пленка лежит прямо на земля.

            Добавочные функции кустарного садового коллектора

            Также интересно обратить собственное внимание, что однопленочный коллектор во время дождя создает роль сбора атмосферных осадков что для некоторых домов и местности может быть важным. плюс ко всему, 1 пленочные и 2 пленочные коллекторе ночью могут исполнять роль градирни, другими словами они отбирают тепло из воды, применяемой для систем охлаждения. Можно применять в режиме, когда днем через них течет вода, которую необходимо подогревать. а ночью коллектор охлаждает воду бачков. днем вода из них применяется для отбора тепла. благодаря чему она нагревается. и благодаря этому следующей ночью ее необходимо снова охлаждать коллекторами.

            Интересно заметить, что высота воды в коллекторах может превысить пару сантиметров. они считаются вместе с тем и солнечным коллекторам и бачком для горячей воды. Другими словами они работают как отлично знаменитая черная бочка на летнем душе.

            Но ясно, что после исчезновения солнечного света вода в коллекторе охлаждается. Для такого случая может быть интересным коллектор с тремя пленочными слоями, вода в котором охлаждается неторопливо.

            На фото. Стоимость фабричных тепловых коллекторов в тысячу раз дороже предоставленных самодельных.

            Статистика по измерениям эффективности самодельных и фабричных солнечных нагревателей

            1 августа проводил эксперимент по измерению продуктивности 2 пленочного коллектора. В течении солнечного дня измерял водную температуру и заносил в таблицу.

            насколько продуктивен водонагреватель с пленкой

            В следующий таблице интерпретация полученных результатов, в столбце кол-во теплоты, которую по настоящему производил коллектор.

            Описано в примечании фото, как рассчитывалось по результатам измерений температуры. В ином столбце кол-во радиации солнца, которая попала на солнечный коллектор. причем важно отметить, что она подчиняется от угла солнечного света над горизонтом, точнее от синуса этого угла.

            Примечательно, что в данный промежуток времени производство тепла коллектором было больше, чем кол-во радиации солнца. но никакого парадокса нет, если обратить собственное внимание на температурную разницу. В данное время температура окружающей среды была больше, чем воды в коллекторе, и благодаря этому она нагревалась не только из-за поглощения радиации солнца, но и вследствии нагрева от более тёплого воздуха. однако в прочие временные промежутки вода была уже теплее воздуха. причем, чем больше температурная разница, тем больше тепловые утечки из воды в окружающий воздух. тем меньше полезного тепла делают коллектор. Можно заключить , что как только температура воды достигнет ориентировочно 60 градусов, она прекратит разогреваться, потому как упомянутые тепловые утечки сравняются с поступлением солнечные энергии в коллектор.

            В правом крайнем столбце таблицы зафиксирована измеренная мощность нагрева коллектора на единицу площади, ее можно сопоставить с столбцом с мощностью нагрева одного кв.м. фабричного коллектора в тех же условиях. Описано, как вычислял мощности. Один метр квадратный заводской модели имеет преимущество над аналогичный площадью самодельного только во время работы на больших температурах воды. а если необходимо подогревать воду с температурой выше 60-70 градусов, то кустарный коллектор не сумеет работать вообще. в то же время 1 метр квадратный самодельного трубного змеевика произведет тепла ощутимо больше, чем один метр квадратный заводского, когда температура воды ниже температуры окружающего воздуха.

            Результаты поясняются энергетическими параметрами 2 пленочного коллектора.

            А это оценка параметров иных типа обычных нагревателей.

            Приблизительные характеристики фабричных плоских коллекторов, представленных в паспорте.

            Во всемирной сети можно отыскать подобные характеристики почти что для любой марки. По таблице видно, что брендовый обменник тепла имеет преимущество по этому коэффициенту, за счёт чего он может работать на больших температурах. если посмотреть по другому самопальный коллектор не прекращает работу гораздо лучше фабричного в случае, если необходимо разогреть воду где температура меньше воздуха. К примеру, если необходимо подогревать 10 градусную воду подземной скважины во время 30-градусной жары. А дело все в том, что показатель корректнее именовать не потерями тепла, а показателем теплопередачи. Потому как если вода в коллекторе холоднее воздуха, то в коллекторе нет потерь тепла, а наоборот, из более тёплого воздуха в него поступает добавочное тепло. Данный показатель интерпретируется так, что если температурная разница между водой и воздухом становится больше на 1 градус, то обмен тепла через каждый метр квадратный коллектора становится больше на 20 ватт.

            Эта характеристика (оптический КПД) демонстрирует кпд изменения радиации солнца в нужное тепло в условиях, когда температура носителя тепла в коллекторе равна температуре находящегося вокруг среды. В примечании описано, почему у простых коллекторов данный показатель несколько лучше, чем у фабричных. Однако это указан кпд нового чистого коллектора, а примитивные очень восприимчивы к грязи. Текст ниже описывает, как много грязи скапливается в них течение эксплуатации.

            Грязь и пузыри в обычных самодельных коллекторах

            * В воду 1-пленочного коллектора снаружи приходит особенно много многообразной грязи. В 2-х и 3-пленочных устройствах проблема такого рода выражается в пылевом налете на верхней пленке, и после высушивания воды дождя или росы эта грязь группируется в непрозрачные пятна, которые могут очень сделать меньше КПД коллектора. Если посмотреть по другому, есть пару простых способов удалять эту грязь после того как прошел дождь.
            * Из воды тоже падает много грязи в виде очень маленьких хлопьев на водной поверхности или больших хлопьев на дне. Эти выпадения усиливаются из-за водонагрева.
            * Также скапливается «белый налет» (на верху 1-й и низу 2-й пленки), который прекрасно уменьшает КПД. Он прикрепляется к пленкам достаточно прочно, т.е. водным потоком не убирается (и щеточкой он оттирается с трудом и не полностью). Может быть, это выпадение солей из воды которая нагрелась, может быть, это результаты разложения пленок на основе полиэтилена.
            * Часть грязи в коллекторе может быть объяснена продуктами разложения полимерного этилена вследствии УФ-радиации и большой температуры. В большинстве случаев полимерный этилен разлагается на перекись водорода, альдегиды и кетоны. По большей части, это газы или жидкости, отлично растворимые в водной массе. т.е. в осадок они как бы не должны выпадать.
            * КПД коллектора также уменьшается из-за приличного количества газовых пузырьков (диаметром до нескольких миллиметров на верху 1-й и низу 2-й пленки), которые выделяются при нагревании воды (При нагревании уменьшается растворимость газов в водной массе). Примечательно, что при расположении коллектора на земля на его 1-й пленке пузырьков почти что нет (однако они есть на низу 2-й)
            * Под 2-й пленкой могут возникать большие пузырьки, и также воздух в складочках. Данные участки быстро запотевают, и это снижает КПД.
            * На краях коллектора 2-я пленка может не примыкать к воде: на подобных участках низ запотевает и благодаря этому плохо пропускает радиацию солнца.
            * В 3-пленочных коллекторах могут быть запотевания низа 3-й пленки. Это происходит при плохой установке 2-й пленки (благодаря чему пар из коллектора может проникать под 3-ю пленку) или из-за её повреждений. В подобных вариантах необходимо ставить 3-ю пленку таким образом, чтобы ветер легонечко вентилировал пространство между нею и 3 слоем.

            Засорение воды коллекторов из-за разложения пленок на основе полиэтилена

            Это разложение будет из-за одновременного влияния кислорода воздуха, ультрафиолетовой радиации солнца и температуры 50-60 град. Полимерный этилен разлагается на альдегиды, кетоны, перекись водорода и др.
            При нагревании в коллекторе каждого 1 куб. м воды его пленки из полиэтилена будут выделять порядка 1 г продуктов разложения (На 1 кв. м коллектора приходится около 100 г 1-й и 2-й пленок, и за время собственной службы они акцентируют, по очень приблизительным оценкам, около 10 г «продуктов разложения» и нагреют порядка 10 куб. м воды). Но непонятно, сколько из данных 1 мг/ литр перейдет в воду, а сколько улетит в атмосферу, выпадет в осадок на дне коллектора и бачка горячей воды, перейдет в тот «белый налет» (о котором я говорил в предыдущем тексте), никак не получится за пределы массы полимерного этилена
            Более того, непонятно подходящее воздействие на водоочистку вследствии ее нахождения и нагрева в коллекторе (а там из нее падает особенно много осадка), и также вследствии нахождения в бачке горячей воды. Подобным образом, по приблизительным оценкам, в воду поступит 0,1-0.5 мг / литр продуктов разложения полимерного этилена, которые распределятся между десятками хим. веществ с концентрациями по 0.001-0,1 мг на литр нагреваемой воды. Потому как это недалеко от ПДК вредоносных веществ, консультация с СЭС ненужной не будет. К примеру, согласно стандарту ГН 2.1.5.689-98 «Предельно возможные концентрации (ПДК) веществ на основе химии в водной массе водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»:
            – Существуют ограничения по 13 шт. альдегидов – ПДК от 0,003 мг / литр до 1 мг / литр, к примеру, ПДК водного раствора формалина – 0.05 мг / литр, а самые жёсткие требования к бензальдегиду – 0.003 мг / литр
            – ПДК перекиси водорода – 0,1 мг / литр
            – По 3 шт. экзотических кетонов тоже существуют ограничения с ПДК 0,1-1,0 мг / литр

            1) Если вода «застоялась» коллекторах, то концентрация «продуктов разложения» в ней будет в несколько раз или десятки раза больше. Возможно, такую воду лучше выкидывать.
            2) Лучше всего применять намного тонкие пленки (они будут давать меньше «продуктов разложения»).
            3) Пленки неплохо бы как можно стабилизированные. К примеру, тепличная лучше обыкновенной (не подкрашенной) полиэтиленовой, она стабилизируется против влияния УФ-радиации. Другой пример: полимерный этилен большой плотности очень медленно разлагается из-за большой температуры, чем невысокой плотности.
            4) Отношение площади коллекторов к необходимости объекта (в горячей воде) неплохо бы как можно меньше. Т.е., к примеру, при суточной необходимости 10 куб. м горячей воды, станция с 50 кв.м. коллекторов даёт засорение (концентрация вредоносных веществ) воды в десятки раз меньше, чем станция с 500 кв.м. коллекторов, также и из-за более невысокой температуры водонагрева коллекторами, что делает меньше скорость разложения полимерного этилена.
            5) Если 2-я пленка коллекторов будет черная (а не прозрачная), то засорение воды должно быть намного меньше (потому как УФ-излучение попадает только в слой находящийся сверху 2-й пленки).
            6) Можно подумать над подобным вариантом работы солнечной станции, когда коллекторы греют
            техническую воду, которая после передает собственное тепло через теплообменный аппарат питьевой воде ГВС.

            Какую удобней использовать пленку для сбора солнечного тепла – черную или прозрачную ?

            Оптический кпд ощутимо уменьшается из-за пузырьков воздуха и запотевания второго пленочного слоя коллектора. это к тому, что кпд по настоящему эксплуатируемого устройства по всему эксплуатационному сроку окажется на пару десятков процентов меньше. Благодаря этому бессмысленно стремиться к дорогим пленкам с высокой долговечностью, потому как за считанные месяцы эксплуатации на них накопится столько грязи, что пленки захочется сменить. Из-за проблем такого рода с многообразной грязью склоняемся к тому, что 2 пленка должна быть все таки непрозрачной, а черной.

            У этого коллектора черная пленка и нет радикального уменьшения кпд из-за грязи. Но есть у него проблема – солнце нагревает только тонкий слой находящийся сверху воды. Но все таки есть пару вариантов решения проблемы, которые будут получены после исследований.

            Главное подразумевать что ветер повышает показатель потерь тепла обычных коллекторов, а в случае однопленочного это воздействие ветра может быть кардинальным, так как становятся больше теплопотери из коллектора вследствии испарения воды и может дойти до того, что даже в замечательно солнечный день, однако при крепком ветре и небольшой влажности 1-пленочный сумеет подогреть воду исключительно на пару градусов выше температуры окружающего воздуха. Плюс ко всему показатель к1 необходимо расширить на пару десятков процентов, если под коллектором нет тепловой изоляции и он лежит конкретно на земля, на поверхности крыши и так далее.

            Во 2 серии этого фильма сравниваются примитивные и фабричные коллекторы по темам работы во время зимы, простоте подсоединения, экономичной полезности, сферам использования в работе.

            Вторая часть (о работе во время зимы)

            3, 4 серии (техническое обслуживание)

            Прочие ссылки:
            – Конструкция и методика того сверх недорогого солнечного нагревателя:

            – Эксперимент с заливкой воды в рукав пленки из полиэтилена:

            Как работает солнечный коллектор ЗИМОЙ