» » » Нагрев воды для отопления «солнечным» коллектором

Нагрев воды для отопления «солнечным» коллектором

Нагрев воды для отопления «солнечным» коллектором

В домах, где люди проживают круглый год, большую популярность приобретают нагреватели коллекторного типа. Как правило, их устанавливают на крышах, чтобы не было необходимости оборудовать громоздкую систему нагрева труб дома. В Китае уже давно строят здания, которые заранее оснащены коллекторами, работающими от солнечной энергии. В условиях российских широт их чаще всего используют на даче, для нагрева воды в летнее время года.

Главные конструктивные элементы коллектора — коаксиальные вакуумные трубки (внешний водовод). Они окрашены темным красителем, который поглощает световые лучи. Схема коллектора в разрезе выглядит в виде двух цилиндров, вставленных друг в друга по принципу соосности. Внутренний водовод изготовлен из меди. Его нагрев происходит за счет тепловых излучений от стенок внешнего водовода.

Нагрев воды для отопления «солнечным» коллектором


Процесс нагрева воды происходит таким образом:
- темный краситель внешней трубки поглощает солнечные лучи;
- в трубке постепенно накапливается тепло;
- происходит нагрев ее внутренних стенок;
- стенки начинают отдавать тепло;
- тепловая энергия проходит сквозь ваккумное пространство внутри системы, попадая в трубку, в которой находится вода;
- вода нагревается, а ее накопление происходит в баке, из которого она уже идет в расход.

Коллектор может входить в комплектацию гелиосистемы. Это зависит от фирмы-производителя. Если он не входит в комплект, его всегда можно купить отдельно.

Горячую воду из коллектора получают не только летом, но и в холода. Для этого за системой понадобится постоянный уход: нужно будет регулярно убирать снег и лед с трубок. Если окно чердака вашего дома обращено на южную сторону, вам не составит большого труда установить коллектор там, изолировав водовод от внешних условий. Обычно, утепление водовода делают с помощью стекловаты или пенофола.

Разновидности солнечных водонагревателей
Водонагреватели на солнечных батареях можно использовать в качестве вспомогательного или основного «источника» в системе горячего водоснабжения.

В первом случае нам нужен панельный водонагреватель, тепловые трубки которого уложены в короб с минимальной теплоизоляцией и застекленной верхней гранью.

Такой водонагреватель можно собрать своими руками или купить в специализированном магазине.

Стоит он недорого, но эффективность такого нагревательного прибора оставляет желать лучшего – нагретые тепловые трубки отдают энергию не только баку-накопителю, но и окружающему пространству, излучая аккумулируемое тепло.

Во втором случае нам нужен вакуумный водонагреватель, тепловые трубки которого уложены в герметичные колбы, освобожденные от воздуха. В этом случае вся энергия солнца будет передана баку-накопителю: ведь безвоздушное пространство (вакуум) не проводит тепло. В итоге температуру в баке можно поднять практически до точки кипения воды.

Вакуумный водонагреватель с тепловыми трубками Heat Pipe

Поэтому вакуумные коллекторы можно использовать не только в роли основного источника энергии для системы горячего водоснабжения, но и в виде вспомогательного котла для отопления жилища.

Согласно этому принципу из сортамента подобных устройств можно выделить следующие разновидности нагревателей:

Разомкнутые коллекторы, которые сбрасывают (подмешивают) нагретый солнцем теплоноситель к воде в баке. В этом случае смесь теплоносителя и жидкости из бака расходуется пользователем, поэтому в солнечный радиатор можно залить только обычную, чистую воду. Поэтому такие коллекторы используются только в качестве источника в системах горячего водоснабжения. Причем по этой схеме строится и простейший, самодельный коллектор для летнего душа, и полноценный солнечный водонагреватель для бассейна.
Одноконтурные коллекторы, которые сбрасывают нагретый солнцем теплоноситель в напорную трубу разводки системы отопления и получают остывшую жидкость из «обратки». Проще говоря: накопителя в этой системе нет – вместо него энергию солнца используют радиаторы системы отопления. Причем теплоноситель солнечного коллектора может смешиваться со средой, транслируемой по разводке системы отопления. Поэтому в качестве теплоносителя можно использовать воду, масло антифриз и прочие жидкие среды.
Двухконтурные коллекторы, которые сбрасывают нагретый солнцем теплоноситель во внутренний радиатор, встроенный в бак-накопитель. Прямого контакта теплоносителя и среды в баке в этом случае нет. Поэтому в качестве наполнителя солнечного коллектора мы можем использовать любую среду с высокой тепловой проводимостью, собирая солнечный нагреватель по принципу теплового насоса. Такой прибор можно использовать и в роли источника системы горячего водоснабжения и в качестве единственного или вспомогательного котла системы отопления.
Как видите: сортамент солнечных водонагревателей более чем разнообразен. Среди подобных установок вы можете найти и нагреватели для летнего душа, и полноценные котлы, обеспечивающие жилище и теплом, и горячим водоснабжением. Ну а с конкретными моделями вы можете познакомиться ниже по тексту.

Солнечные водонагреватели для дома – обзор популярных моделей
К наиболее востребованным моделям солнечных водонагревателей мы можем отнести следующие модели:

Водонагреватель POWER15 1.72M2 – этот коллектор собирается из 10-15 вакуумных колб, формирующих активную площадь габаритами до 2,5 квадратных метров. А с учетом того, что солнце излучает до 1,3 кВт на квадратный метр, тепловая мощность такой системы получается очень приличной даже с учетом 76-процентного КПД конкретно этой модели.

При этом сквозь такой коллектор можно пропустить достаточно большой объем жидкости, подаваемый в тепловые трубки под давлением до 6 атмосфер. Температура разогретого в POWER15 1.72M2 теплоносителя достигает 330 градусов Цельсия.
Стоимость коллектора (без арматуры, насоса и бака) – 145 000 рублей.

Изготовленный в Чехии Водонагреватель Azuro Shelter 1,2х1х0,9м,

Водонагреватель Azuro Shelter

собирающий солнечный свет с площади 1,8 квадратных метров. Конкретно эта панель используется для нагрева воды в бассейне. Модель Azuro Shelter может поднять температуру в чаше среднего объема (до 30 кубометров) на 6 градусов Цельсия даже в случае 6-часового солнечного дня.
Стоимость дугообразной панели, принимающей свет со всех сторон – 12 тысяч рублей.

Немецкий коллектор Buderus Logasol CKN 2.0-s,

Коллектор Buderus Logasol CKN 2.0-s

пригодный для использования в системах горячего водоснабжения разомкнутого типа. КПД этой модели – 85 процентов, вес – всего 30 килограмм (за счет алюминиевой рамы и однослойного остекления). Такой коллектор нагревает теплоноситель до 170 градусов Цельсия и может выдержать давление до 6 атмосфер.
Стоимость модели Buderus Logasol CKN 2.0-s – 42-43 тысячи рублей.

Китайский панельный коллектор Intex 28685

Коллектор Intex 28685

пригодный для обогрева бассейнов объемом до 30 кубических метров. Водонагреватель настилается прямо на грунт и обеспечивает комфортную температуру в бассейне даже в условиях северного лета с короткими солнечными днями. Причем сам коллектор готов к использованию прямо из коробки, без предварительных пуско-наладочных работ.
Стоимость изделия – до 2 тысяч рублей.

Отечественный вакуумный коллектор панельного типа NIBE Solar серии FP215

Вакуумный коллектор панельного типа NIBE Solar серии FP215

обслуживающий двухконтурные системы косвенного нагрева (с внутренним радиатором в баке накопителе). Такая панель занимает практически 2 м2, генерируя около 1,8-2 кВт тепловой энергии, что вполне достаточно для бесперебойного водоснабжения дома средних габаритов или отопления комнаты площадью до 20 м2.
Стоимость панели (без бака, арматуры и внутреннего радиатора) – 125 тысяч рублей.

Вакуумный коллектор от немецкого производителя – компании Meibes – MVK 001

Вакуумный коллектор Meibes – MVK 001

Площадь этого солнечного нагревателя – 2,6 квадратных метра. КПД – 95 процентов, что гарантирует максимальную температуру теплоносителя на уровне 295 градусов Цельсия. Корпус коллектора создан из высокопрочного материала – боросиликатного стекла.

Поэтому такой коллектор можно монтировать даже поверх кровли. Корпус вакуумных колб выдерживает снеговую нагрузку до 300 килограмм на квадратный метр и ветровую нагрузку в эквиваленте 150 кг/м2.

В одну систему можно установить до 6 таких модулей, генерирующих до 16 кВт тепловой мощности.
Стоимость одного модуля, рассчитанного на 2,2 литра теплоносителя – 96-100 тысяч рублей.
04.01.21
Наш сайт нашли: стройка, ремонт,ремонт квартир, стройматериалы, ремонт бытовой техники, евроремонт, отделка, дизайн интерьера, строительные компании, элитный ремонт, отделочные работы, ремонт ванной