Солнечные гелиоколлекторы для нагрева воды и отопления. Гелиосистема своими рукамиустройство, виды и как сделать своими рукамиСолнечные гелиоколлекторы – это устройства, позволяющие с помощью солнечной энергии нагревать теплоноситель, тем самым отапливая помещение и/или нагревая воду для бытовых нужд. Использовать их можно в качестве основного источника тепла или дополнительного в комплекте с другим обогревателем. Они могут работать как в ясную, так и в пасмурную погоду.
Содержание статьи Устройство солнечных гелиосистемГелиосистема – это полный комплект оборудования для преобразования из солнечного света тепловой энергии. В неё входят следующие элементы:
 Бак-аккумулятор содержит внутри себя теплообменник. Через него происходит передача тепла от теплоносителя воде, которая находится в бачке. Также во время монтажа бака-аккумулятора учитывается возможность дополнительно нагревания воды до нужной температуры, например с помощью газового котла. Это необходимо на тот случай, если погода пасмурная и холодная и не хватает мощности коллектора. Насос используется для создания циркуляции теплоносителя от гелиоколлектора до бака и обратно. Контролер управления необходим для контроля над работой всех частей системы, в том числе для защиты от перегревания. Обратите внимание! Дополнительно рекомендуется установить источник бесперебойного питания, на случай отключения от основной сети. В конструкцию солнечного коллектора входит медная панель, которая покрыта высокоселективным материалом. Корпус чаще всего выполнен из алюминия. Стекло используется только ударопрочное и с малым содержанием металла. Как работаютПанель солнечного коллектора преобразует инфракрасное излучение в тепловую энергию. Полученное тепло, передаётся теплоносителю, который по трубам протекает в бак-аккумулятор. Там он передаёт тепло воде, тем самым нагревая её. Остывший теплоноситель обратно возвращается в солнечный коллектор, и всё повторяется снова. Обратите внимание! От того насколько эффективно работает гелиоколлектор, зависит производительность всей системы. Чем больше энергии он поглотит и чем меньше потеряет, тем выше будет КПД системы. Виды солнечных коллекторовНаиболее распространёнными считаются плоские и вакуумные гелиоколлекторы. ВакуумныеГлавным элементом вакуумного устройства является тепловая труба. Внешне представляет собой ряд, состоящий из стеклянных трубок, заключённых в алюминиевом каркасе. Каждая трубка состоит из двух трубок разных диаметров, а между ними находится вакуум. Благодаря нему теплоноситель внутри неё намного лучше защищён от воздействия температуры окружающей среды.  Устройство вакуумного гелиоколлектораОбратите внимание! Нетоксичная жидкость испаряется даже при температуре на улице -30°С, благодаря вакууму между трубками. Конденсируясь на стенках трубы, жидкость обратно стекает вниз. Далее процесс снова повторяется. Все трубы расположены параллельно. Угол наклона зависит от места монтажа системы и географической широты объекта. Панель должна быть направлена на юг.  Устройство водонагревательной системы с использованием вакуумного гелиоколлектораСолнечный гелиоколлектор отлично работает даже в пасмурную погоду, так как вакуумные трубки хорошо поглощают инфракрасное излучение, проходящее сквозь тучи. В отличие от плоских устройств на вакуумные оказывает меньшее влияние низкая температура на улице и ветер, благодаря изоляционным свойствам вакуума. Системы с солнечными гелиоколлекторами этого типа могут функционировать до -35°C.
Чтобы внутри трубок как можно дольше сохранялся вакуум, один их конец покрыт толстым слоем бария. Он поглощает различные газы, которые появляются во время эксплуатации и хранения устройства. Также барий является своеобразным индикатором. Если он изменил цвет с серебристого на белый, значит, вакуума в трубке уже нет и её следует заменить на новую. Чтобы провести замену, не нужно останавливать всю систему. Также, если одна из трубок вышла из строя, то коллекторы всё равно продолжат работать как прежде. В случае необходимости в систему можно добавить трубки или снять лишние. Преимущества вакуумных гелиоколлекторов:
К недостаткам относят невозможность самостоятельной очистки от снежных наносов, а также минимальный угол наклона должен быть не менее 20°.
ПлоскиеВнешне плоские солнечные гелиоколлектора представляют собой прямоугольную панель. Корпус выполнен из алюминия. Для подачи и вывода теплоносителя имеются 2 патрубка. Боковые стороны и одна стена утеплены теплоизолятором толщиной 3-4 см. Это позволяет значительно сократить теплопотери устройства. Главная часть всего гелиоколлектора – это абсорбер, соединенный с теплопроводом. Именно он поглощает инфракрасное излучение. Сверху он закрыт закалённым стеклом с низким уровнем металла. Чаще всего поглощающий элемент делается из меди, так как она имеет высокую теплопроводность.  Устройство плоского солнечного гелиоколлектораПринцип действия коллектора следующий: солнечные лучи проникают сквозь стекло и попадают на абсорбер. Он нагревается и передаёт тепло теплоносителю. В отличие от вакуумных систем, плоские коллектора могут самостоятельно очиститься от снега. Их монтаж можно провести под любым углом. Но по сравнению с вакуумными устройствами, у них больше теплопотери, и устанавливать их нужно только в полностью собранном виде. Еще один недостаток – в случае повреждения придётся менять всю панель. Но по сравнению с вакуумными, они более надёжные и простые. Нюансы по использованию коллекторов для отопления или для нагрева водыКоличество устройств определяется в зависимости от потребностей. Солнечные гелиоколлектора можно объединять в группы. Объём и температура нагретой воды при этом зависят сразу от многих факторов, в том числе от температуры и погоды на улице, количества используемой воды и так далее. Поэтому температура нагрева воды будет разной каждый день. Обратите внимание! В качестве теплоносителя внутрь солнечных коллекторов рекомендуется заливать нетоксичные антифризы. Это поможет использовать систему в холодных условиях, а также продлит срок её эксплуатации. Перед тем как купить коллектор, следует точно определить цель использования и где он будет расположен. Чтобы правильно подобрать модель и количество. Как сделать своими рукамиПеред тем как приступить к сборке солнечного коллектора, следует сделать расчёты, чтобы устройство получилось качественным.  Пошаговая инструкция:
Цена и окупаемостьС финансовой точки зрения солнечные гелиоколлектора необходимо считать инвестициями. Срок окупаемости может быть разным – от нескольких месяцев до нескольких лет. Зависит он от того, когда и сколько раз будет использоваться система.Срок службы солнечных гелиоколлекторов может быть более 30 лет. Но они в любом случае окупятся, учитывая, что они практически не требуют обслуживания. Работоспособность всей системы полностью зависит от качества каждого элемента и правильности монтажа. Солнечные гелиоколлектора не смогут работать в полную силу, если будет неправильно подобрано остальное оборудование. Установку и проектирование лучше доверить профессионалам. udobnovdome.ru Солнечные нагреватели воды - особенности устройства своими руками, инструкции на фото и видеоСодержание:1. Особенности гелиосистем 2. Вакуумные гелиосистемы В последнее время в Европе стали активно использовать солнечные нагреватели воды. Они позволяют обеспечивать семью горячей водой, а нередко хватает солнечных батарей для отопления дома, если установлено достаточное количество солнечных батарей. Энергия Солнца бесплатна, поэтому такие устройства позволяют сэкономить, причем неплохо. Кроме того, использование такой энергии не сказывается на состоянии окружающей среды. Нагрев воды солнцем практикуется не одно столетие. С давних пор люди нагревали воду в бочках, выставляя их на солнце. Что касается современных батарей, то они позволяют эффективно преобразовывать данную энергию в тепловую. Как они выглядят эти устройства, можно увидеть на фото. Особенности гелиосистемВ развитых странах практически в каждом доме можно встретить солнечные батареи – их используют в качестве дополнительной системы нагрева воды и отопления. Гелиобатареи легко подключаются к основной системе, давая возможность экономить на других ресурсах (таких как газ, уголь) до 60%.Водонагреватели на солнечных батареях работают следующим образом. Теплоноситель, нагретый солнцем, поступает в теплообменник, расположенный в накопительном баке. Чаще всего используют баки-аккумуляторы с двумя теплообменниками, сделанными из меди (прочитайте также: "Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками"). Этот материал имеет хорошую теплопроводность. Такая конструкция дает возможность применять нагретую воду не только в бытовых целях, но и для отопления (прочитайте: "Солнечное отопление дома своими руками - принцип изготовления"). В пасмурные дни, когда солнечных лучей недостаточно для нагрева, начинает работать основная система отопления. В жаркие дни, когда вода нагревается солнцем слишком быстро, расширительный бак принимает излишек теплоносителя. Наиболее эффективен нагрев воды солнцем в странах с теплым климатом, где в году много ясных дней. Глобальное использование энергии Солнца даст возможность существенно сократить расходы основных ресурсов-теплоносителей и улучшить экологическое состояние окружающей среды. Кроме того, это скажется на экономике стран с низкими запасами энергоресурсов. На сегодняшний день наиболее распространены вакуумные трубчатые и пластинчатые солнечные коллекторы. Каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками. В то же время, специалисты считают, что наиболее эффективный нагрев воды от солнца обеспечивают вакуумные батареи. Солнечный водонагреватель своими руками - подробное видео:
Вакуумные гелиосистемыУстановить солнечный нагреватель воды своими руками вполне возможно, но сначала нужно разобраться с принципом его работы.Вакуумный коллектор работает по принципу термоса. Состоит он из двух трубок, между которыми находится вакуум. Внутрь помещена медная герметичная трубка, в которой циркулирует жидкость, а снаружи располагается стеклянная трубка большего диаметра. Вакуум и медь благодаря хорошей теплопроводности позволяют воде закипать уже при 30 градусах. Установив солнечные нагреватели воды своими руками, можно эффективно отапливать дом даже в регионах с холодными зимами. Когда вода закипает, образовавшийся пар поднимается вверх и отдает тепло медному теплоприемнику, который передает его теплоносителю. Потом остывшая вода поступает вниз, и процесс начинается заново. Использование вакуумных коллекторов удобно еще и тем, что они легко ремонтируются. Если один из коллекторов пришел в негодность, то вышедший из строя элемент можно легко поменять на новую деталь, не демонтируя всю систему. Устройство солнечного водонагревателя вакуумного типа таково, что теплоноситель идет одним потоком, поэтому для замены испорченного элемента зачастую требуется остановить работу всей системы. В то же время, КПД гелиосистемы достигает 76%. Широко распространено мнение, что от солнечных водонагревателей зимой и в пасмурную погоду нет никакой пользы. На самом деле, горячая вода от солнца – это вполне реально. Вакуумные коллекторы сделаны таким образом, что они достаточно эффективны даже при минусовой температуре (до -35 градусов). Кроме того, тучи не являются препятствием для нагрева воды, так как эти гелиосистемы улавливают даже ультрафиолетовое излучение. Но периодически коллекторы нужно очищать от инея и снега. Плоские гелиосистемы от снеговых осадков самоочищаются, их стоимость меньше, но в то же время, они не столь функциональны. Солнечные коллекторы – это эффективный способ обогрева дома, который позволяет неплохо сэкономить на традиционной системе отопления. Также массовое использование гелиосистем позволит улучшить экологическую обстановку. Именно поэтому в последнее время все большее количество людей выбирает такой способ получения тепловой энергии. teplospec.com Установка гелиосистемы для отопления своими руками: фото, видео, отзывыОтопление при помощи Солнца – давняя мечта человечества, периодически страдающего то от избытка солнечной энергии, то от ее недостатка. Гелиосистемы – попытка реализовать это желание на бытовом уровне.
Что такое гелиосистемаВ общем случае это устройство, которое позволяет преобразовать солнечную энергию в другой вид энергии. По этому признаку системы классифицируются на два вида.
Второй вид более универсален, но как указывается в отзывах, альтернативные источники энергии предпочтительнее использовать для отопления, так как последние требуют меньшей мощности. Гелиосистема для теплобеспечения состоит из солнечного коллектора, бака-аккумулятора, теплоприемника и собственно системы отопления. Передачу тепла обеспечивает движение незамерзающего теплоносителя.
Коллекторы могут быть двух видов.
Особенности работы гелиосистемыКак понятно из схемы устройства, источником энергии в системе является солнце. Отсюда вытекает, что наиболее эффективна гелиосистема летом, когда продолжительность дня и интенсивность солнечного излучения максимальны. В зимнее время эффект устройства имеет минимальное значение.
В силу этой особенности использовать солнечный коллектор в качестве основного источника тепла зимой не рекомендуется. Однако, при небольшой площади здания и высокой степени утепления гелиосистема может поставлять до 30% тепла, тем самым способствуя экономии других отопительных ресурсов. Увеличить полезность устройства можно, используя его для горячего водоснабжения. Рабочая площадьПроизводительность коллектора зависит от площади его рабочего поля и степени освещения. Площадь определяется на основе летней нагрузки: затраты на горячее водоснабжение, поддержку системы, предотвращающую конденсацию, и так далее. Расчеты можно выполнить своими руками: для этого проще всего воспользоваться онлайн-услугой, указав количество обитателей, уровень потребления горячей воды и угол наклона, под которым возможно разместить панель.
Для отопления в зимний период гелиополе – рабочая площадь аппарата, должно быть в 2– 2,5 раза больше. Более точное значение может установить специалист, учитывающий степень утепления, особенности здания и тому подобное. Угол наклонаВторой значимый фактор для производительности системы – размещение относительно движения солнца.
Принцип действия гелиосистемыТиповая комплектация содержит 5 обязательных компонентов:
Предлагается два способ установки системы.
Гелиосистема поддерживает как радиаторную систему обогрева, так и напольную. Установка гелиосистемыПроизводить своими руками монтаж возможно только при наличии нужного опыта. Как правило, самостоятельно выполняются работы по размещению системы на баню или душевые. Коллекторы наиболее удобно располагать на крыше – лучше инсоляция и меньше опасности оказаться в тени объектов, что само по себе представляет и сложность, и опасность для жизни.
На видео демонстрируется установка коллектора своими руками. kamingid.ru Как сделать дешевую гелиоустановку своими рукамиЭкология потребления. Усадьба: Украинский изобретатель Сергей Юрко из Миргорода не только создал своими руками солнечную станцию, предназначенную для получения тепла из солнечной энергии, но и готов бесплатно выслать ее чертежи любому желающему Украинский изобретатель Сергей Юрко из Миргорода не только создал своими руками солнечную станцию, предназначенную для получения тепла из солнечной энергии, но и готов бесплатно выслать ее чертежи любому желающему. Главной особенностью гелиоустановки является ее цена. Один квадратный метр станции обойдется примерно в 10 евро, а это в 15-20 раз дешевле, чем в случае с другими солнечными коллекторами. В создании устройства использовались распространенные недорогие материалы: пенополистирол, дерево, стальной прокат. В качестве фокусирующих зеркал применялась металлизированная лавсановая пленка. Благодаря своей стоимости применение станции обходится дешевле газового отопления. При этом вода без особых проблем нагревается до температуры кипения даже в самые лютые морозы. Более подробно о станции изобретатель пишет в своем блоге.
Чтобы получить чертежи данной гелиоустановки, достаточно написать Сергею на электронную почту [email protected]. Стоит отметить, что изобретатель принципиально отказался от патентования, аргументируя это тем, что в эпоху бесплатной информации и Интернета торговля патентами устарела. При этом Сергей надеется, что его изобретением заинтересуются сотни мелких производителей, которым не будет тесно на рынке, ведь в дешевом солнечном тепле нуждаются сотни тысяч частных домов. опубликовано econet.ru
econet.ru Солнечный коллектор своими руками - на 100% проверенный способ изготовления29.08.2014Концепция энергетически эффективного дома предполагает создание, внедрение и эксплуатацию возобновляемых источников энергии. Все большее распространение стали получать собранные солнечный коллектор своими руками, которые не так давно встречались крайне редко. Постоянное совершенствование гелиосистем, существенное падение цен на них привило к еще большему появлению их в обыденной жизни. Стоимость заводских моделей сегодня соизмерима с затратами, необходимыми на обустройство классической системы отопления. Однако такую технологию может сделать каждый самостоятельно.
Содержание статьи: Принцип работы солнечного коллектораЕсли кратко описать принцип работы коллектора – он необходим для захвата солнечной тепловой энергии. В дальнейшем она концентрируется и используется человеком.
Коллекторная система состоит из следующих составляющих:
Жидкий или газообразный теплоноситель циркулирует по коллектору. Полученная энергия нагревает его и, посредством смонтированного бака-аккумулятора, передает тепло воде.
Нагретая жидкость хранится в баке до того, покуда она не будет использована. Сфера ее применения очень широка – от обычных хозяйственных нужд до отопления дома. Чтобы вода быстро не остывала, необходимо качественно тепло изолировать емкость.
Циркуляцию воды в коллекторе делают одним из двух способов: естественным или принудительным способом. В баке-аккумуляторе может монтироваться дополнительный элемент, нагревающий жидкость, который будет включаться при достижении низких температур окружающей среды и поддерживать температуру воды, например, зимой, когда солнцестояние непродолжительное. Вводное видео об устройстве водонагревателяВиды солнечных коллекторовПланируя солнечный коллектор своими руками и установить в доме, необходимо определиться с типом конструкции:
Модели, у которых теплоносителем является воздух, используются крайне редко. Это связано со свойствами жидкости — тепло она проводит значительно лучше, чем газ. Воздушные коллекторы чаще делают плоской формы, чтобы воздух, контактируя с поглощающим устройством, естественным образом нагревался.
схема воздушного солнечного коллектора Вакуумные солнечные коллекторы
Вакуумные модели самые сложные. Вместо коробки, которая покрывается стеклом, у него используются большие по габаритам трубки из стекла. Внутри них имеются трубочки с меньшим диаметром, в которых находится абсорбер, собирающий тепловую энергию. Между трубками – вакуум, он выполняет роль теплоизолятора.
схема вакумного солнечного коллектора Плоские солнечные коллекторыСамым распространенным является плоский солнечный коллектор, внутри которого располагается специальный абсорбирующий слой, помещенный в стеклянную коробку. Он соединяется с трубками, по которым перемещается жидкий теплоноситель (чаще пропилен-гликоль).
схема плоского солнечного коллектора Но решаясь смастерить солнечный коллектор своими руками, необходимо понимать, что сделать столь сложные устройства невозможно, аналогичные промышленным. К тому же, их КПД будет значительно ниже, меньше эксплуатационный срок, но и материальные вложения тоже.  Хотите узнать больше про альтернативное отопление дома ? Читайте так же, о том как сделать отопление дома на солнечных батареях Чертежи конструкций
Приступаем к работе Прежде чем сооружать солнечный коллектор, необходимо произвести соответствующие расчеты и определить, как много энергии он должен производить. Но от самодельной установки ждать высокого КПД не стоит. Сориентировавшись, что его будет достаточно – можно приступать. Работу можно поделить на несколько основных этапов:
Чтобы изготовить коробку под солнечный коллектор своими руками, следует заготовить обрезную доску толщиной 25-35 мм и в ширину 100-130 мм. Дно ее следует сделать текстолитовым, оснастив его ребрами. Оно также должно быть хорошо теплоизолированное при помощи пенопласта (но предпочтение отдают минеральной вате), накрытого оцинкованным листом.  Еще 4 эффективных способа альтернативного отопления дома О которых вы можете узнать в нашей следующей статье Подготовив короб, настает пора мастерить теплообменник. Следует придерживаться инструкции:
Остается соорудить накопитель под солнечный коллектор. Его роль может исполнять герметичная емкость, объем которой варьируется около 150-400 л. Если найти одну такую бочку не удается, можно сварить между собой несколько небольших. Как и коллектор, накопительный бак основательно изолируют от потерь тепла. Остается изготовить аванкамеру – небольшой сосуд объемом 35-40 л. Он должен оснащаться падающим воду устройством (шарнирным краном).
Остается самый ответственный и важный этап – собрать коллектор воедино. Сделать это можно таким образом:
Наступает самый ответственный этап – необходимо соединить все составляющие воедино и подключить к готовой системе водопроводную сеть. Для этого потребуется посетить магазин сантехники и приобрести необходимые фитинги, переходники, сгоны и прочую запорную арматуру. Высоконапорные участки рекомендуют соединять трубой диаметром 0.5 дюйма, низконапорные – 1 дюйм. Введение в эксплуатацию выполняется следующим образом:
Солнечный коллектор из змеевика холодильникаСолнечный коллектор своими руками можно смастерить из обычного змеевика, снятого со старого холодильника. Для работы потребуется подготовить:
Промыв змеевик от фреона, необходимо сбить вокруг реечный каркас. Его точные размеры будут зависеть от размера рабочего узла, который был демонтирован с холодильника. Коврик необходимо подогнать под рейки, среди которых змеевик должен свободно располагаться. На резиновый коврик (дно каркаса) укладывается фольгирующий слой. Затем змеевик фиксируют при помощи винтовых хомутов. В стенках проделываются отверстия, через которые будут проходить трубы. Повысить продуктивность можно за счет герметизации стыков герметикам.
Дно также укрепляется рейками. Сверху монтируется стекло и фиксируют при помощи скотча. Чтобы не волноваться, можно вырезать несколько алюминиевых пластинок и сделать из них прижимы. Видео о техническом устройстве и испытании солнечного коллектора: В заключении Такое сооружение, как солнечный коллектор своими руками, может существенно повысить уровень комфорта в загородном доме или на даче. Пусть незначительно, но оно снижает траты на потребляемую энергию, вырабатываемую классическими источниками энергии. Вам может понравитьсяv-teplo.ru видео-инструкция как сделать гелиоотопление своими руками, фото и ценаЭнергосберегающие технологии не стоят на месте – с каждым годом на рынке появляется все больше и больше предложений по продаже и установке тех или иных экономичных систем обогрева дома. Пожалуй, одно из самых необычных и привлекательных предложений – это гелиоотопление. В этой статье мы рассмотрим, что это вообще такое, а также разберемся в особенностях данной технологии. Кроме того коснемся и некоторых нюансов установки.  Фото дома, на кровле которого установлены солнечные коллекторы Итак, начнем. Что представляет собой гелиосистемаЕсли вкратце, то суть такой системы в том, что она преобразует солнечную энергию в другие типы энергии. Гелиосистемы на данный момент применяются для получения либо тепловой, либо электрической мощности. Основной компонент тут – это солнечный коллектор. Главное отличие изделия от солнечной батареи заключается в том, что последняя является «поставщиком» непосредственно электричества. А коллектор же выполняет нагрев теплоносителя.  Схема работы солнечной батареи для поставки электричества в дом То есть устройство накапливает солнечное тепло, которое переносится видимым переносимым светом и инфракрасным излучением, и затем как бы «передает» все накопленное тепло в воду системы отопления и горячего водоснабжения. Отсюда вытекают основные сферы применения коллекторов:
Теперь начнем более подробный обзор. Принцип работы конструкцииКоллектор стандартного типа представляет собой квадратную или прямоугольную панель, под которой располагается пластина – «поглотитель» тепла. Внутри пластины проходит жидкость-теплоноситель, которая после нагрева переходит в специальный накопительный бак, где уже и собирается основное количество горячей воды.  Схема работы системы с накопительным баком Обратите внимание! Накопительную емкость нужно постараться утеплить максимально эффективно, чтобы вода остывала как можно медленнее. Если это будет обычная сталь безо всяких изоляционных прослоек, то вода остынет буквально за ночь в летнее время и за пару часов в зимний период. Принцип тут довольно простой – чем больше площадь поверхности конструкции, тем большее количество тепла способна создать система. По сути, тут действует принцип теплицы – плоскость нагревается и внутри коллектора скапливается огромное количество горячего воздуха. При этом конструкция имеет очень хорошую, грамотно продуманную теплоизоляцию, благодаря которой накопленное тепло не «уходит» за пределы панели, а гарантированно остается внутри.  Пример здания с огромной площадью гелиосистем Автоматически получается, что гелиосистема для отопления обладает таким важным качеством, как абсолютная экологичность. Ведь тут при нагреве воды не происходит никаких вредных выбросов углекислого газа и токсичных веществ. Конструкции бывают двух видов:
С основными данными закончили, теперь ознакомимся с особенностями системы. Преимущества и недостаткиЛучше всего разобрать все в сравнительной таблице.
 На плоскость приборов попадает тень Ну и, конечно, нельзя не отметить главную особенность коллекторов – цена систем такого типа довольно высокая и без «прицела» на долгие годы или на большие объемы горячей воды – их покупать нецелесообразно. То есть если в доме вы проживете несколько лет, то дешевле будет переплачивать за другую энергию. А вот если такую покупку делать для приморского пансионата, например, или для дома, где вы живете постоянно, то это решение однозначно выгодное. Теперь стоит коснуться одного важного момента. Виды гелиосистемНа рынке вы можете встретить две модели коллекторов – плоские и вакуумные, и этот нюанс может стать затруднением, потому что продавцы-консультанты далеко не всегда могут объяснить толково и доступно в чем тут разница. Кроме того иногда перед работниками магазина может стоять задача склонять покупателя в сторону какого-то одного варианта, который, кстати, не всегда является оптимальным. Мы расскажем о том, чем отличается одна гелиосистема от другой, чтобы максимально облегчить вам процесс выбора. Начнем обзор этого момента. Вакуумные коллекторы Вакуумные изделия Конструкция такого типа устроена по принципу термоса – трубки с теплоносителем вставлены в трубки большего диаметра и получается, что между ними создается вакуумная прослойка, которая служит теплоизоляционным слоем. В принципе считается, что такая прослойка позволяет сохранять около 95% накопленного тепла. Обратите внимание на то, что теплоносителем в таких системах может служить не только вода, но и также практически любой антифриз. Это свойство позволяет максимально обезопасить трубы или радиаторы от разрыва в зимний период в случае аварийной остановки системы. Изделие вакуумного типа обладает такими положительными качествами:
 Так выглядят тепловые трубки
Что же касается недостатков, то можно выделить такие особенности:
И рассмотрим второй тип нагревателей. Плоские панели Плоские приборы По сути, данные изделия представляют собой тонкие короба из металла, которые закрыты либо стеклянной, либо пластиковой крышками. А вот уже внутри такого короба и располагаются все те же трубочки с теплоносителем. Короба имеют довольно хороший уровень теплоизоляции и трубочки внутри них могут быть сделаны из матового или прозрачного стекла. Совет: эффективнее всего использовать варианты с матовым стеклом, в котором уровень содержания железа не очень высокий. Такие решения стоят немного дороже, но зато этот материал пропускает солнечное излучение практически на все 100%. То есть нагрев теплоносителя будет осуществляться быстрее. Плоские изделия труднее и дороже ремонтировать своими руками за счет того, что при выходе устройства из строя – заменить придется всю панель. Но зато за счет наличия защитной крышки и короба – стойкость к механическим повреждениям тут довольно высокая. Ну и уход – согласитесь, плоскую большую поверхность гораздо легче протереть, чем массу трубочек. В принципе, если говорить о том, какой вариант лучше, то универсального ответа тут нет. Ориентироваться нужно на бюджет и особенности задачи. Если требуется решение, в котором температуру воды требуется повышать всего лишь на 20-40 градусов выше от показателей окружающей среды, то оптимально подойдет плоский коллектор. Ну а если нужна максимально горячая вода и нет опасности механических повреждений, то лучше взять вакуумный аналог. В целом же стоит помнить, что основное назначение гелиосистем – это совместная работа, в комплексе с другим теплогенератором. То есть гелиосистема для отопления первично нагревает теплоноситель, когда мощность солнечного света позволяет это сделать, а газовый или электрический котел отопления при необходимости доводят жидкость до более высокой температуры.  Пример системы, работающей в комплексе с основным котлом отопления Вот только в такой «связке» данная технология будет выгодной и эффективной. Безусловно, можно попытаться сделать абсолютно автономное солнечное отопление и горячее водоснабжение – и это реально, вот только затраты будут очень большими. Ведь в нашей стране изменчивые погодные условия, а значит, придется устанавливать большое количество панелей и при этом в регионах с очень суровым климатом все равно придется использовать дополнительные котлы для подстраховки. Теперь коснемся еще одного момента. Рекомендации по установкеВ этом списке мы перечислим те моменты, к которым монтажники должны подойти со всей ответственностью. Итак, важны такие нюансы:
 Исходные данные для вычисления оптимального угла наклона прибора
Во всех случаях самым лучшим решением будет взять консультацию у независимого специалиста и уже с этими расчетами идти в магазин. На этом наш обзор завершен, и можно перейти к итогам. ВыводМы с вами рассмотрели, что такое гелиосистема для отопления, разобрались в том, какие они бывают, а также вкратце коснулись и тех важных моментов, которые нужно учитывать при установке. Надеемся, что информация вам пригодится в деле, и вы сможете приобрести по-настоящему подходящую систему и проследить за тем, чтобы ее установили правильно. Если же сведений показалось недостаточно, то обратите свое внимание на дополнительное видео в конце данной статьи. gidroguru.com Гелиосистемы для отопления дома своими рукамиЭффективным источником энергии и тепла для загородного и дачного дома, особенно для тех, в непосредственной близости от которых инженерные коммуникации отсутствуют, может быть солнечное тепло. Немаловажно и то, что солнечная энергия не только не иссякает, но и не требует оплаты. Для солнечной энергетики введен специальный термин — гелиоэнергетика, Спектр гелиоустановок применения весьма широк. Это нагревание и охлаждение воды в том числе для целей отопления и кондиционирования, опреснение воды, выработка электрической энергии (для этого гелиосистемы снабжаются фотоэлементами) и пр. Сейчас в мировом масштабе эксплуатируются 160 млн м2 солнечных коллекторов, из них по 10 млн м2 приходится на Китай и США, 8 млн м2 — на Японию, 6,2 млн м2 — на Германию и т. д. Достаточно сказать, что в Европе к 2020 г. планируется 70 % жилого фонда перевести на солнечную энергию. В нашей же стране картина не столь радужная, скорее удручающая. В России площадь водонагревательных установок, функционирующих на основе солнечной энергии, составляет лишь 20 000 м2! Может быть, нам не интересны экологически чистые источники энергии? Или у нас неисчерпаемые запасы углеводородов? Наверное, это тоже имеет место быть, хотя не исключаются и другие причины, в частности различного рода заблуждения о гелиотехнике. К разряду мифов следует отнести мнение о том, что на тех широтах, на которых лежит наше отечество, мало солнца и поэтому гелиосистемы вряд ли смогут быть эффективными. По количеству солнечной энергии Московская область ничем не отличается от Германии, однако там ее используют, а у нас нет, хотя есть технологии. Высокая стоимость гелиосистем — еще одно препятствие на пути повсеместного их распространения. Но так было в период их первого появления. В настоящее время очевидной становится тенденция к повышению мощности установок при одновременном уменьшении их цены. Сейчас затраты на приобретение и монтаж гелиосистем сопоставим с теми, которые требуются для устройства традиционных отопительных систем. Однако экономия, которая при этом обеспечивается, значительная. Имеющиеся данные показывают, что 1 м2 гелиоколлектора в среднем за год вырабатывает 600-800 кВт/ч (максимальный показатель — 1050 кВт/ч), что покрывает 40-60 % нужд индивидуальных потребителей в тепле; снижает расход органического топлива (1 м2 дает экономию в 100 кг, а 30 м2 — 7,8 т угля) и выброс углекислого газа. Бытует и такой взгляд: гелиосистема — это сложное устройство, доступное для понимания лишь единицам. Чтобы опровергнуть этот миф, достаточно разобраться в том, как устроена и как работает гелиосистема. Ее главным элементом является солнечный коллектор, или гелиоколлектор. Главная деталь плоского гелиоколлектора — медная или алюминиевая прямоугольная пластина (абсорбер), обработанная с лицевой стороны по особой технологии. Она покрыта чернением, благодаря чему имеет способность поглощать требуемый спектр солнечного излучения, причем эта поверхность всегда бывает только матовой. Если камин сложен на верхнем этаже, то надо позаботиться о защите деревянного междуэтажного перекрытия от высоких температур. Удачным представляется решение устроить под основанием камина полости, в которой будет циркулировать воздух. К обратной стороне пластины посредством сварки или высокотемпературной пайки (это необходимо для того, чтобы контакт пластины и трубок был максимально надежным по всей площади коллектора) прикреплены медные трубки, по которым циркулирует теплоноситель (вода или антифриз) и транспортирует тепло. Пластина помещена в теплоизолированный термостойкой минеральной шерстью корпус, защищенный закаленным стеклом толщиной 3 мм с пониженным содержанием металлов, которое, с одной стороны, препятствует повреждению конструкции градом, мелкими камешками и др., пропускает соответствующие спектры солнечного излучения, а с другой — не позволяет отраженной части спектра вернуться наружу. Пространство между стеклом и абсорбером заполнено инертным газом, что снижает теплопотери. Для отвода и подведения теплоносителя предназначено несколько патрубков. Температура воды, нагреваемой коллектором, может доходить до 200 °С. Вакуумный гелиоколлектор представляет собой систему вакуумных трубок, в которых происходит процесс преобразования солнечной энергии в тепловую. Материалом для трубок служит высокопрочное стекло. Конструктивно они состоят из трубок диаметром 47 мм, которые помещены в трубки диаметром 58 мм. Они спаяны, между ним создан вакуум, т. е. откачан воздух, вследствие чего теплопотери практически сведены к нулю. Таким образом, фактически вакуумный коллектор — это своеобразный термос. На поверхность внутренней трубки посредством двенадцатиступенчатой технологии напыления нанесено абсорбционное покрытие, благодаря чему происходят поглощение солнечной энергии и постепенное нагревание боросиликатного стекла. Эффективность такого устройства доходит до 97 %, а с учетом низкого коэффициента отражения солнечного излучения температура внутри колбы достигает 380 °С. Вакуумный гелиоколлектор работает эффективно независимо от температуры окружающего воздуха и даже тогда, когда солнце скрыто облаками (даже при минусовых температурах вода нагревается до температуры кипения). Неслучайно выбрана именно цилиндрическая форма трубок — за счет этого солнечные лучи на протяжении всего светового дня освещают поверхность, одинаковую по площади, т. е. такую конструкцию можно рассматривать как систему пассивного слежения за светилом, благодаря которой коллектор функционирует весь день с максимальной производительностью. Кроме того, на трубках не скапливается грязь, они омываются дождем и успешно противостоят даже граду размером до 25 мм. Принцип работы тепловые трубки (термотрубки) с низкой теплоемкостью состоит в следующем: в закрытых трубках, выполненных из меди, находится жидкость (неорганическая и нетоксичная), которая при повышении температуры легко закипает (это возможно даже при температуре -30 °С, так как в трубке вакуум), переходит в газообразное состояние на конденсаторе, — на наконечнике тепловой трубки, нагревает теплоноситель, затем конденсируется на холодном конце, стекает вниз, и цикл возобновляется. Таким образом, плоские коллекторы имеют более простую конструкцию, поэтому стоят дешевле и в нынешнем виде их эффективность достигла максимума возможного. Вакуумные агрегаты более сложно устроены, стоят дороже, но обладают высоким КПД, особенно в зимнее время года (при отрицательных температурах вакуумные гелиоколлекторы вне конкуренции — они функционируют и при -35 °С, ведь вакуум — отличный теплоизолятор) и когда пасмурно, поскольку вакуумные трубы поглощают энергию инфракрасных лучей, для которых тучи не являются препятствием. Трубы в вакуумном коллекторе расположены параллельно, ориентированы с севера на юг, благодаря чему весь день они оказываются в зоне солнечного излучения, и в зависимости от географической широты должны стоять под определенным утлом. Гелиоколлектор практически не требует обслуживания. Если возникает необходимость замены отдельной трубки, для этого не требуется останавливать работу всего устройства. Кроме того, количество трубок можно изменять — увеличивать, если возникает дефицит тепла, или уменьшать, если наблюдается его избыток. О состоянии вакуума в трубках свидетельствует слой чистого бария, которым покрыт нижний конец трубки. Если вакуум исчезает, серебристый бариевый слой превращается в белый. Благодаря такому визуальному индикатору легко определяют целостность трубы. Удельный объем водонагревателя на 1 м2 площади гелиополя должен составлять 50-70 и 70-90 л для плоского и ваккумного гелиоколлектора соответственно, чтобы летом в случае короткого периода плохой погоды покрыть потребности системы горячего водоснабжения. Плюсы и минусы гелиоколлекторовВакуумный гелиоколлектор
Как правило, коллекторы размещают на крыше, где инсоляция выше и нет тени от других объектов. При этом плоские коллекторы кладут на поверхность, а вакуумные устанавливают на опоры, причем угол наклона должен составлять 60° (это немного больше того, что требуется для гелиосистем, установленных только для горячего водоснабжения, но зато дает меньше избыточного тепла летом, утилизация которого является достаточно серьезной проблемой). Насос и бак-аккумулятор при естественной циркуляции должны находиться как можно ниже, при наличии же насоса их положение не имеет значения. Вместо воды в качестве теплоносителя рекомендуют применять антифриз, поскольку зимой вода замерзнет и сделает невозможным использование солнечного обогрева. Помимо солнечного коллектора (плоского или вакуумного), в гелиосистему входит система управления, циркуляционный насос (их может быть и несколько, если того требует тепловая схема), благодаря которому обеспечивается перемещение коллекторной жидкости (теплоносителя) между коллектором и баком-аккумулятором (последний служит теплообменником), вспомогательное оборудование (контроллер, электрический тэн). Если гелиосистема не отличается большим размером, то перемещение теплоносителя происходит посредством естественной циркуляции, возможной благодаря перепаду температур, т. е. в соответствии с термосифонным принципом. Рассчитывая и монтируя гелиоколлекторы для отопления, необходимо соблюдать ряд условий. Первое и наиболее важное из них это то, что гелиосистему нельзя рассматривать в качестве автономной отопительной системы — она является дополнительной к той, которая существует как основная. Более того, сделать последнюю менее мощной, предполагая, что остальное обеспечит солнце, не удастся. Отопительная система и без применения солнечной энергии должна на 100 % покрывать нужды потребителя в тепловой мощности, т. е. гелиоколлектор — это вспомогательный источник нагрева в отопительной системе. Представляется целесообразным, чтобы гелиосистема отопления покрывала примерно 30-40 % годовых затрат на цели отопления (увеличение покрытия вызовет значительное удорожание гелиосистемы и утратит экономический смысл), причем большая их часть должна приходится на период межсезонья — весну и осень, когда отопительный сезон либо еще не наступил, либо уже завершился, а солнечных дней уже или еще вполне достаточно. Для отопительной системы требуется больше гелиоколлекторов, чем для горячего водоснабжения. В среднем один солнечный коллектор должен приходиться на 10-15 м2 отапливаемой площади. Летом неизбежно встанет проблема, где найти применение избыточному теплу. Дело в том, что 8-12 гелиоколлекторов, смонтированных для поддержки отопительной системы дома площадью 150 м2, в течение летнего периода будут ежесуточно нагревать 1 т воды. Есть несколько вариантов для ее использования, чтобы не допустить закипания системы, которое является штатным, но нежелательным режимом, поскольку сказывается на долговечности расширительного бака и антифриза. Если для обогрева дома используется тепловой насос, то избыточное тепло можно направлять в скважину, в которой установлен гелиоконтур теплового насоса, чтобы повысить ее температуру перед началом отопительного сезона. Если на участке есть бассейн соответствующей вместимости, то автоматика переключит систему на подогрев воды в бассейне, когда нужды горячего водоснабжения будут удовлетворены. В отсутствие бассейна часть воды может пойти на полив растений, хотя следует признать, что такого ее объема хватит на небольшое фермерское хозяйство, а не просто на приусадебный участок. Можно зашторить часть коллектора на лето, но тогда есть ли смысл устанавливать оборудование, которое во время наибольшей солнечной активности окажется невостребованным. Эффективно отопительные гелиосистемы работают в комбинации как с водяным теплым полом, для который температура теплоносителя 30-40 °С, которую гелиосистема легко обеспечит, вполне достаточна (ср. в радиаторной системой, в которую нужно подавать теплоноситель, нагретый до 50-90 °С), так и с радиаторным отоплением. В последнем случае ее производительность в среднем за год уступает незначительно. Подводя итог сказанному, заметим, что:
www.uniexo.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
