Возможно ли систему отопления частного дома организовать с использованием альтернативных источников энергии? Если еще не так давно на этот вопрос неизменно отвечали нет, то с появлением фотоэлектрических элементов все изменилось. Сегодня для приготовления горячей воды, поддержания температуры теплоносителя на необходимом уровне используется современный прибор – солнечный коллектор. Однако с его устройством и назначением знаком небольшой круг людей, поэтому выбор конкретной модели следует начинать с изучения устройства и функциональных возможностей оборудования.
Конструктивные особенности коллектора
Основу установки составляют два главных узла:
- Светоулавливатель;
- Теплообменный аккумулятор.
Именно второй узел воздушного коллектора отвечает за преобразование солнечной радиации в тепловую энергию, которая потом передается теплоносителю.
Обычно в его роли выступает простая вода, которая может использоваться в системе отопления или для бытовых нужд. В процессе работы такого устройства в атмосферу не выделяется углекислый газ, что делает его абсолютно экологически безопасным устройством.
Принцип работы устройства
В самой простой модели устройства нагретый теплоноситель, циркулируя в агрегате, передает тепло в бак аккумулятора, расположенный выше, в котором накапливается горячая вода. Причем циркуляция жидкости происходит из-за разности температур.
Но есть и более сложные варианты солнечных видов. В них имеется контур, заполненный теплоносителем, циркуляция которого осуществляется под воздействие насоса. В таком случае бак может располагаться не только рядом с коллектором, но и в другом помещении здания. Исходя из простой конструкции устройства можно сделать вывод, что коллектор легко собрать своими руками.
Смотрим видео, принцип работы:
Но если энергии не хватает для нагрева воды до определенной температуры, то ее подогревает специальный нагревательный элемент. Он устанавливается за баком-аккумулятором. Они укомплектованные такими элементами, отличаются более высокой эффективностью.
Виды оборудования
Они могут иметь различную конструкцию.
В зависимости от этих особенностей они подразделяются на:
- Вакуумные;
- Трубные;
- Плоские.
Первые представляют собой две трубы, вставленные одна в другую. Причем пространство между ними заполнено вакуумом, что является идеальной теплоизоляцией для устройства. Максимальное количество энергии позволяет собирать и цилиндрическая форма труб в вакуумном коллекторе. Лучи на них падают перпендикулярно, что гарантирует высокую передачу энергии.
Плоский коллектор – это конструкция, в которую входят:
- Слой поглотителя;
- Стеклянное покрытие;
- Рама;
- Изоляционный материал.
В качестве теплоносителя в нем используется смесь, состоящая из воды и пропиленгликоля. Она, протекая по вакуумному солнечному коллектору, нагревает жидкость до необходимой температуры.
Теплообменник может располагаться как внутри, так и снаружи коллектора. Внутренние обычно находятся в солнечном аккумуляторе, а внешние встроены в систему управления.
Смотрим видео, виды и типы устройств:
Но кроме вакуумных коллекторов, использующих в качестве теплоносителя воду, существуют и другие виды агрегатов:
- Воздушные;
- Концентраторы.
Последние оснащаются параболоцилиндрическими отражателями, которые прокладывают под поглощающими элементами. Они позволяют достичь повышения температуры до 250°C.
Воздушные солнечные коллекторы чаще всего выполнены в виде плоских трубок. Они предназначены для обогрева помещений и сушки сельскохозяйственной продукции. В них воздух перемещается за счет естественной конвекции, хотя существуют модели, оснащенные вентиляторами. Но выбирая агрегат следует учитывать, что воздух хуже проводит тепло, чем вода, поэтому лучше приобретать агрегаты, оснащенные вентиляторами. Их подсоединение к поглощающей пластине позволяет увеличить турбулентность и тем самым улучшить теплопередачу.
Основные достоинства и преимущества оборудования
Оборудование этого класса считается самым эффективным из всех альтернативных источников энергии. Однако оно имеет высокую стоимость, что заставляет умельцев собирать солнечный агрегат своими руками. Но даже не тот факт, что КПД приборов достигает 90% является их главным преимуществом.
Самым важным качеством воздушных коллекторов считается их безопасность для окружающей среды, значит, и здоровья человека. Отказавшись от обычных отопительных приборов и заменив их альтернативными удается сократить выбросы углекислого газа в атмосферу на 2 тонны в год.
Еще одним плюсом является экономичность. Установка такого прибора в собственном доме позволит сократить расходы на отопление и горячее водоснабжение на 90% в год. Использование агрегата в комплексе с газовым котлом дает дополнительную экономию и увеличивает долговечность системы в 2 раза.
Солнечные коллекторы – это полностью автономное оборудование и его использование позволит не зависеть от перебоев с водоснабжением и поддерживать комфортную температуру в доме даже в период межсезонья.
Конечно же к достоинствам коллекторов солнечных и в том числе Azuro следует отнести следующие характеристики:
- Небольшой вес;
- Простота в установке и эксплуатации;
- Несложная конструкция;
- Относительно низкая стоимость.
Однако и некоторые недостатки у воздушных солнечных коллекторов имеются. В первую очередь это зависимость КПД от разности температур и уровня освещения. Для вакуумных коллекторов солнечных Azuro еще и низкая надежность из-за высокой подверженности градобитию. В итоге повреждение трубок может привести к попаданию воздуха в прослойку между ними.
Характеристики, которые помогут сделать правильный выбор
Приобретая воздушный коллектор нужно ориентироваться на то для решения каких задач предполагается его использовать. Отводится ли ему роль вспомогательного прибора для нагрева воды или же он будет использоваться как основной агрегат. Для каждого из случаев потребуется определенная модель солнечного коллектора для дома, причем их характеристика и цена будут значительно отличаться.
Но кроме этого нужно обратить внимание и на такие характеристики, как:
- Габариты конструкции;
- Размер активной площади;
- Оптический КПД;
- Угловой коэффициент;
- Потери тепла;
- Вид теплоносителя;
- Надежность.
Поскольку агрегат устанавливается на крыше здания, то он должен иметь габаритную площадь, соответствующую размерам объекта. При этом важно знать, что вакуумные солнечные коллекторы занимают на 30% больше площади, чем плоские при одинаковом уровне поглощения солнечной энергии.
Угловой коэффициент зависит от наклона падающих на него лучей. Для повышения КПД прибора следует выбирать наибольший угол наклона, что особенно актуально для солнечного коллектора, собранного своими руками.
И еще один параметр на который ориентируются все потребители – это цена. Она зависит от страны производителя. Но выбирать самую дешевую китайскую модель не стоит, ведь ее качество не всегда соответствует заявленному производителем и сэкономив на материалах можно гораздо больше потерять на ремонте.
Обзор популярных моделей
Производство отопительной техники, использующей альтернативные источники энергии, осуществляется не только зарубежными, но и отечественными компаниями. Среди них первое место принадлежит известному во всем мире бренду Viessmann. Коллекторы этого производителя выпускаются в двух модификациях:
- Плоские;
- Трубчатые.
Первые отличаются высоким КПД благодаря высокочувствительному гелиотитановому покрытию, которое эффективно поглощает солнечную энергию.
Корпус устройства выполнен из высокопрочных алюминиевых рам и гелиостекла, что позволило добиться длительных сроков эксплуатации. Воздушный коллектор этого производителя оснащен удобной системой монтажных соединений, поэтому его установку сможет выполнить даже новичок.
Неплохо зарекомендовала себя и продукция таких компаний, как:
- Unisol Neo 2.1;
- Azuro;
- CBK HP 30.
Коллекторы Unisol Neo 2.1 относятся к панельным моделям. Они используются в системах косвенного нагрева и имеют площадь 1,9 м² и все 35 кг.
Модули устройства могут быть размещены не только поверх крыши, но и в кровельном пироге. При этом температура теплоносителя в них достигает 120°C. Стоимость одного модуля колеблется в пределах 60-65 тысяч рублей.
Коллекторы марки Azuro отличаются большей площадью поглощения, достигающей 2,5 м². Его модуль включает в себя 15 колб, что дает возможность разогревать первичный теплоноситель до 320°C. Монтаж коллектора солнечного Azuro производится с применением кронштейнов или непосредственно на кровлю. Цена такого устройства достигает 145 тысяч рублей.
Более дешевый солнечный коллектор российского производства выпускается под маркой CBK HP 30. От состоит из 30 трубок, но при этом площадь модуля составляет всего 3 м². Устройство этой модели имеет один из самых высоких КПД достигающий 95% при стоимости не более 800 долларов.
Подведем итог
Изучив характеристики различных типов коллекторов и в том числе Azuro, и сопоставив их с собственными потребностями, можно легко выбрать конкретный прибор. При этом стоит учитывать, что часто продукция различных компаний с аналогичными свойствами весьма отличается по цене. Поэтому отдавать предпочтение нужно модели того производителя, которому доверяете или собирать солнечный коллектор своими руками.
Загрузка...
