Солнечный коллектор

Сегодня мы рассмотрим раздел, где специалисты в своей области дают ответы в сфере альтернативной энергетики. Диапазон тематики довольно обширный. Вы получите ответы на вопросы начиная от частных случаев, заканчивая спецификой альтернативной энергетики.

Солнечный коллектор для отопления дома

Солнечный коллектор для отопления дома


Что такое водонагревательный коллектор, принцип его работы

Стандартный плоский солнечный коллектор является конструкцией из набора алюминиевых трубок или металлических пластин, на которые нанесена краска темного цвета для работы, устройства имеют контроллеры. Установка зачастую осуществляется на кровлю дома. Расцветка и место установки коллектора своей целью имеют максимальное поглощение энергии солнечных лучей, падающих на поверхность устройства. Эти трубки из алюминиевых или других материалов размещают в корпусе, который изготавливается из пластика или стекла. А тепловые контроллеры позволяют регулировать температурный режим воды между аккумуляторным баком и непосредственно самой солнечной панелью.

Установка осуществляется с наклоном в южную сторону, что поспособствует увеличению в дальнейшем объема поглощаемых солнечных лучей.

Если сказать проще для понимания принципа действия, то устройство для нагрева воды работает по тому же принципу, что и обычная теплица, накапливая поступающую от солнца энергию под стеклянной панелью. Солнечные лучи нагревают поверхность коллектора равномерно, в связи с этим, чем больше площадь коллектора, тем эффективней его работа.

Солнечный водонагреватель, установленный на крыше дома

Солнечный водонагревательный коллектор

При желании самодельный солнечный коллектор можно построить довольно быстро и без чрезмерных трат.

На современном этапе солнечная энергетика достигла определенных успехов в своем развитии. Успехи производителей в этой области позволяют применять для обогрева дома коллекторы разнообразных моделей и размеров. Сегодня реальна возможность обеспечить при помощи тепловых коллекторов все потребности человека в хозяйстве, здесь подразумеваются горячая вода и отопление.

Температурное деление оборудования нагрева воды

Потребителю предлагается уйма различных вариантов устройств, но основное их различие состоит в величинах достигаемых ими температур. По такому принципу они делаться на коллекторы трех основных типов:

  • Первый – низких температур (они дают невысокие температуры до 50 градусов Цельсия) основной расчет применения – подогрев бассейна или другие варианты, когда воду нет нужды греть очень сильно.
  • Далее идут коллекторы средних температур (они поднимают температуру от 50 до 80 градусов) основной расчет применения – для обогрева производственных зданий и жилых помещений.
Солнечные коллекторы "Atmosfera" на крыше жилого дома

Коллекторы средних температур применяются для обогрева производственных зданий и жилых помещений.

  • Третий вид коллекторы высоких температур (применяют в промышленности для генерации электричества с последующим распространением в центральную электрическую сеть).

Виды солнечных коллекторов

Сегодня на рынке продукции возобновляемой энергетики конкурирует множество производителей как известных во всем мире брендов, так и кустарных производств, преимущественно расположенных на территории Китая. Здесь нет ничего удивительного, ведь сделать солнечный коллектор для нагрева воды возможно собственноручно – главное, обладать знаниями о принципе работы такого устройства, произвести расчет необходимой мощности на выходе, правильно подобрать контроллеры к ним. Как сделать солнечный коллектор, можно разобраться, почерпнув информацию из огромного ее объема, имеющегося в глобальной сети. В зависимости от окружающих природных условий и нужд (зимой или летом, дом или дача). Осуществив расчет обогреваемой площади, можно применять вакуумный солнечный коллектор, который работает по принципу воздушной камеры. Если вы имеете в собственности большой загородный дом, у вас есть баня и бассейн, то в последнем вы можете разогреть воду, используя солнечный коллектор для бассейна.

Вакуумный солнечный коллектор для дачи

Вакуумный солнечный коллектор можно использовать для разогрева воды в бассейне

Конструкция этого представителя возобновляемой энергетики довольно проста, можно сделать солнечный коллектор из пивных банок, солнечный коллектор из поликарбоната. Сделать работающий солнечный коллектор своими руками довольно реальная задача для каждого, кто поставил такую цель для себя и сделал расчет на экономию.

Как определиться в выборе между вакуумным и плоским солнечным коллектором

Конечно, сделать самодельный солнечный коллектор или солнечный коллектор из пивных банок, подобрать контроллеры и трубки к ним – довольно интересная задача. Но в этой публикации будут рассмотрены несколько другие варианты решения проблемы. Мы поможем провести расчет и определить, какой вид солнечного коллектора необходим именно в вашем случае, как правильно подобрать контроллеры и трубки. Принимая решение об установке и эксплуатации солнечного коллектора, стоит для себя выяснить основополагающие принципы действия этого устройства. Прибегнув к его помощи, обладатель сможет повысить температуру воды, обогреть здание или свой дачный дом.

Предварительно потратившись финансово, вы в итоге получите энергетическое устройство, которое будет вырабатывать через вакуумные трубки в пассивном режиме экологически чистое тепло. Вы перестанете тратиться на покупку электричества из центральной электрической сети для целей отопления. Внесете свой вклад в общее уменьшение использования ископаемого топлива. Сохраните земные ресурсы, такие как природный газ, нефть, уголь, леса. В результате установки оборудования возобновляемой энергетики, человек вносит свой вклад в поддержание экологического баланса на планете.

Плоские солнечные коллекторы, установленные на крыше здания

Плоские солнечныйе коллекторы на крыше здания

Сравним между собой вакуумные и плоские устройства для нагрева воды

Имея некоторый объем информации в этой области энергетики, вы лучше проведете расчет положительных и отрицательных показателей этих разновидностей коллекторов. Такими знаниями сегодня можно вооружиться, используя наличие большого объема литературы, обратившись за помощью поисковика в интернете. Мы предлагаем сравнить технические характеристики коллекторов.

Прочность отопительного элемента для нагрева воды

В определенных кругах бытуют слухи, что нагревательные элементы плоской конструкции намного более прочные, чем вакуумные, это довольно просто объяснить: плоский элемент для нагрева воды – это цельная единообразная панель. Своим внешним видом плоский нагреватель показывает, что он выносливей к механическим воздействиям. Однако стоит иметь в виду, что даже панели производителей с мировым именем, можно довольно просто испортить. Но в принципе, природные катаклизмы, огромные градины, ураганы, вырывающие с корнем деревья, падение метеоритов, в конце концов, способные нанести повреждения коллектору – не настолько частое явление в повседневной жизни, чтобы обращать на них особенное внимание.

Вакуумные солнечные коллекторы на крыше

Намного практичней использовать вакуумные солнечные коллекторы

Если смотреть на вопрос с практической стороны нагрева воды, то ощутимо практичней использовать вакуумные солнечные коллекторы. Этот отопительный элемент состоит и большого набора трубок из стекла. Если по каким-то причинам одна из трубок будет повреждена, принцип действия таков, что ее легко заменить новой. Дополнительным преимуществом будет то, что осуществлять замену поврежденного элемента необязательно сразу же по факту его поломки. Коллектор продолжит исполнять свои функции даже с повреждёнными нагревательными элементами.

В случае же получения повреждения плоского солнечного коллектора, он перестает функционировать и требует незамедлительного устранения неисправности – это довольно неприятный принцип его работы.

Коллекторы для нагрева воды, воздействие осадков зимой

Для России зимой довольно актуально применение водонагревательных элементов для отопления дома (в России на зиму остается приблизительно около 10 процентов ежегодной солнечной активности). Немаловажно владеть информацией об эксплуатационных особенностях работы коллекторов зимой, сделать необходимый расчет требуемых параметров.

Вакуумные солнечные коллекторы в зимний период

Для России зимой довольно актуально применение солнечных коллекторов для отопления дома

К примеру, очень актуальный вопрос в том, что делать с выпавшим снегом, скапливающимся на поверхности устройства и препятствующий его правильной работе.

Если следовать обычной логике, можно предположить, что на отопительных элементах плоской конструкции, если установить их, используя угол наклона в 45 градусов, снег не будет задерживаться ­– в результате нагрева поверхности снег под собственным весом скатится с коллектора, освобождая своего владельца от сомнительной привилегии его чистки. Но все-таки, исходя из практики применения этого нагревательного элемента, такой расчет не оправдывает себя. Снег действительно слегка тает под действием солнца, но скатывается в нижнюю часть или оставляет закрытой нижние 30 процентов полезной площади оборудования. Находясь там на протяжении длительного времени, снег в итоге становиться смесью со льдом.

Установки на основе вакуумных трубок монтируются под углами 55–60°, даже при наличии слабого ветра, коего в условиях российского климата предостаточно, установка будет хорошо обдуваться и очищаться от осадков без посторонней помощи.

Вакуумные солнечные коллекторы, установленные на крыше под углом

Установки на основе вакуумных трубок монтируются под углами 55–60°, чтобы они хорошо обдувались и очищались от осадков без посторонней помощи

Проблема с самоочисткой возникнет в том варианте, если установка смонтирована прямо на поверхности земли, где осадкам некуда перемещаться и в результате наметается сугроб. В данном случае оба вида коллекторов придется систематически чистить для их нормальной работы.

Для всех устройств существует общее правило – чем больший угол монтажа, тем на устройстве хуже накапливается мусор и осадки. Смонтированные под углом 55–60° вакуумные коллекторы имеют огромный плюс относительно плоских коллекторов – наличие значительного противодействия большим снегопадам.

В дополнение ко всему бытует мнение, что покрытые инеем коллекторы прекращают функционировать в нормальном режиме. Здесь стоит сказать, что зимой изморось не особенно влияет на функциональные показатели оборудования. Появление измороси в основном связано с большими снежными осадками с повышенной влажностью, но только выглядывает солнце, как ледяной налет тает и стекает с коллектора. В вопросе образования измороси преимуществ друг перед другом отопительные коллекторы не имеют.

Отопительные коллекторы, наиболее подходящие для обогрева дома в центральной части России

Развивая тему применения нагревательных коллекторов в зимних условиях, неплохо бы узнать, какой тип отопительного элемента лучше подобрать в конкретном случае и не ошибиться в выборе способа получения тепла зимой.

Солнечные вакуумные коллекторы на крыше

В условиях пониженных температур прилично выигрывают вакуумные коллекторы

В условиях пониженных температур системе коллекторов, использующих солнечное тепло, требуется ощутимо больше времени утром для поднятия температуры теплопередающего носителя и приведения всей отопительной системы в работоспособное, функциональное состояние по сравнению с весенне-летним сезоном.

Наружные части солнечных коллекторов контактируют с холодной окружающей атмосферой, теряя при этом определенную часть энергии. Плоские коллекторы теряют свои характеристики зимой на довольно серьезном уровне. Здесь прилично выигрывают вакуумные коллекторы, которые за счет своей серьезной теплоизоляции (эту функцию выполняет вакуум), имеют практически ту же эффективность, что и в теплое время года. Неплохо справится со своей задачей и воздушный солнечный коллектор.

Выходит, что для отопления дома в России можно прибегнуть к помощи обоих типов устройств. Для отопления здания конкретной площади будет выгодней применение вакуумного коллектора. Это объясняется той простой причиной, что применяя плоские коллекторы для поддержания той же необходимой мощности, придется установить в два-три раза больше коллекторов. Из этого факта вытекает вопрос экономической целесообразности использования для отопления солнечных коллекторов в холодное время года.

Принцип работы вакуумного солнечного коллектора

Зимой для снабжения жилища горячей водой для более эффективной работы необходима установка вакуумных коллекторов

В дополнение ко всему необходимо отметить, что зимой для снабжения жилища горячей водой, для более эффективной работы необходима установка системы коллекторов, принцип действия которых основан на вакууме. Этот тип солнечных элементов, использующих вакуумные трубки, и в пасмурную, и в облачную погоду зимой даст необходимое для подогрева воды количество тепла. В отличие от них, установка плоских коллекторов ощутимо хуже справляется с выполнением этой работы. К тому же их принцип работы имеет существенный недостаток – будет дополнительно задействовано резервное устройство горячего водоснабжения.

Цена солнечных коллекторов

Современные расценки на разновидности устройств для отопления зимой в основном зависят от страны производителя и бренда. К примеру, плоские модели, произведенные в странах западной Европы, будут ощутимо дороже (до двух раз) коллекторов, принцип работы которых основан на вакууме, произведенных в Китае. Но если посмотреть с противоположной стороны, плоские коллекторы российского или китайского производства будут кратно дешевле вакуумных собратьев.

Плоские солнечные коллекторы на белом фоне

Плоские коллекторы российского или китайского производства намного дешевле, чем вакуумные

Исходя из имеющегося практического опыта, тратить время на поиск самых дешёвых моделей коллекторов не имеет никакого смысла. Это связано с тем, что коэффициент полезного действия и сроки активной эксплуатации более дешевых вариантов солнечных коллекторов могут быть в несколько раз короче, чем у более дорогих и качественных аналогов. Следующая причина – это более низкая эффективность плоских коллекторов (особенно в условиях России с преимущественно холодным климатом) в сравнении с вакуумными коллекторами.

Солнечные коллекторы плоской конфигурации, производящиеся в Китае, России, Америке и Европе, различаются габаритами, расчет мощности тут можно произвести исходя из площади коллектора.

Коллекторы плоской конструкции, производящиеся в европейских странах, как правило, отличаются высокой ценой, в основном предлагаются очень качественные плоские коллекторы, имеющие максимальную мощность, возможную для данного типа устройств.

Плоские коллекторы российского производства по своему качеству будут уступать европейским. Здесь многое зависит от конкретного производителя. Если рассматривать энергетическое устройство лучших производителей, то оно практически не будет уступать производителям из Европы.

Плоские солнечные коллекторы, выставленные в ряд

Плоские солнечные коллекторы российского производства по своему качеству уступают европейским

Продукция худших производителей по своему качеству будет находиться на уровне качества дешевых коллекторов из Китая, но цены на них будут средними.

Солнечные коллекторы из Китая очень разнообразны по своему качеству. Лучшие образцы будут сопоставимы с продукцией российского производства, остальные, особенно не имеющие за собой мощной торговой марки, вероятнее всего, будут очень неэффективными и по очень низким ценам.

Основной объем производства вакуумных солнечных коллекторов располагается на территории Китая, стоит отметить, что в этом направлении китайцы добились определенных успехов и в области качества продукции, и в ее модификациях. Качественные показатели оборудования зависят и от конкретного производителя, там работают как признанные лидеры в области вакуумных коллекторов, так и есть возможность нарваться на продукцию кустарного производства. Такая продукция будет иметь соответствующее качество.

В заключение хотелось бы отметить, что решите ли вы поставить для отопления дома самодельный воздушный солнечный коллектор или приобрести готовый, в любом случае добьетесь большей автономности и независимости от центральной системы снабжения. К тому же возобновляемая энергетика не просто дань моде, а наступающая глобальная реальность.

Автор: П. Морозов

Оцените статью:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (4 Голосов: 5,00 из 5)
Загрузка...

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

Оставить комментарий

Нажимая на кнопку отправить, я принимаю условия пользовательского соглашения , а также ознакомлен и согласен с политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку моих персональных данных