Вакуумный солнечный коллектор

Практически каждый день изобретают технологии, позволяющие получить энергию без вреда для экологии. Одной из них является вакуумный солнечный коллектор.

Вакуумный солнечный коллектор для отопления

Вакуумный солнечный коллектор


Что это такое?

Солнечный коллектор работает с помощью энергии солнца. Он собирает инфракрасное излучение и видимый свет, чтобы нагреть определенный материал. В этом состоит существенная разница между коллектором и солнечной батареей, которая аккумулирует электричество.

Применяют эту технологию для нагрева воды в системах водоснабжения и отопления, даже зимой. Производители тщательно следят за качеством коллекторов.

Как это работает?

Основной рабочей частью солнечного коллектора является теплоноситель. Жидкость постоянно циркулирует и нагревается в коллекторе, а потом передает эту энергию в бак, который ее аккумулирует для отопления. Таким образом? в баке собирается горячая вода, это его принцип работы. В качестве теплоносителя обычно используют масло, воду, антифриз, а в некоторых случаях применяют даже воздух.

Солнечный коллектор с нагревательной трубкой

Солнечный коллектор с нагревательной трубкой

В самых простых вариантах бак-аккумулятор всегда закрепляют выше, чем коллектор. Тогда циркуляция проходит естественным способом, с помощью разницы температур, особенно зимой.

Более сложные варианты оснащены отдельным контуром, циркуляция в котором поддерживается с помощью специального насоса. В таком случае бак можно расположить своими руками где угодно, даже внутри дома.

На случай хмурой погоды, когда солнечная энергия не может обеспечить нужный уровень нагревания для отопления, можно установить около бака-аккумулятора дополнительный электрический нагревательный элемент. Это будет разумным решением, ведь нельзя полагаться только на погоду, например, зимой. Также нужно учитывать, что чем больше нагревается теплоноситель, тем меньше практической пользы от коллектора.

Отдельно следует вспомнить о солнечных установках аккумуляционного типа. В них нет двух отдельных частей – бак находится внутри солнечного коллектора, на этом основан его принцип работы.

Какие бывают солнечные коллекторы?

Солнечные коллекторы бывают плоскими и вакуумными.

Основным элементом плоского солнечного коллектора является абсорбер – покрытие, поглощающее солнечные лучи. Спереди абсорбера находится прозрачный защитный слой, а сзади – термоизоляция. Плоские панели, состоящие из этих частей, должна быть герметичной.

Плоские и вакуумные солнечные коллекторы фирмы Viessmann

Плоские и вакуумные солнечные коллекторы

Абсорбер и аккумулятор энергии соединяют трубки, по которым циркулирует теплоноситель. Максимальная эффективность – 190–210 °C.

Вакуумный вариант может нагревать воду для отопления до 250–300 C. Принцип работы осуществляется как раз за счет использования вакуума. У такого коллектора устройство, похожее на устройство термоса. Между стенками создан вакуум.

Но у коллектора внешняя стенка прозрачна, а на внутреннюю наносят покрытие, которое помогает собирать солнечную энергию. Благодаря этому во внутренней трубке нагревается теплоноситель, а вакуум увеличивает сохранение тепла до 95%.

Кроме этого, производители используют в вакуумных моделях тепловые трубки. Принцип их работы прост – жидкость в нижней части трубки нагревается от солнечного света и превращается в пар. Он поднимается и там конденсируется, одновременно отдавая тепло. Таким образом, можно получать достаточно отопления даже зимой.

В чем разница?

Каждый вид солнечных коллекторов обладает своими преимуществами и недостатками, потому что преследуют разные цели. Так в чем же разница, каков принцип работы?

  1. Вакуумный коллектор удобно монтировать, а плоский нужно поднимать на крышу уже собранным.
    Вакуумный солнечный коллектор для отопления дома

    Вакуумный солнечный коллектор

  2. У вакуумных приборов угол наклона должен быть не меньше, чем 20 градусов, а плоские могут работать под любым углом.
  3. У вакуумных отличная эксплуатация зимой, а плоские дают высокий КПД в более теплых широтах.
  4. Вакуумные генерируют более высокие температуры, а плоское устройство обладает другим преимуществом – низкой ценой.
  5. Влияние ветра на вакуумный коллектор почти незаметно, а плоские обладают высокой парусностью.
  6. Вакуумное устройство стоит дороже, но у плоского коллектора крайне низкое КПД зимой.
  7. Впрочем, плоские модели могут сами очищаться от снега, а вакуумные не обладают такой способностью.
  8. Зато у вакуумных очень низкие потери накопленного тепла, чем не могут похвастаться плоские.
  9. А еще вакуумные солнечные коллекторы могут работать на протяжении большего времени в течение суток, чем плоские.

Есть подвести итоги, то зимой лучше использовать вакуумные модели, а в более теплых широтах – плоские.  Для подходящих условий у обоих типов идеальное соотношение цены и качества.

Коллектор атмосфера свк nano

Солнечный вакуумный коллектор атмосфера свк nano – это относительно недорогая и качественная модель, которая появилась в продаже в 2013 году. Гарантия до 15 лет, но срок службы в среднем составляет не меньше, чем 25 лет.

Вакуумный Солнечный коллектор Атмосфера СВК-Nano-20HP

Вакуумный Солнечный коллектор Атмосфера СВК-Nano

От остальных ее отличает возможность эффективно работать круглый год. Она обеспечивает в среднем 30% нужного отопления и до 90% снабжения горячей водой.

В данный момент на рынке это лучший вариант по сочетанию качества и цены. Но, если вас не устраивает даже этот в высшей мере экономичный вариант, то можно сделать коллектор своими руками.

Как сделать солнечный коллектор своими руками

Сделать солнечный коллектор именно вакуумный на дому очень проблематично, поэтому здесь приведен пример как сделать плоский коллектор своими руками. Это достаточно просто и эффективно.

Если вы хотите сделать такое устройство в домашних условиях, то нужно знать как. Изготовление не простое, но с этим вполне можно справиться, просто нужно тщательно следовать инструкции.

Есть многие инструкции, как сделать коллектор из разного мусора своими руками, но эти модели часто не работают или являются неэффективными. Хороший солнечный коллектор должен даже в хмурую погоду нагреваться хотя бы до 40 градусов, а в солнечную – кипятить воду для отопления.

Разберем основные шаги этой работы.

Абсорбер

Сначала идет изготовление той части, которая, собственно, и собирает солнечную энергию. Она нагревается и отдает тепло в воду. Лучше всего делать абсорбер из меди. С ней очень легко работать и у нее высокие показатели теплопроводности.

Конструкция плоского солнечного коллектора с подробным описанием и указанием абсорбера

Конструкция плоского солнечного коллектора

Теперь начинаем делать радиатор. Его можно спаять из нескольких труб. Лучше всего взять две толстые трубки, соединить их, а потом своими руками сделать поперечники из более тонких труб. Нужно следить, чтобы концы тонких труб не входили далеко внутрь, это будет мешать циркуляции. Все стыки трубки должны быть герметичными, это залог успешной работы устройства.

Далее необходимо сделать выход из радиатора. Для этого на концах трубы делаем две резьбы, если необходимо, то и заглушки. Когда все заглушки на местах, а также сделан вход и выход из радиатора, проверяем изделие на герметичность. Для этого в него под напором пускаем воду и осматриваем со всех сторон изготовление.

Дальше можно начать делать полотно абсорбера. Как говорилось ранее, лучше всего делать его из меди. Если можете найти цельный лист – отлично, в противоположном случае придется паять самому. Лучше всего также промазать все стыки герметиком.

Следующий шаг – полотно нужно необходимо припаять к уже готовому радиатору. Именно так накопленная энергия будет передаваться дальше. Паять нужно по всей длине труб радиатора, очень тщательно, иначе не будет осуществляться теплообмен. В среднем, это будет припайка примерно 20 метров труб.

Тыльная и фронтальная стороны абсорбера с напылением Tinox

Тыльная и фронтальная стороны абсорбера

Для новичков, чтобы хорошо припаять, нужно положить медное полотно на ровную поверхность, а сверху поместить радиатор. Потом в нужном месте трубы можно придавить чем-то тяжелым. Тогда шов получится таким, как надо. В конце полотно абсорбера можно аккуратно разровнять молоточком.

Селективное покрытие

Медь уже сама по себе неплохо собирает энергию, поэтому те, кто не гонится за высокими результатами, может пропустить следующий шаг. А он, кстати, весьма простой – полотно нужно покрасить в черный цвет. Краска должна быть термостойкой или же можно купить дорогую селективную. Вообще сама медь дает лучшие результаты, но очень быстро окисляется и перестает выполнять свою основную функцию в коллекторе. Люди, разбирающиеся в химии, могут покрыть его оксидом меди. Но при этом нужно соблюдать меры безопасности – защитить кожные покровы и дыхательные пути.

Процесс нанесения селективного покрытия на солнечный коллектор

Процесс нанесения селективного покрытия на солнечный коллектор

Не забудьте, что нужно несколько дней подождать, пока не высохнет краска или не окислится медь.

Корпус коллектора

Для корпуса солнечного коллектора лучше всего использовать фанерные плиты. Не нужно брать очень толстые. Это лучший вариант – они прочные, легкие, устойчивы к влаге и недорогие. Короб нужно сделать согласно размерам полотна абсорбера и радиатора.

Корпус солнечного коллектора, собранный из фанерных плит

Корпус солнечного коллектора, собранный из фанерных плит

Так как прибор планируется использовать долго, то лучше дополнительно укрепить конструкцию уголками. Не забываем, что полотно абсорбера должно быть встроено в короб, поэтому сразу его не соединяем, только делаем необходимые детали!

В коробе нужно сделать выход и вход для шлангов с водой. Когда шланги прикрепятся к радиатору и будут выведены, нужно заизолировать выходы.

Потом заднюю стенку нужно выложить базальтовой ватой. Это теплоизолятор, поэтому слой нужно сделать потолще, примерно 5 см. Также и по бокам. Чтобы устройство прослужило дольше, вату нужно опрыскать водоотталкивающей жидкостью.

Когда теплоизоляция просохнет, ее накрывают толстой фольгой. Это необходимая мера, так как теплоизоляция все же пропускает часть тепла. Фольга же будет его отражать обратно, что повысит эффективность работы устройства. Чтобы отражатель сработал, между радиатором и фольгой должен быть стабильный зазор не менее, чем в 2 см.

Итак, сначала собираем заднюю панель короба и три стенки, обкладываем их базальтовой ватой и фольгой, потом заводим внутрь полотно абсорбера с радиатором. Для того чтобы трубы не прикасались к фольге, можно заранее установить направляющие на боковых стенках.

Корпус солнечного коллектора, частично утепленный

Частично утепленный корпус солнечного коллектора

Только после этого теплоизолируем четвертую стенку и прикрепляем ее на место. Сверху конструкцию укрепляем металлическими уголками.

Чтобы соединения не ржавели и внутрь не попадала вода, можно крепежи и соединения сверху промазать герметиком или заклеить уплотнительными резинками. Лучше сделать это своими руками, так надежнее.

Сверху над полотном необходимо установить прозрачный защитный слой. Так как мы все делаем своими руками, то можно использовать просто стекло. Но если у вас есть старые стеклопакеты, то это просто чудесный вариант. Соединения стекла с коробом тоже нужно загерметизировать.

В конце нужно только подключить шланги к системе водоснабжения, а, точнее, к накопительному баку.

Нужно помнить, что солнечный коллектор, сделанный своими руками, не будет работать так же эффективно, как промышленный вариант, особенно зимой. Лучше купить изделие хорошего производства для отопления и не беспокоиться ни о чем. Не стоит экономить на собственном комфорте и здоровье своей семьи. Если обогрев не осуществляется в достаточном размере, то потом придется заплатить намного больше!

Автор: П. Морозов

Оцените статью:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 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