Солнечные коллекторы принцип действия

Оглавление:

Гелиоэнергетика для отопления и горячего водоснабжения — Принцип работы солнечного коллектора

В настоящее время производители предлагают гелиосистемы, позволяющие получать горячую воду и отапливать дом без привычных энергетических затрат — исключительно за счет солнечного излучения.

Единственный недостаток таких систем — зависимость от уровня инсоляции, и в ряде регионов они могут работать с полной эффективностью лишь в теплое время года, когда солнечного излучения достаточно.

Но даже это является существенным подспорьем для владельца загородного дома. Кроме того, на рынке уже имеются всесезонные гелиосистемы, которые способны как минимум наполовину закрыть проблему с отоплением в холодное время года — и это при условии довольно суровой зимы и не слишком высокого уровня инсоляции. Ниже мы рассмотрим классификацию гелиосистем и принцип работы солнечного коллектора.

Принцип работы гелиосистемы с солнечным коллектором, предназначенной для горячего водоснабжения и отопления: 1 — солнечный коллектор; 2 — гидроаккумулятор; 3 — бойлер; 4 — горячая вода

Классификация и виды гелиосистем для отопления

Современные гелиосистемы делятся на одно- и двухконтурные.

  • В одноконтурной роль теплоносителя играет вода. Такая система используется только в теплое время года, при наступлении холодов воду из нее необходимо сливать.
  • В двухконтурной роль теплоносителя выполняет антифриз, который способен выдерживать очень низкие температуры. Такая система может эксплуатироваться круглогодично.

Различают также термосифонные и циркулярные гелиосистемы.

В термосифонной используется естественное течение жидкости: теплая жидкость поднимается, а холодная — опускается. При этом накопительный бак должен располагаться над коллектором, что не всегда возможно.

К примеру, если речь идет об оснащении гелиосистемой существующего дома, приходится учитывать мощность перекрытий: не всякие способны выдержать дополнительный вес накопительного бака.

Опять же если коллектор размещается на скатах крыши, то накопительный бак, установленный над коллектором, может представлять собой слишком оригинальный архитектурный «изыск».

Циркулярная система действует благодаря насосу, что очень удобно: накопительный бак может располагаться каким угодно образом.

Принцип работы и особенности солнечного коллектора

Основой гелиосистемы является гелиоустановка. Принцип работы солнечного коллектора известен давно.

Чуть ли не на каждой даче в жаркие летние дни для подогрева воды использовали металлический или пластиковый бак, выкрашенный черной краской и установленный на крыше душевой кабины.

Вода в нем прогревается под воздействием солнечных лучей и уже горячая поступает в систему водоснабжения. Подобные солнечные коллекторы по сей день применяют во многих арабских странах: уровень инсоляции в том регионе позволяет подогревать таким образом воду практически круглый год.

И в поселках нередко можно увидеть огромные черные баки, установленные на крышах домов.

Современному солнечному коллектору не нужен такой высокий уровень инсоляции. Более того, он может работать даже в пасмурный день, хотя, конечно, не столь эффективно, как при ясном небе.

А гелиоустановки с незамерзающей жидкостью (к примеру, такие, как на рис. 1.2, — с этанолом) способны работать и зимой. Единственное, что требуется, — счищать с них снег.

Рис. 1.2. Устройство солнечного коллектора с незамерзающей жидкостью: 1 — пары этанола; 2- вакуум (0,1 мбар); 3 — теплообменник; 4 — жидкий этанол

Конструкция нуждается в очистке не только в холодное время года. Любое загрязнение снижает эффективность коллектора, поэтому периодически его требуется промывать, удаляя пыль и грязь, которые мешают проникновению солнечных лучей.

Видео: работа солнечного коллектора зимой

Стоимость гелиоустановки, который можно эксплуатировать круглогодично, довольно высока. Но даже при недостаточной инсоляции (при большом количестве пасмурных дней и снежной зиме) он окупается в течение пяти лет.
А если уровень инсоляции немного выше, чем в среднерусской полосе, то период окупаемости сокращается до двух-трех лет.

Гарантийный же срок службы такого коллектора — до 30 лет, что делает подобную систему весьма привлекательной.

Устройство всесезонного солнечного коллектора

Всесезонная гелиоустановка устроена по принципу сосуда Дьюара или обычного бытового термоса: внутри одной трубы находится другая, а теплоизоляцией между ними служит вакуум.

Из таких труб, расположенных параллельно, и состоит устройство. Внутренняя труба имеет специальное покрытие (гелиотан), удерживающее солнечную энергию.

Трубы изготавливаются из ситала (стеклокристаллический материал с пониженным содержанием железа, что значительно уменьшает теплопотери) и стали. В них находится медная пластина с гелиотановым покрытием.

Подобный вакуумный коллектор с тепловой трубой стоит дороже остальных моделей, зато суровой зимой коллектору всё нипочем: он сохраняет работоспособность при температурах до -45 °С.

Все, что ему требуется, — немного солнечного света, пусть даже рассеянного. За счет высокоселективного покрытия внутренней трубы вода в системе может прогреваться до +48 °С при морозе на улице.

Плоские солнечные коллекторы

Нередко применяются и плоские солнечные коллекторы, которые привлекают потребителей умеренной ценой и высоким КПД (98 %). В них поглотителем тепла служат металлические пластины (обычно из меди, так как она отлично проводит тепло и устойчива к коррозии).

Поверхность пластин имеет специальное покрытие, как и внутренние трубы «термосовидных» коллекторов. Пластины расположены в ситаловых панелях, а дно и боковые стенки коллектора защищены от теплопотерь с помощью различных теплоизоляционных материалов.

Плоские коллекторы используются в прямоточных гелиосистемах, то есть в таких где тепло передается от солнца к теплоносителю напрямую.

В качестве рабочей жидкости (теплоносителя) в коллекторах используется антифриз или вода.

Теплоноситель, циркулирующий в коллекторе, прогревается под воздействием солнечных лучей и передает тепло воде (или другой рабочей жидкости) в теплообменнике.

В вакуумном коллекторе с тепловой трубой теплоносителем служит жидкость с низкой температурой кипения. Закипая под воздействием солнечных лучей, эта жидкость испаряется, пар поднимается вверх, нагревает воду (или другую рабочую жидкость) в теплообменнике и, охлаждаясь, преобразуется в конденсат, стекающий обратно в трубу

Воздушный солнечный коллектор

Cхема устройства воздушного коллектора: 1 — перфорированные пластины; 2 — окружающий воздух; 3 — воздушное пространство; 4 — вентилятор; 5 — подогретый воздух.

Для поддержания в доме комфортной температуры в прохладное время года (весной и осенью) подходит воздушный солнечный коллектор. Это очень простое устройство, предназначенное для сезонной работы. Оно может служить отличным подспорьем при организации отопительной системы, не зависящей от внешних ресурсов.

Воздух в системе циркулирует за счет вентилятора, который может быть подключен к солнечной батарее для электропитания. Сам коллектор представляет собой ящик, в котором содержится нагревательный элемент — перфорированные пластины, выкрашенные в черный цвет для лучшего поглощения солнечного излучения.

Сверху ящик закрывается прозрачной панелью из стекла или оргстекла, снизу находится слой теплоизоляционного материала, предотвращающий теплопотери.

Подобную систему можно приобрести относительно недорого, а можно без особого труда изготовить самостоятельно.

Работа воздушного солнечного коллектора характеризуется низким КПД. Однако в качестве дополнительной (вспомогательной) системы отопления для межсезонья он отлично подходит.

Как работают солнечные коллекторы различных видов

Принцип работы солнечных коллекторов основан на трансформации лучистой энергии солнца в тепловую энергию. Происходит это путем нагревания циркулирующего в коллекторе теплоносителя (чаще всего воды, иногда – антифриза) и последующей передачи накопленного тепла. Иными словами, солнечный коллектор работает как своего рода водонагреватель, что и определило его сферу применения (ГВС частных домов, отопление).

Общий принцип водонагрева

Существуют различные виды гелиоколлекторов, однако в водонагревательных установках все они работают по одной схеме. Солнечные лучи нагревают теплоноситель, который по тонким трубкам поступает в заполненный водой бак. Трубки с теплоносителем проходят через весь внутренний объем бака и нагревают находящуюся в нем воду. В дальнейшем эта вода расходуется на бытовые нужды (отопление, ГВС и т.д.). Температура воды в баке контролируется специальными датчиками, при ее охлаждении ниже заданного минимума автоматически включается резервный подогрев (обычно – газовый или электрокотел).

Такова общая схема работы всех солнечных водонагревательных установок. Что же касается работы плоских и вакуумных коллекторов, то, несмотря на единый принцип действия (нагрев теплоносителя от солнца и последующую отдачу тепла), в их работе много различий.

Плоские коллекторы

Плоский солнечный коллектор нагревает теплоноситель при помощи пластинчатого абсорбера. Устроен он довольно просто. По сути, это пластина теплоемкого металла, выкрашенная сверху в черный цвет специальной краской. К нижней поверхности пластины плотно прилегает (приваривается) змеевидная трубка, по которой и циркулирует жидкость.

Смотрите еще:  Заявление на банковскую карту сбербанк образец

Черная селективная краска обеспечивает максимальное поглощение солнечных лучей, причем их отражение практически равно нулю. Поглощенные лучи прогревают теплоноситель под абсорбером, он, в свою очередь, подается далее в систему. Для минимизации теплопотерь применяются теплоизоляция абсорбера от корпуса коллектора и закаленное стекло, почти не содержащее окислов железа. Оно устанавливается над абсорбером и выполняет функцию верхней крышки корпуса. Кроме того, использование подобного стекла позволяет создать своеобразный «эффект парника», что еще больше увеличивает прогрев абсорбера, а значит, и температуру теплоносителя.

Вакуумные коллекторы

Принцип работы вакуумных коллекторов иной. Объясняется это прежде всего разницей в конструкции. Главным рабочим элементом в вакуумных моделях является не пластина абсорбера, а система вакуумированных трубок и теплосборник. Причем вариантов конструкций таких трубок несколько.

Тем не менее, несмотря на конструктивные различия, общая схема действия таких трубок фактически одинакова. Стеклянная поверхность поглощает максимум солнечных лучей благодаря специальному высокоселективному покрытию. Энергия солнца нагревает внутренний теплоноситель, а вакуумная прослойка ликвидирует теплопотери, так как вакуум – лучший изолятор. Через теплосборник аккумулированное тепло поступает далее в систему и используется для нагрева воды в баке-накопителе.

В целом коллектор этого типа обеспечивает более высокую производительность по сравнению с плоским аналогом.

Вакуумные трубки

Устройство классической вакуумированной трубки довольно просто. Она представляет собой двухстенную стеклянную колбу, между стенками которой создан вакуум. Внутри расположен медный сердечник (тепловой канал). Такая трубка называется «коаксиальной». Еще один вид — так называемые «перьевые трубки», одностенные колбы с вакуумом в самом тепловом канале.

Принцип работы вакуумной трубки зависит от особенностей строения ее теплового канала и от типа самой колбы. Каналы же, как и колбы, бывают двух видов, прямоточные и типа heat pipe.

Действие прямоточных каналов основано на непосредственном протекании теплоносителя через U-образную медную трубку. Охлажденная жидкость попадает в трубку из теплосборника, проходит через нее, нагревается и возвращается в теплосборник. Там она отдает накопленное тепло основному теплоносителю и возвращается в трубку.

Трубка heat pipe работает несколько иначе. Принцип ее работы основан на переносе тепла посредством легко испаряющейся жидкости, заключенной в тепловом канале. Сам канал (трубка) выполняется из теплоемкого металла (алюминий, медь). Солнечный свет нагревает жидкость, она испаряется из нижнего конца трубки и конденсируется в теплосборнике. Конденсат стекает вниз, где его вновь разогревает солнечный свет. Основной теплоноситель забирает тепло из теплосборника и передает его через коллектор дальше в систему.

Помимо трубок, вакуумный солнечный коллектор оснащен теплосборником, которые необходим для передачи тепла от трубок к теплоносителю. Размещается теплосборник в верхней части агрегата. Принцип его работы следующий. Медный сердечник передает накопленную энергию основному теплоносителю, циркулирующему в замкнутом круге «теплообменник бака – коллектор». Циркуляцию обеспечивает специальный небольшой насос. Причем если температура теплоносителя упадет ниже определенного минимума (например, ночью), то управляющая автоматика водонагревательной системы отключит насос. Таким образом предотвращается обратный прогрев, при котором теплоноситель будет забирать тепло горячей воды в накопительном баке.

Воздушные коллекторы

Солнечный коллектор воздушного типа гораздо менее распространен. Применяется он не для подогрева воды, а для нагрева и кондиционирования воздуха. Роль теплоносителя в нем играет собственно воздух, нагреваемый солнечными лучами. По сути, данный коллектор представляет собой ребристую металлическую панель, выкрашенную в черный цвет. Принцип работы его основан на естественной или принудительной подаче в помещения воздуха, который прогревается под панелью под действием солнечных лучей.

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2016

Данная статья довольно информативная. Как по мне исследование длилось малый период времени. Но Вы проделали большой труд. Успехов Вам.

Не зря потратил время, спасибо автору.

Очень интересная статья, узнал много нового.

не знала по этой теме*, но статья оказалась интересной и понятной. спасибо!

вообще ничего не згнала по это

Спасибо за полезную статью!

Уважаемый автор! Хочу поблагодарить за интересную статью и задать вопрос; в статье указано, что примерно 2 процента населения Земли страдают синдромом хронической усталости. При этом подчеркнута серьезность данной проблемы. Скажите, какое количество заболевших определит новый порог серьезности заболевания?

Благодарю за положительный отзыв!

Благодарю за внимание

Спасибо за вопрос! Да, в настоящее время проводится экспериментальный сбор данных для дальнейших исследований.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Солнечная энергия может использоваться для множества задач. Мы в этой работе расмотрим случай преобразования энергии солнца в тепловую. Преобразование энергии в тепловую находит применение в обеспечении необходимых параметров микроклимата зданий, сооружений, а также индивидуальных жилых домов.

Устройствами с помощью которых присходит преобразование солнечной энергии в тепловую являются коллекторы.Различают два вида солнечных коллекторов, и от устройства конструкции зависит принцип его работы.

Наиболее распространенными на сегодняшний день являются плоские коллекторы, сделанные в форме панели. Обычно они представляют собой теплоизолированные металлические ящики со стеклянной или пластмассовой крышкой.

Рис.1. Плоский солнечный коллектор

В них же помещена пластина абсорбера. Абсорбер является ключевой частью солнечного коллектора, где происходит преобразование солнечной энерги в тепловую Черезе абсорбер передается тепловая энергия теплоносителю. Пластина абсорбера окрашивается в черный, так как темные поверхности способны поглощать больше солнечной энергии, нежели светлые.

Остекление коллекторов бывает двух видов: стеклянным или матовым. Но в большинстве используют матовое стекло из-за ее способности значительного светопропускания. Обычно дно и стенки коллектора покрывают теплоизолирующим материалом для снижения потерь тепла.

Солнечный свет попадая на поверхность, проходит через остекление, и попадает на пластину, которая в свою очередь нагревает и способствует формированию тепловой энергии из солнечной радиации. Тепло передается теплоносителю (вода или воздух), который циркулирует по трубкам установки. С связи с тем, что большинство темных покрытий отражают около 10% радиации, пластины покрывают селективнм порытием, способным удерживать солнечный свет и служить намного дольше чем обычная черная краска (мы упомянули об этом выше).

Селективное покрытие представляет собой очень тонкий прочный слой из аморфного полупроводника, который наносится на металличесую основу. Селективные покрытия обладают отличной поглощающей способностью, и имеют низкий коэффициент излучения. И соответственно, применяемая пластина должна обладать высокой теплопроводностью, и с минимальными теплопотерями передавать выработанное тепло теплносителю. Одним из основных элементов коллектора также является теплоизоляционный слой, необходимый для снижения теплопотерь.

Система солнечного коллектора для отопления

Солнечные коллекторы можно устанавливать на крышу, образуя единую конструкцию с кровлей.Эффективным является установка коллекторов на крыше (Сравнивая с установкой конструкции на земле), а бак с водой (аккумулирующий) устанавливают в помещении, где производят наиболее выгодную установку сети горячей воды. Трубами соединяются бак и коллектор. Циркуляция в системе обеспечивается гелиостанцией.

В бак можно установить нагревательный контур для обеспечения необходимой температуры воды (теплоносителя). Коллектором накапливается солнечное излучение вне зависимости от погодных условий, и коэффициент поглощения составляет 96%. Для эффективного использования кровли при накоплении энергии коллектор устанавливают под углом 30-40°. Чтобы поддерживать отопление в системе применяют так называемый буферный бак — автоматизированная система, применяемая для поддержания и сохранения тепла, полученного от альтернативного источника и других видов источников, например котел, работающий на электричестве и же на другом виде топлива. Нагретая от второстепенных источников вода используется как теплоноситель для системы отопления. Касательно контроллера, он обеспечивает оптимальные параметры циркуляции в системе и способствует обеспечению необходимой заданной температуры.

Такая система эффективна тем, что обеспечивает в в ночное время привлечение минимально необходимой энергии для поддержания оптимальных параметров в помещении.

Основные достоинства плоских солнечных коллекторов:

Высокая производительность (во время пиковой инсоляции);

Возможность сэкономить на подогреве воды;

Длительный эксплуатационный период;

Возможность самостоятельного изготовления колллектора из-за отсутствия сложностей в конструкции;

Возможность использования как основного и допольнительного источника энергии;

Эффективность системы в поясах с умеренным и холодным климатом при низкой интенсивности потока солнечной радиации.

Вакуумные солнечные коллекторы

Вакуумные солнечные коллекторы способны нагревать воду до 300°С. Главным конструктинвным отличием такого коллектора является наличие стеклянных трубок, внутри которых размещены другие трубки, по которым движется теплоноситель. А между внешней и внетренней трубками находится вакуум, благодаря чему сохраняется тепло и эффективность увеличивается на 30% по сравнению с плоскими коллекторами.

Рис.2. Вакуумный солнечный коллектор

Обычно внешнее стекло трубки является прозрачным, а на поверхность внутренней наносят высокоселективное покрытие для улавливания солнечной энергии. Тепловые трубки, которые применяются в таких коллекторах, выполняют роль проводника тепла. При попадании солнечных лучей на установку, жидкость, находящаяся в нижней части трубки, превращаясь в пар, поднимается наверх, после чего пар, конденсируясь,

передает тепло коллектору.

Рис.3. Процесс работы вакуумных трубок

Такая схема работы установки помогает увелечить КПД в условиях низких температур и недостаточной освещенности.

Смотрите еще:  Женщина козерог и развод

Благодаря новым технологиям, современные солнечные коллекторы способны нагреть воду до температуры кипения даже при низких(минусовых) температурах.

Принцип работы

Солнечная энергия абсорбируется и превращается в тепло с помощью покрытия вакуумных трубок. Теплопередача осуществляется от теплообменного стержня через гильзу к воде резервуара. Комплект системы включает в себя трубки, внешний бойлер, контроллер, и соответственно при этом должен быть обеспечен устойчивый монтаж.

Вакуумные трубки способны поглощать инфракрасные лучи, поэтому коллектор может работать и в пасмурные дни. Количество солнечного излучения поступающего на вакуумный коллектор не подвержено изменению в связи с формй трубок, и поэтому по сравнению с плоским коллектором вакуумный поглощает больше излучения. Солнечные лучи падают на поверхность под прямым углом, тем самым сводят отражение к минимуму.

Трубки коллектора располагаются параллельно, а угол наклона трубок зависит от широты местарасположения установливаемой системы отоплени. Черный свет трубок коллектора отлично сочетается к кровлей. Данная конструкция может иметь соединительные выходы сбоку и сзади, чтобы позволяет устанавливать несколько коллекторов вплотную, и образовывать единую конструктивную систему значительной площади.

Боковое соединение используется в случае необходимости установки конструкций в ряд, а также для снижения перепада давления. В чем преимущество установки такого вида коллектора? В том, что трубки следуют движениею солнца в течении дня, и при необходимости можно уменьшать площадь, снимая или добавляя трубки, также замена трубок не требует приостановки работы системы. Вакуумные солнечные коллекторы хорошо обслуживают дом горячей водой, эффективны для использования в обеспечении отопления, и возможно применение в системах вентиляции зданий и соооружений различного назначения.

Высокая стоимость солнечных коллекторов была едиственным препятствием на пути применения их в широком спектре. Однако, продажа набирает обороты. По сравнению с солнечными плоскими коллекторами вакуумные дороже в цене, и не находят масштабного применения. Приемлемая цена и эффективность систем делают их рациональными для использования и срок окупаемости соответственно не большой.

Гелиосистемы различают: с замкнутым и незамкнутым контуром.

В геолисистемах с замкнутым контуром теплообменник размещают как внутри бака-аккумулятора, так и снаружи. А коллекторы с незамкнутым контуром используют в теплых климатических широтах, где нет опасности замерзания. Вакуумные коллекторы применимы как закрытых, так и в открытых системах, так как выполняют роль конроллера давления, температуры и оказывают защитное воздействие для предотвращения замерзания.

Солнечный коллектор не имеет встроенного бака-аккумулятора и в теплопроводе вмещается малое количество воды. Циркулиция теплоносителя обеспечивается циркулиционным насосом. Скорость потока, необходимая для работы системы, обычно не превышает 2м/с. Поэтому достаточно установить циркулиционный насос малой мощности. Насосы большой мощности необходимы в случае установки большого контура из солнечных установок, и для компенсации потерь напора теплоносителя в системе. Эффективность солнечных коллектор заключается в том, что внутренняя трубка защищена теплоизоляционным слоем, в результате чего теплопотери в системе сводятся к абсолютному минимуму, и соответственно производительность систем очень высокая в течение целого года.

Как и любие другие конструкции и системы, вакуумные коллекторы имеют свои достоинства и недостатки:

-Вакуумные коллекторы хороши тем, что ими можно достичь высоких температур;

-Эффективны для использования в холодный период года;

-При неполадках можно заменить поврежденные трубки, но система будет продолжать работать;

-Отличается хрупкостью в сравнениии с плоским коллектором.

Преимущества солнечных водонагревателей перед электрическими:

-Расходы на обслуживание низкие

-Возможность нагревать большой объем воды (до 300л)

-Срок службы сравнительно большой (15-30лет)

-Отсутствие пагубного воздействия на окружающую среду

-Цена на содержание и обслуживание не зависит от повышения тарифов на электроэнергию

Подводя итог, мы не имеем однозначного ответа на вопрос «Какой коллектор наиболее выгоднее для использования?». У каждого коллектора свои преимущества и недостатки. Эффективность обеих видов конструкций высока, но существенная разница — это разница в стоимости, надежности, и сроке экмплуатации. Вакуумные более дорогие и даже ручная сборка требует немалых усилий. А плоские надёжны, сравнительно дешёвые, и на данный момент именно они используются повсеместно, учитывая длительный срок их эксплуатации.

Список используемой литературы

«Солнечная энергетика» Умаров Г. Я., Ершов А. А.

Солнечный коллектор — энергия Солнца в доме!

ООО Производственная компания «АНДИ Групп» телефон / факс +7(495)748-11-78

Солнечный коллектор. Система без давления.

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками поглощают солнечную энергию, превращая ее в тепловую энергию.

За счёт солнечной энергии эта система способна обеспечивать до 100% ежедневной потребности в горячей воде на Вашем дачном участке . За счет вакуума потери тепла в атмосферу минимальные.

Солнечный коллектор системы без давления является самым простым из гелиосистем для обеспечения горячего водоснабжения, не нуждается в насосе для продвижения потока воды, так как расположен выше точки или точек разбора воды.

Солнечные коллекторы используются для обеспечения горячего водоснабжения в загородных домах и дачах при условии потребления воды только при положительных температурах наружного воздуха. На зимний период воду из системы необходимо сливать!

Преимущество вакуумных трубчатых солнечных коллекторов в том, что они имеют достаточно высокую эффективность при низкой интенсивности солнечного излучения, а также при диффузионном излучении (отсутствии прямых солнечных лучей).

Место установки солнечного коллектора:

Солнечные коллекторы для дома наиболее часто размещают на крыше, т.к. на крыше, как правило, отсутствует совсем, или присутствует в малых количествах, тень и другие помехи при которых коллектор работает с меньшей отдачей. Если скат крыши имеет угол наклона 30-50 градусов, то решение вмонтировать солнечный коллектор в крышу самое оптимальное.

Коллекторы можно также вмонтировать на стену или на балкон, Если Ваш балкон или стена свободно освещаются солнцем, то это также очень подходящее место разместить на них солнечный коллектор для дома.

Конструкция вакуумной трубки схожа с конструкцией стеклянной колбы термоса. Трехслойные вакуумные трубки имеют высокую степень поглощения и высокую термостойкость, они соединяются с баком для воды, расположенным выше их. Когда вода в трубках нагревается, плотность ее уменьшается и вода поднимается вверх — в бак, а холодная вода из бака течет вниз — в вакуумную трубку. Так обеспечивается циркуляция воды и теплообмен всей системы.

Вакуумные трубки сделаны из высококачественного, сверхпрочного боросиликатного стекла, что обеспечивает защиту их от града и механических повреждений.


Солнечный коллектор ДАЧА включает в себя:

  • комплект вакуумных трубок;
  • бак для воды;
  • подпорную раму с гальваническим покрытием;
  • контроллер.

Бак для воды имеет в горизонтальном сечении круглую форму и состоит из двух контуров. Внешний контур сделан из нержавеющей или окрашенной стали, его диаметр 460 мм. Внутренний контур из нержавеющей стали имеет диаметр 360 мм, толщина стенки 0,41мм. Между стенками бака в качестве утеплителя используется полиуретан 50мм толщиной.

Подпорная рама металлическая с гальваническим покрытием.

Контроллер осуществляет интеллектуальный контроль и автоматическую работу системы: регулирует уровень воды в баке (открывает клапан подачи воды из водопровода), обеспечивает поддержание заданных параметров температуры нагрева жидкости в баке (в электрической системе, оборудованной тэном, включает электронагреватель при недостаточности нагрева воды солнечной энергией).

Рекомендации по установке солнечных коллекторов.

Азимут описывает отклонение плоскости коллектора от направления на юг. Если плоскость коллектора ориентирована на юг, то азимут = 0°. Чем меньше отклонение от направления на юг, тем лучше. В идеале, следовало бы учитывать режим потребления тепловой энергии (если больше потребляем утром, то лучше ориентироваться на юго-восток и т.д.), но не всегда это четко понятно.

Установка солнечного коллектора и определение его размеров должны быть выполнены таким образом, чтобы незначительным было воздействие дающих тень соседних зданий, деревьев, линий электропередач и т.п.

Важной частью гелиоустановок является поддерживающая конструкция (рама) для солнечных коллекторов. Она обеспечивает правильный угол наклона, а также необходимую жесткость конструкции. Комбинация поддерживающей конструкции с солнечным модулем должна выдерживать порывы ветра и другие неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Звоните! (495)748-11-78 Наши квалифицированные специалисты ответят на Ваши вопросы и в зависимости от поставленных вами задач, помогут подобрать солнечный коллектор, удовлетворяющий Вашим требованиям.

ЗАКАЗ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА:

Заказ можно забрать самостоятельно в нашем офисе продаж г.Москва, проезд Серебрякова, дом 2, корпус 1

Отправляем продукцию в любую точку России и СНГ. (Стоимость отправки уточняйте у менеджера).

Оплата заказа производится по наличному и безналичному расчёту

Если выбор солнечного коллектора вызывает у Вас затруднение, в оспользуйтесь новым сервисом: «ОБРАТНЫЙ ЗВОНОК» на нашем сайте. Услуга полностью бесплатная! Наши специалисты проконсультируют Вас по работе и эксплуатации предлагаемых нами солнечных гелиосистем и в зависимости от поставленных Вами задач помогут подобрать солнечный коллектор , удовлетворяющей именно Вашим потребностям.

Солнечные коллекторы для отопления

Любой солнечный коллектор — это особый вид климатической техники. Она используется для производства горячей воды, чтобы в дальнейшем использовать её для различных нужд. Возможность внедрения возобновляемых бесплатных источников энергии в производственный цикл становится главным отличием коллекторов от другой подобной техники. Принцип изменения плотности воды во время её нагрева — вот на чём основана работа таких устройств. Это означает, что осуществляется движение воды наверх, для дальнейшего подогрева выталкиваются более холодные участки воды. Так что нет необходимости использовать какое-либо дополнительное насосное оборудование.

Смотрите еще:  Купить авто со штраф стоянок

Как работает коллектор в системе отопления

Чаще всего гелиосистемы используют для своей работы обычную воду, а так же антифриз. Если по сравнению с коллектором температура воды в нижней части ниже, включается обогрев. Вода перемещается по системе благодаря встроенному насосу. Нагрев воды в накопителе происходит через теплообменник, обычно коллекторы нагреваются только до определённой температуры.

При необходимости направление воды в системе меняется благодаря смесителю. Таким образом, остывающая и тёплая вода время от времени сменяют друг друга. За счёт расширения тёплой воды происходит замена жидкости в системах с естественной циркуляцией. При нагреве тёплая вода поднимается вверх, холодная выталкивается в нагревательный бак.

Обязательно наличие теплоизоляционного слоя толщиной как минимум 25−30 сантиметров, иначе система не сможет работать стабильно. Что касается резервуара, то лучше всего использовать прямоугольную форму. При соблюдении этого условия вода будет равномерно распределяться по всем имеющимся участкам. Так что работа системы в целом станет более полноценной.

Отопление домов солнечными коллекторами

Затраты на обогрев частного дома могут снизиться до 50−90 процентов, если правильно смонтировать солнечные коллекторы. Весна-осень — период, когда обогрев происходит особенно активно, хотя в принципе система работает в любое время года.

Главные параметры, которые нужно рассчитывать при выборе коллектора:

  • площадь гелиосистемы
  • количество тепловой энергии

Если система будет использоваться в зимний период, то и расчёты проводятся соответственно. Ведь в зимние морозы требуется гораздо больше энергии и затрат для того, чтобы помещение было комфортным для проживания.

Достаточно часто солнечные коллекторы выступают лишь дополнительными источниками тепла. Автономное использование гелиосистемами тоже возможно, если теплоизоляция дома выполнена правильно.

Естественная циркуляция воды за счёт конвекционных потоков — лишь один из принципов, по которому может быть организована гелиосистема. Из-за пассивной циркуляции воды этот вариант менее эффективен, чем все остальные. Бак обязательно примыкает к коллектору, но в то же время находится выше него.

Дополнительные электрические циркуляционные насосы используются в системах с принудительной циркуляцией. В данном случае сами коллекторы становятся более эффективными, поскольку более эффективно используется вода. Но к обслуживанию такие устройства более требовательны, всё зависит от электрической энергии, за счёт которой всё работает.

Подключение коллекторов к системе отопления

От того, какой тип циркуляции используется в той или иной системе, зависит то, как будет производиться подключение к отопительной системе. Подключение к системе с естественной циркуляцией — один из самых простых способов. Здесь главным принципом становится только нагрев воды в системе отопления.

Выше уровня коллектора подключается накопительный бак. Верхний вывод, таким образом, должен подключаться ко входу горячей воды в систему отопления, а нижний к обратке. На входе в солнечный коллектор для отопления в таком случае могут возникнуть воздушные пробки. Потому такие системы стоят дешевле, чем вариант с использованием насосов.

С использованием автоматики можно подключить солнечный коллектор к системе с принудительной циркуляцией. Эти системы обладают своими особенностями:

  1. Контроллер управляет насосом на основе показаний специальных датчиков.
  2. Когда по этим датчикам температура достигает заданного значения, обогрев прекращается
  3. Бак-накопитель, обратка и выход коллектора — места, где обязательно устанавливаются такие датчики
  4. Вместе с такой системой лучше использовать дополнительные источники тепла. Например, твердотопливные или газовые котлы.

На степень нагрева воды в системе в таких случаях влияет местоположение коллектора по отношению к солнцу, а так же уровень его наклона. Лучше с самого начала устанавливать коллекторы так, чтобы под прямыми солнечными лучами они находились большую часть дня. Объём бака в морозный период лучше выбирать около 40 см³, если не планируется подключать дополнительные источники тепла. Иначе в пасмурные дни система будет работать не совсем эффективно.

Довольно сложно рассчитать количество квадратных метров, которые необходимы для той или иной системы коллекторов. Здесь важны не только наклон крыши и сторона, значение приобретают уровень солнечной радиации в данном регионе, объём накопителя. Потому все расчёты лучше доверить квалифицированным специалистам.

Сейчас производством солнечных коллекторов занимаются разные производители. Выбирая ту или иную марку, надо обязательно обратить внимание на её производительность. В перерасчёте на м2 у каждой торговой марки она может быть своя. И в некоторых случаях разница становится действительно заметной.

Коллекторы из поликарбоната

Листы ячеистого поликарбоната или полипропилена — главные элементы, из которых состоят такие коллекторы. К торцам листов крепится непосредственно сам коллектор. Только в специальном жестяном крытом коробе необходимо осуществлять монтаж подобной системы. В качестве крышки следует использовать дополнительный лист из поликарбоната. Можно сделать и стеклянную крышку, но, если светопроницаемость будет излишний, поликарбонат создаст парниковый эффект, так что всё будет похоже на двойное остекление. Так что лучше всё делать полностью из поликарбоната, так система будет работать стабильнее.

Дополнительная информация о структуре

Сам солнечный коллектор становится главным элементом в системе нагрева воды. Эта конструкция может быть отнесена к одной из трёх групп:

  • плоские коллекторы
  • вакуумные коллекторы
  • водяные коллекторы

Алюминиевая рама становится основой для плоских коллекторов. Внутри неё располагаются медные трубки, сверху их покрывает специальный поглощающий материал. Снизу находится теплоизоляция. Закалённое стекло практически полностью закрывает эту конструкцию, само стекло всегда отличается большой пропускной способностью относительно света. Такие системы можно включать только в определённое время года, а можно пользоваться ими круглый год.

Рама с вакуумными трубками из боросиликатного стекла — вот что используется для изготовления вакуумных коллекторов. Ещё одна колба со специальным поглощающим покрытием имеется при этом внутри каждой отдельной трубки. Медная трубка с теплоносителем под низким давлением располагается в самих колбах. В теплообменник с жидкостью помещается конец медной трубки, именно туда выделяется тепловая энергия, которая аккумулируется в системе.

Конструкция типа «морская трубка» тоже является отдельной разновидностью вакуумных коллекторов. Бак для воды и трубки в этом случае находятся на раме. Внутри каждой трубки находится ещё одна трубка, между ними обязательно устраивается специальное вакуумное пространство. Слоем абсорбента покрыты вакуумные трубки, более того, они заполнены водой. Когда происходит нагрев, вода поднимается в бак. Холодная опускается к трубкам для нагрева. Такие системы ещё называются водяными солнечными коллекторами.

Бак-аккумулятор выступает вторым элементом, который обязательно присутствует в любой системе. Именно он используется для хранения воды, в дальнейшем потребляющейся для различных нужд. Наружную часть бака лучше утеплить отдельным слоем толщиной минимум в 3 сантиметра, иначе в холодное время года он не сможет сохранить тепло. Бойлер для солнечного коллектора тоже подождёт.

На что следует обратить внимание

Любые гелиоустановки характеризуются номинальной мощностью, которая обозначается в киловаттах. Это количество энергии, которое вырабатывается при ярком солнце в зените. Это означает, что эффективность системы будет снижаться утром и вечером. Ночью, скорее всего, можно будет использовать горячую воду только из бойлера, где вода копилась на протяжении целого дня.

Выбирая модель коллектора, обратите внимание на то, можно ли его использовать в зимний период. И на то, какая мощность должна быть у системы, к которой коллектор подключается. Установка коллекторов обычно осуществляется на крышу или на каркас, который монтируется отдельно.

Гелиосистема для загородного дома (видео)

Похожие статьи:

  • Требования к обслуживанию на предприятиях общественного питания Услуги общественного питания. Общие требования к методам и формам обслуживания на предприятиях общественного питания Стандарт устанавливает общие требования к методам и формам обслуживания […]
  • Спор макарова Арбитраж корпоративных споров (О.А. Макарова, журнал "Журнал предпринимательского и корпоративного права", N 4, октябрь-декабрь 2016 г.) Арбитраж корпоративных споров доцент кафедры […]
  • У кого повысится пенсия с 1 апреля 2019 года 1 апреля 2019 года в России состоится официальная индексация пенсий: кому и на сколько Будет ли индексация пенсий с 1 апреля 2019 года? Или ничего ждать пенсионерам уже не стоит? […]
  • Закон рф о государственной поддержке малого предпринимательства в российской федерации Федеральный закон Российской Федерации от 24 июля 2007 г. N 209-ФЗ "О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации" Изменения и поправки Принят Государственной […]
  • Способы подачи заявления на развод Какие документы нужны для развода Если Вы уже приняли решение о разводе (расторжении брака), Вам необходимо его документально оформить. Есть только два способа: в отделе ЗАГСа или в суде. […]
  • Нотариус до 19-00 москва Нотариус города Москвы Лысякова Ольга Сергеевна Добро пожаловать на официальный сайт нотариуса города Москвы Лысяковой Ольги Сергеевны! Благодарю всех, кто решил воспользоваться […]
Перспектива. 2019. Все права защищены.