Основен / Радиатори

Как да инсталираме слънчеви колектори за отопление - от избор до монтаж на слънчеви системи

Много собственици на имоти мислят как да пестят пари, защото цените за топла вода и отопление се увеличават всяка година. Допълнителното използване на слънчевата енергия може да намали разходите и понякога да ги намали до почти нула. Слънчевите колектори са източник на чиста енергия.

Какво представляват слънчевите колектори

Тези устройства се наричат ​​и "слънчеви системи". Те са предназначени да натрупат енергия от слънцето, използвана за затопляне на водата. Използването на слънчеви колектори осигурява възможност за допълнително отопление. В резултат на това техните собственици имат топла вода и топлоснабдяване.

Слънчевите колектори за отопление са прости инсталации, които използват видима светлина за загряване на вода и инфрачервено лъчение от небесно тяло. Принципът на тяхното функциониране се основава на абсорбцията на топлинна енергия от повърхността с ниска отразяваща способност.

Колекторите се различават от фотоволтаичните слънчеви клетки с по-висока ефективност. Факт е, че фотоволтаичните клетки могат да конвертират само 15% от слънчевата енергия в електричество, а колекторите рециклират около 80%.

Основният проблем, който възпрепятства използването им като основен източник на топлинна енергия за жилищно настаняване, е непостоянната мощност на тези устройства, която се обяснява с:

1. Ежедневни промени в степента на осветеност, тъй като през нощта производството на топлинна енергия се намалява до нула. Освен това, за поддържане на положителната температура на течността, движеща се през колектора, е необходима допълнителна топлина.
2. Различни метеорологични условия. Ако се наблюдават плътни облаци, топлинната ефективност на устройствата намалява.

През студените месеци, когато настъпва отоплителния сезон, времето е предимно замаяно. Дори и в ясни дни през зимата, слънчевият колектор генерира около една четвърт по-малко топлина, което се обяснява с промяна в ъгъла на въздействие на слънчевата светлина.

Сортове на устройствата

В продажба има два вида растения, които могат да използват слънчева енергия:

1. Плоско устройство. Изработен е под формата на правоъгълен обект със защитно прозрачно стъкло и субстрат, зачервен, за да се осигури максимална степен на абсорбиране на слънчевата радиация.
2. Вакуумно устройство. Напълно прилича на няколко колби, които се обединяват от един кондензатор.

Плоски уреди

Проектното им решение е по-просто от това на вакуумни устройства, като в същото време те са по-малко ефективни. Водата се загрява, когато се циркулира през тръби, прикрепени към топлопроводящ субстрат, който е меден или алуминиев листов абсорбер.

Отдолу субстратът е изолиран, а отгоре е защитен с прозрачен материал, позволяващ радиация - поликарбонат или темперирано стъкло с леко добавяне на метал.

Най-ефективното е плоското устройство с медни тръби, които са залепени към формована медна подложка. Колектор, оборудван с тръби от бродиран полиетилен, абсорбира по-малко топлина, тъй като те имат по-ниска топлинна проводимост.

Плоските устройства имат следните характеристики:

1. Работната им среда се загрява до максимум 200-210 градуса.
2. Абсорбцията на слънчевата енергия е до 70%.
3. Минимално намаляване на ефективността на отоплението през зимата при слънчевия колектор при снежно време. Прозрачният лист, който служи за защита на основата с тръби, се загрява по време на работа и в резултат на това снежната покривка бързо се топи.
4. Има топлинни загуби. Те са резултат от контакт на въздух, загряван в устройството със защитно стъкло, но те не надвишават 30%. Тъй като температурата на улицата намалява, устройството започва да увеличава загубата на топлина. Той спира да функционира при -20 ° C и по-надолу.
5. Висок вятър. Тази собственост може да бъде пречка за инсталирането на плосък колектор в райони, където през зимата удари силен вятър.
6. Те са поставени под ъгъл спрямо хоризонта, така че местоположението да им осигури максимално осветление през дневните часове.

Вакуумни устройства

Този тип колектори се състои от няколко тръби, които се наричат ​​термосфери. Те имат вътрешна колба с високо селективно покритие, приложено за максимално поглъщане на топлината. В същото време външната колба е абсолютно прозрачна. Тъй като между колбите има вакуум, загубата на топлина при контакт с въздуха не надвишава 5%.

Водата се загрява бързо, когато топлината се прехвърля в съответствие с принципа на топлинната тръба. Течността се изпарява в дъното на колбата и след това под формата на пара се движи нагоре в кондензатора. Тогава охлаждащата течност се връща в работно състояние и в същото време се отказва от натрупаната топлинна енергия, след което тече надолу от гравитацията.

Вакуумните устройства са различни от плоските устройства:

1. Температурата на течността достига 300 градуса.
2. Високата степен на ефективност се обяснява с максималната абсорбция (до 80%) на топлинната енергия от адсорбционния слой, присъстващ на вътрешните стени на колбите, и от наличието на вакуум между стените, което изключва конвективния трансфер на енергия.
3. При снежно време през зимата се наблюдава вакуумна ефективност на слънчевите вакуумни колектори за отопление на жилища. Това се обяснява с факта, че тези устройства имат минимални топлинни загуби и повърхността на колбите не се нагрява.
4. Те са поставени под ъгъл спрямо хоризонта, който е равен най-малко на 15-20 градуса. Ако наклонът е по-малък, колбите няма да изпълняват функцията на топлинните тръби поради факта, че кондензиращата течност ще спре да се движи с тежест до долната им част.
5. Минималната вятърност ви позволява да ги инсталирате в райони, където преобладават силни ветрове.

Характеристики на някои модели резервоари

Тези устройства са добре познати на вътрешния пазар:

1. YSOLAR (Русия). Абсорберът е изработен от мед. Повърхността на абсорбиращата светлина е два "квадрата" с размери 2065x1073x105 милиметра. Вътрешният обем е 1,4 литра. Един празен колектор тежи 37 килограма. Топлофикационна мощност - 1,5 kW, при условие, че интензивността на осветяване е 900 W / кв. м. и външна температура от 20 ° С. Нанесете антирефлексно стъкло с дебелина 3,2 милиметра, с прозрачност 92%. Височината на изолационния слой е 60 милиметра.
2. FALCON-ЕФЕКТ-A. Материалният абсорбатор е алуминий. Размерът на абсорбиращата повърхност е 2.06 "квадрат". Топлоенергия - 1,5 kW с интензитет на осветление 900 W / кв. и външна температура от 20 ° С. Параметри на инструмента 1093 x 2008 x 76.7 милиметра с вътрешен обем от 1.4 литра. Масата на празното устройство е 32 килограма. Използва антирефлексно стъкло с дебелина 3,2 милиметра.
3. KAIROS VT 15B. Устройството с размери 1910 x 1840 милиметра тежи 51 килограма и има 15 тръби с външен диаметър 70 милиметра. Работното налягане е 6 атмосфери. Вътрешният обем е 4.6 литра. Отоплението спира при температура 206 ° С. Площта на абсорбиращата повърхност от 1,5 "квадрат".

Създаване на ваши собствени устройства

Можете да оборудвате топла вода и отопление със слънчеви колектори, направени сами. Най-простият им дизайн ще се състои от полиетиленова тръба за водоснабдяване, поставена под формата на спирала, която е поставена в дървена рамка и покрита с филм от полиетилен.

Но такъв домашен колектор има недостатъци:

• ниска ефективност, дължаща се на факта, че топлообменникът няма контакт в цялата площ на субстрата, в резултат на което се губи много топлина;
• нестабилност;
• липса на защита от вятър и механични повреди.

Ако има желание да се сглоби устройство, което да продължи дълго време и да осигури отопление на къщата със слънчеви колектори през зимата, можете да използвате инструкцията стъпка по стъпка:

1. Каналите за нагрятата течност са заварени към долния и горния колектор. За тази цел е желателно да се използват профилни тръбни изделия с размери 20 х 20 мм - той е в състояние да осигури термичен контакт с абсорбиращия субстрат поради плоския ръб. Колекторите са заварени с 1 / 2-3 / 4 инчови дюзи за изтегляне на течности.
2. Чрез заваряване на тръбата, прикрепена към основата от стоманена стоманена ламарина от 3 мм. Разликата между колчета не трябва да надвишава 20 сантиметра. Това разстояние ви позволява да премахнете отклонението на листа и да избегнете счупване на контакта с тръбите.
3. Дървена рамка е изградена около абсорбера. Между листа на абсорбера и ръбовете на рамката се оставят празнините, необходими за монтаж на стъкло и поставяне на изолационен материал. Дървесината трябва да бъде предварително обработена с антисептично средство.
4. Отворите се пробиват в рамката за дюзите, водещи охлаждащата течност.
5. Абсорбаторът е изолиран с минерална вата от задната страна. След това топлоизолационният материал се зашива с дъски, листове от шперплат или OSB.
6. След това абсорберът е боядисан с черна силиконова топлоустойчива боя, тъй като обичайните оцветяващи композиции за външна употреба в тези условия започват да се отлепват. Краищата на рамката след това се залепват с гумено уплътнение на прозореца и се покриват с конвенционално стъкло от 4 мм. Ако стъклото е оформено от няколко листа, трябва да запечатате ставите със силиконов уплътнител.
7. Стъклата се притискат към рамката с помощта на алуминиев или поцинкован ъгъл, като предварително се залепва предната му страна с уплътнение на прозореца.

Свързване на колектора към отоплителната система

Топлината се натрупва чрез използването на топлинен акумулатор или буферен резервоар, който е голям изолиран резервоар, напълнен с вода. В системата за топлоснабдяване оборудване две вериги:

• между слънчевия колектор и буферния капацитет;
• между топлинен акумулатор и радиатори.

През деня топлината, получена от слънчевата система, се използва за загряване на охлаждащата течност в буферния резервоар, а през нощта или при облачно време тя се използва за поддържане на температурата в къщата. За използване на топла вода за котли за косвено отопление.

Постепенно водата в топлинния акумулатор започва да се охлажда и температурата в акумулатора намалява. За поддържане на постоянното си температурно състояние може да се смесва единица, която включва трипътен термостатичен вентил и допълнителна циркулационна помпа.

Ефективност на слънчевите колектори за отопление

Преди да направите крайния избор, трябва да разберете колко печеливш е да загрявате слънчевите колектори. Например отопляемата площ на къща, разположена в южната част на страната, е 155 квадратни метра. Като се има предвид топлият климат и висококачествената изолация за отопление, отоплителната система ще има достатъчно мощност, равна на 15 kW, което означава, че дневната консумация на енергия е 15x24 = 360 kW / h.

На първо място, трябва да знаете областта на колекционерите. Известно е, че един квадратен метър от повърхността на Земята в дадена ширина получава около 5 кВт / час топлина на ден. През студените месеци слънчевата светлина пада до 4 кВтч / кв.м.

Въз основа на ефективността на колектора от един "квадрат" на неговата площ, може да се получи максимално 4x0.8 = 3.2 kWh енергия на ден. Това означава, че площта на колекторите не може да бъде по-малка от 360: 3.2 = 112.5 квадратни метра. м.

Тъй като цената на един единствен източник на слънчева енергия е доста висока, изчисляването на слънчевия колектор за отопление показва, че закупуването на такова оборудване ще струва значителна сума. Освен това, трябва да запомните, че закупуването на топлообменник, смесител и инсталация на кабели също струва пари.

Такива отоплителни системи са нестабилни, защото помпеното оборудване непрекъснато консумира електроенергия. В допълнение, при екстремни студове през нощта са необходими допълнителни топлинни генератори, като например котел с електрическо или твърдо гориво. Те няма да оставят замръзването на охлаждащата течност.

Период на изплащане на хелиосистемата

Едно просто изчисление ще ви помогне да разберете колко бързо скъпите слънчеви колектори плащат за себе си. Например, това ще бъде плоско устройство с площ от 2 "квадратчета" с дневен капацитет от 6,4 kWh.

Когато основният източник на топлинна енергия е електрически бойлер, киловатчасът, генериран от него, ще струва 5 рубли (според цените от 2017 г.), което означава, че дневните спестявания на електрозахранване при работа на плоско устройство ще бъдат 6.4x5 = 32 рубли, цената на устройството е 20 000 - 625 дни (20000: 32 = 625).

Когато основният източник на топлина е газов блок, един киловатчас енергия ще струва 0,7 рубли, а дневните спестявания - 6,4 x0,7 = 4,48 рубли. Периодът на изплащане ще се увеличи до 4464 дни или 12 години. Ако считаме, че средният живот на колектора е не повече от 15 години, тогава можем да заключим, че в този случай слънчевата система никога няма да се изплати.

резюмиране

Като се има предвид ефективността на слънчевите колектори, става ясно, че отоплението на една къща само с тяхната употреба ще бъде скъпо в сравнение с други методи за отопление на жилището. По-изгодно ще бъде отоплението с използване на инверторни климатизатори, като например термопомпи, които за всеки киловат мощност могат да прехвърлят около 5 киловата топлина в сграда.

Източниците на енергия за тях са земята, външният въздух и водата от никога замръзващите водни тела. Можете да използвате слънчевия колектор като отоплително оборудване при липса на главно захранване с газ.

Нека да поговорим за слънчевите колектори за отопление на дома

Всеки собственик на частна къща е изправен пред проблема с избора на отоплителна система. Особено този въпрос е от значение за райони, отдалечени от градовете. Икономичното отопление на оранжерии, домашни помещения също често предизвиква много мисъл. Пещи с отоплителни котли, електрически батерии, дървени камини са често срещани, но не и най-печелившите варианти за крайното изчисление. Енергийните носители (дърва, въглища, газ, електричество) са скъпи. Същевременно потреблението на ресурси, особено за големи помещения, се отличава със значителен показател.

В отговор на съществуващото търсене техническият напредък напредна в създаването на енергийни колектори, действащи чрез абсорбиране на слънчевата светлина. Изобретението е съвсем младо, но вече се използва активно за нагряване на вода, въздушни маси в различни топлоносители. Особено широко за отопление такъв комплект е включен в "еко" у дома.

Слънчевите колектори са иновативни системи, които постепенно печелят популярност. Технологията е скъпа, но в същото време предлага висококачествен алтернативен метод за производство на енергия. Някои компании могат да произвеждат колектор или набор от тях по поръчка в съответствие с желания размер, капацитет. Повечето предлагат универсални екземпляри.

Използвайте за отопление на дома

Всеки слънчев колектор е климатична технология с възобновяем енергиен ресурс. Източникът на топлина за този случай е самата природа. По този начин разходите се изискват само за оборудване. Ефективното изчисление показва значително намаляване на общите разходи за отопление на къщата.

Колекторите с всеки квадратен метър спестяват средно 800 кВт годишно. Това покрива почти половината от търсенето на топлинна енергия от типичен частен дом. През зимата соларният комплект може да загрява до 30-40% от жилищното пространство. Автоматизираните образци улавят и рециклират за отопление до 75% от дневната светлина.

Слънчевите колектори работят на същия принцип като домакинските бойлери - енергията действа върху топлинен елемент, повишавайки температурата на водата, въздуха или антифриза в кухините на отоплителните уреди. Контролният елемент е самият колектор - плоска плоча с размери няколко квадратни метра.

Нестабилността на времето създаде идеята да се комбинират енергиите на слънцето и електричеството в някои устройства от този клас. При слаба и студена атмосфера площта на устройството абсорбира само наличната топлина, нагрявайки комплекта. Допълнителното отопление на частната отоплителна система се осъществява с участието на електроенергия. Този подход ви позволява да изтласкате максимално от инсталацията, въпреки че изчисляването на разходите ще остане скромно. Технологията се нарича "принудителна циркулация". Като правило се характеризира с големи резервоари.

Кодово зависимото функциониране в умерените зони на планетата се използва по-често самостоятелно. Но в условията на разпространение на годишното активно слънце е възможно да се използва само естествена енергия. За да направите това, трябва само рационално изчисление с точната топлоизолация на сградата.

Методът за включване на колектора в комплекта за отопление на частна къща зависи пряко от избрания тип циркулация. В естествената форма резервоарът за натрупване се поставя над главната плоча, горният изход е свързан към входа на горещото съдържание, а долната - в обратната посока. Този метод е по-евтино, но рисковано е появата на задръствания.

Използването на допълнителни помпи за принудителна експлоатация предполага различна инсталация. На резервоара на изхода и на връщащия ход на тези колектори трябва да се поставят температурни сензори. Индикациите за автоматизация дават допълнителни команди на контролера и контролират движенията на помпата. С този метод газовите котли и котлите за твърдо гориво са чести помощни източници на енергия.

За двата варианта е важно да настроите колектора така, че нивото на наклона да ви позволи да хванете максималната директна слънчева светлина на ден. В противен случай системата няма да функционира както трябва, особено при облачно време.

Видео на тази тема, историята на завършения пример за приложение

Ефективността на

Дори и при облачни условия повече от половината от лъчението достига до повърхността на земята. В допълнение, тяхната работа е абсолютно безопасна за хората и околната среда. Всеки хеликоптер е лесен за поддръжка, изглежда естетически приятен, подобрява външния вид на частна къща. Предимствата на устройствата също включват:

• автономност на топла вода през зимата, лятото, при прекъсвания и ремонти;
• експлоатационен живот до 30 години, възвращаемост с изгодни разходи за отопление за 3-5 години;
• без таксуване, месечното плащане е независимо от увеличението на цените на електроенергията;
• възможност за едновременна употреба за отоплителни басейни, оранжерии, помещения за поддръжка;
• лесна интеграция в съществуващия комплект за отопление;
• липса на мръсотия, отпадъци;
• намаляване на общото натоварване на електрическата и отоплителната мрежа у дома;
• оптимизация за собствените нужди.

Негативните моменти на използване на слънчеви колектори не са толкова многобройни:

• високи разходи за първоначална покупка и инсталиране. В зависимост от производителя, мащаба и конфигурацията, цялата слънчева система може да струва до 10 хиляди долара. Дори по-опростените модели струват голяма сума, която трябва да бъде платена в даден момент;
• Не само климатичните условия, но и особеностите на ландшафта, формата на покрива, типичната продължителност на деня и други фактори могат да повлияят на работата на колекторите. Периодът на изплащане зависи от тези показатели.

Пасивната циркулация вътре в слънчевия колектор ще доведе до по-ниска ефективност на производните. При принудителен контрол, водата и енергията се изразходват по-продуктивно. Вторият вариант изисква сложна поддръжка, но е по-подходящ за условията на средната лента. За южните райони въвеждането на слънчевата система често намалява изчислението за електричество наполовина.

Ефективността на слънчевия колектор достига 95%. Краищата със суров климат показват по-нисък индекс, но също така оправдават използването. За да се изчисли годишната ефективност на колектора, се изисква да се умножи стойността на слънчева светлина в региона за една година (има специални таблици), площта на абсорбиране на системата и нейната ефективност. Изчисляването на дневната печалба се извършва по същия начин, като се отчита съответният (дневен) индекс на изолация.

Историята за колекционера през зимата

Видове слънчеви колектори

Конструкцията на слънчевия колектор може да съответства на един от класовете, описани по-долу.

Плоска абсорбираща светлина

Това е тъмна алуминиева кутия с медни тръби вътре. Долната част е ограничена от слой топлоизолация. Затворено закалено стъкло и пропиленгликол, изпълняващо работата на абсорбера на слънчева светлина. Функционални по всяко време на годината, популярни благодарение на достъпни разходи.

вакуум

Вакуумните колектори се състоят от многобройни медни тръби. Елементите са подредени в гладки редове. Всяка тръба с абсорбиращи и отразяващи вещества се намира в друга стъклена колба с подобна форма, но с по-голям диаметър. Между стените на контейнерите се образува вакуум, който действа като топлоизолатор и проводник. Основното предимство на класа е голяма приемна зона, което означава висока ефективност.

въздух

Въз основа на принципа "парников ефект". Лъчите падат върху абсорбиращото покритие и се абсорбират напълно от него. Зареденият приемник загрява въздушните маси вътре. Горещият въздух запълва стаята, влизайки в къщата с естествена конвекция или вентилатор.

Всички класове са подходящи за отопление на частни къщи в еднаква степен. Конкретният тип е избран въз основа на собствените си нужди, платежоспособност, покривна площ (или друга повърхност) за монтаж.

Критерии за подбор

Избирайки устройство според вашите нужди, трябва да обърнете внимание на някои нюанси:

• Плоските разновидности, по-силни от другите, обаче не са от полза за ремонта. Разбивката забранява цялата адсорбционна система, което увеличава отпадъците. Пробите от този клас могат да затоплят водата до 20-40 градуса над температурата на околната среда.
• Видовете вакуумни колектори са чувствителни към външни действия, като по-вероятно ще бъдат повредени поради крехки кухи тръби. Междувременно, ремонтите могат да се извършват под формата на замяна на конкретна крушка. През зимата тя е по-ефективна от плоския тип, защото отоплява охлаждащата течност в по-широк обхват и поддържа температурата по-дълго.
• Въздушните видове са прости в дизайна, рядко се нуждаят от ремонт. Издържат на много ниски температури, продължават по-дълго от други. Като цяло те затоплят стаята по-малко.
• Превръщането на слънчевата енергия в топлина във вакуумния колектор е пряко пропорционално на размера на тръбите. Кратка тръба с малък диаметър ще намали изчисляването на развитието на отоплението. Вакуумните колектори са оптимални, когато има няколко колби с дължина до 2 метра и широчина около 6 см. Вътре трябва да има U-образна или прави вложка за ефективна термогенеза.
• Слънчевата мощност се измерва в kW и е номинална. Т.е. Индикаторът показва количеството топлина, което ще бъде произведено през периода, когато яркото слънце остане на нивото на зенита. За ранна сутрин и вечер това изчисление не е от значение. През нощта, в режим на поддръжка, натрупаната енергия се използва през деня Поради тази причина е необходимо да се вземе предвид силата на системата, свързана с колектора, и да се провери възможността за дългосрочно запазване на топлината. Устройствата с ниски температурни спестявания не са подходящи за студения сезон. Особено този фактор е важен за модели с воден проводник.
• Преди да закупите колектор, трябва да изтече пълна отоплителна система и да закрепите към покрива. В много случаи използването на допълнителни рамки ще бъде оправдано. Измерванията се извършват за предпочитане с участието на специалист в тази област на дейност.
• Изборът на вертикалното разположение на колектора ще премахне проблемите със снегопочистването, но може да намали ефективността. Във всеки случай е необходимо да се осигури място за инсталация за утаяване през зимата.
• Най-изгодно ще бъде поставянето на системата "лице" от южната страна или с отклонение не повече от 30 градуса от нея. За работата на 12 месеца в годината е по-добре да вземете ъгъла на монтаж, равен на географската ширина на района.

Въпросът за избора е включен във видеоклипа

Отзиви

Мненията относно използването на слънчеви колектори се различават в практиката. Положителната обратна връзка се основава на екологичната чистота на метода и рентабилността на използването на такова отопление като допълнителен източник на топла вода. Огромният брой потенциални потребители се съмнява в способността на такова оборудване да се справи с отоплението на пълнофункционална къща.

Често прегледите съдържат спорове относно осъществимостта на използването на хелиосистеми някъде другаде, освен южните територии. Мнозина смятат, че колекционерите в средната лента са скъпа играчка с непредсказуем възвращаемост. Повечето виждат ползите само за отопление на оранжерии, басейни и малки помещения за летните периоди.

Колекционер на историята на потребителя в първия ден на употреба

По принцип интересът към алтернативните методи за получаване на топлинна енергия е много активен. Масите на хората, които изучават проблема в дълбочина, растат всеки ден.

Общ преглед на модела

HH-SCH-12

Слънчев колектор вакуумен колектор с 12 тръби с диаметър 5.8 см, дължина 1.8 м. Ефективността на абсорбция е най-малко 92%. Работна площ 1,5 кв.м. Изпитвателното налягане е 1 МРа. Подходящи за отоплителни сплит системи. Приемливо последователно сливане на няколко парчета, за да се увеличи производителността.

Цена - 27 000 рубли.

FPC-2200

Плосък колектор с активна площ от 2.1 кв.м. Адсорбцията на рент надвишава 94%. Максималното налягане по време на работа - 1 МРа. Работният температурен диапазон е от 33 до 135 градуса по Целзий. Изисква допълнителна покупка на монтажна рамка.

Цена - 28 000 рубли.

Falcon Effect-A

Бюджетен слънчев колектор с плосък тип. Руска продукция. Проектиран за целогодишна употреба. Панел за абсорбция - 2.06 кв.м. Профилът е изработен от алуминий. Работи най-добре с отопление на водна основа или антифриз. Абсорбира до 95% от светлината. Топлинна загуба - не повече от 5%. Средна производителност - 125 литра вода (от 15 градуса) до 50 градуса.

Цена - 17 000 рубли.

Комплект слънчеви колектори Galmet Premium 2xKSG 21

Състои се от две плоски хелиосистеми, монтажни инсталации, 24-литров разширителен резервоар и бойлер. Топлоносител - течност. Подходящ за наклонени покриви на плочки, покривен материал. Печеливша възможност за вили, крайградски къщи на малка площ. Призматично антирефлексно стъкло. Коефициент на абсорбиране - от 95%. Площта на един лист е 2,1 кв. М. максимална мощност - 1,5 kW. Работи целогодишно.

Кит цена - 117 000 рубли.

SOLARVENTI SV3

Въздушен колектор. Затопля помещенията без захранване от мрежата, елиминира старостта, подобрява качеството на въздуха в къщите. Подходящ за складове, гаражи, жилищни и технически помещения до 25 кв.м. Пълната обмяна на въздуха се извършва в рамките на 2 часа. Ефективност - 57%, годишен капацитет - 200 kW / h. Диапазон на отопление - 15 градуса. Дебелина на панела - 10 мм. Тегло не повече от 6 кг ви позволява да се монтирате вертикално дори до стената. Размери 53 x 70 x 5.5 см.

Цена - 39 000 рубли.

заключение

Още е рано да се говори за абсолютния преход към такива инсталации. В същото време, със сигурност съществуват разумни аргументи за използването на такъв метод за генериране на топлина.

С изчерпването на природните ресурси слънчевите колектори стават все по-актуални. Технологията продължава по пътя на развитие, подобряване, разпространение до масите.

Производството на слънчеви системи набира скорост. Броят на моделите за различни нужди се увеличава. Дори и с широко разпространените съмнения на хората за подобно отопление, нишата се разраства и поема все по-стабилни позиции.

Слънчево отопление на частна къща: опции и диаграми на устройствата

Зелените технологии са много обещаващо направление. Използването на отпадъците от енергия на природни елементи може значително да намали разходите за комунални услуги. Например, като организирате слънчево отопление за частна къща, ще осигурите нискотемпературни радиатори и системи за подово отопление с практически свободен топлопренос. Съгласен съм, че вече има значителна икономика.

Всичко за видовете системи, които обработват неизчерпаемата енергия на слънцето в топлината, необходима за отоплението, ще научите от статията, предложена от нас. С нашата помощ можете лесно да разберете разновидностите на слънчевите инсталации, как са проектирани и спецификата на работата. Със сигурност се интересуваме от една от най-популярните опции, интензивно работещи в света, но не и твърде популярни сред нас.

В прегледа, представен на вашето внимание, са представени проектните характеристики на системите, диаграмите на връзките са описани подробно. Представен е пример за изчисляване на соларната отоплителна верига за оценка на реалностите на нейната конструкция. За да помогнете на независими майстори да прикачат фото колекции и видеоклипове.

"Зелена" технология на топлина

Средно 1 м 2 от земната повърхност получава 161 вата слънчева енергия на час. Разбира се, в екватора, тази цифра ще бъде многократно по-висока, отколкото в Арктика. В допълнение, плътността на слънчевата радиация зависи от времето на годината.

В Московския регион интензивността на слънчевата радиация през декември-януари се различава от май до юли с повече от пет пъти. Но модерните системи са толкова ефективни, че могат да работят почти навсякъде по света.

Задачата за използване на енергията на слънчевата радиация с максимална ефективност се решава по два начина: директно загряване в топлинни колектори и слънчеви фотоволтаични клетки.

Слънчевите панели първо конвертират енергията на слънчевите лъчи в електричество, след което ги прехвърлят чрез специална система към потребителите, например електрически бойлери.

Топлинните колектори, загряващи се под действието на слънчева светлина, отопляват охлаждащата течност на отоплителните системи и захранването с топла вода.

Топлинните колектори са от няколко вида, включително отворени и затворени системи, плоски и сферични структури, полусферични заглавки и много други опции.

Топлинната енергия, получена от слънчеви колектори, се използва за загряване на топлата вода или отоплителната среда на отоплителната система.

Широката гама индустрия произвежда колекторни системи за включване в независима отоплителна мрежа. Най-простият вариант за даване обаче е лесно да направите със собствената си ръка:

Въпреки ясния напредък в разработването на решения за събиране, съхранение и използване на слънчева енергия, съществуват предимства и недостатъци.

Ефективно използване на слънчевата енергия

Най-очевидното предимство на използването на слънчевата енергия е нейната обща наличност. В действителност, дори и в най-мрачното и облачно време, слънчевата енергия може да бъде събрана и използвана.

Вторият плюс е нулеви емисии. Всъщност тя е най-екологичната и естествена форма на енергия. Слънчевите панели и колекторите не правят шум. В повечето случаи, инсталирани на покривите на сградите, без да заемат полезна площ на крайградски район.

Недостатъците, свързани с използването на слънчевата енергия, са нестабилността на светлината. През нощта нищо не се събира, ситуацията се влошава от факта, че върхът на отоплителния сезон попада в най-късите светлинни дни на годината.

Необходимо е да се следи оптичната чистота на панелите, леко замърсяване драстично намалява ефективността.

Освен това не може да се каже, че функционирането на системата със слънчева енергия е напълно безплатна, има фиксирани разходи за амортизация на оборудването, работа на циркулационната помпа и управляващата електроника.

Отворете слънчевите колектори

Отворен слънчев колектор е незащитена система от тръби от външни влияния, през които топлият носител се загрява директно от слънцето. Вода, газ, въздух, антифриз се използват като топлоносител. Тръбите са или закрепени върху носещия панел под формата на намотка, или са прикрепени паралелно към изходящата дюза.

Отворените колектори обикновено нямат изолация. Дизайнът е много прост, поради това има ниска цена и често се прави самостоятелно.

Поради липсата на изолация, те практически не пестяват енергия, получена от слънцето, те се отличават с ниска ефективност. Те се използват предимно през лятото, за да затоплят водата в басейните или летните душове. Те са инсталирани в слънчеви и топли райони, с малки разлики в температурата на околния въздух и нагрятата вода. Те работят добре само в слънчево, спокойно време.

Тръбни колектори

Тръбните слънчеви колектори са сглобени от отделни тръби, минаващи през вода, газ или пара. Това е един от сортовете слънчеви системи от отворен тип. Охлаждащата течност обаче вече е много по-добре защитена от външни негативи. Особено във вакуумни инсталации, подредени на принципа на термос.

Всяка тръба е свързана към системата отделно, успоредно една на друга. Когато дадена тръба се провали, лесно е да я промените на нова. Цялата конструкция може да бъде монтирана директно на покрива на сградата, което значително улеснява монтажа.

Тежки плюс на тръбните слънчеви колектори са в цилиндричната форма на основните елементи, благодарение на които слънчевата радиация се улавя през целия ден без използването на скъпи системи за проследяване на движението на осветителните тела.

С дизайна на тръби се отличават перо и коаксиални слънчеви колектори.

Коаксиална тръба е съд Dyaura или всички познати термоси. Изработен от две колби, между които се изпомпва въздухът. На вътрешната повърхност на вътрешната крушка се прилага високо селективно покритие, което ефективно поглъща слънчевата енергия.

Топлинната енергия от вътрешния селективен слой се прехвърля към топлинната тръба или вътрешния топлообменник от алуминиеви плочи. На този етап се получава нежелана загуба на топлина.

Тръбичката е стъклен цилиндър с вграден абсорбер за перо.

За добра топлоизолация въздухът се изпомпва от тръбата. Топлинният трансфер от абсорбера се извършва без загуба, така че ефективността на епруветките е по-висока.

Съгласно метода на топлопреминаване има две системи: директен поток и с топлопровод (топлинна тръба).

Термотръбата е запечатан контейнер с летлива течност.

Вътре в термотръбата има летлива течност, която абсорбира топлината от вътрешната стена на колбата или от абсорбера на писалката. Под действието на температурата, течността се кипва и се издига под формата на пара. След като топлината се подава към отоплителната среда или захранването с гореща вода, парата кондензира в течност и тече надолу.

Водата с ниско налягане често се използва като летлива течност.

В система с директен поток се използва U-тръба, през която циркулира водата или нагревателната среда на отоплителната система.

Едната половина от U-образната тръба е предназначена за студена охлаждаща течност, втората отстранява загрятата. При нагряване охлаждащата течност се разширява и навлиза в резервоара за съхранение, осигурявайки естествена циркулация. Както при системите с топлинна тръба, минималният ъгъл на наклон трябва да бъде най-малко 20⁰.

Системите с директен поток са по-ефективни, тъй като незабавно отопляват охлаждащата течност.

Ако се планира да се използват слънчеви колектори през цялата година, в тях се изпомпва специален антифриз.

Използването на тръбни слънчеви колектори има няколко предимства и недостатъци. Дизайнът на тръбния слънчев колектор се състои от идентични елементи, които са относително лесни за смяна.

• ниски топлинни загуби;
• способност за работа при температури до -30оС;
• ефективно изпълнение през деня;
• добро представяне в райони с умерен и студен климат;
• ниска вятърна енергия, базирана на способността на тръбовидните системи да преминават през въздушните маси;
• възможността за производство на високотемпературна охладителна течност.

Структурно тубулната конструкция има ограничена повърхност на отвора. Той има следните недостатъци:

• неспособни за самопочистване от сняг, лед, замръзване;
• висока цена.

Въпреки първоначално високата цена, тръбните колектори се изплащат по-бързо. Имате дълъг живот.

Плоски затворени системи

Плоският колектор се състои от алуминиева рамка, специален абсорбиращ слой - абсорбер, прозрачно покритие, тръбопровод и изолация.

Като абсорбатор се използва черен меден лист, който е идеален за създаване на хелиосистеми с топлинна проводимост. При усвояването на слънчевата енергия от абсорбера получената слънчева енергия се прехвърля към охлаждащата течност, циркулираща през система от тръби, съседни на абсорбера.

Отвън затвореният панел е защитен с прозрачно покритие. Изработено е от удароустойчиво темперирано стъкло с широчина на лентата от 0.4-1.8 μm. Този диапазон има максимално слънчево излъчване. Удароустойчивото стъкло е добра защита срещу градушка. От гърба всички панели са надеждно затоплени.

Списъкът с предимствата на затворените плоски панели включва:

• простота на дизайна;
• добро представяне в региони с топъл климат;
• възможност за монтаж под всякакъв ъгъл, ако има устройства за промяна на ъгъла на наклон;
• способността за самоочистване от сняг и замръзване;
• ниска цена

Плоските слънчеви колектори са особено полезни, ако употребата им е планирана в етапа на проектиране. Животът на качествените продукти е 50 години.

Недостатъците включват:

• високи загуби на топлина;
• голямо тегло;
• висок вятър в местоположението на панелите под ъгъл спрямо хоризонта;
• ограничения при работа, когато температурата спадне над 40 ° C.

Обхватът на затворените колектори е много по-широк от слънчевите електроцентрали с отворен тип. През лятото те могат да задоволят напълно нуждата от топла вода. В хладни дни, които не са включени в обществените услуги по време на отоплителния сезон, те могат да работят вместо газови и електрически нагреватели.

Сравнение на слънчевите колектори

Най-важният индикатор за слънчевия колектор е ефективността. Полезно изпълнение на различни проекти на слънчеви колектори зависи от температурната разлика. В същото време плоските колектори са много по-евтини от тръбните.

При избора на слънчев колектор трябва да обърнете внимание на редица параметри, показващи ефективността и мощността на устройството.

За слънчевите колектори има няколко важни характеристики:

• коефициент на адсорбция - показва съотношението на абсорбираната енергия към общата стойност;
• Емисионен фактор - показва съотношението на предаваната енергия към абсорбирания;
• обща площ и бленда;
• Ефективност.

Апертурата е работната площ на слънчевия колектор. При площта на отворите на плоския колектор е максимална. Апертурата е равна на площта на абсорбера.

Начини за свързване към отоплителната система

Тъй като устройствата, захранвани от слънчева енергия, не могат да осигурят стабилно и непрекъснато подаване на енергия, е необходима система, устойчива на тези недостатъци.

За Централна Русия слънчевите устройства не могат да гарантират постоянен поток на енергия, поради което се използват като допълнителна система. Интегрирането в съществуваща система за отопление и топла вода е различно за слънчев колектор и соларен панел.

Водна колекторна верига

В зависимост от предназначението на термичния колектор се използват различни свързващи системи. Възможно е да има няколко опции:

1. Лятна опция за топла вода
2. Зимна възможност за отопление и топла вода

Лятната версия е най-простата и може да се направи дори без циркулационна помпа, използваща естествена циркулация на водата.

Водата се загрява в слънчевия колектор и вследствие на топлинното разширение навлиза в резервоара или котела. Когато това се случи, природната циркулация: на мястото на гореща вода от резервоара се изстудява.

Подобно на всяка система, базирана на естествена циркулация, тя не работи много ефикасно, изисквайки съответствие с необходимите наклони. Освен това резервоарът трябва да е по-голям от слънчевия колектор.

За да се поддържа водата възможно най-дълго, горещият резервоар трябва внимателно да се затопли.

Ако наистина искате да постигнете най-ефективната работа на слънчевия колектор, схемата на свързване става по-сложна.

Охлаждащата течност без замръзване циркулира през слънчевата колекторна система. Принудителната циркулация осигурява помпата под контрола на контролера.

Контролерът контролира работата на циркулационната помпа въз основа на показанията на поне два температурни датчика. Първият сензор измерва температурата в резервоара за съхранение, а вторият - на захранващата тръба на горещия топлоносител на слънчевия колектор. Веднага след като температурата в резервоара превиши температурата на охлаждащата течност, в колектора контролерът изключи циркулационната помпа, спирайки циркулацията на охлаждащата течност през системата.

На свой ред, когато температурата в резервоара за съхранение падне под зададената точка, отоплителният котел е включен.

Слънчева верига

Би било изкушаващо да се прилага подобна схема за свързване на слънчева батерия с електрическа мрежа, тъй като тя се прилага в случай на слънчев колектор, акумулираща енергия, получена през деня. За съжаление за системата за захранване на частна къща за създаване на батерия с достатъчен капацитет е много скъпо. Следователно схемата на свързване е както следва.

От слънчевите панели, зареждането се извършва от контролера за зареждане, който изпълнява няколко функции: осигурява постоянно зареждане на батериите и стабилизира напрежението. След това електрическият ток се подава към инвертора, където се преобразува постоянен ток 12V или 24V в редуващ се еднофазен ток 220V.

Уви, нашите електрически мрежи не са адаптирани за приемане на енергия, те могат да работят само в една посока от източника до потребителя. Поради тази причина няма да можете да продавате произведената електроенергия или поне да направите измерването да се върти в обратната посока.

Използването на слънчеви панели е от полза, тъй като те осигуряват по-универсална форма на енергия, но те не могат да се сравняват ефективно със слънчеви колектори. Последните обаче нямат способността да натрупват енергия, за разлика от слънчевите фотоволтаични клетки.

Преглед на слънчевите колектори за отопление на частна къща

Отоплението на къщи със слънчеви колектори само преди 15 години беше чудо, което мнозина гледаха с доста скептицизъм - първоначалната инвестиция в екологосъобразността на къщата не отговаряше на ползите. Ситуацията се е променила с нарастването на производството на слънчева енергия в Китай - продуктите първоначално започнаха да се произвеждат на цена, която е достъпна за китайския потребител и натискала много известни европейски марки, предизвиквайки многобройни положителни отзиви.

Досега разходите за слънчеви колектори за отопление на частни къщи са станали равни на такива автономни отоплителни системи, като електрически, горивни или газови котли. В южните райони на Русия търсенето на слънчева енергия се е увеличило толкова много, че местните производители са се появили, предоставяйки прилично качество на ниска цена, както и голям брой наръчници за това как да направите колекционер със собствените си ръце.

класификация

Колекторът на слънчева енергия е устройство, чиято работа се основава на абсорбцията на лъчение и на прехвърлянето на получената енергия чрез топлоносител и топлообменник в контейнер с вода. Ако слънчевите клетки от най-модерните марки не могат да конвертират повече от 25% от инцидента, то при колекторите тази цифра може да достигне 85%.

В зависимост от дизайна и принципа на събиране на енергия съществуват 2 основни типа:

1. Плосък - обикновен в южните страни и сравнително евтин, с леко намалена ефективност (60 - 75%) поради загуби при пренос на топлина във външната среда. Работи по много прост принцип - лист от тъмни метали (алуминий или мед) поглъща енергия и загрява системата от топлопредавателните тръби. Загубите на топлина от външната повърхност се предотвратяват, като се използва специално антирефлексно покритие от стъкло, от вътрешната се използва топлоизолация от влакна. Основните недостатъци са големи загуби през зимата, възможността за отказ при температури под -25 ° C и силна зависимост от ъгъла на разпространение на лъчите.

2. Вакуумни (тръбни) колектори - скъпи и високоефективни устройства (ефективност до 85%), ефективно работещи при всякакви климатични условия с изобилие от лъчи. Схемата е проектирана в съответствие с принципа на набор от множество топлинно поглъщащи тръби. Всяка се състои от вътрешни и външни колби, изработени от специално стъкло и отделени един от друг чрез вакуум, което осигурява абсолютна топлоизолация. Във вътрешната колба е метален абсорбер и тръба с течна охладителна течност. Основният недостатък на такава система е огромната цена (2-3 пъти по-висока от плоските модели) и необходимостта от електрическа помпа със специален контролер за принудителна циркулация на течности.

Вакуумните слънчеви колектори, от своя страна, могат да бъдат:

• Директен поток или U-образна форма. Охлаждащата течност преминава през U-образната тръба, която се свързва в една система, както при плоско устройство. Недостатъкът е да се взривят всички тръби в случай на повреда на един елемент, а повредата на целия колектор преди поправката.
• С топлинни тръби или топлинни тръби. Най-големият брой положителни отзиви се дължи на този дизайн, който ви позволява непрекъснато да приемате енергия, дори и при тежки студове. Всеки абсорбиращ елемент в него е автономен и е закрепен с помощта на скоба към топлообменника с охлаждащ поток. Работата на топлинната тръба се основава на нагряване и изпаряване на течност с ниска точка на кипене и нейната кондензация в горната част на колбата с освобождаване на енергия. Основният недостатък е очевиден от дизайна - положение, необходимо под ъгъл от 30-90 градуса спрямо хоризонталата.

Помпата, необходима за работа с вакуумни колектори, понякога се захранва от инсталирането на слънчев панел. Също така се изисква двуциклен обемни резервоар за натрупване на загрята вода и малък разширителен резервоар за излишната охладителна течност при прегряване.

Как да изберем колектор?

За да изберете единица, която отговаря на всички изисквания, а не да преразпределяте голяма сума пари, трябва да изберете много внимателно, като използвате потребителски мнения на независими форуми:

1. За лятна къща за отопление през пролетта и есента и топла вода през лятото, ще бъде най-изгодно да изберете плосък слънчев бойлер. Не забравяйте да източите охлаждащата течност преди зимните студове.

2. За малка целогодишна система за отопление на вода или при наличие на плосък покрив ще са необходими вакуумни колектори с прав поток.

3. За отопление на басейн или голяма отоплителна система през зимата е необходимо да изберете най-скъпата и надеждна опция - вакуумни топлопроводи. Наклоненият покрив и южната стена са идеални за монтаж.

4. Ако има избор между подобни китайски и европейски модели, почти винаги си струва да купите китайски продукти от известни производители - те са по-евтини и не по-малко качествени.

5. Ако купувате руски колектори, можете да спестите много дори в сравнение с китайските, обърнете специално внимание на обратната информация за доставчика, използвания материал и гаранционния период.

Отзиви от клиенти

"При построяването на къща имаше въпрос за отопление. Нашата зона е топла, затова реших да комбинирам електрическото отопление със слънчевата енергия. 16-те плоски панела на Kospell на 2.3 квадратчета струват 500 000 евро, отбелязаха целия покрив. Гореща вода през цялата година, топла. Само ако студът със сняг или облачно време е необходимо да се включи електротехник. Плановете са да се изгради топъл басейн, така че през лятото енергията да не се губи. "

"Купих три руски плоски колектори на Соколската компания. През зимата то се затопля лошо, но в слънчев ден 200-литров резервоар се нагрява до 40 градуса. Докато няма измръзване, те работят много добре. Харесва ми, че никога дори не трябва да се почистват - снегът се стопява върху тях ".

"Инсталирах два китайски панела с топлинни тръби от производителя Sunrein. Има топла вода през цялата година, температурата през зимата в резервоара е около 55-60 градуса, дори когато е замръзнала до минус двайсет. Мисля, че не губих парите си, аз го препоръчвам на всички. "

- В дохята имаше нужда от топла вода. По съвета на приятели купиха 2 панела Himin Solar и резервоар от 250 литра. Честно казано, не съм много доволен, през есента и в началото на пролетта едва бях работещ, точно в самия сезон на работа в страната.

Преглед на основните плюсове и минуси

1. Пълна автономия, възможност за инсталиране на всяко място, произволно отдалечено от цивилизацията.

2. Независимост от внесеното гориво.

3. Най-висока надеждност и поддръжка - няма движещи се части и химически реакции при работа, колекторът се страхува само от физически увреждания и неадекватни работни материали. Повечето грешки могат бързо да бъдат решени, като се замени един от елементите.

4. Екологично чисти - за една година абсорберът с площ 1 м2 може да предотврати отделянето на повече от 100 кг въглероден диоксид и огромно количество други горивни продукти.

5. Рентабилност в дългосрочен план с подходяща грижа.

• Необходимостта от висока първоначална инвестиция.
• Променливост, зависимост от сезона и метеорологичните условия. В повечето случаи колекторът в отоплителната система може да изпълнява само поддържаща роля, което помага да се спести гориво.
• Ниска ефективност в северните региони на света.

Цените за инсталиране на слънчево отопление и водно отопление включват:

• цена на абсорбиращи панели;
• цената на резервоара за съхранение и набор от свързващи тръби е около 70 000 рубли за резервоар с двоен кръг от 250 литра;
• циркулационна помпа и контролер с измервателна апаратура (само за вакуумни модели) - от 20 000 рубли;
• цената на слънчевата батерия за работа с електрическа помпа (по желание).