Принцип роботи сонячного колектора, як вибрати для дому

         

Сонячний колектор, або Геліосистема, обладнання, призначене для використання в якості альтернативних джерел енергії. Такі системи давно використовують у багатьох країнах в промислових масштабах, але останнім часом вони стали популярні і в приватному секторі для підігріву гарячої води, опалення будинків і підігріву басейнів.

Детально про сонячні колектори можна дізнатись на сторінці магазину силової електротехніки, та сонячної енергетики «ПП Правильне електроживлення». Технічно грамотні спеціалісти привітно і інформативно консультують та оформлюють замовлення. Відправка товарів буде проведена протягом доби від прийому заявки.

Сонячні водонагрівачі це надійні продукти європейської якості, мають естетичний і інноваційний дизайн.

Чи затребувані геліосистеми

Вже зараз встановлено понад 160 млн.м2 цих панелей у всьому світі. Лідирують Китай і Японія. Не відстають і деякі європейські країни, де вироблення тепла такими системами становить близько 5% від всієї необхідної.

Пройде небагато років і багато країн відмовляться від газу і вугілля цілком. Наприклад, в Україні, де тарифи досить високі, такі системи встановлюють у великих кількостях. Одноразове вкладення грошей дозволить отримати енергонезалежність, нехай навіть і часткову. І справа не тільки в економії, такі установки екологічно чисті і не забруднюють навколишнє середовище.

Переваги цих систем

Альтернативних джерел енергії зараз багато, це і сонячні панелі, вітрогенератори, теплові насоси і тд. Однак саме сонячні колектори набирають все більшої популярності, цьому є ряд причин:

  • Вартість системи найнижча з усіх альтернативних джерел, це обумовлено нескладною технологією виготовлення і монтажу.
  • Нескладний монтаж, який можна зробити навіть самому, володіючи певними знаннями і навичками.
  • Легкість в експлуатації, не потрібно ніяких особливих навичок щоб стежити за ними.
  • Низька вартість ремонту, всі деталі системи недорогі. Немає великих вузлів, що вимагають заміни цілком. Ремонт можна виконати самостійно, попередньо трохи вивчивши пристрій.
  • Універсальність. Геліосистему можна використовувати для нагріву води і опалювання, без додаткових циклів перетворення енергії. Підібрати кількість панелей можна виходячи з їх конкретної необхідності.

Трохи про недоліки геліосистем

У будь-якої системи є недоліки і сонячні колектори тут не виняток. Вони займають значну площу, одна панель займає в середньому 2-3 м2. Ефективність їх роботи залежить від кліматичної зони де вони використовуються.

Також вони дуже кліматично залежні, взимку їх ККД мінімальний, при цьому витрати енергії на обігрів максимальний. Це робить сонячні колектори не надто ефективними для опалення. Як заявляють багато виробників, вони здатні покрити до 30% витрат на опалення.

Однак, це все відносно. Більша кількість панелей і акумулюючі баки більшої місткості збільшать цей %. Але, додаткове обладнання збільшить і вартість системи.

Принцип роботи сонячного колектора

Він дуже простий. Панелі акумулюють сонячне тепло і передають їх теплоносію. Він циркулює через змійовик до накопичувального резервуара і віддає тепло воді, яку можна використовувати для будь-яких потреб. Весь процес контролюється контролером, який запускає насосну групу коли теплообмінник набрав необхідну температуру.

Як влаштований сонячний колектор в цілому. Все система складається з наступних елементів:

  • самі панелі в необхідній кількості згідно розрахунків,
  • контролер управління (включаючи датчики),
  • насосна група,
  • накопичувальна ємність (як правило це бак на 300-3000 літрів),
  • монтажні елементи, труби і фітинги.

Прибрати будь-якої елемент з цієї схеми не можна, вона не буде працювати. Виняток тільки колектори з проточними нагрівачами. Про них трохи пізніше.

Продуктивність, на що можна розраховувати

Перш ніж встановлювати таке обладнання коштує врахувати такий фактор як окупність. Адже поганий той підприємець, який не отримує прибуток із своїх інвестицій. Окупність колектора залежить безпосередньо від його продуктивності.

Всі компанії, які займаються виготовленням цих систем, дають приблизно однакові цифри:

  • Ефективність для нагріву води (ГВП) – 50-90%.
  • Ефективність для опалення будинку – до 30%.

Іншими словами, ця система може повністю забезпечити будинок гарячою водою. Опалення будинку може покрити і більше заявленого відсотка, все залежить від самої системи і кількості панелей, а також правильності їх установки.

Абсорбер, найважливіша частина системи

Частина сонячного колектора, яка приймає, акумулює і передає тепло теплоносієві називається абсорбером. Саме від цього елемента залежить ККД всієї системи.

Виготовляють цей елемент з міді, алюмінію або скла, з подальшим покриттям. Якраз від покриття більше залежить ефективність роботи абсорбера, ніж від матеріалу, з якого він виготовлений.

Абсорбери відрізняються і по типу пристрою, зараз їх всього два види:

  • Пір’яні – влаштовані в такий спосіб. Пластини з’єднують між собою трубки з теплоносієм. Самі трубки можуть бути з’єднані між собою в одну систему декількома способами. Це простий тип абсорбера, який можна зробити своїми руками.
  • Циліндричні – в цьому випадку покриття наноситься на скляну поверхню колби і застосовується в вакуумних колекторах. Завдяки цьому пристрою тепла концентрується більше як раз в центрі трубки де розташований тепло знімач, або стрижень. Працює ця система з більш високим ККД, ніж пір’яна.

Які типи сонячних колекторів існують

Такі системи бувають двох видів: плоскі і вакуумні. Але, по своїй суті, їх принцип роботи схожий. Вони використовують сонячне тепло для нагріву води. Відрізняються тільки пристроєм. Давайте розглянемо принципи роботи цих видів геліосистем докладніше.

Установка сонячного колектора

Установка сонячного колектора

Плоскі

Це найпростіший і найдешевший вид колектора. Працює він у такий спосіб: В металевому корпусі, який зсередини оброблений високоефективним пір’яним абсорбером для поглинання тепла, розташовані мідні трубки. За ним циркулює теплоносій (вода або антифриз), який поглинає тепло. Далі, цей теплоносій проходить через теплообмінник в накопичувальному баку, де передаю тепло вже безпосередньо тій воді, яку ми можемо використовувати, наприклад для опалення будинку.

Верхня частина системи закрита високоміцним склом. Всі інші сторони корпусу утеплені ізоляцією для зменшення тепловтрат.

ПеревагиНедоліки
Низька вартість панелейНизький ККД, приблизно на 20% нижче вакуумних
Нескладна конструкціяВелика кількість тепловтрат через корпус

Через свою простоту у виготовленні такі системи часто роблять навіть своїми руками. Придбати необхідні матеріали можна будівельних магазинах.

Вакуумні

Ці системи працюють трохи по іншому, це обумовлено їх конструкцією. Панель складається з подвійних трубок. Зовнішня трубка грає захисну роль. Вони виготовлені з високоміцного скла. Внутрішня труба має менший діаметр і покрита абсорбером, який акумулює сонячне тепло.

Далі це тепло передається тепло знімачами або стержнів, виготовленим з міді (вони бувають декількох видів і мають різний ККД, розглянемо їх трохи пізніше). Тепло знімачі передають тепло за допомогою теплоносія, в який акумулює бак.

(Visited 23 times, 1 visits today)