Солнечные коллекторы для нагрева воды – особенности использования, принцип работы и разновидности

Рост цен на энергоносители способствовал появлению новых энергосберегающих технологий и оборудования. Сегодня приобретают популярность солнечные коллекторы, позволяющие осуществить подогрев воды не только в частных домах, коттеджах и дачных строениях, но и в многоэтажках и гостиничных комплексах.

Солнечные водонагреватели, использующие неиссякаемую и бесплатную энергию Солнца, являются экономичным и энергоэффективным отопительным оборудованием. Использование коллекторов позволяет с минимальными затратами решить задачу горячего водоснабжения.

Отличительной особенностью гелиосистем является предельная экономичность, так как в процессе эксплуатации они не требуют расходов. Единственные затраты – приобретение энергосберегающего оборудования и его монтаж.

Планируя установить солнечный коллектор в доме, важно не ошибиться при выборе нагревателей, представленных в широком ассортименте. Остановимся на разновидностях устройств, их конструктивных особенностях и критериях выбора.

Специфика применения гелиосистем

Главная отличительная особенность солнечных нагревателей – цикличность функционирования. В темное время суток, а также при повышенной облачности, коллектор не вырабатывает тепловую энергию. Объем получаемого тепла пропорционален долготе дня, зависящей от географической широты конкретной местности и времени года. Максимальный коэффициент полезного действия устройства приходится на летнее время, а зимой производительность резко падает.

На снижение эффективности работы гелиоколлектора в зимнее время влияют не только короткий световой день, но и угол, под которым солнечные лучи освещают устройство. Планируя установить гелиосистему, следует учитывать, в каком полушарии расположено строение, и насколько сильны будут перепады производительности, связанные с длиной светового дня. Немаловажны также особенности климата региона. Ведь во многих местностях Солнце более чем на полгода прячется за туманной пеленой и тучами.

Принцип функционирования солнечного коллектора

Работа водонагревателей основана на поглощении тепловой энергии солнечных лучей элементами гелиосистемы, внутри которых циркулирует теплоноситель – вода. Главный поглощающий элемент устройства адсорбер выполнен в виде медной пластины с приваренной трубкой. Устройство нагревается при освещении и передает тепловую энергию циркулирующей по трубчатым магистралям жидкости.

Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?
Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура
Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей!
Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом - частный дом.
Я - свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка!
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?
Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура
99 ( 4 % )
Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей!
1171 ( 47.37 % )
Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом - частный дом.
1123 ( 45.43 % )
Я - свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка!
79 ( 3.2 % )
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?
Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура
99 ( 4 % )
Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей!
1171 ( 47.37 % )
Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом - частный дом.
1123 ( 45.43 % )
Я - свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка!
79 ( 3.2 % )

В летнее время года теплоноситель способен прогреться до 40 градусов Цельсия. Подогретая вода за счет перепада высоты и изменения плотности начинает циркулировать в системе, выталкивая холодный теплоноситель. За счет естественной циркуляции отпадает необходимость в насосной установке. В состав гелиосистемы наряду с коллектором, выполняющим функцию теплового поглотителя, входит также аккумуляторная емкость, блок управления и магистрали, по которым циркулирует теплоноситель.

Для повышения эффективности работы рабочие элементы адсорбера покрывают черной краской, а также закрывают специальным стеклом с повышенной прозрачностью.

Нанесение антибликового покрытия уменьшает количество отраженных лучей. Однако тепловые потери все равно неизбежны, ведь часть тепловой энергии излучается нагретыми пластинами в воздушную среду. Для уменьшения теплопотерь элементы гелиосистемы изолируют.

Разновидности и выбор солнечных коллекторов

Нагревательные устройства отличаются конструктивными особенностями и делятся на следующие виды:

• плоские. Они состоят из металлического короба, закрытого стеклом. Поглощает солнечную энергию пластина из меди или алюминия, имеющая высокий коэффициент теплопроводности. Под пластиной расположен трубчатый змеевик с теплоносителем. Устройство крепится на поверхности крыши или фасадной части стены и соединяется теплоизолированными трубками с другими элементами гелиосистемы;


• вакуумные. Такой коллектор выполнен в виде панели, сформированной большим количеством тонких трубок из стекла. Внутри стеклянных магистралей расположены медные трубки, а пространство между трубчатыми контурами вакуумировано. За счет вакуума возрастает коэффициент полезного действия устройства и снижаются тепловые потери. По теплоэффективности вакуумный коллектор в 2,5 раза выше плоского.

Плоские устройства отличаются простотой конструкции и дешевизной, а вакуумные – повышенной энергоэффективностью и достаточно высокой ценой.

Важно правильно подобрать тип и мощность солнечного коллектора, чтобы в отопительной системе дома поддерживалась заданная температура, а из водопроводного крана шла не теплая, а горячая вода. Правильно выполнить расчеты помогут специалисты, которые ориентируются не только на технические характеристики коллектора, но и на климатические особенности региона.

скачать dle 12.1
Метки к статье: