Как выбрать солнечный коллектор для своего дома, дачи. Типы солнечных коллекторов. Принцип работы солнечного коллектора.
Солнечный коллектор (гелиоустановка) – установка, использующая солнечную энергию для нагрева теплоносителя, который в свою очередь нагревает воду для обеспечения горячего водоснабжения, а также отопления помещений. Гелиоустановка позволяет значительно снизить расходы на подогрев воды, что немаловажно при нынешних ценах на энергоносители.
.
Типы солнечных коллекторов.
Существует несколько типов солнечных коллекторов, но для бытового использования наиболее подходят плоские и вакуумные коллекторы.
Плоские коллекторы.
Коллектор представляет собой плоский ящик с прозрачной верхней крышкой из закалённого матового или глянцевого стекла или рифлёного поликарбоната.
Нижняя часть ящика состоит из адсорбера – пластины из метала с хорошей теплопроводностью (медь, алюминий) окрашенной в чёрный цвет для наибольшего поглощения солнечной энергии. Чтобы повысить поглощение солнечной энергии пластины дополнительно покрывают селективным покрытием, которое состоит из слоя аморфного полупроводника.
Пластина адсорбер связана с теплопроводящей системой, которая представляет собой трубы в виде змеевика из меди, по которым циркулирует теплоноситель. В зависимости от конструкции коллектора теплоносителем может быть вода, антифриз, масло и даже воздух. Задняя, и боковые части ящика коллектора покрыты теплоизоляционным материалом.
Солнечный коллектор подсоединяется трубами к теплообменнику, размещённому в баке с водой. В зависимости от конструкции в систему можно подключить циркуляционный насос, датчики температуры, контроллер, бытовую насосную станцию для подкачки воды в систему.
Принцип работы солнечного коллектора.
Солнечные лучи проходят через прозрачную крышку корпуса коллектора, попадают на пластину адсорбер и нагревают её. Адсорбер нагревается и передаёт тепловую энергию жидкости циркулирующей по трубам.
Самая простая конструкция теплообменника так называемый летний вариант, это прямая система — труба в виде змеевика по которой, циркулирует вода, которая нагревается и поступает в накопительный бак, а потом уже прямо на кран в кухню, в ванную, душевую.
Но такая система эффективна только в теплое время года, при первых заморозках вода в системе просто замёрзнет, поэтому коллектор с прямой системой используют только в летний период для подогрева воды, на зиму воду из труб нужно сливать.
Всесезонная система замкнутого типа.
При замкнутой системе в трубах теплоносителя находится не вода, а незамерзающая жидкость, которая нагревается в трубах и передаёт накопленную тепловую энергию через теплообменник в бак с водой.
Замкнутую систему можно использовать круглый год, в зимний период эффективность системы заметно снижается, но при наличии солнца система работает и при минусовых температурах. Наиболее эффективной системой для всесезонного использования считаются трубные вакуумные коллекторы.
Трубный вакуумный коллектор.
Основное преимущество вакуумных коллекторов в том, что их можно эффективно использовать круглый год и даже при минусовых температурах.
Вакуумный коллектор состоит из нескольких труб термосов, каждая такая труба термос имеет конструкцию из наружной прозрачной трубы и внутренней трубки, которая покрыта селективным покрытием, которое улавливает солнечную энергию. Пространство между трубами заполнено вакуумом. Вакуум сохраняет тепловую энергию на 95%.
Принцип работы вакуумного коллектора.
Солнечные лучи проходят сквозь внешнюю прозрачную трубу и попадают на поверхность внутренних трубок и абсорбируются. Во внутренней медной трубке жидкость нагревается и поднимается в верхнюю часть трубки подключённой к теплообменнику.
Охлаждённая часть жидкости опускается в нижнюю часть медной трубки и цикл повторяется.
Вакуум между наружной и внутренней трубками значительно снижает потери тепла.
Какой солнечный коллектор выбрать для дома?
Плоские коллекторы менее эффективны, но цена на них в несколько раз ниже вакуумных, к тому же плоский коллектор можно изготовить самостоятельно. Если говорить о подогреве воды в летний период для дачи или летнего дома, то плоского коллектора будет вполне достаточно что бы обеспечить потребности в горячей воде.
Для обеспечения дома горячей водой круглый год, лучше установить вакуумный солнечный коллектор. Стоимость такого коллектора, конечно, будет больше, но его можно использовать круглый год. В зимний период его эффективность, конечно, снижается, но коллектор способен нагревать воду в солнечный день даже при минусовой температуре воздуха.
Солнечные коллекторы для дома.